Efecto de la Sustitución Total del Agregado de Cantera por Agregado de Río en la Resistencia del Concreto

##plugins.themes.bootstrap3.article.main##

Paul Mauricio Monje Yovera

Socrates Pedro Muñoz Pérez

Luigi Italo Villena Zapata

Juan Martin Garcia Chumacero

Edwin Adolfo Diaz Ortiz

José Luis Quispe Osorio


Palabras clave:
coarse aggregate, concrete, fine aggregate, mechanical properties, river aggregate árido grueso, hormigón, árido fino, propiedades mecánicas, árido de río

Resumen

Actualmente, la recolección y el proceso de triturado de agregado finos y gruesos, se ha vuelto costoso y ha aumentado el tiempo de transporte por la complejidad de ciertas zonas en la sierra del Perú. Como consecuencia se extrae agregado de río como sustitución total del agregado fino y grueso para la preparación de concreto estructural, desconociendo a ciencia cierta si es totalmente viable utilizar este agregado para beneficio de intereses constructivos. Por lo cual, este estudio tiene como objetivo evaluar la sustitución total del agregado fino y grueso por el agregado de río obtenido de la ciudad de Cajamarca, Perú sobre las propiedades mecánicas del concreto. Se fabricaron probetas de hormigón con árido fino y grueso y otras con árido de río de las canteras Huaquillo y Portachuelo, respectivamente. Se consideraron los diseños de 175 kg/cm2 y 210 kg/cm2, además ensayos como slump, peso unitario, resistencia a la compresión, flexión y un análisis de varianza (ANOVA) en bloque de Tukey. Se realizó una campaña experimental con pastas cementosas para evaluar el efecto en las propiedades físicas y mecánicas debido al uso de agregado de río, las muestras que contenían agregado fino y agregado grueso revelaron buenos resultados en términos de propiedades mecánicas. Sin embargo, el concreto elaborado con agregado de río cumplen con la resistencia mínima requerida de diseño teórico siendo apta para utilizarse como sustituto total, siendo un tema científico nuevo e importante a destacar.


 

Descargas

Descargas

Los datos de descargas todavía no están disponibles.




Detalles del artículo

Biografías de los autores/as

Paul Mauricio Monje Yovera, Universidad Señor de Sipán, Facultad de Ingeniería, Arquitectura y Urbanismo, Pimentel, Perú

Ingeniero Civil de la Universidad Señor de Sipán, con experiencia en el desarrollo de proyectos de infraestructura vial, concreto armado y otros. Estudios de programas de especialización en concreto armado con el uso de software especializado y estudios sobre la calidad del concreto.

Socrates Pedro Muñoz Pérez, Universidad Nacional Toribio Rodríguez de Mendoza de Amazonas, Facultad de Ingeniería Civil y Ambiental, Chachapoyas, Perú

Civil Engineer graduated from the Universidad Nacional Pedro Ruiz Gallo Lambayeque in 2006, with 15 years of experience in execution of civil works and production of pre-fabricated and prestressed and 13 years of collegiate, with a Master's degree in Earth Sciences with mention in Geotechnics from the Universidad Nacional de San Agustin Arequipa, with a PhD in Public Management and Governance at the Universidad Cesar Vallejo, with a Diploma in Applied Geology Specialization in Mining by the Mining Chamber of Peru. My primary values are loyalty, responsibility, companionship, punctuality and the desire to excel. Former undergraduate professor in the courses of Soil Mechanics, Fluid Mechanics, Geology at the Universidad Catolica San Pablo, Universidad Nestor Caceres Velasquez, Universidad Alas Peruanas, Former Postgraduate Professor at the Universidad Nestor Caceres Velasquez in the course of Soil and Rock Mechanics, Professor at the Universidad Señor de Sipan.

Luigi Italo Villena Zapata, Universidad César Vallejo, Facultad de Ingeniería y Arquitectura, Trujillo, Perú

Ingeniero Estadístico por la Universidad Nacional de Trujillo, Magister en Educación con mención en didáctica de la educación superior por la Universidad Privada Antenor Orrego y doctorando en estadística y matemática por la Universidad Nacional del Santa. Como experiencia laboral he sido jefe de la Unidad de Estadística del Hospital de Apoyo de Bagua "Gustavo Lanatta Lujan", he trabajado en la Unidad de Estadística e Informática y Unidad de Epidemiología - Gerencia Regional de Salud La Libertad. Experiencia docente en universidades y autor de libros y artículos en revistas indexadas Scopus y Web of Science.

