Análisis de la prestación mecánica del hormigón empleando virutas de acero como agregado fino
DOI:
https://doi.org/10.33936/riemat.v5i1.2498Palabras clave:
hormigón, virutas de acero, resistencia a la compresión, resistividad superficialResumen
El uso de materiales provenientes de residuos de acero en los talleres de tornerías es de gran importancia en materia ambiental y económica, porque reduce la cantidad de sobrantes, favoreciendo y priorizando el cuidado del medio ambiente y la disminución de materia prima en construcciones civiles. Con el propósito de dar un uso adicional a las virutas de acero obtenidas en las tornerías en la ciudad de Portoviejo se ha desarrollado la investigación para sustituir parcialmente el agregado fino en el hormigón por este material, con la finalidad de obtener alternativas de integración en el proceso constructivo y a su vez en el desarrollo sostenible de la ciudad.La presente investigación está fundamentada en el análisis de la prestación mecánica del hormigón a través de los ensayos de resistencia a la compresión como lo indica la (NTE INEN 1573, 2010), y el de resistividad superficial (AASHTO TP 95-11, 2011), utilizando virutas de acero como agregado fino en sustituciones porcentuales del 5%, 10% y 15%. Se evaluaron las propiedades físicas de los agregados, continuando con la elaboración del diseño de mezclas del hormigón de control y probetas de hormigón con sustitución parcial de virutas de acero, a cada probeta se le realizó el ensayo de resistividad superficial y el ensayo de la resistencia a la compresión en un periodo determinado de 28 días de curado húmedo. Se efectúo la comparación entre el hormigón de control y el hormigón de la investigación. Los resultados revelaron buen comportamiento mecánico del hormigón que contiene proporciones del 5%, 10% y 15% de virutas de acero como agregado fino, sus resistencias superaron la nominal (240 kg/cm2) por lo que es considerable realizar investigaciones futuras con porcentajes superiores. Palabras clave — hormigón, virutas de acero, resistencia a la compresión, resistividad superficial. Abstract ─ The use of materials from steel waste in turner’s workshops have a great importance in environmental and economic matters, because it reduces the amount of leftovers, favoring and prioritizing the care of the environment and the reducing of raw material in civil constructions. With the purpose of giving additional use to the steel shavings generated in the turner workshop, the city of Portoviejo has developing a research towards to partially replace the fine aggregate in the concrete with this material, in order to obtain integration alternatives in the constructive process and at the same time create sustainable development of the city. This research is based on the analysis of the mechanical performance of concrete through resistance compression tests as indicated by (NTE INEN 1573, 2010), and resistivity surface (AASHTO TP 95-11, 2011), using steel shavings as a fine aggregate in percentage substitutions of 5%, 10% and 15%. The physical properties of the aggregates were evaluated, continuing with the elaboration of the design of mixtures of the control concrete and concrete specimens with partial replacement of steel shavings, each test was carried out the surface resistivity test and the resistance test to compression in a given period of 28 days of wet cure. A comparison between the control concrete and the research concrete was made. The results revealed good mechanical behavior of the concrete that contains proportions of 5% and 10% and 15% of steel shavings as fine aggregate, its strengths exceeded the nominal (240 kg /cm2) so it is considerable to carry out future research with higher percentages. Keywords—concrete, steel shavings, compressive strength, surface resistivity.
Descargas
La descarga de datos todavía no está disponible.
Citas
AASHTO TP 95-11. (2011). AASHTO LFRD Bridge Desing Specifications. En Método estándar de prueba para la resistencia de la superficie Indicación de la capacidad del concreto para resistir la penetración de iones de cloruro .
Angarita Pinzón, P. A., & Rincón Gaona, H. J. (2017).Evaluación de las propiedades mecánicas del concreto adicionando con viruta de acero en porcentajes de 10% y 12% respecto al agregado fino de la mezcla (Tesis de grado). Ocaña: Universidad Francisco de Paula Santander Ocaña, Facultad de Ingeniería, Ingeniería Civl.
