Propuesta de mejora de la durabilidad del concreto de f’c=280 kg/cm² y f’c=350 kg/cm² con ceniza de cáscara de arroz en las superestructuras de puentes en zonas tropicales del Perú

Abstract

En zonas tropicales del Perú se ha podido observar que los puentes de concreto presentan fallas por infiltración en las losas, lo cual produce que el acero de refuerzo sea expuesto a la humedad lo que causa la corrosión del mismo, por lo cual reduce la vida útil de estas superestructuras provocando un colapso parcial de la estructura generando sobrecostos por reparación o reforzamiento. Por lo tanto, el principal objetivo de esta investigación es elaborar un diseño de mezcla de concreto con un contenido de 9%, 15% y 20% de ceniza de cascarilla de arroz que reemplace parcialmente al cemento para mejorar la durabilidad del concreto f’c= 280 kg/cm² y f’c= 350 kg/cm² en las superestructuras de los puentes. asimismo, se observó las características de la zona de estudio, como sus altas temperaturas concurrentes en la amazonia, la deficiencia del diseño de la superestructura, la falta de mantenimiento. Se obtuvo la ceniza de cáscara de arroz de una ladrillera en Moyobamba, la cual no ha sido tratada ni calcinada a una temperatura especifica, se determinó el ensayo de espectrómetro de fluorescencia de rayos X donde resultó que el 83% de la ceniza es sílice. Los diseños de concreto, sin CCA y con CCA, nos muestra resultados positivos en los ensayos de permeabilidad y porosidad para los concretos con adición de CCA mejorando esta propiedad en un 285% en comparación al diseño patrón. Además, se observó una reducción progresiva en la resistencia a compresión y flexión siendo el diseño patrón con los mejores resultados. El uso de este material agrícola beneficia en el aspecto económico por su bajo costo y tiene menor impacto ambiental en su producción.

In tropical areas of Peru, it has been observed that concrete bridges present failures due to slab infiltration, which causes the reinforcing steel to be exposed to humidity, leading to corrosion, thus reducing the useful life of these superstructures and causing a partial collapse of the structure and generating cost overruns for repair or reinforcement. Therefore, the main objective of this research is to elaborate a concrete mix design with a 9%, 15% and 20% content of rice husk ash that partially replaces cement to improve the durability of concrete f'c= 280 kg/cm² and f'c= 350 kg/cm² in the superstructures of bridges. also, the characteristics of the study area were observed, such as its high temperatures concurrent in the amazon, the deficiency of the superstructure design, the lack of maintenance. Rice husk ash was obtained from a brickyard in Moyobamba, which has not been treated or calcined at a specific temperature, the X-ray fluorescence spectrometer test was determined where it was found that 83% of the ash is silica. The concrete designs, without CCA and with CCA, show positive results in the permeability and porosity tests for the concrete with the addition of CCA, improving this property by 285% compared to the standard design. In addition, a progressive reduction in compressive and flexural strength was observed, with the standard design showing the best results. The use of this agricultural material benefits in the economic aspect due to its low cost and has less environmental impact in its production.