Análisis del comportamiento de la resistencia a la compresión del cemento tipo I con una adición de 15% de limolita y tras un curado al aire

Figueroa Alvarado, Freddy Fabianny

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Análisis del comportamiento de la resistencia a la compresión del cemento tipo I con una adición de 15% de limolita y tras un curado al aire

Figueroa Alvarado, Freddy Fabianny

URI: http://www.dspace.espol.edu.ec/handle/123456789/11993

Date: 2010-09-14

Abstract:

El presente trabajo estudió el efecto en la adición de una puzolana al Cemento Portland Tipo I sobre la resistencia a la compresión a diferentes días de curado. El agregado fue limolita y los ensayos de compresión se realizaron en el Laboratorio de Mecánica de Suelos y Rocas de la Facultad de Ingeniería en Ciencias de la Tierra de la Escuela Superior Politécnica del Litoral. La resistencia a la compresión a edades tempranas, puede ser mejorada con la adición de puzolanas cuya composición química sea semejante a la del cemento en la etapa de endurecimiento y con un curado apropiado, manteniendo una buena humedad relativa para que el desarrollo de la resistencia sea favorable. Para comprobar este efecto, se propuso un estudio inicial sobre el cambio en la resistencia a la compresión a edades tempranas adicionando limolita al cemento Portland Tipo I y curado en aire manteniendo la humedad relativa y temperatura constantes. El objetivo principal de este proyecto fue Identificar el efecto que tiene la introducción de un 15% de Limolita con curado al aire en la resistencia a la compresión del cemento Portland Tipo I. Para ello se estudió primero la III III relación entre la condición de curado para cementos Portland Tipo I y IV con la resistencia a la compresión a edades tempranas de 7, 14, 21 y 28 días respectivamente para después comparar con el cemento hidráulico mezclado. Se realizaron ensayos de compresión a los 7, 14, 21 y 28 días respectivamente tomando los valores máximos de resistencia para analizarlos en un programa estadístico y ver las diferencias significativas entre los días de curado o tratamientos. También se analizó con otros porcentajes de limolita para ver como se comportaba el cemento mezclado al aumentar la adición de la limolita desde un 5% hasta 25%. Se espera identificar los mejores tratamientos para compararlos con el cemento Portland Tipo I sin adición y el Tipo IV. Una vez realizado el análisis estadístico se modelará y simulará mediante MATLAB el comportamiento de la curva esfuerzo versus deformación y se verificará si el modelo se ajusta al experimento.

Description:

El presente estudio pretende modelar el cemento Portland tipo I con un porcentaje de aditivo en la composición de materiales estructurales. Para aquello se necesita primero conocer el material a tratar, la clase de aditivo a seleccionar y por último las cantidades necesarias de masa para nuestro trabajo. Una vez realizada dicha investigación se procede a escoger la experimentación y con los datos obtenidos se hace un análisis de su comportamiento con métodos estadísticos. Estos objetivos se sintetiza en: - Estudiar la Resistencia a la Compresión del cemento Portland tipo I. - Seleccionar un diseño de experimento que nos permita obtener un análisis con buenos resultados. - Realizar la mejor experimentación del material compuesto que nos permita visualizar el efecto en la adición de limolita al cemento Portland Tipo I. - Analizar los datos y resultados de la experimentación de una manera cualitativa y cuantitativa. - Identificar los cambios en la resistencia del material modificado y sin adición comparando los mejores porcentajes con el cemento Tipo I y 2 2 IV y después modelar la curva esfuerzo vs deformación para ver si se ajusta o no el modelo de endurecimiento isotrópico. Estos objetivos lograrán evaluar el comportamiento de la adición del aditivo para tiempos de curado diferentes en el cemento portland Tipo I. En el diseño de la metodología en su parte experimental abarca el estudio de la influencia del Curado. El Curado es una condición de hidratación en la cual el cemento reacciona químicamente con el agua y sirve para mantener una adecuada humedad y temperatura a edades tempranas, de manera que éste pueda desarrollar las propiedades para lo cual fue desarrollado. Con un curado apropiado, el concreto llega a ser más resistente a la compresión, más impermeable, más resistente a la abrasión, y al congelamiento y descongelamiento. La mejora es rápida a edades tempranas, pero después continúa más lentamente por un período indefinido. La temperatura es un factor importante en el curado; si la temperatura está por debajo de los 10ºC, esto desfavorece el desarrollo de resistencias a edades tempranas. La temperatura a utilizar es la del ambiente, la cuál, varía entre 25ºC y 26ºC. Existen otros factores que hacen variar la resistencia a la compresión como la relación agua - cemento y la velocidad de la carga, pero estos se los controla y se los mantiene constante para demostrar el efecto de la adición de la limolita. 3 3 Una vez realizado la experimentación se procede a analizar los resultados mediante un modelo estadístico de análisis de varianza llamado ANOVA. Este análisis nos proveerá información acerca de cuáles son los mejores tratamientos (porcentajes y días de curado). Después se procederá a utilizar el modelo de “endurecimiento isotrópico no lineal” para simular el comportamiento del material modificado. La tesis está dividida en 5 capítulos, los cuales en orden abarcan la descripción del problema y la metodología en la investigación; el marco teórico del cemento, el método de curado y el aditivo; el análisis estadístico y la presentación de los resultados; y, las conclusiones y recomendaciones.

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