Revista Científica ‘‘INGENIAR”: Ingeniería, Tecnología e Investigación. Vol. 9 Núm. (17) 2026. ISSN: 2737-6249  
Estimación del módulo de elasticidad del hormigón con agregados reciclados de adoquines Ibarra – Ecuador.  
DOI: https://doi.org/10.46296/ig.v9i17.0325  
ESTIMACIÓN DEL MÓDULO DE ELASTICIDAD DEL HORMIGÓN CON  
AGREGADOS RECICLADOS DE ADOQUINES IBARRA – ECUADOR  
ESTIMATION OF THE MODULUS OF ELASTICITY OF CONCRETE WITH  
RECYCLED AGGREGATES FROM PAVING STONES IBARRA – ECUADOR  
1
2
Guano-Zambrano Margarita Paulina ; Gaibor-Lombeida Aurelia Magaly ;  
3
4
Escorza-Troya Daniel Fernando ; Rivera-Bolaños Miguel Eduardo ;  
5
6
Beltrán-Romero Raúl Eduardo ; Pinto-Villalva Jorge Lucas  
1
Pontificia Universidad Católica del Ecuador, Sede Ibarra. Ibarra, Ecuador.  
Correo: mpguano@pucesi.edu.ec. ORCID ID: https://orcid.org/0009-0002-8534-8390  
2
Pontificia Universidad Católica del Ecuador, Sede Ibarra. Ibarra, Ecuador.  
Correo: amgaibor@pucesi.edu.ec. ORCID ID: https://orcid.org/0009-0005-5614-7049  
3
Pontificia Universidad Católica del Ecuador, Sede Ibarra. Ibarra, Ecuador.  
Correo: dfescorza@pucesi.edu.ec. ORCID ID: https://orcid.org/0009-0001-7562-7591  
4
Pontificia Universidad Católica del Ecuador, Sede Ibarra. Ibarra, Ecuador.  
Correo: meriverabo@pucesi.edu.ec. ORCID ID: https://orcid.org/0009-0006-1199-2115  
5
Pontificia Universidad Católica del Ecuador, Sede Ibarra. Ibarra, Ecuador.  
Correo: rebeltranr@pucesi.edu.ec. ORCID ID: https://orcid.org/0009-0009-0087-6911  
6
Pontificia Universidad Católica del Ecuador, Sede Ibarra. Ibarra, Ecuador.  
Correo: jlpintov@pucesi.edu.ec. ORCID ID: https://orcid.org/0009-0008-8404-0769  
Resumen  
Esta investigación experimental descriptiva tuvo como objetivo desarrollar una ecuación para  
determinar el módulo de elasticidad en hormigón estructural de 240 kg/cm2, incorporando  
agregados reciclados provenientes de adoquines de desecho de la ciudad de Ibarra, Ecuador.  
Motivada por la gestión inadecuada de residuos y la necesidad de ajustar las normativas a  
materiales locales, la metodología incluyó la caracterización de materiales y el diseño de mezclas  
bajo normas INEN y ASTM, sustituyendo el agregado fino en porcentajes del 4%, 8% y 12%. Los  
ensayos realizados a los 28 días demostraron una relación directa entre el nivel de sustitución y  
el comportamiento elástico, permitiendo formular ecuaciones empíricas que resultaron ser más  
precisas que la propuesta estándar del ACI 318-19, la cual mostró limitaciones para estos  
materiales específicos. Finalmente, se concluyó que la incorporación de hasta un 12% de  
material reciclado es técnicamente viable sin comprometer la resistencia a la compresión,  
validando así una herramienta de cálculo que favorece el diseño sostenible y la valorización de  
residuos de construcción en el contexto regional.  
Palabras clave: Hormigón estructural, módulo de elasticidad, agregados reciclados, adoquines  
de desecho, diseño sostenible, valorización de residuos.  
Abstract  
This descriptive experimental research aimed to develop an equation to determine the modulus  
of elasticity for structural concrete with a compressive strength of 240 kg/cm2 incorporating  
recycled aggregates from waste pavers in Ibarra, Ecuador. Driven by the environmental issues  
regarding inadequate waste management and the need to adapt regulatory equations to local  
materials, the methodology involved material characterization and mix design following INEN and  
ASTM standards, substituting fine aggregate at percentages of 4%, 8%, and 12%. Tests  
conducted at 28 days demonstrated a direct relationship between the substitution level and elastic  
Información del manuscrito:  
Fecha de recepción: 13 de octubre de 2025.  
Fecha de aceptación: 17 de diciembre de 2025.  
Fecha de publicación: 12 de enero de 2026.  
1
20  
Guano-Zambrano et al. (2026)  
behavior, enabling the formulation of empirical equations that proved more accurate than the  
standard ACI 318-19 proposal, which exhibited limitations for these specific materials. Ultimately,  
it was concluded that incorporating up to 12% of recycled material is technically feasible without  
compromising compressive strength, validating a calculation tool that supports sustainable  
structural design and the valorization of construction waste in the regional context.  
Keywords: Structural concrete, modulus of elasticity, recycled aggregates, waste pavers,  
sustainable design, waste valorization.  
1. Introducción  
construcción (Etxeberria et al.,  
007).  
