Aplicación de ceniza volcánica, diatomita y bentonita como sustitutos parciales del cemento para mejorar las propiedades físicas y mecánicas del concreto F'C = 210 kg/cm2

• Autores: Muñoz Ramos, Orlando Moises, Tirado Chirinos, Wander Michael
• Formato: tesis de grado
• Fecha de Publicación: 2026
• Institución: Universidad de San Martín de Porres
• Repositorio: USMP-Institucional
• Lenguaje: español
• OAI Identifier: oai:repositorio.usmp.edu.pe:20.500.12727/20462
• Enlace del recurso: https://hdl.handle.net/20.500.12727/20462
• Nivel de acceso: acceso abierto
• Materia: Concreto; Ceniza volcánica; Diatomita; Bentonita; Sustitución; https://purl.org/pe-repo/ocde/ford#2.01.01

La industria de la construcción enfrenta el reto de mitigar el uso de cemento Portland, cuyo proceso de producción genera altas emisiones de CO₂. Por ello, surge la necesidad de incorporar materiales naturales suplementarios que aporten sostenibilidad y mejoren las propiedades del concreto (Neville, 2011). El objetivo de esta investigación es utilizar la ceniza volcánica, diatomita y bentonita como sustitutos parciales del cemento mejora las propiedades físicas y mecánicas del concreto f'c = 210 kg/cm2. La metodología fue de tipo aplicada, con un diseño experimental dentro de un enfoque cuantitativo. Se fabricaron probetas cilíndricas (10×20 cm) y prismas (15×15×50 cm) para ensayos de compresión, tracción y flexión. Se evaluó un diseño patrón y mezclas con sustituciones parciales de 5 %, 10 % y 15 %, elaborando 96 probetas cilíndricas y 16 prismas, curados y analizados a los 7, 14 y 28 días bajo normas ASTM y NTP. Los resultados evidenciaron que la sustitución del 10 % del cemento por la combinación de ceniza volcánica, diatomita y bentonita mejoró significativamente las propiedades mecánicas del concreto, alcanzando 234.85 kg/cm² en compresión, 23.5 kg/cm² en tracción y un incremento del 10.5 % en la resistencia a la flexión respecto al patrón. Se concluye que reemplazar el 10 % del cemento Portland por la mezcla propuesta constituye una alternativa técnica y ambientalmente viable, que optimiza la cohesión, densidad y desempeño estructural del concreto, impulsando el desarrollo de materiales más sostenibles y eficientes en la ingeniería civil.