Diseño y caracterización de concreto imprimible incorporando valva de concha de abanico - Mendoza Castillo, Raúl Cayetano (2025)
La impresión 3D es una nueva tecnología que está revolucionando el sector de la construcción. Esta tecnología permite optimizar tiempos de construcción, uso de recursos y generación de residuos. Al integrar materiales innovadores que reemplazan a los áridos tradicionales como arena y piedra, esta tecnología puede conducir a resultados alentadores en términos de sostenibilidad de recursos. La presente investigación tiene como objetivo evaluar la incorporación total del residuo de valva de concha de abanico (RCA) en concreto imprimible, analizando su impacto en las propiedades en estado fresco, específicamente trabajabilidad, constructibilidad, extrudabilidad y tiempo abierto. Además, se examinarán otros factores, como el contenido de humo de sílice y las variaciones en la granulometría. En la primera etapa del estudio, se ajustó la granulometría del RCA utilizando el modelo de Funk y Dinger (1994) para lograr un empaquetamiento denso de partículas, obteniendo así una curva granulométrica base (Tipo I). Basándose en la hipótesis de que la fracción fina del RCA puede reducir la segregación del concreto, se generó una segunda curva granulométrica (Tipo II)incrementando en un 5% el contenido de finos (pasantes por la malla #200) en comparación con la curva inicial. El plan experimental se enfocó en desarrollar una mezcla de concreto compuesta por cemento, humo de sílice, RCA, superplastificante y fibras de polipropileno, definiendo como aglomerante la combinación de cemento y humo de sílice. Se diseñaron siete dosificaciones de concreto imprimible, organizadas en tres series (M1, M2 yM3), en las cuales se variaron parámetros como la relación agua/aglomerante, la relación aglomerante/árido, el contenido de superplastificante y la granulometría utilizada. El contenido de humo de sílice se fijó en un 10% del peso del cemento, mientras que el de fibras de polipropileno se estableció en 0.8 kg por metro cúbico de concreto. La relación aglomerante/árido osciló entre1.09 y 1.58, y la relación agua/aglomerante varió entre 0.29 y 0.35. El contenido de superplastificante fluctuó entre 0.3% y 0.4% del peso del aglomerante. Los ensayos demostraron que el uso de la fracción fina de RCA como agregado en concreto imprimible puede proporcionar resultados satisfactorios. En particular, se lograron apilar 13 capas y alcanzar un tiempo abierto de 50 minutos con una relación aglomerante/árido de 1.45, una relación agua/aglomerante de 0.31 y un contenido de superplastificante del 0.4%. Se concluye que el uso de RCA triturado con 5% de fracción fina (pasante de la malla #200) es viable como sustituto de la arena en concreto imprimible, siempre que se utilicen relaciones agua/aglomerante bajas, en el rango de 0.29 a 0.31.