Caracterización de agregado liviano y optimización de mezcla para elaboración de bloques de hormigón
En los últimos años ha cobrado mayor relevancia la necesidad de incorporar un enfoque ecológico en la industria de la construcción. En este contexto, el presente trabajo busca revalorizar y promover el uso de materiales locales, dada la reducción del impacto ambiental que ello implica al disminuir l...
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| Autor principal: | |
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| Otros Autores: | |
| Formato: | trabajo final de grado bachelorThesis acceptedVersion |
| Lenguaje: | Español |
| Publicado: |
Universidad Nacional del Comahue. Facultad de Ingeniería
2025
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| Materias: | |
| Acceso en línea: | https://rdi.uncoma.edu.ar/handle/uncomaid/19178 |
| Aporte de: |
| Sumario: | En los últimos años ha cobrado mayor relevancia la necesidad de incorporar un enfoque ecológico en la industria de la construcción. En este contexto, el presente trabajo busca revalorizar y promover el uso de materiales locales, dada la reducción del impacto ambiental que ello implica al disminuir las emisiones
asociadas al transporte y a la producción de cemento Portland.
El estudio se centra en la caracterización de un agregado liviano utilizado por la comunidad Catalán, ubicada en las cercanías de Villa Pehuenia (provincia de Neuquén), para la fabricación artesanal de bloques de hormigón mediante una “bloquera” destinada a la construcción de viviendas.
El objetivo principal de este trabajo es determinar el origen, composición y propiedades del agregado liviano, así como evaluar su comportamiento mecánico (a flexión y compresión) y térmico a partir de la elaboración de morteros. Para ello, se analizaron variables como la relación agua/cemento, la relación
arena/pasta, el contenido de cal y el estado de saturación del agregado, con el fin de establecer la dosificación óptima y las posibles aplicaciones del material en la industria de la construcción.
El estudio comenzó con la caracterización del agregado mediante la obtención de muestras representativas por el método de cuarteo y el uso del partidor de Jones. Se realizaron ensayos granulométricos, determinación del contenido de polvo, densidad relativa real y aparente, y absorción de agua. Paralelamente, se efectuaron los mismos análisis sobre una arena silícea utilizada posteriormente en las mezclas.
A partir de estos materiales se diseñaron diferentes morteros, tomando como referencia la dosificación empleada por la comunidad (muestra patrón). Se variaron las relaciones agua/cemento (0,70; 0,75; 0,80),
arena/pasta (2,10; 2,50; 2,90), el contenido de cal (0%, 20% y 30%) y el estado de saturación del agregado (saturado y parcialmente saturado). Las probetas prismáticas elaboradas fueron sometidas a dos regímenes
de curado: uno de 7 días de curado húmedo seguido de exposición al aire, y otro de curado húmedo prolongado de 28 días. Posteriormente, se realizaron ensayos de flexión, compresión, densidad y absorción.
La mezcla que mostró el mejor desempeño mecánico se utilizó para elaborar cilindros de hormigón con agregado liviano, los cuales se compararon con cilindros de hormigón convencional mediante el ensayo
del hilo caliente para determinar y contrastar sus propiedades térmicas.
Los resultados permitieron concluir que el agregado estudiado corresponde a un material fino de origen ígneo, compuesto principalmente por piedra pómez y fragmentos minerales, originado a partir de depósitos eólicos producto de la erupción del volcán Sollipulli (Chile). Este se caracteriza por su elevada
porosidad, baja densidad y alta capacidad de absorción de agua.
En cuanto a los morteros, se observó que un mayor contenido de agregado liviano genera segregación y dificulta la compactación, mientras que las mezclas con mayor contenido de pasta presentan mejor trabajabilidad. El mortero con mayor resistencia a la compresión (15,6 MPa) se obtuvo para un curado
húmedo de 28 días, con relación arena/pasta de 2,10 y agua/cemento de 0,70 (M0.70-2.10). Asimismo, el mortero con relación agua/cemento de 0,75 y arena/pasta de 2,50 alcanzó una resistencia similar para 28 días de curado y mostró un mejor comportamiento a edades tempranas (7 días), evidenciando la posibilidad
de lograr un material resistente, económico y con menor impacto ambiental gracias a la reducción del contenido de cemento.
Respecto al uso de cal, se determinó que su incorporación como reemplazo parcial del cemento genera un aumento de la resistencia, probablemente debido a la reacción puzolánica entre la fase vítrea del agregado
y el hidróxido de calcio, que da lugar a la formación de silicatos de calcio hidratados. En los ensayos de flexión, los resultados fueron consistentes con los de compresión, destacándose nuevamente el mortero M0.70-2.10 como el de mayor resistencia, mientras que el de menor desempeño fue el M0.75-2.90. El estado de saturación del agregado no afectó las propiedades en estado endurecido, aunque sí influyó en la trabajabilidad en estado fresco.
Finalmente, los ensayos térmicos evidenciaron que el hormigón con agregado liviano presenta una conductividad térmica (87% menor) que la del hormigón convencional, lo cual confirma su potencial como
material sostenible para la construcción con eficiencia energética. |
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