Revista Científica ‘‘INGENIAR”: Ingeniería, Tecnología e Investigación. Vol. 6 Núm. (11) Ed. Esp. Marzo 2023.  
ISSN: 2737-6249  
Influencia del vidrio templado en las mezclas de concreto con cemento Portland  
DOI: https://doi.org/10.46296/ig.v6i11edespmar.0092  
INFLUENCIA DEL VIDRIO TEMPLADO EN LAS MEZCLAS DE CONCRETO  
CON CEMENTO PORTLAND  
INFLUENCE OF TEMPERED GLASS IN CONCRETE MIXTURES WITH  
PORTLAND CEMENT  
1
2
Villao-Vera Raúl Andrés ; Barba-López Rómulo Alejandro ;  
3
Mármol-Acosta Xavier Emmanuel  
1
Universidad Estatal Península de Santa Elena. La Libertad, Ecuador.  
Correo: rvillao@upse.edu.ec. ORCIDID: https://orcid.org/0000-0001-9125-6535  
2
Universidad de Guayaquil. Guayaquil, Ecuador.  
Correo: romulo.barbal@ug.edu.ec. ORCID ID: https://orcid.org/0000-0001-7674-2623  
3
Universidad de Guayaquil. Guayaquil, Ecuador.  
Correo: xavier.marmola@ug.edu.ec.ORCIDID: https://orcid.org/0000-0001-9738-2276  
Resumen  
El cemento es uno de los productos más utilizados para la construccióndesde épocas antiguas,  
la necesidad del ser humano de poder contar con refugio en sitios seguros que resistan los  
embates de la naturaleza, esto ha creado la necesidad de buscar nuevos y mejores materiales  
que aparte de brindar resistencia y durabilidad sean bajos en costos y amigables con el medio  
ambiente, este es el caso del cemento Portland, el cual presenta ciertas características de  
resistencia pero que se le adiciona vidrio templado. El objetivo de esta investigación es  
determinar cómo influye precisamente la incorporación a la mezcla de cemento Portland el  
elemento vidrio. La metodología empleada es la de tipo documental bibliográfica, la cual se  
realizó mediante la revisión sistemática de documentos, publicaciones científicas, tesis, libros,  
entre otros documentos relevantes sobre el tema. Como conclusión se puede decir que resulta  
exitoso la incorporación de elementos como el vidrio en las mezclas de concreto cuyo principal  
componente es el cemento Portland, ya que se ha observado la alta resistencia del concreto y  
de igual manera se contribuye con el reciclajedel vidrio.  
Palabras clave: cemento portland, concreto, vidrio.  
Abstract  
Cement is one of the most used products for construction since ancient times, the need of the  
human being to be able to have refuge in safe places that resist the ravages of nature, this has  
created the need to look for new and better materials that separate To provide resistance and  
durability are low in cost and friendly to the environment, this is the case of Portland cement,  
which has certain resistance characteristics but tempered glass is added. The objective of this  
research is to determine how precisely the glass element influences the incorporation into the  
Portland cement mixture. The methodology used is the bibliographic documentary type, which  
was carried out through the systematic review of documents, scientific publications, theses,  
books, among other relevant documents on the subject. In conclusion, it can be said that the  
incorporation of elements such as glass in concretemixtures whose main component is Portland  
cement is successful, sincethe high resistanceof concrete has been observed and in the same  
way it contributes to the recyclingof glass.  
Keywords: portland cement, concrete, glass.  
Información del manuscrito:  
Fecha de recepción: 09 de enero de 2023.  
Fecha de aceptación: 23 de marzo de 2023.  
Fecha de publicación: 31 de marzo de 2023.  
