Evaluar las propiedades de los áridos de tres canteras de la provincia de Manabí, y su influencia en la resistencia a la compresión del hormigón

Resumen

DOI: https://doi.org/10.46296/ig.v8i15.0265

Resumen

Durante décadas los diseños de hormigón que no cumplen con la resistencia a la compresión, debido a la baja calidad de los materiales ha sido una de las principales problemáticas en la industria de la construcción. Con el propósito mejorar la calidad del hormigón, resulta fundamental llevar a cabo investigaciones tecnológicas de carácter experimental que respalden cómo el mejoramiento de las propiedades de los áridos finos y gruesos influye significativamente en el aumento de su resistencia.  Esta investigación tiene como propósito evaluar las propiedades físicas y mecánicas de los áridos extraídos de tres canteras ubicadas en la provincia de Manabí, Ecuador, y analizar cómo influyen en la resistencia a la compresión del hormigón. La metodología utilizada es de tipo cuantitativa, con enfoque experimental, basada en las normativas vigente. Para este estudio se utilizaron áridos finos y gruesos de las canteras de Portoviejo, Jaramijó y Montecristi. Se realizaron tres diseños de mezclas para el hormigón, con resistencia a compresión especificada de f¨c= 210 kg/cm2, y se estableció una resistencia media a la compresión requerida de f¨cr= 247.64 kg/cm2, con una relación agua/cemento de 0.55, y se empleó un aditivo súper plastificante (MasterGlenium 7971). Se elaboraron 27 testigos de hormigón, analizando cada tres testigos a los 7, 14 y 28 días, de acuerdo a lo establecido en la NTE INEN 1573. De los resultados obtenidos en esta investigación en relación a la caracterización, se pudo determinar que todos los agregados provenientes de las tres canteras, cumplen con la normativa ecuatoriana; en relación a la resistencia a la compresión especificada se pudo demostrar que las propiedades de los áridos si influyen en la resistencia al hormigón, ya que el diseño de mezcla obtenido con los agregados de la cantera de Portoviejo obtuvo un valor de 224.00 kg/cm2, la cantera de Jaramijó 250.08 Kg/cm2 y la cantera de Montecristi 268.84 kg/cm2; mientras que en el diseño a compresión media requerida la de Portoviejo es la única que no cumple. Los resultados proporcionan información clave para mejorar la selección de áridos en la producción de hormigón y contribuirán al desarrollo de normativas locales para el control de calidad en la industria de la construcción en Manabí-Ecuador.

Palabras clave: Diseño de hormigón, resistencia a la compresión, áridos finos, áridos gruesos, propiedades físicas y mecánicas.

Abstract

For decades, concrete designs that do not meet the compressive strength due to low quality materials have been one of the main problems in the construction industry. In order to improve the quality of concrete, it is essential to carry out experimental technological research that supports how the improvement of the properties of fine and coarse aggregates significantly influences the increase of its strength. The purpose of this research is to evaluate the physical and mechanical properties of aggregates extracted from three quarries located in the province of Manabí, Ecuador, and to analyze how they influence the compressive strength of concrete. The methodology used is quantitative, with an experimental approach, based on current regulations. For this study, fine and coarse aggregates from the quarries of Portoviejo, Jaramijó and Montecristi were used. Three mix designs were made for the concrete, with a specified compressive strength of f¨c= 210 kg/cm2, and a required average compressive strength of f¨cr= 247.64 kg/cm2 was established, with a water/cement ratio of 0.55, and a super plasticizing additive (MasterGlenium 7971) was used. Twenty-seven concrete cores were prepared, analyzing every three cores at 7, 14 and 28 days, according to NTE INEN 1573. From the results obtained in this research in relation to the characterization, it could be determined that all aggregates from the three quarries comply with Ecuadorian regulations; in relation to the specified compressive strength it could be demonstrated that the properties of the aggregates do influence the concrete strength, since the mix design obtained with aggregates from the Portoviejo quarry obtained a value of 224. 00 kg/cm2, the Jaramijó quarry 250.08 kg/cm2 and the Montecristi quarry 268.84 kg/cm2; while in the required medium compression design, the Portoviejo quarry is the only one that does not comply. The results provide key information to improve the selection of aggregates for concrete production and will contribute to the development of local regulations for quality control in the construction industry in Manabí-Ecuador.

Keywords: Concrete design, compressive strength, fine aggregates, coarse aggregates, physical and mechanical properties.

Información del manuscrito:
Fecha de recepción: 15 de febrero de 2025.
Fecha de aceptación: 23 de abril de 2025.
Fecha de publicación: 10 de mayo de 2025.