Evaluación del comportamiento mecánico de concreto de baja resistencia modificado pumicita como sustituto de cemento

Palabras clave: Compresión, concreto, pumicita, resistencia

Resumen

Este trabajo presenta el comportamiento de la pumicita como cementante alternativo, en concretos modificados de baja resistencia, debido al alto consumo energético y emisión de gases contaminantes durante el proceso de elaboración de cemento portland, evaluando propiedades mecánicas a compresión en porcentajes de sustitución de 25%, 50% y 75%, con concentraciones activantes de hidróxido de sodio de 5%, 10% y 15% en peso. Se emplea la metodología de Taguchi para definir un diseño experimental ortogonal de 9 corridas diferentes. Se emplea el método de diseño de mezclas de concreto ACI 211.1, por volúmenes absolutos para una resistencia estimada de 150 kg/cm2. Una vez elaborados los especímenes y curados a la edad de 28 días se realizan las pruebas mecánicas evaluando la resistencia a compresión en una prensa hidráulica mediante la normativa NMX-C-083-ONNCCE-2014. Se puede observar que cuando se sustituye pumicita a más del 50% se presentan un bajo valor de resistencia mecánica con respecto al concreto control.  Mediante el análisis de resistencia a compresión se recomiendan los concretos con 50% y 25% de sustitución y concentración activante de 5%, debido a que tienen un comportamiento similar del control, alcanzando la resistencia de diseño.

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Citas

Abdurrezzak B., Isik, E., El, A. A., & Ülker, M. (2019). Mechanical properties of reactive powder concretes produced using pumice powder. Journal of Wuhan University of Technology (Materials Science Edition), 34(2), 353–360. https://doi.org/10.1007/s11595-019-2059-1

ACI Committee 211 (2002), Standard Practice for Selecting Proportions for Normal,

Heavyweight, and Mass Concrete ( ACI 211.1-91 ).

Alujas, A., Fernández, R., Martinera, J.F., Quintana, R. (2010). Empleo de arcillas caoliníticas de bajo grado activadas térmicamente como una alternativa para reemplazo parcial de cemento Pórtland. CENIC. Ciencias Químicas, 41, 1-10.

Andrew, R. M. (2017). Global CO2 emissions from cement production. Earth System Science Data, August, 1–52.

Angst, U. M. (2018). Challenges and opportunities in corrosion of steel in concrete. Materials and Structures, 51(1). https://doi.org/10.1617/s11527-017-1131-6

Bandala, E. E. M., Luna, K. C., García, J. I. E., & Mendoza, D. N. (2019). Resistance to compression and microstructure of concrete manufactured with supersulfated cements-based materials of volcanic origin exposed to a sulphate environment. Revista ALCONPAT, 9(1), 106-116. https://doi.org/10.21041/ra.v9i1.374

Cabrera-Luna, K., Maldonado-Bandala, E. E., Nieves-Mendoza, D., Castro-Borges, P., Perez-Cortes, P., & García, J. E. (2021). Supersulfated cements based on pumice with quicklime, anhydrite and hemihydrate: Characterization and environmental impact. Cement and Concrete Composites, 124, 104236.

Carmona, P. (2011). Evaluación mecánica de pastas de cemento modificadas con escoria de horno de arco eléctrico y ceniza de bagazo de caña de azúcar. Tesis, Universidad Veracruzana.

Escalante, J. I. G. (2002). Materiales alternativos al cemento Portland. Avance y perspectiva, 21(3), 79-88.

Hernández-Cabrera, I. R., Maldonado-Bandala, E. E., Escalante-García, J. I., Hernández-Martínez, H. E., & Nieves-Mendoza, D. (2019, September). Caracterización mecánica de concretos alcalinos bases pumicita para su uso en las vías terrestres. In Congreso CONPAT 2019, Tuxtla Gutiérrez, Chiapas.

Lippiatt, N., Ling, T.-C., & Pan, S.-Y. (2020). Towards carbon-neutral construction materials: Carbonation of cement-based materials and the future perspective. Journal of Building Engineering, 28(101062), 101062. https://doi.org/10.1016/j.jobe.2019.101062

López Salas, J. (2019). Cementos sustentables híbridos a base de materia prima volcánica (Master's thesis, Tesis (MC)--Centro de Investigación y de Estudios Avanzados del IPN Unidad Saltillo).

Nawaz, M., Heitor, A., & Sivakumar, M. (2020). Geopolymers in construction - recent developments. Construction and Building Materials, 260, 120472. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2020.120472

ONNCCE. (2010). NMX-C-156-ONNCCE-2010-Industria De La Construcción-Concreto Hidráulico-Determinación Del Revenimiento En El Concreto Fresco.

ONNCCE. (2014). NMX-C-083-ONNCCE-2014-Industria De La Construcción- Concreto- Determinación De La Resistencia A La Compresión De Especímenes-Método De Ensayo.

ONNCCE. (2016). NMX-C-159-ONNCCE-Industria De La Construcción-Concreto-Elaboración Y Curado De Especímenes De Ensayo.

Perez, S. P. M., Peña, J. G. M., & Vílchez, M. B. Q. (2022). Una revisión sobre el rol de la inteligencia artificial en la industria de la construcción. INGENIERÍA Y COMPETITIVIDAD, 24(02), 23-23. https://doi.org/10.25100/iyc.v0i00.11727

Plati, C. (2019). Sustainability factors in pavement materials, design, and preservation strategies: A literature review. Construction and Building Materials, 211, 539–555. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2019.03.242

Provis, J. L. (2018). Alkali-activated materials. Cement and Concrete Research, 114, 40–48. https://doi.org/10.1016/j.cemconres.2017.02.009

Saltan, M., Kavlak, Y., & Ertem, F. S. (2011). Utilization of Pumice Waste for Clayey Subgrade of Pavements. Journal of Materials in Civil Engineering, 23(12), 1616–1623. https://doi.org/10.1061/(asce)mt.1943-5533.0000336

Saltan, M., & Selcan Findik, F. (2008). Stabilization of subbase layer materials with waste pumice in flexible pavement. Building and Environment, 43(4), 415–421. https://doi.org/10.1016/j.buildenv.2007.01.007

Silva, R. V., de Brito, J., & Dhir, R. K. (2014). Properties and composition of recycled aggregates from construction and demolition waste suitable for concrete production. Construction and Building Materials, 65, 201–217. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2014.04.117

Publicado
2022-12-12
Cómo citar
López González, P. J., Moreno Vázquez, O., Reyes González, D., & Noel , K. (2022). Evaluación del comportamiento mecánico de concreto de baja resistencia modificado pumicita como sustituto de cemento. Ciencia Latina Revista Científica Multidisciplinar, 6(6), 5866-5877. https://doi.org/10.37811/cl_rcm.v6i6.3847
Sección
Artículos

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