Análisis de las propiedades físicas y mecánicas del concreto adicionando dosificaciones de viruta de acero tratada con criba vibratoria, Lima, 2021

Abstract

Nuestro trabajo de investigación, tuvo como finalidad calcular la influencia en las propiedades físicas y mecánicas de un concreto con f´c = 210 kg/cm2, añadiendo distintos porcentajes de viruta de acero a la mezcla, para ser evaluadas en los ensayos de trabajabilidad, compresión, flexión y tracción. La investigación de tipo cuasi experimental, cuantitativa y longitudinal, se tuvo como método adicionar un sub producto de la industria metal mecánica denominada viruta de acero en porcentajes de 3%, 5% y 8% respecto al agregado fino en la mezcla, para el diseño de mezcla se empleó el método del ACI 211.En los ensayos realizados se tuvo una población de 108 especímenes de concreto, siendo 36 probetas cilíndricas experimentadas a compresión a los 7, 14 y 28 días de curado, seguidamente 36 probetas prismáticas ensayada a flexión a los 7, 14 y 28 días y 36 probetas cilíndricas ensayadas a tracción a los 7, 14 y 28 días. Para el concreto en estado fresco, se realizó el ensayo de asentamiento en el concreto se observó que disminuye con el aumento virutas de acero, siendo el menor asentamiento la mezcla con sustitución de agregado fino al 8% por viruta de acero el cual dio un resultado de 3.3 pulgadas. Respecto a los ensayos realizados al concreto endurecido, para la verificación a la compresión fueron evaluados a edades de 7, 14 y 28 días de curado, siendo el más óptimo el espécimen al adicionar un 5% de viruta de acero respecto del agregado fino, obteniendo como resultado promedio 249.38 kg/cm2 a los 28 días de sumergido, aumentando así la resistencia patrón (210kg/cm2) en un 18.75 %. Por otro lado, los especímenes ensayados a tracción fueron evaluados a los 7, 14 y 28 días de curado siendo el más óptimo el espécimen al adicionar un 5% de viruta de acero respecto del agregado fino, obteniendo como resultado promedio 35.93 kg/cm2 a los 28 días, aumentando así la resistencia patrón (28.14 kg/cm2) en un 26.97 %. De la misma manera para los especímenes ensayados a flexión que fueron evaluados a los 7, 14 y 28 días de curado, siendo el más óptimo el espécimen al adicionar un 5% de viruta de acero respecto del agregado fino, obteniendo como resultado promedio 53.40 kg/cm2 a los 28 días de curado, de esta manera se verifico un aumento en su esfuerzo, respecto a la tensión máxima del concreto patrón (39.27 kg/cm2) en un 35.98%, cabe recalcar que existen dos tipos de ensayo a la flexión, en nuestra indagación utilizamos la Norma Técnica Peruana 339.078 la cual afirma que se debe aplicar cargas a los dos tercios del tramo de los especímenes prismáticos para hallar la resistencia a la flexión en vigas simplemente apoyadas De tal manera se identificó un aumento en las propiedades mecánicas del concreto considerando que la viruta de acero es un material remanente obtenido del cepillado y el desbaste, encontrado en los talleres de tornería pertinente a la industria del metal, así mismo la presente investigación, así como otras que utilizamos como referencia busca aporta en la disminución de la contaminación ambiental. Finalmente se concluyó que la añadidura de viruta de acero al 5% fue el porcentaje más beneficioso para la mezcla del concreto fresco y para las propiedades mecánicas del concreto endurecido respecto a los demás porcentajes empleados para la investigación.