Modelamiento experimental hexagonal para optimizar la resistencia a flexión de un pavimento rígido

Abstract

Esta investigación se desarrolló en base a evaluaciones previas respecto a métodos de diseño de mezcla utilizados por técnicos y profesionales del concreto para aplicaciones variadas. De acuerdo a inspecciones en obra, se observó variaciones inesperadas, principalmente la inexactitud en la dosificación de materiales componentes, que inducen a errores involuntarios durante su preparación, entre ellos, variaciones incontrolables en volumen o en peso de materiales, y otros factores que podrían presentarse durante la dosificación. Se puso mayor énfasis en cálculos de las proporciones de cada material, que tienen efecto en la resistencia a compresión, a tensión en flexión, tenacidad y adherencia. Para ello se aplicó el método de optimización por diseños experimentales para pavimentos, inicialmente a nivel de laboratorio, para su posterior escalamiento o aplicación masiva. Cuando se diseña la mezcla para concreto, es imprescindible utilizar métodos de optimización continua, para alcanzar las propiedades requeridas, de igual modo intentar reducir las proporciones componentes del concreto y alcanzar mejores resultados en las propiedades, el cual es posible luego de una serie de experimentaciones con niveles o intervalos óptimos de los mismos. Los resultados alcanzados nos proporcionaron información valiosa respecto a la aplicación de los diseños experimentales, con niveles óptimos de componentes del concreto para pavimentos rígidos, luego de una serie de ajustes procedimentales y de evaluación de la superficie de respuesta, esta área optimizada permite realizar pruebas en cualquier punto del mismo para alcanzar resultados satisfactorios. Luego de evaluaciones minuciosas de resultados podemos decir que, se logró mejoras significativas en el método de diseño de mezcla, como disminución en la proporción del agregado fino, esto incentiva a continuar con investigaciones posteriores, a fin de mejorar las características técnicas del concreto para pavimentos u otras aplicaciones.

This research was developed based on previous evaluations regarding m1xmg design methods used by technicians and concrete professionals for varied applications. According to on-site inspections, unexpected variations were observed, mainly the inaccuracy in the dosage of component materials, which lead to involuntary errors during their preparation, including uncontrollable variations in volume or weight of materials, and other factors that could occur during dosing greater emphasis was placed on calculations of the proportions of each material, which have an effect on compressive strength, flexural tension, toughness and adhesion. For this, the optimization method was applied by experimental designs for pavements, initially at the laboratory level, for later scaling or massive application. When designing the mixture for concrete, it is essential to use continuous optimization methods, to achieve the required properties, likewise try to reduce the component proportions of the concrete and achieve better results in the properties, which is possible after a series of experiments with optimal levels or intervals thereof. The results achieved provided us with valuable information regarding the application of experimental designs, with optima! levels of concrete components for rigid pavements, after a series of procedural adjustments and evaluation of the response surface, this optimized area allows testing in any point of it to achieve satisfactory results. After thorough evaluation of results, we can say that, significant improvements were. achieved in the method of mixing design, as a decrease in the proportion of the fine aggregate, this encourages further research, in order to improve the technical characteristic of concrete for pavements or other applications.