30  
Villao-Vera et al. (2023)  
1
. Introducción  
Por otro lado, ya en tiempos más  
actuales se pueden evidenciar la  
gran cantidad de estructuras en  
centros urbanos fabricados casi en  
su totalidad por algún tipo de  
mezclas de concreto, dentro de las  
que se destacan el hormigón o  
concreto armado. Al respecto, Flores  
et al. (2018) afirman lo siguiente:  
Desde tiempos inmemoriales, la  
humanidad ha buscado refugio, los  
primeros hombres de la tierra  
usaban cavernas para resguardarse  
no solo de la afectación de los  
elementos, sino también de los  
animales que podrían llegar a ser  
mortales de encontrarlos en terrenos  
totalmente desguarnecidos. Sin  
embargo, y a pesar de que estas  
viviendas resguardaron a los seres  
humanos durante un gran tiempo, los  
seres humanos se vieron en la  
La sustitución con agregado de  
vidrio da lugar a un mejor  
comportamiento  
a
alta  
temperatura de los morteros  
estudiados. Los coeficientes de  
conductividad térmica medidos  
justifican el mejor comportamiento  
necesidad de migrar  
a
otros  
territorios por múltiples razones,  
como por ejemplo la comida, esto  
hizo que se comenzaran a realizar  
construcciones improvisadas para  
ser usadas como viviendas, estas  
físico  
y
mecánico  
a
alta  
temperatura de los morteros con  
agregado mixto, puesto que al  
transmitirse  
el  
calor  
más  
lentamente, a su vez el nivel de  
deterioro térmico del material se  
ralentiza (p.263)  
viviendas  
se  
construían con  
cualquier material que estuviese  
disponible en el lugar y el momento.  
Perea (2021) menciona que es  
Sin embargo, esto se mantuvo por  
varios siglos hasta que poco a poco  
el ingenio y curiosidad de los seres  
humanos dieron resultados y tras  
probar con diversos materiales se  
encontraron con la mezcla perfecta  
la cual se conoce básicamente como  
cemento, esto se perfecciono con el  
pasar del tiempo y a medida que se  
fueron adicionando más materiales.  
preocupante  
la  
cantidad  
de  
desechos de vidrio que van a parar  
en los vertederos, contribuyendo así  
a la mala disposición de los  
desechos del vidrio y provocando un  
aumento  
en  
la  
problemática  
ambiental que se vive en la  
actualidad, es por esto que la  
investigación  
reviste de gran  
31  
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ISSN: 2737-6249  
Influencia del vidrio templado en las mezclas de concreto con cemento Portland  
importancia con el fin de conocer las  
diferentes consideraciones en  
todo esto bajo una metodología de  
tipo documental, en la que los datos  
que se expresan en el desarrollo de  
cuanto a la incorporación o no de  
materiales de vidrio a las mezclas de  
concreto.  
la fuentes  
secundarias, haciendo uso de las  
publicaciones académicas  
investigación  
de  
Esto conlleva a innovar en cuanto a  
la incorporación de materiales que  
provengan del reciclaje, lo cual le da  
un valor agregado de sustentabilidad  
e incluso economía en la producción  
del cemento, evitando así males  
mayores en cuanto al medio  
ambiente, así como se aumentan las  
científicas que se localizaron en los  
motores de búsqueda.  
Al respecto de las investigaciones de  
tipo documental, Reyes y Carmona  
(2020) afirman que la investigación  
documental es una de las técnicas  
de la investigación cualitativa que se  
encarga de recolectar, recopilar y  
seleccionar información de las  
lecturas de documentos, revistas,  
libros, grabaciones, filmaciones,  
periódicos, artículos resultados de  
resistencias  
de  
materiales  
transformándolos en más duraderos  
y fuertes.  
2. Metodología  
investigaciones,  
memorias  
de  
La investigación que a continuación  
se presenta, se realizó bajo un  
enfoque de búsqueda sistemática y  
lógica en los principales motores de  
búsqueda disponibles en la web, el  
principal Google Académico, en el  
que se encuentran una serie de  
documentos como tesis de grados,  
artículos de rigurosidad científica los  
cuales están indexados en revistas  
como Redalyc, Dialnet, Latindex,  
entre otras. De igual manera se  
revisaron publicaciones referentes al  
tema del cemento a nivel mundial,  
eventos, entre otros; en ella la  
observación está presente en el  
análisis de datos, su identificación,  
selección y articulación con el objeto  
de estudio.  
