Diseño de concretos modificados con adiciones de residuos de acero y aluminio. Comportamiento físico mecánico

Abstract

Today, the incorporation of fibers or metallic slags to hydraulic concretes for rigid pavements has been a challenge due to the fact that it seeks to save the costs of steel reinforcement, reduce environmental pollution and reuse these waste materials from sustainable way. Currently, waste materials such as solid waste from ironworks (iron slag), canceler (aluminum slag) are studied and used; These are added to concrete in order to improve its physical-mechanical characteristics in solid state. In this work, the preparation of the mixture was carried out using the ACI method (American Concrete Institute). Because the design is necessary to be able to evaluate its behavior before the different physical-mechanical stresses to which the concretes are exposed. Specimens of various dimensions and shapes were made in relation to the type of test to be carried out. Among the test specimens made are 15cmx30cm cylinders, cylindrical cores extracted from the 12.5cmx7cm beams, 15cmx15cmx60cm beams, which were evaluated for compression loads, bending respectively. Samples were made with 1% and 2% addition of aluminum slag and another with 1% addition of iron slag with respect to the weight of the cement, to meet ages of 7, 14, 28, 70 and 120 days. The tests carried out were direct and indirect. The direct or destructive ones are those of compression in cylinders and cylindrical cores extracted from the beams, that of bending in beams. Indirect ones include ultrasonic pulse velocity measurement and electrical resistivity measurement. The experimentation was carried out using low percentages of incorporation to analyze the possible modifications in the properties of the concrete.

Hoy en día, la incorporación de fibras o de escorias metálicas a los concretos hidráulicos para pavimentos rígidos ha sido todo un reto debido a que se busca economizar los costos del armado de acero, disminuir la contaminación del medio ambiente y reusar estos materiales de residuo de forma sustentable. Actualmente se estudian y usan desechos de materiales como residuos sólidos de herrería (escoria de hierro), cancelería (escoria de aluminio); estos se adicionan al concreto con el objetivo de mejorar sus características físico-mecánicas en estado sólido. En este trabajo, la elaboración de la mezcla se realizó utilizando el método ACI (American Concrete Institute). Debido a que el diseño es necesario para poder evaluar su comportamiento ante las diferentes solicitaciones físico-mecánicas a las que son expuestos los concretos. Se elaboraron probetas de variadas dimensiones y forma con relación al tipo de prueba a realizar. Entre las probetas realizadas se encuentran cilindros de 15cmx30cm, núcleos cilíndricos extraídos de las vigas de 12.5cmx7cm, vigas de 15cmx15cmx60cm, los cuales fueron evaluados ante cargas de compresión, flexión respectivamente. Se elaboraron muestras con un 1% y 2% de adición de escoria de aluminio y otra con 1% de adición de escoria de hierro con respecto al peso del cemento, para cumplir edades de 7, 14, 28, 70 y 120 días. Las pruebas realizadas fueron directas e indirectas. Las directas o destructivas son las de compresión en cilindros y núcleos cilíndricos extraídos de las vigas, la de flexión en vigas. Las indirectas comprenden la medición de velocidad de pulso ultrasónico y la de resistividad eléctrica. La experimentación se realizó utilizando porcentajes bajos de incorporación para analizar las posibles modificaciones en las propiedades del concreto.