Mejoramiento de las propiedades mecánicas (compresión), en un concreto f’c=210 kg/cm2 con productos reciclados sometido a bajas temperaturas y análisis microestructural mediante SEM, DRX y XRF

• Autores: Pacherres De La Cruz, Rodrigo Alonso, Benegas Ventura, Daniel Arming
• Formato: tesis de grado
• Fecha de Publicación: 2025
• Institución: Universidad Nacional de San Agustín
• Repositorio: UNSA-Institucional
• Lenguaje: español
• OAI Identifier: oai:repositorio.unsa.edu.pe:20.500.12773/22269
• Enlace del recurso: https://hdl.handle.net/20.500.12773/22269
• Nivel de acceso: acceso abierto
• Materia: resistencia a la compresión; reciclados; concreto; PET; caucho; viruta de acero; microestructura; temperaturas; fabricación; porosidad; MEB; DRX; FRX; https://purl.org/pe-repo/ocde/ford#2.11.02

La presente investigación evaluó el efecto de la modificación las propiedades de un concreto de 210 kg/cm², mediante la adición de materiales reciclados (politereftalato, elastómeros y viruta de acero) y el estudio de su interacción con dos condiciones de curado: estándar (23°C) y frío (10°C). El objetivo fue comprender cómo estos aditivos modifican las propiedades mecánicas y la microestructura del material. La metodología cuantitativa se basó en un diseño factorial fraccionado 2^(4-1), considerando como variables independientes los porcentajes de los tres aditivos y la temperatura. La variable de respuesta fue la resistencia a la compresión. Se realizaron ensayos normalizados en estado endurecido y fresco, complementados con caracterización microestructural (MEB, DRX, FRX) para correlacionar composición, estructura y propiedades. Como complemento, se llevaron a cabo ensayos en estado fresco para verificar la trabajabilidad y el comportamiento inicial de la mezcla. Se determinaron parámetros como el contenido de aire atrapado, la consistencia medida mediante el asentamiento en el cono de Abrams y la temperatura propia de la mezcla recién elaborada. Los resultados del análisis factorial identificaron interacciones significativas. La máxima resistencia (264 kg/cm²) se logró con una formulación de bajo PET, alto contenido de elastómeros y acero, curada a 10°C. Este valor representa una ganancia del 26% respecto al diseño original. El análisis micrográfico confirmó que esta probeta poseía una matriz notablemente densa y cohesionada. La formulación menos resistente (213.2 kg/cm²) correspondió a bajos contenidos de aditivos a 23°C, presentando una microestructura porosa y heterogénea. Los análisis de DRX y FRX permitieron vincular estos comportamientos a cambios en las fases minerales y la composición elemental de la pasta. Se concluye que la sinergia entre ciertos aditivos reciclados (especialmente elastómeros) y el curado en frío favorece la formación de una microestructura compacta, mejorando significativamente la resistencia. El estudio valida el uso de estos residuos como componentes funcionales en concretos, ofreciendo una ruta hacia materiales de construcción más sostenibles y de alto desempeño mecánico, incluso en condiciones ambientales desfavorables.