Sustitución parcial del agregado fino por residuo zarandeado de roca triturada para mejorar la resistencia del concreto, Chota – 2022

Descripción del Articulo

La investigación aborda la generación de residuos de roca triturada y el uso de una única cantera de arena en la producción de concreto en la provincia de Chota, por lo que, tuvo como objetivo sustituir parcialmente el agregado fino por residuo zarandeado de roca triturada (“confitillo”) para mejora...

Descripción completa

Detalles Bibliográficos
Autor: Colunche Bustamante, Jorge Luis
Formato: tesis de grado
Fecha de Publicación:2025
Institución:Universidad Nacional Autónoma de Chota
Repositorio:UNACH-Institucional
Lenguaje:español
OAI Identifier:oai:repositorio.unach.edu.pe:20.500.14142/974
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Confitillo
Piedra chancada
Módulo de finura
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description La investigación aborda la generación de residuos de roca triturada y el uso de una única cantera de arena en la producción de concreto en la provincia de Chota, por lo que, tuvo como objetivo sustituir parcialmente el agregado fino por residuo zarandeado de roca triturada (“confitillo”) para mejorar la resistencia del concreto elaborado con materiales de la cantera Conchán en Chota. Se empleó el enfoque cuantitativo, de tipo aplicada, nivel descriptivo y diseño causal simple. Se elaboraron 90 especímenes de concreto con resistencias de diseño f’c 210 y 280 kg/cm2, con proporciones de sustitución del agregado fino de 0%, 25%, 50%, 75% y 100% por residuos zarandeados de roca triturada, y se evaluaron a los 7, 14 y 28 días. Los ensayos físicos del agregado fino indicaron que, aunque la arena y el residuo zarandeado no cumplen por sí solos con la NTP 400.037, su combinación mejora propiedades clave como el módulo de finura (2.33–3.92), el peso unitario compactado (1626–1682 kg/m³) y la humedad (3.45%–1.35%). Los resultados de resistencia a compresión mostraron que las proporciones del 25%, 50% y 75% mejoraron significativamente las propiedades mecánicas del concreto, alcanzando resistencias de hasta 294 kg/cm² para f’c 210 kg/cm2 y 356 kg/cm² para f’c 280 kg/cm2. Sin embargo, la mezcla con 100% de residuo no logró superar los valores de diseño. Se concluyó que el uso parcial del residuo zarandeado de roca triturada en proporciones de 25% a 75% es una alternativa viable para mejorar la resistencia del concreto, mientras que su uso exclusivo no es eficiente.
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Se elaboraron 90 especímenes de concreto con resistencias de diseño f’c 210 y 280 kg/cm2, con proporciones de sustitución del agregado fino de 0%, 25%, 50%, 75% y 100% por residuos zarandeados de roca triturada, y se evaluaron a los 7, 14 y 28 días. Los ensayos físicos del agregado fino indicaron que, aunque la arena y el residuo zarandeado no cumplen por sí solos con la NTP 400.037, su combinación mejora propiedades clave como el módulo de finura (2.33–3.92), el peso unitario compactado (1626–1682 kg/m³) y la humedad (3.45%–1.35%). Los resultados de resistencia a compresión mostraron que las proporciones del 25%, 50% y 75% mejoraron significativamente las propiedades mecánicas del concreto, alcanzando resistencias de hasta 294 kg/cm² para f’c 210 kg/cm2 y 356 kg/cm² para f’c 280 kg/cm2. Sin embargo, la mezcla con 100% de residuo no logró superar los valores de diseño. Se concluyó que el uso parcial del residuo zarandeado de roca triturada en proporciones de 25% a 75% es una alternativa viable para mejorar la resistencia del concreto, mientras que su uso exclusivo no es eficiente.ÍNDICE DE CONTENIDOS RESUMEN ..................................................................................................................... xv ABSTRACT ................................................................................................................. xvi CAPÍTULO I. INTRODUCCIÓN ............................................................................... 17 1.1. Planteamiento del problema............................................................................... 17 1.2. Formulación del problema ................................................................................. 19 1.3. Justificación ......................................................................................................... 19 1.4. Delimitación de la investigación ......................................................................... 20 1.5. Limitaciones ......................................................................................................... 21 1.6. Objetivos .............................................................................................................. 22 1.6.1. Objetivo general .................................................................................................. 22 1.6.2. Objetivos específicos .......................................................................................... 22 CAPÍTULO II. MARCO TEÓRICO .......................................................................... 23 2.1. Antecedentes ........................................................................................................ 23 2.1.1. Antecedentes internacionales .............................................................................. 23 2.1.2. Antecedentes nacionales ..................................................................................... 27 2.1.3. Antecedentes regionales ..................................................................................... 29 2.2. Bases teórico – científicas ................................................................................... 30 2.2.1. Teoría de la microestructura del concreto........................................................... 30 2.2.2. Teoría de mezclas granulares para concreto ....................................................... 31 2.2.3. Teoría de la transición zona interfacial (ITZ) en el concreto ............................. 33 2.2.4. Ley de conservación de volumen ....................................................................... 