Análisis de optimización de la relación costo/resistencia para hormigones estructurales con el uso de aditivos, y cálculo de su sostenibilidad mediante herramientas de análisis de ciclo de vida
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Date
2022-08-29
Authors
Journal Title
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Publisher
Universidad de Cuenca
Abstract
The following study seeks to determine the optimal values for the implementation of
water-reducing additives for structural concrete mixtures. A 250 kg/cm2 control mix
was designed using the ACI 318 standard from 2008, along with proposed concrete
mixtures using: medium range, high range additives and superplasticizers, these
being: Plastocrete 161HE, Sikament HE200 and Viscocrete 4100 respectively,
dosed with the average and maximum percentage according to technical
specifications of each additive. The process consisted of making 20 x 10 cm
cylindrical concrete specimens in batches of 12 specimens for each concrete with a
different percentage of additive, and an extra 12 control mix concrete specimens
(concrete without additive). The specimens were used to determine their resistance
with indirect compression and traction tests at 8, 16, 28 days after their casting. The
compression test was intended to verify that the resistance is not significantly altered
by maintaining the water-cement ratio of all mixtures while saving on the amount of
cement, and the indirect tensile test was intended to analyze the physicalmechanical properties with the use of additives. Sustainability and cost analysis were
also carried out, finally a weighted multi-criteria process to determine the most
optimal concrete was implemented in order to decide the best structural concrete
mix with a comprehensive and robust analysis tool.
Resumen
El siguiente estudio busca determinar los valores óptimos de implementación de
aditivos reductores de agua para la realización de hormigones, estos valores tienen
como objetivo la reducción del costo total de realización de un hormigón por metro
cúbico. Se diseñó un hormigón de 250 kg/cm2 mediante la norma ACI (ACI 318,
2008), luego se implementó aditivos de rango medio, alto y superplastificantes
siendo éstos: Plastocrete 161HE, Sikament HE200 y Viscocrete 4100
respectivamente, dosificados con el porcentaje medio y máximo según
especificaciones técnicas de cada aditivo. El proceso constó en elaborar probetas
cilíndricas de hormigón de 20 x 10 cm en lotes de 12 probetas por cada hormigón
con diferente porcentaje de aditivo, y un lote extra de 12 probetas de hormigón base
(hormigón sin aditivo). Las probetas fueron usadas para la obtención de su
resistencia con ensayos de compresión y tracción indirecta a los 8, 16, 28 días de
su fundición. Con el ensayo a compresión se pretende comprobar que la resistencia
no se altera significativamente al mantener la relación agua cemento de la mezcla
mientras se ahorra en cantidad de cemento, y el ensayo de tracción indirecta tiene
como fin analizar las propiedades físico-mecánicas con el uso de aditivos, Se realizó
también análisis de sostenibilidad, y de costos. Finalmente se implementó un
proceso multi-criterio ponderado para determinar el hormigón más óptimo
holísticamente hablando, logrando así con este estudio la determinación del mejor
diseño en base a un estudio completo, robusto y altamente técnico.
Keywords
Ingeniería Civil, Aditivos de construcción, Material de construcción, Sostenibilidad
Citation
Código de tesis
Código de tesis
TI;1276