Diseño de un concreto de alta resistencia inicial F’C=210 kg/cm2 para optimizar el tiempo de puesta en servicio de un pavimento rígido, Tarapoto 2021

Abstract

El presente proyecto de investigación tiene por objetivo principal determinar el diseño de mezclas para un concreto de alta resistencia inicial f’c= 210 kg/cm2, para optimizar el tiempo de puesta en servicio de un pavimento rígido, en la Ciudad de Tarapoto. Para lograr estos resultados, se han empleado metodologías de investigación como es el tipo cuantitativo y nivel correlacional, además se empleó diseño de investigación experimental – transversal y/o transeccional – correlacional, así como también se tuvo en cuenta la población, muestra y procedimiento de recolección de datos. Con respecto al análisis de resultados se partió desde la verificación de materiales a utilizar, los cuales fueron cemento portland tipo I (Cemento Pacasmayo), agua (río Ahuashiyacu), agregado grueso (piedra chancada del río Huallaga), agregado fino (río Cumbaza) y aditivos (superplastificante de alto rango tipo F y aditivo acelerante tipo C para alcanzar altas resistencias iniciales). Luego se realizó la verificación de parámetros de diseño, así como también de los ensayos de laboratorio y diseño de mezcla y finalmente los resultados de resistencia a compresión del concreto f’c=210 kg/cm2 evaluados a edades de 12 a 18 horas. Se realizó 24 muestras de probetas distribuidos por diseño de mezcla según la relación agua – cemento: RA/C= 0.32 (3 probetas para edades de 12 horas y 3 para edades de 18 horas), RA/C=0.30 (3 probetas para edades de 12 horas y 3 para edades de 18 horas), RA/C=0.28 (3 probetas para edades de 12 horas y 3 para edades de 18 horas), y la réplica RA/C=0.28 (3 probetas para edades de 12 horas y 3 para edades de 18 horas). La diferencia de resistencias se dio en los diseños de mezclas con diferente relación agua-cemento (0.32, 0.30 y 0.28), encontrándose que los dos últimos “DISEÑO DE UN CONCRETO DE ALTA RESISTENCIA INICIAL F’C=210 KG/CM2 PARA OPTIMIZAR EL TIEMPO DE PUESTA EN SERVICIO DE UN PAVIMENTO RÍGIDO, TARAPOTO 2021” 12 diseños de mezcla cumplieron con la resistencia requerida en las edades evaluadas en la presente investigación (12 y 18 horas), donde en la relación agua cemento de 0.30 se logró en 12 horas una resistencia promedio de 227 kg/cm2 y a 18 horas una resistencia promedio de 288 kg/cm2. En la relación agua cemento de 0.28 se obtuvo a 12 horas una resistencia promedio de 322 kg/cm2 y a 18 horas una resistencia promedio de 376 kg/cm2. El resultado más favorable (diseño de mezcla con RA/C 0.28) fue replicado, esto con la finalidad de corroborar los resultados obtenidos inicialmente, los cuales arrojaron similares datos, obteniendo a 12 horas una resistencia promedio de 332 kg/cm2 y a 18 horas una resistencia promedio de 363 kg/cm2. Finalmente, el costo beneficio que genera este proyecto de investigación es que, si a criterio del proyectista se requiere ahorrar tiempos y plazos es conveniente trabajar con cualquiera de los dos diseños con los que se han obtenido resultados favorables: R A/C 0.30 y 0.28, evaluando detalladamente los valores de resistencia a la compresión para que esta estructura pueda ser puesta en servicio.

The main objective of this research project is to determine the design of mixtures for a high initial strength concrete f'c = 210 kg/cm2, to optimize the commissioning time of a rigid pavement, in the City of Tarapoto. To achieve these results, research methodologies such as the quantitative type and correlational level have been used, in addition, an experimental - crosssectional and / or transectional - correlational research design was used, as well as the population, sample and procedure of analysis. data collection. Regarding the analysis of results, it was started from the verification of materials to be used, which were portland cement type I (Pacasmayo Cement), water (Ahuashiyacu river), coarse aggregate (crushed stone from the Huallaga river), fine aggregate (Cumbaza river). and additives (type F high-range superplasticizer and type C accelerating additive to achieve high early strength). Then the verification of design parameters was carried out, as well as the laboratory tests and mix design and finally the results of the concrete's compressive strength f'c=210 kg/cm2 evaluated at ages of 12 to 18 hours. 24 specimen samples distributed by mix design were made according to the water-cement ratio: RA/C= 0.32 (3 specimens for ages of 12 hours and 3 for ages of 18 hours), RA/C=0.30 (3 specimens for ages of 12 hours and 3 for ages of 18 hours), RA/C=0.28 (3 specimens for ages of 12 hours and 3 for ages of 18 hours), and the replica RA/C=0.28 (3 specimens for ages of 12 hours and 3 for ages 18 hours). at 12 hours and an average resistance of 376 kg/cm2 at 18 hours. The most favorable result (mix design with RA/C 0.28) was replicated, this in order to corroborate the results obtained initially, which yielded similar data, obtaining an average resistance of 332 kg/cm2 at 12 hours and an average resistance of 332 kg/cm2 at 18 hours. average resistance of 363 kg/cm2. Finally, the cost-benefit generated by this research project is that, if at the discretion of the designer it is necessary to save time and deadlines, it is convenient to work with any of the two designs with which favorable results have been obtained: R A/C 0.30 and 0.28, evaluating in detail the compressive strength values so that this structure can be put into service.