34 2.2.5. Teoría del desarrollo sostenible y economía circular ......................................... 35 2.3. Marco conceptual ................................................................................................ 36 2.3.1. Concreto .............................................................................................................. 36 2.3.2. Agregados para concreto .................................................................................... 40 2.3.3. Agregado fino ..................................................................................................... 43 2.3.4. Arena ................................................................................................................... 44 2.3.5. Residuo zarandeado de roca triturada ................................................................. 45 2.3.6. Propiedades físicas de los agregados .................................................................. 46 2.3.7. Resistencia a compresión del concreto ............................................................... 50 2.4. Hipótesis ............................................................................................................... 55 2.5. Operacionalización de variables ........................................................................ 55 2.5.1. Variable independiente: Agregado fino .............................................................. 55 2.5.2. Variable independiente: Residuo zarandeado de roca triturada ......................... 56 2.5.3. Variable dependiente: Resistencia a compresión................................................ 56 CAPÍTULO III. MARCO METODOLÓGICO ......................................................... 58 3.1. Tipo y nivel de investigación .............................................................................. 58 3.2. Diseño de investigación ....................................................................................... 59 3.3. Métodos de investigación .................................................................................... 61 3.4. Población, muestra y muestreo .......................................................................... 62 3.4.1. Población ............................................................................................................ 62 3.4.2. Muestreo ............................................................................................................. 62 3.4.3. Muestra ............................................................................................................... 63 3.5. Técnicas e instrumentos de recolección de datos ............................................. 64 3.5.1. Técnicas de recolección de datos ........................................................................ 64 3.5.2. Instrumentos de recolección de datos ................................................................. 65 3.6. Técnicas de procesamiento y análisis de datos ................................................. 66 3.6.1. Proceso de obtención de los datos ...................................................................... 66 3.6.2. Procesamiento de datos ..................................................................................... 108 3.6.3. Análisis de datos ............................................................................................... 109 3.7. Aspectos éticos ................................................................................................... 109 CAPÍTULO IV. RESULTADOS Y DISCUSIÓN .................................................... 111 4.1. Descripción de resultados ................................................................................. 111 4.1.1. Propiedades físicas del agregado fino (arena y residuo zarandeado de roca triturada) ....................................................................................................................... 111 4.1.2. Resistencia a compresión del concreto sustituyendo la arena por residuo zarandeado de roca triturada ......................................................................................... 120 4.2. Contrastación de hipótesis ................................................................................ 156 4.3. Discusión de resultados ..................................................................................... 165 CAPÍTULO V. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ............................. 173 5.1. Conclusiones ...................................................................................................... 173 5.2. Recomendaciones y/o sugerencias ................................................................... 174 CAPÍTULO VI. REFERENCIAS .............................................................................. 176 CAPÍTULO VII. ANEXOS ........................................................................................ 183 Anexo A. Matriz de consistencia .................................................................................. 183 Anexo B. Encuesta a los albañiles de Chota ................................................................ 184 Anexo C. Panel fotográfico .......................................................................................... 188 Anexo D. Resultado de ensayos de laboratorio ............................................................ 196application/pdfspaUniversidad Nacional Autónoma de ChotaPEinfo:eu-repo/semantics/openAccesshttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/ArenaConfitilloPiedra chancadaMódulo de finuraPropiedades mecánicashttps://purl.org/pe-repo/ocde/ford#2.01.00Sustitución parcial del agregado fino por residuo zarandeado de roca triturada para mejorar la resistencia del concreto, Chota – 2022info:eu-repo/semantics/bachelorThesisinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionreponame:UNACH-Institucionalinstname:Universidad Nacional Autónoma de Chotainstacron:UNACHSUNEDUIngenierio CivilUniversidad Nacional Autónoma de Chota. 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