ASTM A820/A820M. (2016). Especificación estándar para fibras de acero para hormigón reforzado con fibra. ASTMC1202. (s.f.). AASHTO LFRD Bridge Desing Specifications. En Método estándar de prueba para la resistencia de la superficie Indicación de la capacidad del concreto para resistir la penetración de iones de cloruro.
Caiza Yungán, K. J. (2017). Estudio comparativo de la resistencia a compresión entre el hormigón (f´c = 240 kg/cm2), hormigón con adición de microsílice y hormigón con adición de ceniza de cáscara de trigo (Tesis de grado). Ambato: Universidad Técnica de Ambato, Facultad de Ingeniería Civil y Mecánica, Carrera de Ingeniería Civil.
Castro Aguirre, J. C. (2016). Las fibras de vidrio, acero y polipropileno en forma de hilachas, aplicadas como fibras de refuerzo en la elaboración de morteros de
cemento (Tesis de grado). Ambato: Universidad Tecnica de Amabato, Facultad de Ingeniería civil y mecánica, Carrera de Ingeniería Civil.
Compañia Pétreos del Toachi. (2019). COPETO C. LTDA. Obtenido de http://www.copeto.com.ec/
Ferreira, D., Oller, E., Bairán, J. M., Carrascón, S., & Marí2015, A. (s.f.). Influencia del contenido de finos delhormigón en la respuesta estructural a flexión y cortante de vigas de hormigón armado. Informes de la Construcción,. Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), Madrid.
Flores Añorga, A. H. (2016). Estudio de un Concreto Fluídico de fc=250 kg/cm2 con superplastificante para estructuras en la ciudad de Jaén. Cajamarca: Universidad Nacional de Cajamarca, Facultad de Ingeniería, Escuela Académico Profesional de Ingeniería Civil.
Flores Fiallos, A. M. (2017). Análisis comparativo de la resistencia a flexión del hormigón armado adicionando fibras comerciales, virutas y limallas de acero ( Tesis de grado). Ambato: Universidad Técnica de Ambato, Facultad de Ingeniería Civil y Mecánica, Carrera de Ingeniería Civil.
Garate Labajos, M. (2018). Efecto de la viruta de acero en la resistencia a la comepresión del concreto f'c=210 kg/cm2. Trujillo: Universidad Cesar Vallejo, Facultad de Ingeniería, Escuela académico profesional de Ingenieria Civil.
García Córdova, H. A., & Sarmiento Gutiérrez, J. E. (2008). Mejoramiento de un concreto de 300 PSI con adición de viruta de acero con porcentajes de 6%, 8% y 10% respecto al agregado fino de la mezcla. Bucaramanga- Colombia: Universidad Pontificia Bolivariana Seccional Bucaramanga, Facultad de Ingeniería Civil, Escuela de Ingenierías y Administración, .
Gutierrez Medina, C. (2017). Evaluación del comportamiento del concreto al que se ha reemplazado el agregado fino por viruta de acero. Cusco: Universidad Andina del Cusco, Facultad de Ingenierías, Carrera Profesional de Ingeniería Civil.
Hernández Hernández, B. J. (2011). Estudio comparativo de la resistencia a la compresión en mezclas de concreto elaboradas con materiales de reciclaje: plásticos y llantas ( Tesis de gardo). Guatemala: Universidad de San Carlos de Guatemala, Facultada de Ingeniería, Escuela de Ingeniería Civil.
Instrucción de Hormigón Estructural EHE-08. (2016). Ministerio de Fomento, Secretaría General Técnica, Gobierno de España. Madrid.
Novacero. (2015). Obtenido de http://www.novacero.com/blog/?p=302
NTE INEN 0696. (2011). Instituto Ecuatoriano de Normalización, Norma Técnica Ecuatoriana. En Aridos. Análisis granulométrico en los áridos, fino y grueso. Quito.
NTE INEN 0856. (2010). Instituto Ecuatoriano de Normalización, Norma Tecnica Ecuatoriana. En Aridos. determinación de la densidad, densidad relativa (gravedad específica) y absorción del árido fino. Quito.
NTE INEN 0857. (2010). Instituto Ecuatoriano deNormalización, Norma Tecnica Ecuatoriana. EAridos. Determinación de la densidad, densidad relativa (gravedad específica) y absorción del árido grueso. Quito.