3. Resultados y discusión  
El concreto es un material que se  
obtiene mediante una mezcla  
proporcionada de cemento, arena,  
grava y agua, esta al consolidarse  
forma una piedra artificial la cual  
posee una gran oposición a las  
32  
Villao-Vera et al. (2023)  
fuerzas de compresión. Esta mezcla  
ha sido tradicionalmente utilizada por  
el ser humano durante muchos años  
con el fin de mejorar las obras civiles  
y, por consiguiente, mejorar la  
calidad de vida de las personas  
fragüe y se convierta en una unidad  
rígida, se utiliza como material de  
edificación y resiste enormes cargas  
de compresión.  
De igual manera, Franco y Mora  
(
2019) definen al cemento como un  
(
Carballo y Rodríguez, 2019).  
material particulado que a más de  
óxido de calcio está compuesto por:  
sílice, alúmina y óxido de hierro y  
que, completando su formación por  
la adición de una cantidad adecuada  
de agua, pasta conglomerante que  
tiene la propiedad de endurecer  
tanto con el agua como en el aire.  
Por otro lado, Ramos (2019)  
mencionan en su trabajode tesis que  
el cemento está constituido por  
caliza, grava, arena y H2O, en  
estado  
flexible  
toma  
la  
representación del recipiente que lo  
contiene, para que el concreto se  
forme debe darse una fuerza o  
interacción química entre la caliza y  
el H2O, esto forja que la mezcla  
Seguidamente, se puede observar  
en la siguiente tabla 1 la composición  
química del cemento.  
Tabla 1. Composicion Quimicadel Cemento  
Fuente: (Espino y Vazquez, 2021)  
33  
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ISSN: 2737-6249  
Influencia del vidrio templado en las mezclas de concreto con cemento Portland  
El cemento es uno de los materiales  
más demandados en el mundo por el  
sector construcción, al respecto de  
esto León et al. (2020) menciona en  
su artículo lo siguiente:  
entero, esto se debe a que es el  
principal elemento con el cual se  
realizan las diversas construcciones  
en prácticamente todos los rincones  
del planeta, sin embargo este  
elemento contaminante,  
principalmente desde su proceso de  
extracción, procesamiento  
es  
El consumo a nivel mundial de  
cemento alcanzó las 4,129Mt en  
el 2016, logrando un avance de  
y
distribución, así como en su uso y  
disposición final, generando un  
problema al medio ambiente, incluso  
a la salud de los seres humanos.  
1
,8% con respecto al año 2015 y,  
en el 2015, se contrajo en 2,4%  
con respecto al 2014; China  
continuó liderando la demanda de  
cemento con 2,395Mt en el 2016,  
alcanzando el 58% de la  
A continuación, García(2020) realiza  
una clasificación del cemento:  
participación  
mundial.  
Dicha  
•
Concreto simple el cual es una  
mezcla del cemento portland,  
agregado fino, agregado grueso  
y agua.  
participación alcanzó su punto  
máximo en el año 2014 con  
59,4%; excluyendo a China, el  
consumo mundial de cemento  
alcanzó las 1,734Mt en el 2016,  
creciendo un 1,0% con respecto al  
•
•
En la mezcla el agregado grueso  
deberá estar totalmente envuelto  
por la pasta de cemento.  
2015; en América hay países  
El agregado fino, deberá rellenar  
los espacios entre el agregado  
grueso y a la vez estar cubierto  
por la misma pasta.  
como México que en el año 2015  
el valor de la producción ascendió  
a la capacidad productiva del  
cemento fue de 45 millones de  
toneladas y la mayor parte de la  
producción de cemento es el  
Portland (p. 3)  
•
Además, se tiene al concreto  
armado cuando al concreto  
simple le agregas una armadura  
con acero refuerzo para soportar  
los esfuerzos de tracción.  