Juan Martin Garcia Chumacero, Universidad Señor de Sipán, Facultad de Ingeniería, Arquitectura y Urbanismo, Pimentel, Perú

Ingeniero Civil de la Universidad Señor de Sipán, cursando estudios de Maestría en Geología en la Universidad Nacional Mayor de San Marcos, Lima-Perú. Ingeniero dedicado al área de investigación como consultor e investigador en diferentes ramas de la ingeniería civil como tecnología del concreto, vías y estabilidad de suelos y taludes, análisis sísmico de estructuras entre otras áreas, experiencia en redacción de informes de investigación, artículos científicos y de revisión, contribución como revisor de un artículo científico de la Revista Facultad de Ingeniería-Universidad de Antioquia. Experiencia en supervisión de obras de infraestructura educativa y proyectos inmobiliarios a nivel nacional.

Edwin Adolfo Diaz Ortiz, Universidad Nacional Toribio Rodríguez de Mendoza de Amazonas, Facultad de Ingeniería Civil y Ambiental, Chachapoyas, Perú

Ingeniero Civil, especialista en gestión medioambiental. Doctor en Ciencias e Ingeniería. Con experiencia en la elaboración de instrumentos de gestión medioambiental y en diversos proyectos de ingeniería como consultor y supervisor de obras. Profesor universitario en el campo de la mecánica de suelos, obras viales, supervisión de obras, calidad de la construcción, gestión y administración de proyectos civiles y proyectos de investigación científica.

José Luis Quispe Osorio, Universidad Nacional Toribio Rodríguez de Mendoza de Amazonas, Facultad de Ingeniería Civil y Ambiental, Chachapoyas, Perú

Licenciado en Física, egresado de la Universidad Nacional de Trujillo. Profesor Asociado a tiempo completo de la Facultad de Ingeniería Civil y Ambiental (FICIAM) de la Universidad Nacional Toribio Rodríguez de Mendoza de Amazonas. Con experiencia en asesoría de tesis en el campo de la física aplicada.

Citas

Aïssoun, B. M., Soo-Duck, H., & Kamal, K. H. (2015). Influence of aggregate characteristics on workability of superworkable concrete. Materials and Structures, 49(1-2), 597 - 609. https://doi.org/10.1617/s11527-015-0522-9

Ararsa, W., Tucay Quezon, E., & Aboneh, A. (2018). Suitability of Ambo Sandstone Fine Aggregate as an Alternative River Sand Replacement in Normal Concrete Production. American Journal of Civil Engineering and Architecture, 6(4), 140-146. https://doi.org/10.12691/ajcea-6-4-2

Beddaa, H., Fraj, A. B., & Ducléroir, S. (2021). Experimental study on river sediment incorporation in concrete as a full aggregate replacement: Technical feasibility and economic viability. Construction and Building Materials, 313, 125425. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2021.125425

Beddaa, H., Ouazi, I., Ben Fraj, A., Lavergne, F., & Torrenti, J.-M. (2020). Reuse potential of dredged river sediments in concrete: Effect of sediment variability. Journal of Cleaner Production, 265, 121665. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2020.121665

Da Silva, M., Pepe, D. S., Mende de Andrade, R., Shubert Pfeil, M., & Toledo Filho, R. (2017). Rheological and mechanical behavior of High Strength Steel Fiber-River Gravel Self Compacting Concrete. Construction and Building Materials, 150, 606-618. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2017.06.030

Duc-Trong, N., Duy-Liem, N., & MyNgoc-Tra, L. (2022). An experimental investigation on the utilization of crushed sand in improving workability and mechanical resistance of concrete. Construction and Building Materials, 326, 126766. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2022.126766

Eziefula, U. G., Opara, H. E., & Eziefula, B. I. (2020). Strength of concrete produced with different sources of aggregates from selected parts of Abia and Imo States of Nigeria. Journal of Engineering, Design and Technology, 18(5), 1053 - 1061. https://doi.org/10.1108/JEDT-08-2019-0220

