Título :	Efecto de la ceniza volante tipo F y del hule reciclado de neumáticos en las propiedades mecánicas del concreto
Autor(es):	Juan Francisco Mendoza Santiago
Palabras clave:	Ceniza volante Concrete Concreto Fibers Fibras Fly ash
Área:	INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA
Fecha de publicación :	oct-2013
Facultad:	Facultad de Ingeniería
Programa académico:	Maestría en Ciencias (Construcción)
Resumen:	Debido a los graves problemas ambientales ocasionados por el manejo y eliminación de los neumáticos de desecho y la ceniza volante en México, el principal objetivo de esta investigación es proporcionar más evidencia científica que apoye y promueva el uso de estos residuos industriales en el concreto de cemento Portland. Está ampliamente documentado que el concreto elaborado con ceniza volante presenta una disminución significativa de sus propiedades mecánicas, por lo que en este trabajo se estudió el efecto de la incorporación de fibras cortas, discontinuas, de hule reciclado de neumáticos en las propiedades mecánicas de este concreto ecológico. Para tal propósito se fabricaron 11 mezclas de concreto, las cuales se ensayaron en estado fresco y a las edades de 7, 14, 28 y 90 días. Las variables que se consideraron fueron el tamaño de las fibras (0.00¿2.00 mm, 2.00¿2.36 mm y 2.36¿4.75 mm) y el contenido de fibras en volumen (0.50%, 1.00% y 2.00%). En todas las mezclas de concreto, excepto MC, el cemento Portland se reemplazó con 20%, en peso, de ceniza volante tipo F. Al concreto en estado fresco se le determinó el revenimiento y el peso unitario; en estado endurecido, la resistencia a la compresión, la resistencia a la flexión y la tenacidad. La presencia de las fibras de hule reciclado de neumáticos en el concreto fresco redujo notablemente la trabajabilidad de la mezcla. En estado endurecido, los resultados indicaron que la adición de fibras de hule no recuperó la pérdida de resistencia a la compresión ocasionada por el uso de la ceniza volante en el concreto, antes bien, hubo una reducción adicional en la resistencia; en contraste, la resistencia a la flexión y la tenacidad (absorción de energía a la fractura) sí exhibieron una mejora significativa en comparación con el concreto de referencia. A diferencia del concreto simple, la falla en el concreto adicionado con hule ocurrió gradualmente y de manera uniforme. Finalmente, el hule se trató superficialmente con NaOH para mejorar su adherencia con la matriz del concreto; hubo un incremento en la resistencia a la tensión indirecta y en la resistencia a la compresión respecto al concreto con hule no tratado. De acuerdo con los resultados generales obtenidos, se concluyó que el empleo de fibras de hule reciclado de neumáticos en el concreto puede ser prometedor para obtener un material competente para aplicaciones ingenieriles donde la alta resistencia no sea necesaria. Due to the serious environmental problems caused by the management and disposal of waste tires and fly ash in Mexico, the main objective of this research is to provide more scientific evidence to support and promote the use of these industrial wastes in Portland cement concrete. It is widely documented that fly ash concrete has a significant decrease in mechanical properties. The effect on mechanical properties of green concrete of incorporating short, discontinuous, recycled tire rubber fibers was discussed in this paper. For this purpose, 11 trial batches were made and were tested in fresh state and after 7, 14, 28 and 90 days of hardening. The factors that were studied were the fiber size (0.00¿2.00 mm, 2.00¿2.36 mm and 2.36¿4.75 mm) and fiber content in volume basis (0.50%, 1.00% and 2.00%). All concrete mixtures except MC, Portland cement was replaced with 20% of Class F fly ash by weight. Slump and unit weight were measured in the fresh state; compressive strength, flexural strength and toughness were measured in the hardened state. The presence of recycled tire rubber fibers in fresh concrete markedly decreased the mix workability. In hardened concrete, the results indicated that the loss in compressive strength caused by use of fly ash in concrete no recovered with addition of rubber fibers, but rather there was an additional reduction strength. In contrast, the flexural strength and toughness (absorption energy to fracture) exhibited significant improvement compared to reference concrete. Unlike plain concrete, the failure in rubberized concrete occurred gently and uniformly. Finally, the rubber was surface¿treated with NaOH to enhance its adherence to the concrete matrix; there was an increase in the splitting tensile strength and compressive strength, when compared to untreated rubber concrete. According to the overall results obtained, it was concluded that the use of recycled tire rubber fibers in concrete may be promising to obtain a material suitable for engineering applications where high strength is not necessary.
URI:	http://ri-ng.uaq.mx/handle/123456789/611
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