Influencia del material fino que pasa la malla N°. 100 en el concreto elaborado con cemento tipo IPM

Abstract

La presente tesis estudió la influencia de la cantidad de material fino contenido en la arena sobre el comportamiento del concreto. Para tal efecto y con el propósito de lograr una mejor explicación de la variación de las propiedades del concreto se realizaron ensayos tanto en su estado fresco como en su estado endurecido. La valoración experimental se desarrolló para mezclas de concreto elaboradas con cemento puzolánico (IPM) y con el uso de 4 tipos de arena (obtenidas a partir de un agregado fino original) cuyo porcentaje de material que pasa por la malla No. 100 se encuentre en rangos de 1 a 2 %, 5 a 6 %, 9 a 10 % y 13 a 14 %. La influencia de estos finos se determinó para relaciones a/c de 0.60, 0.65 y 0.70. Con la finalidad de efectuar un análisis comparativo, se consideró tres diseños patrones correspondientes a las tres relaciones a/c y utilizando el agregado fino con escaso material pasante por la malla No. 100 (1 a 2 %). Luego se aumentó esta cantidad manteniendo constante la relación a/c, el asentamiento de 3” a 4” y la proporción arena-piedra en la mezcla. Los resultados indican que con el progresivo aumento de la cantidad de finos: se incrementa la cantidad de agua requerida para mantener la consistencia, la cantidad de agua exudada disminuye y se adelanta ligeramente el tiempo de fraguado inicial y final. También, la resistencia a la compresión y a la tracción fue mayor para los diseños elaborados con la arena que contiene 5 a 6 % de material que pasa por la malla No. 100. Finalmente, la comparación entre el costo y la resistencia indicó que un contenido de finos entre 1 a 6 % produce un concreto con un mayor beneficio económico. En conclusión, de acuerdo a los resultados obtenidos se recomienda el uso de una arena con 1 a 7 % de material pasante por la malla No. 100 para diseños con relaciones a/c entre 0.60 y 0.70, con la posibilidad de aumentarse hasta un 10% cuando la relación a/c es mayor a 0.65 hasta 0.70. No obstante, se repara el hecho de que se deben realizar ensayos para cada tipo de arena y cemento a fin de asegurar el óptimo desempeño del concreto.

This thesis studied the influence of the amount of fine material contained in sand on the behavior of concrete. For this purpose and in order to achieve a better explanation of the variation of the properties of the concrete, tests were carried out both in fresh and hardened states of concrete. The experimental assessment was developed for concrete mixtures made with pozzolanic cement (IPM) and with the use of 4 types of sand (obtained from an original fine aggregate) whose percentage of material that passes through the No. 100 mesh is in ranges from 1 to 2 %, 5 to 6 %, 9 to 10 % and 13 to 14 %. The influence of these fines was determined for w/c ratios of 0.60, 0.65 and 0.70. In order to carry out a comparative analysis, three standard designs corresponding to the three w/c ratios were considered, using the fine aggregate with little material passing through No. 100 mesh (1 to 2 %). This quantity was then increased, keeping constant the w/c ratio, slump from 3” to 4” and the proportion of fine aggregate/coarse aggregate in the mixture. The results indicate that with the progressive increase in the amount of fines: the amount of water required to maintain consistency increases, the amount of water exuded decreases and the initial and final setting time is slightly advanced. Also, compressive and tensile strength was higher for designs made with sand that contains 5 to 6 % of material that passes through No. 100 mesh. Finally, the comparison between cost and resistance indicated that a content of fines between 1 to 6 % produces a concrete with a greater economic benefit. In conclusion, according to the results obtained, the use of a sand with 1 to 7 % of material passing through No. 100 mesh is recommended for designs with w/c ratios between 0.60 and 0.70, with the possibility of increasing up to 10 % when the w/c ratio is greater than 0.65 to 0.70. However, it is suggested that tests be carried out for each type of sand and cement in order to ensure optimum concrete performance.