Estudio de las propiedades del concreto de mediana a alta resistencia con cemento tipo MS (MH) y adición de sílice nacional

Abstract

En la presente investigación, se utiliza el Micromineral SiO 400 en lugar de la microsílice tradicional en el concreto, como alternativa de trabajar con un producto de origen nacional en lugar de uno importado, que viene a ser de mayor costo. El concreto estudiado viene a ser de mediana a alta resistencia, utilizando cemento tipo MS(MH) (cemento de propiedades físicas similares al tipo II), aditivo plastificante Chemaplast y el Micromineral SiO 400, para las relaciones agua/cemento de 0.45, 0.50 y 0.55. Se realiza el estudio de las componentes del concreto que se investiga en la tesis. Los ensayos del agregado fino y grueso fueron realizados en el LEM-UNI; al Micromineral SiO 400 se le hizo un análisis químico para obtener el contenido de SiO2, además se calculó su densidad, así como también la finura y forma de sus partículas. En el diseño del Concreto Patrón (CP), se tiene como requisito mantener un slump de 4”; para el caso del diseño del Concreto Patrón con Aditivo (CPA), se añade el aditivo plastificante Chemaplast al Concreto Patrón, al 1% respecto al peso del cemento. Como consecuencia del uso del aditivo, se disminuye la cantidad de agua con la finalidad de mantener la consistencia del concreto deseada. Finalmente se realiza el diseño del Concreto con Aditivo y Micromineral SiO 400, con dosificación del 5%, 7.5% y 10% (CS5, CS7.5 y CS10) respecto al peso del cemento. Como consecuencia de la adición del Micromineral SiO 400, se aumentó el agua de diseño para mantener la consistencia establecida. En total se obtiene 15 diseños, los cuáles se hallaron sus propiedades en estado fresco y estado endurecido, obteniendo un máximo aumento porcentual de la resistencia a la compresión usando el Micromineral SiO 400 al 7.5% y el aditivo plastificante Chemaplast con una relación agua/cemento de 0.55, obteniendo el 134% respecto a la resistencia a la compresión a los 28 días de curado del Concreto Patrón. Además, se realizó el análisis comparativo de costos de los diseños de mezcla, obteniendo que el porcentaje más rentable para el uso del Micromineral SiO 400 en el concreto es cuando se adiciona el 5% con respecto al peso del cemento, concluyendo que el Micromineral SiO 400 es favorable para usarse en el concreto por sus buenos resultados y costo accesible.

In the present research, the micromineral SiO 400 is used instead of the traditional microsilica in concrete, as an alternative to work with a product of national origin instead of an imported one, which is more expensive. The concrete studied is medium to high strength, using cement type MS(MH) (cement with physical properties similar to type II), plasticizing additive Chemaplast and Micromineral SiO 400, for water/cement ratios of 0.45, 0.50 and 0.55. The study of the concrete components investigated in the thesis is carried out. The tests of the fine and coarse aggregate were carried out at the LEM-UNI; a chemical analysis was made of the micro-mineral SiO 400 to obtain the SiO2 content, and its density was calculated, as well as the fineness and shape of its particles. In the design of the Pattern Concrete (CP), it is a requirement to maintain a slump of 4“; in the case of the design of the Pattern Concrete with Additive (CPA), the plasticizer additive Chemaplast is added to the Pattern Concrete, at 1% with respect to the weight of the cement. As a consequence of the use of the additive, the amount of water is reduced in order to maintain the consistency of the desired concrete. Finally, the design of the Concrete with Additive and Micromineral SiO 400 is designed, with a dosage of 5%, 7.5% and 10% (CS5, CS7.5 and CS10) with respect to the weight of the cement. As a consequence of the addition of the Micromineral SiO 400, the design water was increased to maintain the established consistency. In total 15 designs were obtained, which were found their properties in the fresh and hardened state, obtaining a maximum percentage increase of the compressive strength using the Micromineral SiO 400 at 7.5% and the Chemaplast plasticizer additive with a water/cement ratio of 0.55, obtaining 134% with respect to the compressive strength at 28 days of curing of the Standard Concrete. In addition, a comparative cost analysis of the mix designs was carried out, obtaining that the most profitable percentage for the use of the Micromineral SiO 400 in concrete is when 5% is added with respect to the weight of cement, concluding that the Micromineral SiO 400 is favorable to be used in concrete for its good results and accessible cost.