Valoración de propiedades mecánicas y de durabilidad de concreto adicionado con residuos de llantas de caucho

Abstract

The results presented in this document are part of the master's degree project in Civil Engineering, with emphasis on structures, the purpose is to assess the mechanical properties and durability of concrete with replacement of rubber tires, partially replacing the fine aggregate in volume. For the development of the work four types of mixtures were prepared, the first without the addition of rubber grain, the second replacing 10% of the fine aggregate with the same amount in rubber volume, the third and fourth mixture in the same way but with Replacement percentages of 20% and 30% respectively. The mechanical properties were evaluated as: resistance to compression and flexion; durability tests such as: penetration of chlorides, carbonation, absorption and electrical properties such as resistivity and impedance. The mechanical and durability tests were evaluated at ages of 28 and 90 days and in the case of compressive strength the samples were tested at 3, 7, 28 and 90 days. Finally, it is concluded that the resistance to compression and bending decreases with the addition of rubber in the mixture. Regarding durability tests: the penetration of chlorides in RCPT tests increases with the percentages of 20% and 30% of rubber addition, however for 10% the penetration decreases with respect to the sample with 0% replacement in tests performed at 90 days, for the tests carried out with the NTBUILD-492 method the penetration of the chloride ion is directly proportional to the increase in percentage of rubber substitution; the increase in carbonation depth values ​​are directly proportional to the increase in percentage of rubber addition; With respect to the values ​​of surface absorption, these decrease with the partial replacement of rubber for ages of 28 days, however this behavior is reversed for tests performed at 90 days, with better performance samples with less percentage of rubber substitution. Finally, it is concluded that the electrical properties of each mixture are unique and vary with respect to the age of the test and the speed at which the electric current circulates through the samples, likewise the resistivity of the samples decreases with the increase in percentage of rubber addition.

Los resultados presentados en este documento hacen parte del proyecto de grado de la Maestría en Ingeniería Civil, con énfasis en estructuras, el propósito es valorar las propiedades mecánicas y de durabilidad del concreto con sustitución de residuos de llantas de caucho, reemplazando parcialmente el agregado fino en volumen. Para el desarrollo del trabajo se prepararon cuatro tipos de mezclas, la primera sin adición de grano de caucho, la segunda reemplazando el 10% del agregado fino por la misma cantidad en volumen de caucho, la tercera y cuarta mezcla de la misma forma pero con porcentajes de reemplazo de 20% y 30% respectivamente. Se evaluaron las propiedades mecánicas como: resistencia a la compresión y a la flexión; ensayos de durabilidad como: penetración de cloruros, carbonatación, absorción y propiedades eléctricas como resistividad e impedancia. Los ensayos mecánicos y de durabilidad se evaluaron en edades de 28 y 90 días y en el caso de la resistencia a la compresión se ensayaron las muestras a los 3, 7, 28 y 90 días. Finalmente se concluye que la resistencia a la compresión y flexión disminuye con la adición de caucho en la mezcla. Respecto a los ensayos de durabilidad: la penetración de cloruros para en ensayos RCPT aumenta con los porcentajes de 20%y 30% de adición de caucho, sin embargo para el 10% la penetración disminuye respecto a la muestra con 0% de reemplazo en ensayos realizados a 90 días, para los ensayos realizados con el método NTBUILD-492 la penetración del ion cloruro es directamente proporcional con el aumento en porcentaje de sustitución de caucho; el aumento en los valores de profundidad de carbonatación son directamente proporcionales con el aumento de porcentaje de adición de caucho; respecto a los valores de absorción superficial, estos disminuyen con el reemplazo parcial de caucho para edades de 28 días, sin embargo este comportamiento se invierte para ensayos realizados a 90 días, teniendo mejor comportamiento las muestras con menos porcentaje de sustitución de caucho. Por último se concluye que las propiedades eléctricas de cada mezcla son únicas y varían respecto a la edad de ensayo y a la velocidad a la que circula la corriente eléctrica a través de las muestras, así mismo la resistividad de las muestras disminuye con el aumento en porcentaje de adición de caucho.