GLORIA STEPHANIE MARTINEZ DUEÃ`AS

CONCRETO LIGERO
Autores: Martínez Dueñas Gloria Stephanie Universidad de Guanajuato,
Chávez Valencia Luis Elías Universidad de Guanajuato
RESUMEN
En la presente investigación se analiza
el comportamiento de un concreto
Patrón (150 kg/cm2) y de un concreto
con la adhesión de perlita preexpandida en un contenido de un tercio
de acuerdo a la recomendación
FANOSA. Para realizar dicho análisis
se elaboraron muestras cilíndricas de
15 cm de diámetro y 30 cm de altura de
acuerdo con la norma NMX C-160 con
agregados de la región de Guanajuato
previamente caracterizados. Los
especímenes se curaron de acuerdo
con las norma NMX C-159 y se
determinó su peso volumétrico y
resistencia compresión simple a 7,14, y
28 días; así como la determinación del
módulo de Elasticidad a 28 días. Los
resultados muestran que aunque la
resistencia a compresión simple
cumple, no se puede clasificar como
concreto ligero ya que su peso
volumétrico es mayor a 1900 kg/m3.
INTRODUCCIÓN
Entre los materiales empleados como
aditivos para el concreto se encuentra la
perlita de poliestireno. Las ventajas que
presenta la perlita pre-expandida en el
concreto es: 1.- Reducción de peso y,
como consecuencia, de las secciones
de los elementos estructurales, 2.Excelentes propiedades térmicas y
acústicas y 3.- Se puede clavar, taladrar,
atornillar y trabajar con herramientas
tradicionales.
La hipoteca verde es un programa del
Crédito INFONAVIT para la vivienda
nueva de clasificación ecológica, que
consiste en un monto adicional de
crédito hasta por diez veces el salario
mínimo (aproximadamente 16 mil pesos
mexicanos). Para que una vivienda sea
considera como ecológica debe de
generar ahorros de $215 pesos
mensuales en gastos de electricidad,
gas y agua, asociados a la envolvente
térmica.
Para la determinación de la envolvente
térmica es importante conocer los
productos, componentes, elemento y
sistemas constructivos que puedan ser
utilizados, también es importante
planificar la ubicación de los elementos
de construcción tales como ventanas,
puertas, muros, techos y demás que es
una parte importante cuando se
necesita aislamiento térmico. En este
proyecto de investigación se pretende
desarrollar un sistema constructivo con
valores altos de k y U que se traduzcan
en un confort para el usuario y ahorros
de la energía eléctrica o gas por gastos
de climatización, de acuerdo con las
propiedades requisitos de certificación
del ONNCCE. Para este caso la
investigación se acotara al desarrollo de
un concreto ligero con propiedades
térmicas.
OBJETIVO
Objetivo General:
1.- Analizar la factibilidad de adicionar
perlita pre-expandida de 4 mm de
diámetro nominal en un contenido de un
tercio de acuerdo a la recomendación
FANOSA en un concreto simple.
Objetivos específicos:
1.- Caracterizar de la perlita, el
agregado pétreo y el cemento.
2.- Proporcionamiento ACI
3.- Elaboración de cilindros concreto
Patrón y concreto con perlita preexpandida en un contenido de un tercio
de acuerdo a la recomendación
FANOSA.
3.- Determinar el efecto de la perlita en
la resistencia a compresión y las
condiciones de elaboración.
MATERIALES Y MÉTODOS
Se tienen 3 materias primas iniciales,
agregados pétreos, proporcionados por
CEMEX, Cemento Portland CPC 40R y
Perlita Pre-Expandida FANOSA.
1. Caracterización de las materias
primas. La caracterización del
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agregado pétreo se hará con las
siguiente pruebas necesarias para el
método de proporcionamiento:
densidad, absorción, humedad y
granulometría para la arena y la grava,
además el módulo de finura de la
arena. A la grava se le determinará
tamaño máximo y peso volumétrico de
acuerdo con la normas ASTM. Al
cemento se le determinará la gravedad
específica, consistencia normal y el
tiempo de fraguado de acuerdo con la
normas ASTM, las propiedades la
perlita serán tomadas de la tabla de
datos técnicos proporcionada con el
producto.
