Diseño estructural de vivienda multifamiliar de 4 niveles incorporando ceniza de carbón al concreto, Canto Grande, San Juan de Lurigancho, 2019

Abstract

El presente estudio tiene como propósito disminuir el uso del cemento portland ya que es el material en construcción más utilizado en la actualidad y su producción no es ambientalmente sostenible según los registros de emisión de CO2 al año que proporcionó el Ministerio del Ambiente (MINAM) , así que el objetivo principal es incorporar proporciones de ceniza de carbón a la mezcla de concreto de resistencia f’c = 210 kg/cm2 para emplearlo en el diseño estructural de una vivienda multifamiliar de 4 niveles en albañilería confinada, determinar las características técnicas de cada uno de los materiales componentes en la mezcla, de esa forma poder obtener las propiedades mecánicas del concreto en su estado fresco y endurecido y realizar un análisis dinámico modal espectral a la estructura. Para ello se recolectó 15 kg de ceniza de carbón al cual previamente se hizo un análisis de contenido químico para ver si cumple o no las especificaciones de la Norma ASTM C-618 para cenizas de cala N, luego de verificar su cumplimiento se elaboró 36 testigos cilíndricos de 15cm de diámetro y 30cm de altura para cada muestra de concreto, 9 de M-1 (100%C+0%CC), 9 de M-2 (95%C+5%CC), 9 de M-3 (92.5%C+7.5%CC) y 9 de M-4 (90%C+10%CC). Los resultados obtenidos después de realizar los ensayos de cono de Abrams y resistencia a la compresión (características principales del concreto en sus dos estados: fresco y endurecido) muestran que las muestras M-2, M-3 y M-4 poseen una evolución de resistencia por encima del porcentaje teórico a los 7, 14 y 28 días y superior a la muestra patrón (M-1), la trabajabilidad en de las muestras M-2, M-3 y M-4 en comparación a la muestra M-1, disminuyen en 0%, 2.5% y 17.5% respectivamente y la resistencia a compresión promedio a los 28 días de las muestras M-2, M-3, y M-4 alcanzan 227 kg/cm2, 219 kg/cm2 y 213 kg/cm2 frente a los 215 kg/cm2 alcanzado por la muestra patrón. De las 4 muestras, para el diseño de la estructura de albañilería confinada de 4 niveles se elige la muestra M-4 ya que se pretende reemplazar en mayor cantidad el uso de cemento y los resultados que se obtiene para esta muestra no son desfavorables; el análisis dinámico modal espectral realizado a la estructura cumple con lo indicado en la Norma Técnica Peruana E-030 “Diseño Sismoressitente”.