FACULTAD DE INGENIERÍA – INGENIERÍA CIVIL

“LA INFLUENCIA DEL TAMAÑO Y PORCENTAJE DE LAS PARTÍCULAS DEL VIDRIO DE UN 0%,

15%, 30% Y 45% EN EL CONCRETO DECORATIVO PARA CONSTRUCCIÓN DE BALDOSAS”

Iván Eugenio Vásquez Alfaro.1

1 Docente Universidad Privada del Norte – Perú, ivan.vasquez@upnorte.edu.pe

2 Universidad Privada del Norte – Perú, jherni_1@hotmail.com

christian_7295@hotmail.com

jharol.qn@hotmail.com

bHd3_rqp@hotmail.com

3 Director Carrera de Ingeniería Civil. Universidad Privada del Norte – Perú, wam@upnorte.edu.pe

TRUJILLO, JULIO 2014.

RESUMEN

En los últimos años la provincia de Trujillo ha registrado una tasa de crecimiento poblacional de

2.1 % al 2.2% anual, según el último censo nacional.

Al incrementar la población, también crece la necesidad de consumo, el cual según los resultados

de la encuesta nacional de hogares realizada en el primer trimestre del año en curso, registro un

incremento del 1.9% en consumo de bebidas (envase de plástico vidrio).

Frente a la carencia de productos con agregado de vidrio reciclado, se plantea en el presente

estudio la elaboración de losetas usando dicho material, mejorando visiblemente su apariencia

superficial para aplicaciones decorativas.

La investigación comprende el análisis de las propiedades en estado fresco y endurecido de un

nuevo tipo de concreto decorativo, el cual se diseña teniendo como elemento al agregado

(vidrio reciclado).

La metodología aplicada en la investigación se basa en un diseño de mezcla de relación

agua/cemento (Ra/c) 0.75 y dosificaciones de vidrio reciclado en porcentajes de 0%, 15%,

30% y 45%. Posteriormente se procede a la elaboración del concreto en estado fresco

(ASTM C 143) determinar la resistencia a la compresión según la norma NTP-339.034, la

máxima resistencia (ASTM C 39) el asentamiento NTP-339.036 ,el tiempo de fraguado para el

mejor concreto decorativo (arena-cemento) NTP-334.006.

El mejor porcentaje se presentó es el de agregado fino con el 30%, teniendo una resistencia a

compresión de 421.35kg.f/cm²

Palabra Clave: concreto decorativo, concreto reforzado con vidrio, permeabilidad del concreto

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Abstract

In recent years the province of Trujillo has seen a population growth rate of 2.1% to 2.2% annually, according to the latest national census. With increasing population, so does the need for consumption, which according to the results of the national household survey conducted in the first quarter of this year, registering an increase of 1.9% in consumption of drinks (plastic container glass). Faced with the lack of products with recycled glass aggregate, arises in the present study using tiles making such material, visibly improving its surface appearance for decorative applications. The research includes analysis of the properties in fresh and hardened to a new type of decorative concrete, which is designed taking as the added element (recycled glass). The research methodology is based on a design water / cement (Ra / c) 0.75 and dosages of recycled glass in percentages of 0%, 15%, 30% and 45% ratio. Then proceed to the preparation of fresh concrete (ASTM C 143) to determine the compressive strength according to the standard NTP-339 034, maximum strength (ASTM C 39) NTP-339 036 settlement, setting time for the best decorative concrete (sand-cement) NTP-334 006. Highest percentage presented is the fine aggregate with 30% having a compressive strength of 421.35kg.f/cm ²

Keyword: decorative concrete, concrete´s permeability

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VIDRIO:

El vidrio es un material inorgánico, frágil,

duro, transparente y amorfo, es decir, que no

presenta una estructura regular o bien

determinada. Al mismo se lo obtiene a partir de

la fusión de la arena silícea con carbonato de

sodio y caliza y luego se lo moldea a elevadas

temperaturas para obtener su apariencia

superficial final.

CONCRETO REFORZADO CON VIDRIO

RECICLADO:

Este concreto reforzado se usa para construir

prefabricados para los baños y cocinas, por lo

general como base para recibir un acabado final ya

sea con cerámico, porcelanato, granito, etc.

El concreto reforzado con vidrio reciclado o

GRC (Glass Reinforced Concrete), es un compuesto

creado con cemento Blanco, al cual se le agrega

partículas de vidrio de forma aleatoria dentro de su

masa, modificando sus propiedades mecánicas

como resistencia a la compresión y permeabilidad,

dándole además apariencia decorativa.

Para este proyecto se utilizaran envases de vidrio

que puedan reciclarse tales como: envases

de refrescos y cervezas no retornables, vinos,

medicamentos, etc; los materiales de vidrio

como: cristal, espejos y ampollas no se

consideran como agregados para este estudio.

I. Materiales y Métodos:

a. Muestra

Se emplearan 21 probetas de concreto

endurecido con dimensiones de L= 30 cm y

Ø = 15 cm para el ensayo de permeabilidad

según la norma European Standard SFS-EN

1925:1999.

Fig. No 5: Dimensiones de probetas para Ensayo de Permeabilidad

Se emplearan 21 probetas cilíndricas de

concreto endurecido con dimensiones de L=

30 cm y Ø =15 cm para el ensayo de

resistencia a la compresión, según la norma

ASTM C-39.