2. Proporcionamiento ACI. De la
caracterización de las materias primas
se obtendrán los datos para realizar la
dosificación del concreto con el método
del ACI (American Concrete Institute),
con el cual se elaborarán las muestras
patrón, 10 cilindros para f’c=150
kg/cm2, a los cuales se les determinará
el peso volumétrico, resistencia a
compresión a 7,14 y 28 días de edad
de curado, así como la determinación
del módulo de Elasticidad a 28 días.
3. Pruebas preliminares. En las
pruebas preliminares se elaborarán 10
cilindros de acuerdo con el método de
dosificación ACI para f’c=150 kg/cm2. A
dichos cilindros se le adicionará perlita
de 4 mm en un contenido de un tercio
de acuerdo a la recomendación
FANOSA respecto al cemento. A los
cilindros se les determinará el peso
volumétrico, resistencia a compresión a
7,14 y 28 días de edad de curado, así
como la determinación del módulo de
Elasticidad a 28 días.
4. Finalmente con los resultados de las
muestras patrón y pruebas preliminares
se emitirán las observaciones y
conclusiones del proyecto.
RESULTADOS
Tabla 1. Caracterización de los
agregados pétreos.
Cemento
3.15
gr/cm3
Peso específico
Arena
Peso específico
Absorción
Contenido de Humedad
2.45
gr/cm3
2.43
2.34
%
%
Módulo de Finura (MF)
Grava
4.14
S/u
Peso específico
Absorción
Contenido de Humedad
2.7
gr/cm3
1.74
1.25
%
%
Tamaño máximo ( TM )
38.1
mm
1783.99
kg/m3
PVSV
De los resultados de la tabla 1 se
observa que el módulo de finura de la
arena es mayor al recomendado por el
ACI, se tomó la decisión de utilizar esta
arena para la elaboración del concreto,
debido a que es la única arena
disponible en la ciudad de Guanajuato.
Las demás propiedades cumplen con
las especificaciones para elaborar el
concreto.
Tabla
2.
Resultados
muestras
cilíndricas de concreto patrón
CILINDROS CONCRETO PATRÓN
PV (kg/m3)
7 días
1
2230.008
2
2205.426
3
2306.260
Promedio: 2247.231
14 días
4
2230.082
Cilindro
5
6
Promedio:
7
8
RCS (kg/m2)
2222.101
2229.746
2227.310
28 días
2213.762
2202.759
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CONSEJO DE CIENCIA Y TECNOLOGÍA DEL ESTADO DE GUANAJUATO
73.565
56.338
58.655
62.853
79.577
82.419
79.933
80.643
115.216
108.966
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Autores: Martínez Dueñas Gloria Stephanie Universidad de Guanajuato,
Chávez Valencia Luis Elías Universidad de Guanajuato
9
2247.855
116.782
10
2223.400
Promedio: 2224.671
Moulo de Elasticidad:
115.216
113.655
233087.719
kg/cm2
Tabla
3.
Resultados
muestras
cilíndricas de concreto elaborado con
perlita pre-expandida.
CILINDROS CON PERLITA PREEXPANDIDA
Cilindro
1
2
3
Promedio:
4
5
PV (kg/m
3)
7 días
2210.544
2157.480
2208.276
2192.100
14 días
2165.782
39643.626
6
2222.345
Promedio: 14677.251
28 días
7
2162.086
8
2204.130
9
2179.256
10
2171.125
Promedio: 2184.837
Modulo de Elasticidad:
RCS (kg/m
2)
82.419
83.762
93.371
86.517
90.541
96.629
103.927
97.033
107.927
109.455
104.198
120.356
111.336
280234.746
kg/cm2
De las tablas 2 y 3 se puede observar
que la resistencia de las muestras con
Perlita presentan el 98 % de la
resistencia del Patrón, respecto al peso
volumétrico se nota que el concreto con
Perlita es el 90 % del Patrón, asimismo
se observa con el módulo de elasticidad
que el concreto con perlita preexpandida es más rígido que el patrón.
CONCLUSIONES Y DISCUSIÓN
1. El agregado pétreo cumple con las
propiedades para elaborar concreto,
excepto
el
módulo
de
finura,
incrementando el consumo de cemento.
2.- El concreto con perlita presenta
mayor módulo de elasticidad por lo que
es mejor que el patrón con respecto a
rigidez,
3.- El concreto con Perlita presenta una
resistencia a compresión simple en un
98 % por lo tanto se considera un efecto
positivo por la inclusión de perlita.
4. Aunque hay un efecto positivo en la
RCS no se puede considerar un
concreto ligero porque su peso
volumétrico es mayor a 1900 kg/m3
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