Optimización de la resistencia a compresión usando un diseño de mezcla de vértices extremos, en concretos ternarios basados en residuo de mampostería y cal hidratada

Yimmy Fernando Silva Urrego, Juan Ernesto Rojas Rojas, Jeffry Alexander Gamboa, Marisol Gordillo, Silvio Delvasto Arjona

Resumen


La búsqueda de materiales alternativos que sustituyan parcialmente el cemento portland debido a la problemática ambiental que presenta este en su producción, nace la necesidad de investigar el empleo de mezclas ternarias (cemento Portland de uso general (OPC), residuo de mampostería (RM) y cal hidratada (CAL) para mejorar las propiedades de los concretos y disminuir su impacto ambiental. En este sentido, el presente trabajo estudió el efecto del empleo de RM proveniente de residuos de construcción y demolición (RCD) y CAL como sustitución parcial del cemento Portland (hasta un 20 % en peso) en concretos ternarios sobre las propiedades en estado fresco (asentamiento) y endurecido, como la resistencia a la compresión, tracción indirecta, absorción y porosidad y succión capilar. Por otra parte, se realizó la optimización de resistencia a la compresión a los 28 días de curado mediante un diseño de mezcla de vértices extremos. Los resultados mostraron que a mayor porcentaje de reemplazo de RM y menores de CAL presentaron mejores resistencias a la compresión que cuando se presentaba mayores porcentajes de cal hidratada.  La resistencia a la compresión aumentó en 25,1%  y 16,1% a los 28 y 60 días de curado con respecto a la mezcla patrón. 


Palabras clave


Concreto ternario, Cemento Portland, Residuo de mampostería, Cal hidratada, Resistencia a la compresión, Residuos de construcción y demolición.

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Referencias


Antiohos, S.K.; Papadakis, V.G.; Tsimas, S. (2014). Rice husk ash (RHA) effectiveness in cement and concrete as a function of reactive silica and fineness. Cement and Concrete Research, 61-62, pp. 20-27. [Online] Disponible en: https://doi.org/10.1016/j.cemconres.2014.04.001. [Consultado 23 de agosto de 2017].

Aprianti, (2017). A huge number of artificial waste material can be supplementary cementitious material (SCM) for concrete production e a review part II. Journal of Cleaner Production, 142, pp. 4178-4194. [Online] Disponible en: https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2015.12.115. [Consultado 23 de agosto de 2017].

Barbhuiya, S.A.; Gbagbo J.K.; Russell, M.I.; Basheer P.A.M. (2009). Properties of fly ash concrete modified with hydrated lime and silica fume. Construction and Building Materials, 23, pp. 3233–3239. [Online] Disponible en: https://doi:10.1016/j.conbuildmat.2009.06.001. [Consultado 25 de agosto de 2017].

Dadsetan, S., Bai, J. (2017). Mechanical and microstructural properties of self-compacting concrete belnded with metakaolin, ground granulated blast-furnace slag and fly ash. Construction and Building Materials, 146, pp. 658-667. [Online] Disponible en: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2017.04.158. [Consultado 23 de agosto de 2017].

DAGMA. (2015). Plan de gestión integral de residuos sólidos de Santiago de Cali. Santiago de Cali: Alcaldia de Santiago de Cali.

Damene, Z.; Goual, M.S.; Houessou, J.; Dheilly, R.M.; Goullieux, A.; Quéneudec, M. (2016). The use of southern Algeria dune sand in cellular lightweight concrete manufacturing: effect of lime and aluminium content on porosity, compressive strength and thermal conductivity of elaborated materials. European Journal of Environmental and Civil Engineering 8189 (April 2017), pp. 1-17. [Online] Disponible en: http://dx.doi.org/10.1080/19648189.2016.1256233. [Consultado 25 de agosto de 2017].

Dopico, J.J.; Hernandez, F.M.; Day, R.L.; Middendorf, B.; Gehrke, M.; Martinez, M. (2008). Desarrollo de hormigones con aglomerantes cal-puzolana fina como material cementicio suplementario. Revista Ingeniería de Construcción, 23, pp. 171-178. [Online] Disponible en: http://dx.doi.org/10.4067/S0718-50732008000300005. [Consultado 23 de agosto de 2017].

Fagerlund, G. (1982). On the capillarity of concrete, Nordic Concrete Research 1, 6.1-6.20.

Fry, M. (2013). Cement, carbon dioxide, and the ‘necessity’ narrative: A case study of Mexico. Geoforum, 49, pp. 127–138. . [Online] Disponible en: https://doi.org/10.1016/j.geoforum.2013.06.003. [Consultado 23 de julio de 2017].

