PROYECTOS DE INVESTIGACIÓN DEL ÁREA DE MATERIALES

INVESTIGADORES: Docentes del Área de Materiales

Durante la gestión 2024, el Área de Materiales del I.E.M., desarrolló dos proyectos en su línea de investigación sobre morteros de junta. El objetivo de estos proyectos era determinar las resistencias a compresión de 10 dosificaciones de morteros de junta basadas en recomendaciones de la norma internacional ASTM C 270 (4 morteros a base de cemento y arena y 6 morteros a base de cemento, cal y arena) con tres diferentes contenidos de humedad de dos arenas (una de las mejores del medio local y una de las de menor desempeño en esa aplicación). Los contenidos de humedad estudiados correspondían a las arenas en los estados: seco al aire, con humedad correspondiente al mayor esponjamiento (abultamiento) y con humedad igual o mayor al 10%. Los estudios se realizaron con modelos factoriales para luego proceder al análisis ANOVA y a la prueba de DUNCAN para determinar diferencias estadísticamente significativas en la propiedad estudiada. Adicionalmente se estudiaron las adherencias al ladrillo cerámico por parte de los 10 morteros estudiados con los tres estados de humedad en las arenas. Las conclusiones obtenidas se pueden resumir de la siguiente manera:

• De manera general, los resultados confirman resistencias obtenidas en investigaciones pasadas para morteros con arena seca al aire, en el caso de la arena con mejor desempeño. En el caso de la otra arena, se obtuvieron resistencias mayores, casi igualando a las de la arena de mejor desempeño. 
• Prácticamente todos los morteros con solo cemento y arena, muestran diferencias significativas para los diferentes contenidos de humedad de las arenas, observándose que a mayor esponjamiento de la arena hay mayor cantidad de cemento en la dosificación y por tanto mayor resistencia a compresión para la arena de menor desempeño. En el caso de la otra arena, las mayores resistencias se obtuvieron para las dosificaciones con mayor contenido de humedad de la arena.
• Los morteros con cemento, cal y arena, salvo en excepciones muy escazas, mostraron que no hay diferencias significativas en las resistencias para diferentes contenidos de humedad de las arenas.
• Las resistencias de los morteros se ven afectadas por el tipo de arena utilizada, confirmándose de manera general que la arena considerada de mejor desempeño, proporciona mayores resistencias al mortero.
• Las pruebas de adherencia mostraron que, de manera general, los morteros con la arena de mejor desempeño, tienen mayores adherencias al ladrillo cerámico.

PROPIEDADES DE HORMIGÓN ELABORADO CON RELACIÓN VOLUMÉTICA Y DOSIFICACIÓN GRAVIMÉTRICA

Docente Investigador – Ing. Fernando Cerruto Anibarro

La práctica tradicional de la preparación del hormigón a pie de obra es efectuada en nuestro medio empleando relaciones volumétricas ocasiona una serie de probetas técnico económicos en las obras, razón por la cual, el Área de Hormigones efectúa esta investigación en la que se prepararan revolturas y determinan propiedades en estados fresco y endurecido con mezclas en las que:

• Se reproducen las prácticas de los obreros en la preparación de mezclas con relaciones volumétricas
• Se incorpora mediante la mejora tecnológica procedimientos para lograr comportamientos técnico-económicos más adecuados en con las relaciones volumétricas
• Se ejecutan procedimientos gravimétricos en la elaboración de mezclas

La investigación permite determinar resultados que serán publicados para conocimiento de las personas e instituciones que encaran obras civiles, tomando en cuenta las prescripciones de las especificaciones técnicas.

Esta investigación además se efectúa con la participación de los estudiantes de la asignatura de Tecnología del Hormigón de la Carrera de Ingeniería Civil de la U/MSA para la gestión 2024. Al finalizar se contarán con resultados y gráficas de las dosificaciones y del ensayo de las probetas a distinta edad

Dosificaciones y del Ensayo de las Probetas a distinta edad.

ESTABILIZACIÓN MECÁNICA DE SUELO LIMO – ARCILLOSO MEDIANTE LA INCORPORACIÓN DE FIBRAS PET Y RESIDUOS DE CONSTRUCCIÓN Y DEMOLICIÓN (RCD), PARA APLICACIONES SOSTENIBLES EN PROYECTOS DE INGENIERIA CIVIL

INVESTIGADORES:

DSc. Ing. Gricel Alcira Portillo Miranda

MSc. Ing. Víctor Eduardo Bermejo Franco

En este trabajo, se realizó una estabilización física de un suelo limo – arcilloso mediante la incorporación de fibras de PET y residuos de construcción y demolición (RCD). En comparación con el suelo natural, estas mezclas mostraron mejoras en la capacidad portante y resistencia a la compresión. Para determinar la mezcla mas adecuada de estos materiales con el suelo natural, se llevaron a cabo diversos ensayos combinando el suelo con 1%, 1.5% y 2% de PET, y con 10%, 20%, 30%, 50% y 70% de RCD de forma individual. En las combinaciones con fibras PET, la mejor opción resultó ser la mezcla de 1.5% de PET con suelo natural, obteniéndose un CBR de 8.55% y una resistencia a la compresión de 17.91 kg/cm² Los ensayos de compactación Proctor revelaron que una mayor cantidad de fibras PET mejora la adherencia de la mezcla; sin embargo, en el ensayo de CBR, un aumento en la cantidad de fibras también incrementó el valor de la expansión a 4.94%, en comparación con el valor del suelo natural de 2.46%. En las combinaciones con RCD, las mezclas de 50% RCD + suelo natural y 70% RCD + suelo natural, mostraron los mejores resultados. El RCD, al ser un material reciclado y triturado, tiene una resistencia a la abrasión del 29.94%, inferior a la de un agregado natural. Esto quedó evidenciado durante los ensayos de compactación Proctor y CBR, donde se observó que, con un mayor número de golpes, los granos de RCD se fracturaban e incluso pulverizaban. Este fenómeno provocó que la curva de CBR no siguiera la tendencia ascendente esperada, sino que mostrara un comportamiento sinuoso e incluso descendente en algunos casos. En el ensayo de compactación Proctor, la mezcla de 50% RCD + suelo natural alcanzó una densidad seca máxima de 2.07 Kg/dm³ con una humedad óptima del 9.66%, mientras que la mezcla de 70% RCD + suelo natural presentó una densidad seca máxima de 2.06 kg/dm³ con una humedad óptima del 9.70%. Estos valores son superiores a los del suelo natural, que registró una densidad seca máxima de 1.85 kg/dm³ y una humedad óptima del 17.3%. En el ensayo de CBR, se observó que los valores mejoran con un mayor porcentaje de RCD en la muestra, siendo las combinaciones con 50% y 70% de RCD las óptimas. La mezcla con 50% de RCD alcanzó un CBR de 9.78%, mientras que la mezcla con 70% de RCD logró un CBR de 36.90%, superando notablemente el CBR del suelo natural, que fue de 4.16% al 95% de compactación. En el ensayo de compresión simple en bloques, se aplicaron los mismos porcentajes de RCD. La mezcla con un 70% de RCD mostró menor resistencia a la compresión debido a su menor cohesión, obteniendo valores de 1.96 kg/cm² en bloques individuales, 1.43 kg/cm² en pilas y 6.34 kg/cm² en muretes. Por otro lado, la combinación con un 50% de RCD demostró un aumento significativo en la resistencia a la compresión, alcanzando hasta 37.78 kg/cm² en bloques individuales, 2.67 kg/cm² en pilas y 8.72 kg/cm² en muretes.

ENSAYOS CBR