Fadzilla Sari, F., Limantara, A. D., Ridwan, A., Gardjito, E., Subiyanto, B., Sudarmanto, H., . . . . Wiwoho Mudjanarko, S. (2020). Laboratory Testing on The Standard Mixed Designed Paving with Bamboo Material as Smooth and Rough Aggregate. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 498, pp. 1-8. Jawa Timur, Indonesia: IOP Publishing Ltd. https://doi.org/10.1088/1755-1315/498/1/012032

Flores Fernández, A. M., Villafranca Castillo, A. J., & Reconco Amaya, J. A. (2019). Concrete with recycled aggregate: a construction material option with sustainability criteria. Unitec, 8, 120-124. https://doi.org/10.5377/innovare.v8i2.9023

García, J., Arriola, G., Villena, L., Muñoz, S. (2023). Strength of Concrete Using Partial Addition of Residual Wood Ash with Respect to Cement. Revista Politecnica, 52(1). 45-54. https://doi.org/10.33333/rp.vol52n1.05

Grinys, A., Augonis, A., Daukšys, M., & Pupeiki, D. (2020). Mechanical properties and durability of rubberized and SBR latex modified rubberized concrete. Construction and Building Materials, 248, 118584. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2020.118584

Güçlüer, K. (2020). Investigation of the effects of aggregate textural properties on compressive. Journal of Building Engineering, 27, 9. https://doi.org/10.1016/j.jobe.2019.100949

Hachani, M. I., Kriker, A., & Seghiri, M. (2017). Experimental study and comparison between the use of natural and artificial coarse aggregate in concrete mixture. Energy Procedia, 119, 182-191. https://doi.org/10.1016/j.egypro.2017.07.067

Laserna, S., & Montero, J. (2016). Influence of natural aggregates typology on recycled concrete strength properties. Construction and Building Materials, 115, 78-86. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2016.04.037

Limantara, A. D., Widodo , A., Winarto , S., Krisnawati , L. D., & Mudjanarko , S. W. (2017). Optimizing the use of natural gravel Brantas river as normal concrete mixed with quality fc = 19.3 Mpa. 4th International Conference on Civil and Environmental Engineering for Sustainability, IConCEES 2017. Langkawi. https://doi.org/10.1088/1755-1315/140/1/012104

Oliveira, M. A., Scotto, M. G., Barbosa, S., Freire de Andrade, C., & Freitas, M. d. (2020). Morphological controls and statistical modelling of boulder transport by extreme storms. Marine Geology, 426, 16. https://doi.org/10.1016/j.margeo.2020.106216

Orozco, M., Avila, Y., Restrepo, S., & Parody, A. (2018). Influencing factors in concrete quality: a survey of relevant actors in the concrete industry. Revista Ingeniería de Construcción, 33, 161-172. https://doi.org/10.4067/S0718-50732018000200161

Qing-Xiang, M., Dandan, L., & Yang, L. (2020). Mesoscale computational modeling of concrete-like particle-reinforced composites with non-convex aggregates. Computers & Structures, 240, 106349. https://doi.org/10.1016/j.compstruc.2020.106349

Solís-Carcaño, R. G., & Alcocer-Fraga, M. A. (2019). Durability of concrete with high absorption aggregates. Engineering, Research and Technology, 20, 1-13. https://doi.org/10.22201/fi.25940732e.2019.20n4.039

Tugrul Tunc, E. (2018). Strength Properties of Hardened Concrete Produced with Natural Aggregates for Different Water/Cement Ratios. European Journal of Science and Technology, 14, 280 - 287. https://doi.org/10.31590/ejosat.486093

Yan, J., Zhong, S., Chen, S., Lv, Y., Yang, L., Peng, G., & Deng, A. (2022). Study on the Application of Sediment-Based Embankment Building and Ultra-High-Performance Concrete (UHPC) Preparation in the Resource Utilization of Yellow River Sediment. Materials, 15, 5668. https://doi.org/10.3390/ma15165668

Yaragal, S. C., Basavana, G., & Rajasekaran, C. (2019). Characterization and performance of processed lateritic fine aggregates in cement mortars and concretes. Construction and Building Materials, 200, 10-25. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2018.12.072

Zega, C. J., Taus, V. L., & Di Maio, A. A. (2006). Physico-mechanical behavior of recycled concretes made with pebbles. Technical Bulletin, 44, 17-26. Retrieved September 10, 2023, http://ve.scielo.org/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0376-723X2006000300003&lng=es&tlng=.