NTE INEN 0858. (2010). Instituto Ecuatoriano deNormalización, Norma Tecnica Ecuatoriana. EAridos. Determinación de la masa unitaria (pesvolumetrico) y el porcentaje de vacios. Quito.
NTE INEN 0862. (2011). Instituto Ecuatoriano deNormalización, Norma Tecnica Ecuatoriana. EAridos para hormigón. Determinación del contenido
total de humedad. Quito.
NTE INEN 1573. (2010). Instituto Ecuatoriano de Normalización, Norma Tecnica Ecuatoriana. EHormigón de cemento hidráulico. Determinación dela resistencia a la compresión de especñimenecilíndricos de hormigón de cemento hidráulico. Quito
NTE INEN 1576. (2011). Instituto Ecuatoriano deNormalización, Norma Tecnica Ecuatoriana. EnHormigón de cemento hidráulico. Elaboración y
curado en obra de especímenes para ensayo. Quito.
NTE INEN 1578. (2010). Instituto Ecuatoriano de Normalización,Norma Tecnica Ecuatoriana. EnHormigón de cemento hidráulico.Determinación del asentamiento.Quito.
NTE INEN 2617. (2012). Instituto Ecuatoriano de Normalización, Norma TecnicaEcuatoriana. En Hormigón de cemento hidráulico.Agua para mezcla. Requisitos. Quito.
Sandoval Unapucha, F. M. (2017). Analisis comparativo de la resistencia a tracción y compresión del hormigón adicionando virutas de acero comercial fundido y el
hormigón con fibras de acero comerciales. AmbatoEcuador: Universidad Tecnica de Ambato, Facultad de Ingeniería Civil y Mecánica, Carrera de Ingeniería Civil.
Sika. (2014). Sikament - N 100. Obtenido de http://www.ecu.sika.com
Angarita Pinzón, P. A., & Rincón Gaona, H. J. (2017).Evaluación de las propiedades mecánicas del concreto adicionando con viruta de acero en porcentajes de 10% y 12% respecto al agregado fino de la mezcla (Tesis de grado). Ocaña: Universidad Francisco de Paula Santander Ocaña, Facultad de Ingeniería, Ingeniería Civl.
ASTM A820/A820M. (2016). Especificación estándar para fibras de acero para hormigón reforzado con fibra. ASTMC1202. (s.f.). AASHTO LFRD Bridge Desing Specifications. En Método estándar de prueba para la resistencia de la superficie Indicación de la capacidad del concreto para resistir la penetración de iones de cloruro.
Caiza Yungán, K. J. (2017). Estudio comparativo de la resistencia a compresión entre el hormigón (f´c = 240 kg/cm2), hormigón con adición de microsílice y hormigón con adición de ceniza de cáscara de trigo (Tesis de grado). Ambato: Universidad Técnica de Ambato, Facultad de Ingeniería Civil y Mecánica, Carrera de Ingeniería Civil.
Castro Aguirre, J. C. (2016). Las fibras de vidrio, acero y polipropileno en forma de hilachas, aplicadas como fibras de refuerzo en la elaboración de morteros de
cemento (Tesis de grado). Ambato: Universidad Tecnica de Amabato, Facultad de Ingeniería civil y mecánica, Carrera de Ingeniería Civil.
Compañia Pétreos del Toachi. (2019). COPETO C. LTDA. Obtenido de http://www.copeto.com.ec/
Ferreira, D., Oller, E., Bairán, J. M., Carrascón, S., & Marí2015, A. (s.f.). Influencia del contenido de finos delhormigón en la respuesta estructural a flexión y cortante de vigas de hormigón armado. Informes de la Construcción,. Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), Madrid.
Flores Añorga, A. H. (2016). Estudio de un Concreto Fluídico de fc=250 kg/cm2 con superplastificante para estructuras en la ciudad de Jaén. Cajamarca: Universidad Nacional de Cajamarca, Facultad de Ingeniería, Escuela Académico Profesional de Ingeniería Civil.
Flores Fiallos, A. M. (2017). Análisis comparativo de la resistencia a flexión del hormigón armado adicionando fibras comerciales, virutas y limallas de acero ( Tesis de grado). Ambato: Universidad Técnica de Ambato, Facultad de Ingeniería Civil y Mecánica, Carrera de Ingeniería Civil.