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Fig. No 6: Dimensiones de probetas para Ensayo de Compresi

c. Diseño de Mezcla ACI 211:La cantidad de materiales que intervienen en el diseño ACI 211, se lograron determinar por medio de los ensayos especificados en la Tabla 01.

Diseño de Mezcla ACI 211:

C

orregido

Agua(lt/m3) 247.00

Cemento(Kg/m3) 330.00

AgregadoG(Kg/m3) 915.00

AgregadoF(Kg/m3) 420.00

Ra/c 0.75

Tabla 02.: Diseño de Mezcla ACI 211

RESULTADOS:

Estudios al Concreto:La Fig. 01. Muestra un patrón general cuando tiene 0% de vidrio con lo cual al incrementarle vidrio en 15% 30% y 45% disminuye su asentamiento ya sea reemplazado en el agregado fino o en el agregado grueso, mientras la resistencia a compresión al incrementarle vidrio en 15% 30% y 45% aumenta en el agregado fino, pero en el agregado grueso disminuye.

Fig. 01: Asentamiento del concreto y Resistencia a Compresión vs. % Vidrio remplazando en A.F y A.G

La Fig. 02., muestra un gráfico donde el tiempo de

fraguado disminuye conforme se le va

incrementado porcentaje de vidrio en lugar del

agregado fino

Fig. 02: “Tiempo de Fraguado vs % vidrio

reemplazado en AF.

La Fig. 3., muestra un gráfico donde la

impermeabilidad del concreto aumenta cuando se

reemplaza en el porcentaje de 15 % en el agregado

fino, mientras cuando se agrega porcentaje de

vidrio en lugar del agregado grueso, el concreto es

menos impermeable.

Fig. 03:

Permeabilidad del concreto vs. % Vidrio remplazando en A.F y A.G

0% 20% 40% 60%0

0.000005

0.00001

0.000015

0.00002

0.000025

PERMEABILIDAD DE % VIDRIO REEMPLAZADO EN A.F.

PERMEABILIDAD DE % VIDRIO REEMPLAZADO EN A.G.

% Vidrio Reemplazado

Perm

eabi

lidad

del

conc

reto

0% 5% 10% 15% 20% 25% 30% 35% 40% 45% 50%185

190

195

200

205

210

215

TIEMPO DE FRAGUADO DE % VIDRIO REEMPLAZADO EN A.F.

% Vidrio Reemplazado

Tiem

po d

e Fr

agua

do (m

in)

0% 5% 10%15%20%25%30%35%40%45%50%60.0080.00

100.00120.00140.00160.00180.00200.00220.00

Resistencia a compresión de % de vidrio reemplazado en A.FResistencia a compresión de % de vidrio reemplazado en A.GASENTAMIENTO DEL CONCRETO DE % DE VIDRIO REEMPLAZADO EN A.F.ASENTAMIENTO DEL CONCRETO DE % VIDRIO REEMPLAZADO EN A.G.

% Vidrio Reemplazado

Resis

tenc

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Com

pres

ión

(kg.

f/ cm

2)As

enta

mie

nto

(mm

)

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CONCLUSIONES:

Determinamos la resistencia a la compresión para que el

mejor concreto decorativo cuando varía el tamaño

granulométrico y el porcentaje de vidrio reciclado según la

norma NTP-339.034 (ASTM C-39) la cual fue al

reemplazar el 30% de AF donde el esfuerzo a la

compresión fue de 421.35 kg.F/cm2.

Determinamos la impermeabilidad para el mejor concreto

cuando varía el tamaño granulométrico y el porcentaje de

vidrio al 15% pero optamos por el de 30% de reemplazo

por el AF ya que genera un mayor esfuerzo a la compresión

y no varía mucho de la permeabilidad esperada según la

norma SFS-EN 1925:1999.

Determinamos el tiempo de fraguado para el mejor mortero

(arena-cemento) cuando varía el 45% del AF porcentaje de

vidrio reciclado según la norma NTP-334.006 (ASTM C-

403).

Determinamos el asentamiento para el mejor concreto

cuando varía el tamaño granulométrico y el porcentaje de

vidrio al 30% de reemplazo del AF según la norma NTP-

339.036 (ASTM C-172).

Referencias:

- Carlos Nakashima Chang (2009). en su investigación

sobre “procesos constructivos de pisos de concreto

estampado”. Recuperado desde:

file://localhost/Users/equipo/Downloads/nakashima_c.pd

f

- Maynor Estuardo López García (2012) elaboró un

estudio sobre la “Fabricación de baldosas decorativas

de concreto con adición de escoria de mata de níquel”.

Recuperado desde:

http://biblioteca.usac.edu.gt/tesis/08/08_3365_C.pdf

- Daniel Robles, en esta investigación de “concreto

decorativo utilizando vidrio reciclado para mejorar su

apariencia superficial.” Recuperado desde:

http://clubensayos.com/Ciencia/Concreto-Decorativo-

Usando-Vidrio-Reciclado/1123674.html

- Los ingenieros Diana Marcela Franco Durán, Edwin

Pérez Sánchez y el Ph.D.Ciencias Técnicas,

Docente, Director Grupo INME Ricardo Alfredo Cruz

Hernández en su investigación acerca del “uso de

metacaolín, vidrio reciclado y fibra óptica en la

elaboración de un concreto translúcido”. Recuperado

desde:

http://revistas.ustabuca.edu.co/index.php/ITECKNE/a

rticle/view/392/343

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