Análisis de un concreto sustentable utilizando ceniza de bagazo de caña de azúcar (CBCA) para las zonas costeras del centro-norte del Perú

Abstract

Esta tesis tiene como objetivo el análisis de un concreto sustentable utilizando ceniza de bagazo de caña de azúcar (CBCA) en sustitución parcial del cemento. En la actualidad existen una serie de subproductos que son utilizados como materiales suplementarios de cementación en el concreto para reducir el contenido de cemento. La producción del cemento consume una cantidad significativa de recursos naturales limitados y energía. Además, libera grandes cantidades de emisiones de CO2 al medio ambiente. Debido a ello, esta investigación busca fomentar el uso de CBCA en reemplazo parcial del cemento debido a sus propiedades puzolánicas. Por ende, se realizó esta investigación, en la cual se reemplaza parcialmente el uso del cemento por CBCA para la fabricación de un concreto sustentable de f'c de 210 Kg/cm2. A la vez, se busca mejorar las propiedades físicas y mecánicas del concreto. Esta tesis busca demostrar la viabilidad del uso de CBCA al elaborar un concreto sustentable con cemento portland tipo 1. Los resultados de esta investigación sugieren que el slump del concreto disminuye en presencia de CBCA, sin embargo; sigue estando dentro de los límites de trabajabilidad. La resistencia a la compresión aumenta hasta un reemplazo del 15% de CBCA, llegando a mejorar la resistencia hasta en un 8.71% con el reemplazo del 10% de CBCA. La resistencia a la flexión aumenta hasta un reemplazo del 15% de CBCA, llegando a mejorar la resistencia hasta en un 13.34% con el reemplazo del 10% de CBCA. La resistencia a la tracción aumenta un 13.60% con un reemplazo del 10% de CBCA.

Todas las resistencias llegan a alcanzar su máximo valor con la sustitución del 10% de CBCA, a partir de esa sustitución, los valores de las resistencias comienzan a descender. El reemplazo del 20% perjudica las resistencias de compresión, tracción y flexión en todas las pruebas.

This thesis aims to analyze a sustainable concrete using sugarcane bagasse ash (SCBA) as a partial substitute for cement. Currently there are a number of by-products that are used as supplementary cementation materials in concrete to reduce the cement content. Cement production consumes a significant amount of limited natural resources and energy. In addition, it releases large amounts of CO2 emissions into the environment. Due to this, this research seeks to promote the use of SCBA in partial replacement of cement due to its pozzolanic properties. Therefore, this research was carried out, in which the use of cement is partially replaced by SCBA for the manufacture of a sustainable concrete with f'c of 210 Kg/cm2. At the same time, it seeks to improve the physical and mechanical properties of concrete. This thesis seeks to demonstrate the feasibility of using SCBA when making a sustainable concrete with portland cement type 1. The results of this research suggest that the slump of concrete decreases in the presence of SCBA, however; remains within workability limits. The compressive strength increases up to a replacement of 15% of SCBA, reaching an improvement in strength of up to 8.71% with the replacement of 10% of SCBA. Flexural strength increases up to a 15% replacement of SCBA, improving strength by up to 13.34% with a 10% replacement of SCBA. The tensile strength increases by 13.60% with a 10% replacement of SCBA.

All the resistances reach their maximum value with the substitution of 10% of SCBA, from that substitution, the values ​​of the resistances begin to decrease. The 20% replacement impairs the compressive, tensile and flexural strengths in all tests.