Influencia del Polvo de Cuarzo como Sustituto del Agregado Fino Para Mejorar las Propiedades Mecánicas del Concreto en Elementos Estructurales de Edificaciones en Lima

Abstract

Esta investigación analiza la influencia del polvo de cuarzo como sustituto parcial del agregado fino para mejorar las propiedades mecánicas del concreto. Para evidenciar esto se trabajó con datos experimentales para el diseño de mezcla con distintos porcentajes de polvo de cuarzo (30%, 50%, 100%). La caracterización del polvo de cuarzo se llevó a cabo mediante un análisis granulométrico. Asimismo, se realizaron 8 pruebas por cada diseño de concreto endurecido (base y al 30%, 50% y 100%) en las que se evaluó la resistencia a la compresión y durabilidad mediante probetas (testigos), por otro lado; se analizó también el concreto en estado fresco obteniendo resultados de peso unitario, slump y contenido de aire. A partir de la caracterización granulométrica, la norma ASTM C-136 nos brinda ciertos parámetros que debe cumplir nuestro agregado para garantizar una buena resistencia del concreto. Se puede afirmar que las combinaciones de 30%70% y 50%50% de cuarzo y de agregado fino respectivamente, garantiza una buena granulometría; debido a que, la distribución del tamaño de sus partículas se encuentra dentro de lo exigido por dicha norma, obteniendo así una curva bien gradada. Respecto a la relación a/c de 0.5, las combinaciones de 30%, 50% y 100% de cuarzo y de agregado fino respectivamente, cumplen con el contenido de aire exigido por la norma ASTM C-231, ya que estos no superan el máximo lo cual garantiza un porcentaje de vacíos adecuado. Por otro lado, el slump inicial nos garantiza un concreto fluido y mediante la inspección visual pudo concluir que la mezcla era pastosa y no presentaba exudación. Finalmente, podemos afirmar que la combinación de cuarzo en un concreto ayudo a elevar en un 125% la resistencia a la compresión con una adición del 30% de cuarzo

This research analyzes the influence of quartz powder as a partial substitute for fine aggregate to improve the mechanical properties of concrete. To demonstrate this, we worked with experimental data for the different design with different percentages of quartz powder (30%, 50%, 100%). The characterization of the quartz powder was carried out through granulometric analysis. Likewise, 8 tests were carried out for each hardened concrete design (base and 30%, 50% and 100%) in which the compressive strength and durability were evaluated using test specimens, on the other hand; The fresh concrete was also analyzed obtaining results of unit weight, slump and air content. Based on the granulometric characterization, the ASTM C-136 standard provides us with certain parameters that our aggregate must meet to guarantee good concrete resistance. It can be stated that the combinations of 30%70% and 50%50% of quartz and fine aggregate respectively, guarantee good granulometry; because the size distribution of its particles is within what is required by said standard, thus obtaining a well-graded curve. Regarding the w/c ratio of 0.5, the combinations of 30% 70% and 50% 50% quartz and fine aggregate respectively, comply with the air content required by the ASTM C-231 standard, since these do not exceed the maximum which guarantees an adequate percentage of voids. On the other hand, the initial slump guarantees a fluid concrete and through visual inspection it was possible to conclude that the mixture was pasty and did not present exudation. Finally, we can affirm that the combination of quartz in concrete helped increase the compressive strength by 125% with an addition of 30% quartz.