Esto indica la gran cantidad de  
demanda que existe de este material  
a nivel de construcción en el mundo  
• Por último, se tiene al concreto  
estructural el cual es un concreto  
34  
Villao-Vera et al. (2023)  
simple  
cuando  
este  
es  
En torno a esto, se puede decir que  
el cemento ha sido una mezcla que  
desde tiempos inmemoriales es  
utilizada para la realización de  
múltiples creaciones, no solo en la  
fabricación de casas, edificios o  
estructuras de este tipo, sino  
también en artesanías, herramientas  
de trabajo o alguna otra aplicación  
de utilidad para el hombre. Sin  
embargo, a lo largo de los años estas  
mezclan han sido perfeccionadas  
mediante la técnica de agregar algún  
tipo de elemento que acople  
dosificado,  
mezclado,  
transportado y colocado de  
acuerdo especificaciones  
a
precisas que garanticen una  
resistencia mínima programada.  
De igual manera, el mismo autor  
García (2020) define una secuencia  
de cómo se debe realizar la mezcla  
de cemento, a continuación, se  
define:  
a) Elección de la resistencia  
promedio.  
perfectamente con  
los  
otros  
b) Elección del Asentamiento  
elementos y se fusionen para llegar  
a lo que hoy se conoce como uno de  
los materiales de construcción más  
utilizados en el mundo entero.  
(
Slump).  
c) Selección del tamaño máximo  
del agregado grueso.  
d) Estimación del agua de  
mezclado y contenido de aire.  
En función de esto, es importante  
mencionar, que el cemento Portland  
presenta cinco tipos de este  
cemento, los cuales según Rojas  
e) Selección de la relación  
agua/cemento (a/c).  
(
2021) son los siguientes:  
f) Cálculo del contenido de  
cemento.  
•
Tipo I: Cemento para uso  
general.  
g) Estimación del contenido de  
agregado grueso y agregado fino.  
•
•
Tipo II: Cemento para uso  
general con calor de hidratación  
menor y moderada resistencia al  
ataque de sulfatos.  
h) Ajustes por humedad  
absorción.  
y
Tipo III: Cemento con alta  
resistencia a temprana edad.  
i) Cálculo de proporciones en  
peso.  
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ISSN: 2737-6249  
Influencia del vidrio templado en las mezclas de concreto con cemento Portland  
•
•
Tipo IV: Cemento con bajo calor  
de hidratación  
naturaleza hidráulica de la  
reacción per- mite que el  
cemento hidratado se endurezca  
aún bajo el agua.  
Tipo V: Cemento con alta  
resistencia al ataque de sulfatos.  
•
Estética: Antes de fraguar y  
Ahora bien, el cemento portland es  
un conglomerante que cuando se  
mezcla con áridos, agua y fibras de  
endurecerse,  
hidratado  
el  
cemento  
un  
presenta  
comportamiento plástico. Por lo  
tanto, se puede vaciar en moldes  
de diferentes formas y figuras  
acero  
propiedad de conformar una mezcla  
pétrea resistente duradera  
discontinuas  
tiene  
la  
y
para  
generar  
arquitecturas  
denominada hormigón (Trejo, 2019)  
estéticamente interesantes, que  
serían difíciles de lograr con  
otros materiales de construcción.  
Durabilidad: Cuando se usa  
correctamente (por ejemplo, con  
buenas prácticas de diseño de  
mezclas de concreto)el cemento  
puede formar estructuras con  
una vida de servicio larga que  
soporte los cambios climáticos  
De la misma manera, este cemento  
presenta ciertas características tanto  
físicas como químicas, las cuales  
resultan de interés para comprender  
las características de este cemento,  
estas características han sido  
descritas por Trejo (2019) el cual en  
su tesis las revela, a continuación las  
•
características  
Portland:  
del  
cemento  
extremos  
y
agresiones de  
agentes químicos.  
