Estudio del concreto de mediana a alta resistencia con microsílice nacional y aditivo plastificante, utilizando cemento Portland tipo I

Abstract

La presente tesis investigó el Micromineral SIO 400 (producto nacional) como alternativa de la microsílice (producto extranjero), el cual presenta un alto costo, encareciendo el diseño del concreto. La investigación consistió en estudiar el comportamiento del concreto de mediana a alta resistencia utilizando el Micromineral SIO 400 con el aditivo plastificante Chemaplast y el cemento portland tipo I para las relaciones agua/cemento iguales a 0.55, 0.50 y 0.45. Se realizó el análisis químico del Micromineral SIO 400 para hallar su porcentaje de SiO2, además se halló su densidad, finura y la forma y tipo de la partícula. Se utilizó agregado grueso de la cantera Carapongo (Huachipa) y agregado fino de la cantera Trapiche (Lima). El diseño de mezcla se basó en el método del agregado global para obtener una combinación de agregados óptima y resistencias a la compresión altas. Se desarrollaron muestras de Concreto Patrón para las relaciones agua/cemento iguales a 0.55, 0.50 y 0.45 con un asentamiento de 4”, luego se diseñó el Concreto Patrón con Aditivo buscando la cantidad de aditivo y el porcentaje de reducción de agua adecuado para obtener un asentamiento de 4”. El objetivo es saber cómo el Micromineral SIO 400 actúa en el concreto, comparando sus propiedades en cada una de las mezclas diseñadas. El Concreto Patrón con Aditivo se diseñó con 0.35% de aditivo plastificante Chemaplast del peso del cemento y el Concreto Patrón con Aditivo más Micromineral SIO 400 se diseñó con aditivo plastificante (0.35% del peso de cemento) y Micromineral SIO 400 en 5% y 10% del peso del cemento para la relaciones agua/cemento iguales a 0.55, 0.50 y 0.45. Se hallaron las propiedades de los 12 diseños en estado fresco y endurecido, luego se analizó los resultados obteniendo que el máximo aumento porcentual de resistencia a la compresión fue en probetas ensayadas a los 56 días utilizando Micromineral SIO 400 al 5% y aditivo plastificante Chemaplast con una relación agua/cemento igual a 0.55 alcanzando un 147% respecto a las probetas del Concreto Patrón ensayadas a los 28 días. Finalmente se realizó un análisis de Beneficio/Costo incluyendo los insumos utilizados en el diseño de mezclas, obteniendo como resultado que el porcentaje más favorable para el Micromineral SIO 400 es cuando se adiciona 5% del peso del cemento, concluyendo así que el Micromineral SIO 400 es una buena alternativa por sus resultados favorables y menor costo.

This thesis investigated the Micromineral SIO 400 (national product) as an alternative to microsilica (foreign product), which has a high cost, making the design of concrete more expensive. The research consisted of studying the behavior of medium to high strength concrete using the Micromineral SIO 400 with the plasticizing additive Chemaplast and Portland cement type I for water / cement ratios equal to 0.55, 0.50 and 0.45. The chemical analysis of the Micromineral SIO 400 was performed to find its percentage of SiO2, in addition its density, fineness and the shape and type of the particle were found. Thick aggregate from the Carapongo quarry (Huachipa) and fine aggregate from the Trapiche quarry (Lima) were used. The mix design was based on the aggregate aggregate method to obtain a combination of optimal aggregates and high compressive strengths. Samples of Standard Concrete were developed for the water / cement ratios equal to 0.55, 0.50 and 0.45 with a 4 ”settlement, then the Standard Concrete with Additive was designed looking for the amount of additive and the percentage of adequate water reduction to obtain a 4 ”settlement. The objective is to know how the Micromineral SIO 400 acts on concrete, comparing its properties in each of the designed mixtures. The Standard Concrete with Additive was designed with 0.35% of Chemaplast plasticizer additive of cement weight and Standard Concrete with Additive plus Micromineral SIO 400 was designed with plasticizer additive (0.35% of cement weight) and Micromineral SIO 400 in 5% and 10 % of cement weight for water / cement ratios equal to 0.55, 0.50 and 0.45. The properties of the 12 designs were found in a fresh and hardened state, then the results were analyzed, obtaining that the maximum percentage increase in compressive strength was in test specimens tested at 56 days using 5% Micromineral SIO 400 and Chemaplast plasticizing additive with a water / cement ratio equal to 0.55 reaching 147% with respect to the specimens of the Standard Concrete tested at 28 days. Finally, a Benefit / Cost analysis was carried out including the inputs used in the design of mixtures, obtaining as a result that the most favorable percentage for the Micromineral SIO 400 is when 5% of the cement weight is added, concluding that the Micromineral SIO 400 It is a good alternative for its favorable results and lower cost.