Efecto en las propiedades físicas-mecánicas del concreto con resistencias 210 y 280 kg/cm² al sustituir material cementicio por costra producto de la elaboración del Clínker

Abstract

La presente investigación tuvo como objetivo evaluar los efectos en las propiedades físicas - mecánicas de concretos 210 y 280 kg/cm2 al sustituir material cementicio por costra, la cual es un residuo que se produce en el interior del horno durante el proceso de la elaboración del clínker. Por lo cual, se comparó a un concreto patrón versus concretos experimentales. La investigación se centró en especímenes cilíndricos y prismáticos de concreto, los cuales fueron elaborados con Cemento Pacasmayo tipo I, agregados fino y grueso que fueron muestreados de la pila de agregados de Dino S.R.L y costra que fue recolectada de la zona de desmonte de la empresa Cementos Pacasmayo S.A.A, la misma que fue molida hasta llegar a una determinada finura. Asimismo, se evalúo la actividad puzolánica de la costra según las normas ASTM C311 y ASTM C989. Se realizaron 8 diferentes tipos de diseños (4 para concretos 210 kg/cm2 y 4 para concretos 280 kg/cm2 ) según el método Módulo de fineza combinación de los agregados, los mismos que fueron dosificados en proporciones de 0%, 20%, 35% y 50% de sustitución. Las muestras estuvieron conformadas por 96 especímenes cilíndricos de 4 x 8” a los que se les evaluó su resistencia a la compresión a 1, 3, 7 y 28 días; 24 especímenes cilíndricos de 6 x 12” a los que se les evaluó su permeabilidad al aire y resistividad eléctrica; y 16 especímenes prismáticos (vigas) de 22 x 6 x 6” a los que se les evaluó su resistencia a la flexión a los 28 días. Así mismo a cada diseño se les evalúo su temperatura, consistencia (asentamiento) y peso unitario, de los cuales se obtuvieron concretos del tipo normal con asentamientos entre 5” - 6” clasificándolos de esta manera como mezclas fluidas. Como conclusión, se obtuvo que el porcentaje de sustitución óptimo de costra por cemento es al 20%, ya que es ahí donde se halla un balance entre costo-desempeño, teniendo incrementos respecto a resistencia a la compresión, manteniendo la resistencia a la flexión, permeabilidad y resistividad eléctrica. Además, es un 10% más económico que los diseños patrón y contribuye de manera positiva al cuidado del medio ambiente como consecuencia de la reducción de emisión de C02 al ambiente al utilizar menor cantidad de cemento.

The objective of this research was to evaluate the effects on the physical-mechanical properties of 210 and 280 kg / cm2 concrete when substituting cementitious material for crust, which is a residue that is produced inside the kiln during the process of making the clinker. Therefore, it was compared to a concrete pattern versus concrete experimental. The research focused on cylindrical and prismatic concrete specimens, which were made with Cemento Pacasmayo type I, fine and coarse aggregates that were sampled from the pile of aggregates of Dino S.R.L and crust that was collected from the company's clearing area. Cementos Pacasmayo S.A.A, the same one that was ground to a certain fineness. Likewise, the pozzolanic activity of the crust was evaluated according to the ASTM C311 and ASTM C989 standards. Eight different types of designs were made (4 for concretes 210 kg/cm2 and 4 for concretes 280 kg/cm2 ) according to the method Modulus of fineness combination of the aggregates, which were dosed in proportions of 0%, 20%, 35 % and 50% replacement. The samples consisted of 96 4 x 8” cylindrical specimens that were evaluated for their compressive strength at 1, 3, 7 and 28 days; 24 cylindrical specimens of 6 x 12” which were evaluated for their air permeability and electrical resistivity; and 16 prismatic specimens (beams) of 22 x 6 x 6“ which were evaluated for their flexural strength at 28 days. Likewise, each design was evaluated for its temperature, consistency (settlement) and unit weight, from which normal-type concretes with settlements between 5 “- 6“ were obtained, thus classifying them as fluid mixtures. As a conclusion, it was obtained that the optimum percentage of substitution of crust for cement is 20%, since it is there where there is a balance between cost-performance, having increases with respect to compressive strength, maintaining flexural strength, permeability and electrical resistivity. In addition, it is 10% cheaper than standard designs and contributes positively to caring for the environment as a consequence of the reduction of C02 emissions to the environment by using less cement.