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, [email protected]
2 Universidad Privada del Norte – Perú, [email protected]
3 Director Carrera de Ingeniería Civil. Universidad Privada del Norte – Perú, [email protected]
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
ia a
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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