Propiedades físicas:  
•
Acústicas: Utilizados con un  
diseño adecuado, los materiales  
basados en cemento pueden  
•
Hidráulica: La reacción de la  
hidratación entre el cemento y el  
agua es única: el material fragua  
servir excelente  
para  
un  
y
luego se endurece. La  
aislamiento acústico.  
36  
Villao-Vera et al. (2023)  
Tabla 2. Propiedades Químicas del Cemento Portland  
Propiedades químicas  
Nombre  
Formula  
formula de  
óxidos  
%
Silicatodicálcio  
Silicatotricalcico  
Ca2Si04  
Ca3SiO5  
Si02 – 2caO  
32%  
40%  
10%  
SiO2 – 3CaO  
Al2O3 – 3caO  
Aluminio  
tricalcico  
Ferroaluminio  
tetracálcico  
Ca3Al2Fe2O10  
CaSO4  
Al203 – FeO3 -  
9%  
4CaO  
Sulfato de calcio  
2-3%  
Fuente: (Trejo , 2019)  
En cuanto a la fabricación de este  
tipo de cemento, Carrera (2021)  
explica en su investigación las cuatro  
fases por las que el cemento  
Portland pasa para su fabricación,  
muchos de ellos deben pasar por  
una serie de tratamientos para  
cumplir con el tamaño de grano, el  
mismo que dará la homogeneidad  
a la mezcla.  
las  
cuales  
se describen  
a
2
.1) Cribado: Los granos más  
continuación:  
grandes  
son  
separados  
de  
1
) Extracción de materia prima:  
mediante  
cedazos  
Se constituye en la excavación de  
caliza y arcilla en canteras a cielo  
diferentes tamaños.  
2.2) Trituración: Esta etapa  
abierto,  
con  
el  
uso  
de  
tiene un paso anterior para los  
trozos grandes, los cuales  
pasan por chancadoras, para  
excavadoras para materiales  
blandos y mediante explosivos  
para los materiales más duros de  
extraer.  
disminuir  
su tamaño. Al  
momento que existe una  
consistencia en el grano, pasan  
al molino para triturar la materia  
prima.  
2) Almacenamiento  
y
preparación de la materia prima:  
Se da en silos o tolvas para  
pequeñas cantidades, mientras  
que en mayor volumen de uso se  
apila en campos cubiertos. La  
preparación depende del mineral,  
2.3) Pre homogeneización: Es  
la clasificación de la materia  
prima, se distribuye por su  
37  
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Influencia del vidrio templado en las mezclas de concreto con cemento Portland  
composición química y tamaño  
de forma uniforme.  
• Secado total del material.  
• Descomposición  
de  
carbonato cálcico (CaCO3) en  
óxido cálcico (CaO) y dióxido  
de carbono (CO2).  
2
.4) Secado: Se elimina el agua  
que puede contener la materia  
prima mediante hornos,  
•
Clinkerización  
donde  
se  
obteniendo un polvo fino.  
forman los diversos silicatos,  
aluminatos y ferro aluminatos  
de calcio.  
3
)
Cocción del crudo: Los  
materiales  
homogeneizados  
una  
ingresan al horno,  
a
En la siguiente figura 1 se puede  
observar el proceso de fabricación  
del cemento Portland.  
temperatura entre 1400 y 1500 °C  
y se producen las reacciones  
químicas que forman el Clinker.  