Ge, Z.; Wang, Y.; Sun, R.; Wu, X.; Guan, Y. (2015). Influence of ground waste clay brick on properties of fresh and hardened concrete. Construction and Building Materials 98, pp. 128-136. [Online] Disponible en: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2015.08.100. [Consultado 25 de julio de 2017].

Malhotra, V.M. (2000). Role of supplementary cementing materials in reducing greenhouse gas emissions. In: Gjorv, O.E., Sakai, K. (Eds.), Concrete technology for a Sustainable Development in the 21st Century. E&FN Spon, London, 226-235.

Matias, G.; Faria, P.; Torres, I. (2014). Lime mortars with heat treated clays and ceramic waste: A review. Construction and Building Materials, 73, pp. 125–136. [Online] Disponible en: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2014.09.028. [Consultado 25 de agosto de 2017].

Mattey, P.; Robayo, R.; Silva Y.; Alvarez, N.; Delvasto, S. (2014). Caracterización física y mecánica de agregados reciclados obtenidos a partir de escombros de la construcción. Informador técnico, 78 (2) pp. 121-127. [Online] Disponible en: https://doi.org/10.23850/22565035.95. [Consultado 25 de agosto de 2017].

Ortiz, H.; Silva, M.S. (2013). ¿De dónde vienen y a donde van a parar los escombros de Cali?. El PAIS. Disponible en: http://www.elpais.com.co/elpais/graficos/infografia-ruta-escombros-cali.

Pedro D.; de Brito J.; Evangelista L. (2017). Evaluation of high-performance concrete with recycled aggregates: use of densified silica fume as cement replacement. Construction and Building Materials, 147, pp. 803-814. [Online] Disponible en: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2017.05.007. [Consultado 25 de agosto de 2017].

Pliya, P.; Cree, D. (2015). Limestone derived eggshell powder as a replacement in Portland cement mortar. Construction and Building Materials, 95, pp. 1–9. [Online] Disponible en: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2015.07.103. [Consultado 25 de agosto de 2017].

Reig, L.; Tashima, M.; Borrachero, M.; Monzó, J.; Cheeseman, C.; Payá, J. (2013). Properties and microstructure of alkali-activated red clay brick waste. Construction and Building Materials, 43, pp. 98-106. [Online] Disponible en: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2013.01.031. [Consultado 25 de agosto de 2017].

Schackow, A.; Stringari, D.; Senff, L.; Correia, S.L.; Segadães, A.M. (2015). Influence of fired clay brick waste additions on the durability of mortars. Cement & Concrete Composites, 62, pp. 82–89. [Online] Disponible en: https://doi.org/10.1016/j.cemconcomp.2015.04.019. [Consultado 24 de agosto de 2017].

Silva, Y.; Robayo, R.; Mattey P.; Delvasto, S. (2015). Obtención de concretos autocompactantes empleando residuos de demolición. Rev. LatinAm. Metal. Mat. 35(1), pp. 86–94. [Online] Disponible en: http://www.rlmm.org/ojs/index.php/rlmm/article/view/549. [Consultado 24 de agosto de 2017].

Wang, D.; Zhou X.; Meng Y.; Chen, Z. (2017). Durability of concrete containing fly ash and silica fume against combined freezing-thawing and sulfate attack. Construction and Building Materials, 147, pp. 398-406. [Online] Disponible en: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2017.04.172. [Consultado 24 de agosto de 2017].

Worrell, E.; Bernstein, L.; Roy, J.; Price, L.; Harnisch, J., (2009). Industrial energy efficiency and climate change mitigation. Energy efficiency, 2, pp. 109–123. [Online] Disponible en: https://DOI 10.1007/s12053-008-9032-8. [Consultado 25 de agosto de 2017].

Yu, J.; Lu, C.; Leung C.K.Y.; Li, G. (2017). Mechanical properties of green structural concrete with ultrahigh-volume fly ash. Construction and building materials, 147, pp. 510-518. [Online] Disponible en: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2017.04.188. [Consultado 25 de agosto de 2017].

Zawrah, M.F.; Gado R.A.; Feltin, N.; Ducourtieuxb, S.; Devoille, S. (2016). Recycling and utilization assessment of waste fired clay bricks (Grog) with granulated blast-furnace slag for geopolymer production. Process Safety and Environmental Protection, 103, pp. 237–251. [Online] Disponible en: https://doi.org/10.1016/j.psep.2016.08.001. [Consultado 25 de agosto de 2017].

Zhang, L. (2013). Production of bricks from waste materials – a review, Construction and Building Materials, 47, pp. 643–655. [Online] Disponible en: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2013.05.043. [Consultado 24 de agosto de 2017].




DOI: https://doi.org/10.24050/reia.v16i31.1177

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