Comportamiento mecánico del carbón mineral y de la escoria de alto horno en morteros como sustituto parcial del cemento

Abstract

The building material most widely produced worldwide is Portland cement. The progress of a country is measured by its infrastructure, and infrastructure mostly built of reinforced concrete, concrete, mortars and products which are mainly used cement. Because the use of cement in the construction is on the rise, unfortunately emissions of carbon dioxide to the environment also increases because of the production of cement, causing an increase in pollution. There is a trend in the search for materials that are by-products for use in construction and meeting several purposes as increase durability, reduce emissions, reduce the amount of solid waste. This research aims to study and characterize the physical and mechanical properties of mortars made with partial substitutions ash cement, blast furnace (EAH) and coal (CM) properties, both products of the manufacture of reinforcing steel. For such investigation mortar mixes made with portland cement RS CPC 30R, ASTM Type IV is that is sold locally, sand and water were used; having a water cement ratio, A / C, 1.01 weight and maintaining a flow of 110% ± 5%. For the Coal substitutions (CM) and blast furnace slag (BFS) from the steel of Lazaro Cardenas, Michoacan, Mexico is used, with replacement of 5%, 10%, 15% and 20% compared with 30% witnesses mortars without replacement. For research mortar specimens cubic, prismatic and briquettes were prepared (peanut-shaped), which are applied destructive testing (simple compression, bending and tension) and nondestructive testing (ultrasonic pulse velocity, electrical resistivity, density and specific gravity).

El material para construcción que más se produce en todo el mundo es el cemento portland. El avance de un país se mide por su infraestructura, y la infraestructura mayormente se construye de concreto reforzado, concreto, morteros y más productos donde se emplea principalmente el cemento. Debido a que la utilización del cemento en la construcción va en incremento, lamentablemente también se aumentan las emisiones de dióxido de carbono al medio ambiente a causa de la producción del cemento, causando así un incremento en la contaminación. Existe una tendencia en la búsqueda de materiales que sean subproductos para su empleo en la construcción ya que cumplen con varios propósitos como aumentar la durabilidad, disminuir las emisiones, reducir la cantidad de residuos sólidos. Este trabajo de investigación busca estudiar y caracterizar las propiedades físicas y mecánicas de morteros elaborados con substituciones parciales de cemento por ceniza de alto horno (EAH) y carbón mineral (CM), ambos subproductos de la fabricación de acero de refuerzo. Para tal investigación se utilizaron mezclas de mortero hechas con cemento portland CPC 30R RS, Tipo IV ASTM que es el que se expende localmente, arena y agua; teniendo una relación de agua cemento, A/C, en peso de 1.01 y manteniendo una fluidez de 110% ± 5%. Para las sustituciones se utiliza el Carbón Mineral (CM) y la Escoria de Alto Horno (EAH) provenientes de la siderúrgica de Lázaro Cárdenas, Michoacán, México, con sustituciones de 5%, 10%, 15% 20% y 30% comparados contra morteros testigos sin sustitución. Para la investigación se elaboraron especímenes de mortero cúbicos, prismáticos y briquetas (en forma de maní), a los que se les aplican pruebas destructivas (compresión simple, flexión y tensión) y pruebas no destructivas (velocidad de pulso ultrasónico, resistividad eléctrica, densidad y gravedad específica).