Trabajo de grado - Pregrado
Evaluación del concreto hidráulico con la sustitución del 3%, 5% y 7% de agregado fino por grano de caucho reciclado para la elaboración de pavimentos rígidos
Registro en:
Corporación Universitaria del Meta-UNIMETA
Repositorio Institucional-UNIMETA
Autor
Ardila Tello, Leidy Daniela
Martínez Beltrán, Angie Stephanny
Institución
Resumen
En Colombia se desechan grandes cantidades de neumáticos fuera de uso (NFU), provenientes de 14.6 millones de vehículos del parque automotor del país, de los cuales 80.000 vehículos se encuentran matriculados en la ciudad de Villavicencio según RUNT 2019. Residuo que, por sus propiedades físicas de elasticidad, impermeabilidad y fácil consecución, generan un gran interés de aprovecharlo como agregado en concreto hidráulico para pavimentos rígidos.
La importancia radica en ofrecer una alternativa de pavimento para la ciudad, disminuyendo el efecto de isla de calor y la reutilización de un material no biodegradable, fundamentada en las ventajas que se obtienen con los pavimentos rígidos: mayor vida útil, menor costo en reparaciones y mantenimiento, tres veces más reflejante en iluminación y de bajo impacto al medio ambiente; aplicado a vías terciarias y secundarias de la ciudad.
El documento presenta los resultados del comportamiento del concreto ante las pruebas a flexión y compresión de distintas mezclas donde se reemplazó el agregado fino por GCR en porcentajes del 0%, 3%, 5% y 7%, estos fueron propuestos teniendo en cuenta los resultados obtenidos por Albano et al. [15] y Hernández y Sánchez [17], y teniendo como referencia una mezcla patrón de concreto hidráulico MR38 kg/cm2 indicado por el manual de diseño de pavimentos de concreto para bajos, medio y altos volúmenes de tránsito [30] para vías secundarias y terciarias del país. En total se realizaron 32 muestras, de las cuales 24 se evaluaron mediante ensayos de laboratorio a flexión a las edades de 7, 14 y 28 días, y 8 muestras ensayadas a compresión a los 7 y 28 días.
El estudio determinó que la muestra con el porcentaje de adición del 3% alcanzo el módulo de rotura 44,9 kg/cm2, es decir 0.31 % menos del módulo de rotura de la muestra sin adición de GCR o patrón y superando en 17% el módulo de rotura de diseño, y obtuvo un peso de 100 gr menos que la muestra patrón. El 3% del agregado fino puede ser reemplazado por GCR en la elaboración de concreto hidráulico para pavimentos rígidos cumpliendo con la resistencia que se indica en el manual de diseño de pavimentos de concreto para bajos, medio y altos volúmenes de tránsito . CAPÍTULO 1: INTRODUCCIÓN 18
1.1 Introducción .. 20
1.2 Estado del arte 20
1.3 Problema 24
1.4 Pregunta de investigación 26
1.5 Justificación 26
1.6 Objetivos 27
1.6.1 Objetivo general 27
1.6.2 Objetivos específicos 27
1.7 Alcances 27
1.8 Limitaciones 28
1.9 Metodología de investigación 28
1.10 Aporte teórico y práctico 29
CAPÍTULO 2: MARCO DE REFERENCIA 30
2.1 Marco geográfico 30
2.2 Marco histórico 32
2.3 Marco teórico 34
2.3.1 Manual de diseño de pavimentos para bajos, medios y altos volúmenes de tránsito.34
2.3.2 INVIAS E- 401-13 Toma de muestras de concreto fresco . 37
2.3.3 INVIAS E- 402-13 elaboración y curado de especímenes en concreto en el laboratorio para ensayos de compresión y flexión 37
2.3.4 INVIAS E- 404-13 Asentamiento del concreto de cemento hidráulico (Slump) 39
2.3.5 INVÍAS E-410-13 Resistencia a la compresión de cilindros de concreto. 40
2.3.6 INVÍAS E-414-2013 Resistencia a la flexión del concreto usando una viga simplemente apoyada y cargada en los tercios de la luz libre . 42
2.3.7 INVIAS E- 417-13 Calidad del agua para concretos . 44
2.3.8 Norma Técnica Colombiana NTC 321 . 45
2.3.9 Norma Técnica Colombiana NTC 121 45
2.3.10 A.C.I 211.1 Método de diseño de mezcla.46
2.4 Marco conceptual . 46
2.5 Marco legal . 48
CAPÍTULO 3: MARCO PROCEDIMENTAL 50
3.1 Procedimiento de investigación 50
3.2 Diseño de la mezcla . 50
3.3 Muestreo . 52
3.3.1 Muestra patrón 52
3.4 Análisis granulométrico de los materiales . 56
3.4.1 Ensayo de Slump o asentamiento del concreto .............................................................. 56
3.4.2 Ensayo de resistencia a la flexión . 56
3.4.3 Ensayo de resistencia a la compresión 56
3.5 Resultados 56
3.5.1 Análisis granulométrico de los materiales 56
3.5.2 Grano de caucho reciclado GCR 60
3.6 Ensayo de Slump o asentamiento del concreto 60
3.7 Ensayo de resistencia a la flexión 61
3.8 Ensayo de resistencia a la compresión 62
3.9 Análisis de precio unitarios . 63
CAPÍTULO 4: ANÁLISIS DE RESULTADOS. 64
4.1 Asentamiento del concreto 64
4.2 Resistencia a la flexión 64
4.3 Resistencia a la compresión 65
CAPÍTULO 5: CONCLUSIONES
5.1 Recomendaciones
CAPÍTULO 6: REFERENCIAS Y ANEXOS . 69
6.1 Referencias .69
6.2 Anexos 74 Pregrado Ingeniero(a) Civil