Estudio comparativo de las propiedades físico-mecánicas del mortero de cemento Pórtland tipo Ip elaborado con residuos de mármol en porcentajes del 10%, 15% y 20% producto de la explotación de la cantera de Cullpahuanca - Quiquijana Quispicanchi– Cusco

Abstract

Esta investigación se centró en el estudio de las propiedades físico-mecánicas del mortero elaborado con residuos de mármol, en porcentajes de 10%, 15% y 20%, con respecto al cemento, comparando con un mortero tradicional elaborado con cemento Pórtland tipo IP. Para esto se utilizó agregados combinados de la cantera de Cunyac (70%) y Vicho (30%), previamente, se realizó los ensayos de granulometría y módulo de fineza, peso específico y absorción, contenido de humedad, peso unitario. Para obtener valores, de estas propiedades de los agregados, para el diseño del mortero, luego, se determinó la variación de la resistencia a la adherencia por flexión del mortero a los 28 días elaborado con residuos de mármol con respecto a un mortero tradicional. También, se construyó las curvas de desarrollo de las resistencias a la compresión y flexión a los 7, 14, 21 y 28 días con respecto a un mortero tradicional. Seguidamente se determinó la variación en porcentaje de la fluidez del mortero patrón y experimental. Finalmente se identificó la cantidad óptima del residuo de mármol con respecto al peso del cemento donde no alteren las resistencias finales. Para el ensayo de resistencia a la adherencia por flexión, se construyó pilas a base de ladrillos de arcilla cocida tipo King Kong de 18 huecos de 24x12x9cm para muros portantes, utilizando la norma ASTM E 518. Para el ensayo de resistencia a la compresión se fabricó moldes cúbicos de 5cm de lado como indica la norma NTP 334.051, para el moldeado del mortero, para el mortero experimental en diferentes porcentajes y para el mortero patrón. Para el ensayo de resistencia a la flexión se utilizó moldes prismáticos de 4x4x16cm como indica la norma NTP334.120. Para el ensayo de fluidez se determinó dicho análisis de los morteros preparados para el ensayo de resistencia a la compresión y flexión, según la norma NTP 334.057. A las conclusiones que se llegaron fueron para la adherencia por flexión al 15 % de sustitución de residuos de mármol se evidencia un aumento de la resistencia con respecto al mortero patrón en un 7.05 %, además, en el ensayo de resistencia a la compresión, a partir del 20 % de sustitución con residuos de mármol empieza a descender. Por otra parte, en la resistencia a la flexión del mortero experimentan unas ligeras mejoras con respecto al mortero patrón para contenidos menores al 20 % de sustitución. Finalmente, para el ensayo de fluidez se aprecia que con la sustitución del 10 % de residuos de mármol en el mortero, con una relación a/c de 0.55 alcanza una fluidez de 119.37%. En efecto, está dentro del rango de 100 – 120% de fluidez recomendada para el asentado de unidades de albañilería.

This research focused on the study of the physical-mechanical properties of the mortar made with marble residues, in percentages of 10%, 15% and 20%, with respect to cement, compared with a traditional mortar made with Portland IP Type cement. For this, combined aggregates from the Cunyac quarry (70%) and Vicho (30%) were used. Previously, granulometry and fineness modulus, specific weight and absorption, moisture content, unit weight were tested. To obtain values, of these properties of the aggregates, for the design of the mortar, then, the variation of the resistance to the adhesion by bending of the mortar was determined after 28 days made with marble residues with respect to a traditional mortar. Also, the development curves of compressive and flexural strengths were constructed at 7, 14, 21 and 28 days with respect to a traditional mortar. Next, the variation in percentage of the fluidity of the standard and experimental mortar was determined. Finally, the optimal amount of the marble residue was identified with respect to the weight of the cement where the final strengths do not alter. For the test of resistance to the adhesion by flexion, piles based on cooked clay bricks of King Kong type of 18 holes of 24x12x9cm for bearing walls were constructed, using the standard ASTM E 518. For the test of resistance to compression was manufactured 5cm cubic molds per side as indicated by NTP 334.051, for the molding of the mortar, for the experimental mortar in different percentages and for the standard mortar. For the flexural strength test, 4x4x16cm prismatic molds were used as indicated by NTP334.120. For the fluidity test, said analysis of the mortars prepared for the compression and flexural strength test was determined, according to NTP 334.057. The conclusions reached were for the adhesion by bending to 15% of substitution of marble residues, an increase in resistance with respect to the standard mortar is evidenced by 7.05%, in addition, in the compression resistance test, a From 20% of substitution with marble residues begins to descend. On the other hand, in the resistance to bending of the mortar they experience slight improvements with respect to the standard mortar for contents less than 20% substitution. Finally, for the fluidity test, it can be seen that with the replacement of 10% marble residues in the mortar, with a / c ratio of 0.55, it reaches a fluidity of 119.37%. In fact, it is within the range of 100-120% of fluidity recommended for laying masonry units.