Análisis de la resistencia a la compresión y permeabilidad en el concreto adicionando dosificaciones de cenizas volantes de carbón en la mezcla

Abstract

RESUMEN La Ceniza Volante de Carbón (CVC) es considerada un desecho industrial, sin embargo, para el desarrollo de esta tesis se muestra como una alternativa diferente de adición para el diseño y construcción de estructuras de concreto, con el fin de aumentar la resistencia a la compresión y disminuir la permeabilidad en el concreto. La presente investigación se desarrolló para evaluar la incidencia de ciertas dosificaciones de Cenizas Volantes de Carbón (CVC) en el diseño de mezcla del concreto y así evaluarla en los ensayos de la resistencia a la compresión; según la NTP 339.034, y el ensayo a la permeabilidad según la Norma Europea EN 12390-8. Del mismo modo, los diferentes materiales utilizados en el desarrollo de la investigación, fueron analizados para conocer sus propiedades, de acuerdo a las Normas Técnicas Peruanas, en cuanto al diseño de mezcla se procedió de acuerdo a la Norma ACI 211 con una relación agua/cemento de 0.55. Las cantidades de Ceniza Volante de Carbón (CVC) se obtuvieron tomando en consideración investigaciones realizadas. Acorde con esto se determinó utilizar dosificaciones del 1.5%, 3%, 4.5% y 6% de CVC respecto al peso del cemento de la mezcla, con fines de generar algún tipo de incidencia sobre las variables a estudiar en este presente estudio. La valoración de la compresión se realizó tomando la carga máxima alcanzada: Para el Concreto Patrón se obtiene una carga máxima promedio de 218 kg/cm2 a 28 días, para el Concreto + 1.5% C.V.C se obtiene 220 kg/cm2 a 28 días, para el Concreto + 3% C.V.C se obtiene 227 kg/cm2 a 28 días, para el Concreto + 4.5% C.V.C se obtiene 232 kg/cm2 a 28 días y para el Concreto + 6% C.V.C se obtiene 241 kg/cm2 a 28 días. Lo que quiere decir que para cantidades que registren valores por debajo del 6% de CVC se muestra un aumento de resistencia a la compresión. Por otro lado, para la valoración de la permeabilidad se realizó midiendo la penetración de agua: Para el Concreto Patrón se obtiene una penetración promedio de 137 mm, para el Concreto + 1.5% C.V.C se obtiene 123.5 mm, para el Concreto + 1.5% C.V.C se obtiene 101 mm, para el Concreto + 1.5% C.V.C se obtiene 68 mm y para el Concreto + 6% C.V.C se obtiene 52.5 mm. Como se puede observar se nota una disminución considerable a medida que se incrementa la adición de CVC en la mezcla.

ABSTRACT The Carbon Fly Ash (CVC) is considered an industrial waste, however, for the development of this thesis is shown as a different alternative addition for the design and construction of concrete structures, in order to increase resistance to Compression and decrease the permeability in the concrete. The present investigation was developed to evaluate the incidence of certain dosages of Carbon Fly Ash (CVC) in the concrete mix design and to evaluate it in the tests of the resistance to the compression; According to NTP 339.034, and the permeability test according to European Standard EN 12390-8. In the same way, the different materials used in the development of the research were analyzed to know their properties, according to the Peruvian Technical Standards, in terms of mixing design, proceeding according to ACI Standard 211 with a water / Cement of 0.55. The quantities of Carbon Fly ash (CVC) were obtained taking into account investigations carried out. According to this, it was determined to use 1.5%, 3%, 4.5% and 6% CVC dosages with respect to the cementing volume of the mixture, in order to generate some kind of incidence on the variables to be studied in this present study. The compression titration was carried out by taking the maximum load: For the Standard Concrete a maximum average load of 218 kg / cm2 for 28 days is obtained, for Concrete + 1.5% CVC yields 220 kg / cm2 for 28 days, for Concrete + 3% CVC yields 227 kg / cm2 for 28 days, for Concrete + 4.5% CVC yields 232 kg / cm2 for 28 days and for Concrete + 6% CVC yields 241 kg / cm2 for 28 days. This means that for amounts that are below 6% CVC, an increase in compressive strength is shown. On the other hand, for the evaluation of the permeability was made by measuring the water penetration: For the Standard Concrete, an average penetration of 137 mm is obtained, for Concrete + 1.5% CVC is obtained 123.5 mm, for Concrete + 1.5% CVC You get 101 mm, for Concrete + 1.5% CVC you get 68 mm and for Concrete + 6% CVC you get 52.5 mm. As can be seen, a considerable decrease is noted as the addition of CVC in the mixture increases.