Análisis comparativo de las principales propiedades mecánicas de un concreto: patrón, con aditivo natural (azúcar) y con aditivo chemaplast.

Abstract

En el presente estudio de investigación, tiene por objetivo realizar el análisis comparativo de las principales propiedades mecánicas de un concreto: patrón, con aditivo natural (azúcar) y con aditivo Chemaplast. Evaluando en el estado fresco del concreto, el tiempo de fraguado, la consistencia, la temperatura, el peso unitario; en el estado endurecido del concreto se evaluó la resistencia a la compresión a la edad de 3 días, 7 días, 14 días, 28 días para la cual se elaboraron 84 probetas cilíndricas según la norma NTP 339.034, 12 probetas para cada diseño, 3 probetas para cada edad propuesta. Para ello se realizaron 7 diseños de mezclas según la metodología propuesta por el comité 211 del ACI, utilizando Cemento Pacasmayo tipo I. Los agregados utilizados en el presente estudio, son de la cantera el Milagro cumpliendo las normas NTP. Se estudió: un concreto patrón sin aditivo, un concreto con estímulo de azúcar blanca (como aditivo natural o de fácil procedencia) con tres variaciones en sus dosificaciones de 0.075%, 0.100% y 0.150% con respecto al peso del cemento, y para finalizar un concreto con estímulo de Chemaplast (como aditivo industrial) con tres variaciones en sus dosificaciones de 300 ml, 400 ml y 500 ml por bolsa de cemento que representa el 0.85%,1.13%,1.41% respectivamente con respecto al peso del cemento. De los resultados obtenidos determinamos que el uso de azúcar blanca en una proporción del 0.075% nos brindó concretos con mayor trabajabilidad respecto a los demás diseños de mezcla ya que se mantuvo con una consistencia fluida a una hora de su preparación. Del mismo modo se concluye que el diseño estimulado con azúcar en el porcentaje del 0.15% retarda 533% en el tiempo de fraguado inicial. Mientras que el diseño estimulado por el Chemaplast en 500 ml (1.41%), retarda 233% en el tiempo de fraguado inicial. Manteniéndose la tendencia para el tiempo de fraguado final 354% para el diseño, con estimulo de azúcar y de 168% para el diseño, cuyo estimulo fue de Chemaplast. El porcentaje de resistencia adquirida en función a la f’c de diseño a la edad de 28 días, el diseño que mejor dio resultado fue el que se adiciono 0.15% de azúcar, presentando un incremento de 221%. Utilizando el aditivo Chemaplast el que mejor dio resultado fue el diseño que se le adiciona 400 ml (1.13% respecto al peso del cemento), presentando un incremento del 172 %. Cabe mencionar que a la edad temprana de los 3 días el porcentaje de resistencia fue de 97% y 125 % para el diseño que utilizo azúcar y aditivo Chemaplast respectivamente. Podemos concluir que el azúcar nos brinda mayor resistencia a edades finales y no iniciales, de modo inverso que el Chemaplast. El costo de elaboración de 1 m3 de concreto patrón es de 253.15 soles. Haciendo la comparación en el uso de aditivos el diseño con azúcar en menor porcentaje (0.075% respecto al peso del cemento) es el más económico 0.41%. y el diseño con Chemaplast con mayor cantidad porcentaje 500 ml (1.41% respecto al peso del cemento) es el más caro. 13.13%, respecto al concreto patrón.

In the present research study, it aims to perform the comparative analysis of the main mechanical properties of a concrete: standard, with natural additive (sugar) and with Chemaplast additive. Evaluating in the fresh state of the concrete, the setting time, the consistency, the temperature, the unit weight; In the hardened state of the concrete, the compressive strength was evaluated at the age of 3 days, 7 days, 14 days, 28 days for which 84 cylindrical test pieces were elaborated according to the NTP 339.034 standard, 12 specimens for each design, 3 specimens for each proposed age. For this, 7 mix designs were made according to the methodology proposed by the ACI 211 committee, using Pacasmayo Type I Cement. The aggregates used in the present study are from the Milagro quarry complying with the NTP standards. We studied: a concrete pattern without additive, a concrete with white sugar stimulus (as a natural additive or easy source) with three variations in its dosages of 0.075%, 0.100% and 0.150% with respect to the weight of the cement, and finally a concrete with stimulation of Chemaplast (as an industrial additive) with three variations in its dosages of 300 ml, 400 ml and 500 ml per bag of cement representing 0.85%, 1.13%, 1.41% respectively with respect to the weight of the cement. From the results obtained we determined that the use of white sugar in a proportion of 0.075% gave us concrete with greater workability with respect to the other mix designs since it was maintained with a fluid consistency at one hour of its preparation. In the same way it is concluded that the design stimulated with sugar in the percentage of 0.15% delays 533% in the initial setting time. While the design stimulated by the Chemaplast in 500 ml (1.41%), delays 233% in the initial setting time. Maintaining the trend for the final setting time 354% for the design, with sugar stimulation and 168% for the design, whose stimulus was Chemaplast. The percentage of resistance acquired according to the f'c of design at the age of 28 days, the design that gave the best result was the addition of 0.15% of sugar, presenting an increase of 221%. Using the Chemaplast additive that gave the best result was the design that adds 400 ml (1.13% of the weight of the cement), showing an increase of 172%. It is worth mentioning that at the early age of 3 days the resistance percentage was 97% and 125% for the design that used sugar and Chemaplast additive respectively. We can conclude that sugar gives us greater resistance to final and non-initial ages, in the opposite way than Chemaplast. The cost of manufacturing 1 m3 of concrete is 253.15 soles. Making the comparison in the use of additives the design with sugar in lower percentage (0.075% with respect to the weight of the cement) is the cheapest 0.41%. and the design with Chemaplast with a greater quantity of 500 ml (1.41% with respect to the weight of the cement) is the most expensive. 13.13%, with respect to the concrete pattern