Garate Labajos, M. (2018). Efecto de la viruta de acero en la resistencia a la comepresión del concreto f'c=210 kg/cm2. Trujillo: Universidad Cesar Vallejo, Facultad de Ingeniería, Escuela académico profesional de Ingenieria Civil.
García Córdova, H. A., & Sarmiento Gutiérrez, J. E. (2008). Mejoramiento de un concreto de 300 PSI con adición de viruta de acero con porcentajes de 6%, 8% y 10% respecto al agregado fino de la mezcla. Bucaramanga- Colombia: Universidad Pontificia Bolivariana Seccional Bucaramanga, Facultad de Ingeniería Civil, Escuela de Ingenierías y Administración, .
Gutierrez Medina, C. (2017). Evaluación del comportamiento del concreto al que se ha reemplazado el agregado fino por viruta de acero. Cusco: Universidad Andina del Cusco, Facultad de Ingenierías, Carrera Profesional de Ingeniería Civil.
Hernández Hernández, B. J. (2011). Estudio comparativo de la resistencia a la compresión en mezclas de concreto elaboradas con materiales de reciclaje: plásticos y llantas ( Tesis de gardo). Guatemala: Universidad de San Carlos de Guatemala, Facultada de Ingeniería, Escuela de Ingeniería Civil.
Instrucción de Hormigón Estructural EHE-08. (2016). Ministerio de Fomento, Secretaría General Técnica, Gobierno de España. Madrid.
Novacero. (2015). Obtenido de http://www.novacero.com/blog/?p=302
NTE INEN 0696. (2011). Instituto Ecuatoriano de Normalización, Norma Técnica Ecuatoriana. En Aridos. Análisis granulométrico en los áridos, fino y grueso. Quito.
NTE INEN 0856. (2010). Instituto Ecuatoriano de Normalización, Norma Tecnica Ecuatoriana. En Aridos. determinación de la densidad, densidad relativa (gravedad específica) y absorción del árido fino. Quito.
NTE INEN 0857. (2010). Instituto Ecuatoriano deNormalización, Norma Tecnica Ecuatoriana. EAridos. Determinación de la densidad, densidad relativa (gravedad específica) y absorción del árido grueso. Quito.
NTE INEN 0858. (2010). Instituto Ecuatoriano deNormalización, Norma Tecnica Ecuatoriana. EAridos. Determinación de la masa unitaria (pesvolumetrico) y el porcentaje de vacios. Quito.
NTE INEN 0862. (2011). Instituto Ecuatoriano deNormalización, Norma Tecnica Ecuatoriana. EAridos para hormigón. Determinación del contenido
total de humedad. Quito.
NTE INEN 1573. (2010). Instituto Ecuatoriano de Normalización, Norma Tecnica Ecuatoriana. EHormigón de cemento hidráulico. Determinación dela resistencia a la compresión de especñimenecilíndricos de hormigón de cemento hidráulico. Quito
NTE INEN 1576. (2011). Instituto Ecuatoriano deNormalización, Norma Tecnica Ecuatoriana. EnHormigón de cemento hidráulico. Elaboración y
curado en obra de especímenes para ensayo. Quito.
NTE INEN 1578. (2010). Instituto Ecuatoriano de Normalización,Norma Tecnica Ecuatoriana. EnHormigón de cemento hidráulico.Determinación del asentamiento.Quito.
NTE INEN 2617. (2012). Instituto Ecuatoriano de Normalización, Norma TecnicaEcuatoriana. En Hormigón de cemento hidráulico.Agua para mezcla. Requisitos. Quito.
Sandoval Unapucha, F. M. (2017). Analisis comparativo de la resistencia a tracción y compresión del hormigón adicionando virutas de acero comercial fundido y el
hormigón con fibras de acero comerciales. AmbatoEcuador: Universidad Tecnica de Ambato, Facultad de Ingeniería Civil y Mecánica, Carrera de Ingeniería Civil.
Sika. (2014). Sikament - N 100. Obtenido de http://www.ecu.sika.com