Dentro del horno se producen  
diversos cambios:  
Figura 1. Representación Esquemática de la Fabricación Tradicional del Cemento Portland  
Fuente: (Carrera, 2021)  
38  
Villao-Vera et al. (2023)  
En la actualidad se han logrado  
ciertos avances en cuanto a la  
adición de materiales a las mezclas  
de cementos para lograr un mejor  
resultado en la resistencia del  
cemento, este es el caso del vidrio,  
el cual es un producto cuyo elemento  
principal se encuentra en la  
naturaleza.  
reciclable un número indeterminado  
de veces, sin embargo, al parecer  
solo se producen más y más  
envases de vidrio en vez de reutilizar  
los ya existente (consumiéndose  
altísimas cantidades de energía,  
extrayéndose  
cantidades  
mayúsculas de materia prima y  
generando emisiones de CO2), que  
contribuye  
vertederos,  
al  
lo  
crecimiento  
de  
En torno a esto Soberon (2022)  
afirma que el vidrio es un producto  
que en sí mismo no contamina al  
ambiente, sino que más bien el  
problema se genera por la mala  
disposición final de los desechos  
derivados de este, el vidrio es 100%  
que provoca  
problemas a la salud incluso de los  
seres humanos.  
A continuación, en la siguiente figura  
2 puede observarse la distribución  
de los componentes del vidrio.  
Figura 2. Composición del Vidrio en Porcentajes  
Fuente: (Soberon, 2022)  
Ahora bien, una mezcla de concreto  
está compuesta por varios  
agua, combinado con áridos (gravas  
y arena) formación de masas  
rocosas, el cual se endura por una  
reacción química del cemento y agua  
(Abanto y Gil, 2022). Seguidamente,  
la siguiente figura 3 se puede  
elementos entre los cuales cuenta  
por supuesto del cemento, el  
concreto es una combinación de dos  
factores: árido, masilla. Una pasta  
que consta de cemento Portland y  
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Influencia del vidrio templado en las mezclas de concreto con cemento Portland  
observar la distribución general de  
una mezcla de concreto.  
Figura 3. Composición del Concreto  
Fuente: (Abanto y Gil, 2022)  
La adición de un compuesto  
reciclado como lo es el vidrio, resulta  
interesante ya que se presume que  
estos elementos le proporcionan a la  
mezcla para el concreto un aumento  
en su resistencia, en este sentido se  
han realizado múltiples estudios para  
determinarlo, tal es el caso de  
Del mismo modo, Ingaroca y Yoplac  
(2022) realizaron la investigación en  
la que sustituyeron en al menos un  
5% de vidrio molido a la mezcla  
básica  
de  
cemento  
Portland  
resultando en un ligero aumento en  
la resistencia con respecto a la  
mezcla patrón o “básica”, lo cual  
apoya la tesis planteada sobre los  
beneficios de adicionar vidrio  
reciclado al concreto.  
Abanto  
y
Gil (2022) quienes  
un trabajo de  
realizaron  
investigación en el que realizaron  
pruebas de adición de vidrio molido  
reciclado, llegando a la conclusión  
de que al adicionar más % de vidrio  
molido la resistencia se incrementa  
significativamente. Se determino que  
al adicionar vidrio molido el  
asentamiento tiende a disminuir en  
comparación con el concreto patrón  
ya que se ve un aumento de 9.53%.  
Por otro lado, la adición de vidrio  
reciclado contribuye al medio  
ambiente evitando que toneladas de  
vidrio perezca en vertederos y  
aumente a la gran contaminación en  
el mundo.  
40  
Villao-Vera et al. (2023)  
4. Conclusiones  
mencionados esta entre 15% y 20%  
de vidrio.  
Los materiales de construcción  
deben ser resistentes, pero al mismo  
tiempo con costos de producción  
deben ser reales y sobre todo  
alcanzables, es por esto que las  
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250  
KGF/CM²  
construcciones, como viviendas,  
centros de negocios, edificios, entre  
otras edificaciones, por lo cual deben  
ser materiales de óptima calidad. En  
este sentido, el cemento Portland el  
cual es uno de los más usados en el  
mundo, es uno también de los que  
más pruebas con aditivos se  
realizan.  
sustituyendo el 15% de  
cemento Portland por vidrio  
templado molido y de un  
concreto común de F'C 250  
KGF/CM². Caracas: Tesis  
presentada para optar por el  
título de Ingeniero civil de la  
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/
3
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%
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templado reciclado contribuye al  
aumento de la resistencia  
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