Evaluación de ceniza de cascarilla de arroz y tipos de agregados finos sobre la compresión, sorptividad y densidad de morteros de cemento portland tipo I, Trujillo 2017

Abstract

RESUMEN En la presente tesis se evaluó el reemplazo de la ceniza de cascarilla de arroz por tipos de arena fina y gruesa en la elaboración de morteros de dosificación volumétrica de cemento: arena de 1:4 sobre su resistencia a compresión, sorptividad y densidad. Se reemplazo la ceniza de cascarilla de arroz por la arena fina y arena gruesa en dosificaciones de 0%, 1%, 2%, 3% y 4% para ambos casos. Se elaboraron los morteros con cemento Portland Tipo I de la empresa Pacasmayo, arena fina y gruesa de la cantera “Calderón” ubicada en el distrito El Milagro y ceniza de cascarilla de arroz obtenida de la molinera “Molinorte” ubicada en Moche, se empleó una relación agua/cemento constante de 0.80. Se realizó un análisis termogravimétrico y una curva de pérdida de calor para determinar el comportamiento de la cascara de arroz al ser calcinada, La ceniza a emplear funciono a manera de una puzolana de artificial de tipo N de acuerdo a la ASTM C618; de la misma manera se realizó la caracterización del agregado fino bajo las Normas Técnicas Peruanas para el contenido de humedad (NTP 339.185), peso específico y absorción (NTP 400.022), peso unitario suelto seco y peso unitario compactado seco (NTP 400.017), módulo de finura y análisis granulométrico (NTP 400.012) y equivalente de arena (NTP 339.146). Se elaboraron probetas cúbicas de mortero de 5cm de lado, las cuales fueron elaboradas y ensayadas a compresión de acuerdo a la norma ASTM C109, sorptividad de acuerdo a ASTM C1585 y densidad de acuerdo a la ASTM C642. Mediante el reemplazo de la ceniza de cascarilla de arroz por la arena se buscó aumentar su resistencia a compresión y disminuir su sorptividad y densidad, y así de esta manera aprovechar un recurso que muchas veces es desechable como la cascarilla de arroz y ser empleada en un mortero ecológico. El mortero patrón para la arena fina alcanzó 71.8 kg/cm2 , 4.6 mm/s1/2, 1.5 mm/s1/2 y 1.73 gr/cm3 para resistencia a compresión, absorción inicial, absorción secundaria y densidad respectivamente; mientras que para arena gruesa 211.3 kg/cm2 , 4.4 mm/s1/2, 6.5 mm/s1/2 y 2.01 gr/cm3 para resistencia a compresión, absorción inicial, absorción secundaria y densidad respectivamente. El diseño óptimo para los morteros de arena fina fue con ceniza al 2%, donde se obtuvieron resultados de 91.8 kg/cm2 , 3.1 mm/s1/2, 1.7 mm/s1/2 y 1.63 gr/cm3 para resistencia a compresión, absorción inicial, absorción secundaria y densidad respectivamente; mientras que para los morteros elaborados con arena gruesa su diseño optimo fue con ceniza al 1%, donde se obtuvieron 226.8 kg/cm2 , 2.6 mm/s1/2, 2.5 mm/s1/2 y 1.96 gr/cm3 para resistencia a compresión, absorción inicial, absorción secundaria y densidad respectivamente.

ABSTRACT The present thesis evaluated the replacement of rice husk ash by coarse and fine sand types in the preparation of mortars of volumetric dosage of cement: san of 1:4 on their resistance to compression, sorptivity and density. Rice husk ash was replaced by fine sand and coarse sand in dosages of 0%, 1%, 2%, 3% and 4% for both cases. Mortars were made with Portland cement Type I of the company Pacasmayo, fine and coarse sand of the quarry “Calderón“ located in the district El Milagro and ash of rice husk obtained from the Miller “Molinorte“ located at Moche, a constant water / cement ratio of 0.80 was used. A thermogravimetric analysis and a heat loss curve were performed to determine the behavior of the rice husk upon calcination. The ash to be used worked as an artificial N-type pozzolan according to ASTM C618; In the same way, the fine aggregate characterization was performed under the Peruvian Technical Standards for moisture content (NTP 339.185), specific gravity and absorption (NTP 400.022), dry loose unit weight and dry compacted unit weight (NTP 400.017), Fineness module and granulometric analysis (NTP 400.012) and sand equivalent (NTP 339,146). Cubic specimens of 5cm side mortar were prepared and tested under compression according to ASTM C109, sorptivity according to ASTM C1585 and density according to ASTM C642. By replacing the rice husk ash in the sand, it was sought to increase its compressive strength and decrease its sorptivity and density, and thus to take advantage of a resource that is often disposable like rice husks and used in an Ecological mortar. The standard mortar for fine sand reached 71.8 kg/cm2 , 4.6 mm/s 1/2, 1.5 mm/s1/2 and 1.73 g/cm3 for compressive strength, initial absorption, secondary absorption and density respectively; While for coarse sand 211.3 kg/cm2 , 4.4 mm/s1/2, 6.5 mm/s1/2 and 2.01 g/cm3 for compressive strength, initial absorption, secondary absorption and density respectively. The optimum design for fine sand mortars was 2% ash, where results of 91.8 kg/cm2 , 3.1 mm/s1/2, 1.7 mm/s1/2 and 1.63 g/cm3 were obtained for resistance to compression, absorption Initial, secondary absorption and density respectively; While for mortars made with coarse sand, its optimum design was 1% ash, where 226.8 kg/cm2 , 2.6 mm/s1/2, 2.5 mm/s1/2 and 1.96 g/cm3 were obtained for compressive strength, Initial absorption, secondary absorption and density respectively.