2
El hormigón es el material de  
construcción más utilizado a nivel  
mundial, con un consumo anual que  
supera los 10 mil millones de  
toneladas métricas, lo que lo  
En el contexto ecuatoriano,  
y
específicamente en la ciudad de  
Ibarra, provincia de Imbabura, la  
gestión de residuos de construcción  
presenta deficiencias notables. Entre  
estos residuos se encuentran los  
restos de adoquines y fragmentos de  
probetas de hormigón generados  
durante ensayos de laboratorio, los  
cuales, en muchos casos, son  
dispuestos de manera inadecuada  
en botaderos informales, cuerpos de  
convierte  
en  
un  
componente  
esencial para el desarrollo de  
infraestructuras modernas (Meyer,  
2009). Sin embargo, su elevada  
demanda implica una explotación  
intensiva de recursos naturales no  
renovables,  
particularmente  
agregados pétreos, así como la  
generación significativa de residuos  
agua  
o
rellenos sanitarios sin  
tratamiento técnico previo. Esta  
práctica no solo contribuye a la  
degradación ambiental, sino que  
también representa una pérdida de  
derivados  
de procesos  
demoliciones  
constructivos,  
y
actividades de control de calidad en  
laboratorio. Esta problemática ha  
impulsado, en las últimas décadas,  
materiales  
con  
potencial  
de  
reutilización dentro de nuevos  
procesos productivos del hormigón,  
en contraposición a los principios de  
economía circular promovidos en la  
la  
búsqueda  
de  
alternativas  
la  
sostenibles  
orientadas  
a
reutilización de residuos y a la  
reducción del impacto ambiental  
asociado a la industria de la  
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Estimación del módulo de elasticidad del hormigón con agregados reciclados de adoquines Ibarra – Ecuador.  
ingeniería  
contemporánea  
conducir  
a
diseños  
no  
(Etxeberria et al., 2007).  
conservadores  
o
a
una  
subestimación de las deformaciones  
reales en servicio (ACI, 2019). Las  
normativas internacionales, como el  
ACI 318-19, proponen ecuaciones  
empíricas que relacionan el módulo  
de elasticidad con la resistencia a la  
compresión; sin embargo, dichas  
formulaciones fueron desarrolladas  
Diversos estudios han demostrado  
que la incorporación de agregados  
reciclados en el hormigón puede  
constituir una alternativa técnica y  
ambientalmente viable, siempre que  
se controle adecuadamente su  
origen, procesamiento y porcentaje  
de sustitución (Hansen, 1986; Mehta  
a
partir de bases de datos  
experimentales obtenidas con  
materiales típicos de Estados  
Unidos, cuyas características  
&
Monteiro, 2014). No obstante, la  
reutilización de agregados  
reciclados introduce modificaciones  
en la microestructura del material  
compuesto, principalmente debido a  
la presencia de mortero adherido,  
geológicas y mecánicas difieren  
significativamente de los materiales  
disponibles en regiones como  
América Latina (ACI, 2019).  
mayor porosidad variabilidad  
y
granulométrica, lo que puede afectar  
de  
manera  
significativa  
mecánicas,  
sus  
en  
Estudios realizados en países  
latinoamericanos han evidenciado  
discrepancias sustanciales entre los  
valores del módulo de elasticidad  
calculados mediante las ecuaciones  
normativas del ACI y los valores  
propiedades  
particular el módulo de elasticidad  
Rahal, 2007; Yang et al., 2011).  
(
El módulo de elasticidad es una  
propiedad mecánica fundamental del  
hormigón estructural, ya que controla  
su rigidez y su comportamiento  
frente a deformaciones elásticas  
bajo carga. Esta propiedad es  
determinante en el cálculo de  
flechas, redistribución de esfuerzos y  
análisis de rigidez lateral de  
estructuras, por lo que una  
obtenidos  
experimentalmente  
utilizando agregados locales, tanto  
naturales como reciclados (Silva et  
al., 2016). Esta situación se agrava  
cuando se incorporan agregados  
reciclados, ya que las ecuaciones  
normativas  
no  
consideran  
explícitamente la influencia del  
porcentaje de sustitución ni las  
estimación  
imprecisa  
puede  
1
22  
Guano-Zambrano et al. (2026)  
particularidades físicas de estos  
materiales. En consecuencia, el uso  
directo de dichas ecuaciones puede  
8% y 12% del agregado fino natural,  
sobre la resistencia a la compresión  
y el módulo de elasticidad del  
hormigón estructural con resistencia  
especificada f’c = 24 MPa, elaborado  
con materiales de la provincia de  
Imbabura, Ecuador. A partir de los  
resultados obtenidos, se propone el  
generar  
sobreestimaciones  
significativas  
elasticidad,  
seguridad  
estructural  
diseñados.  
del  
módulo  
de  
la  
comprometiendo  
y
el  
los  
desempeño  
elementos  
de  
desarrollo ecuaciones  
de  
experimentales específicas para la  
A pesar del creciente interés en el  
uso de agregados reciclados, existe  
una limitada cantidad de estudios  
enfocados específicamente en el  
desarrollo de ecuaciones locales del  
estimación  
elasticidad,  
del  
módulo de  
se realiza una  
y
comparación directa con la ecuación  
propuesta por el ACI 318-19, con el  
fin de evidenciar las diferencias y  
analizar sus implicaciones para el  
diseño estructural.  
módulo  
de  
elasticidad  
elaborados  
para  
con  
hormigones  
agregados reciclados provenientes  
de residuos de laboratorio,  
2
. Metodología  
particularmente en el contexto  
ecuatoriano. Esta carencia de  
modelos experimentales ajustados a  
las condiciones locales constituye  
una barrera técnica para la  
incorporación de estos materiales  
sostenibles en el diseño estructural y  
para su eventual inclusión en  
normativas nacionales.  
Enfoque y diseño experimental  
El estudio se desarrolló bajo un  
enfoque experimental, cuantitativo y  
comparativo, orientado a analizar el  
efecto de la incorporación de  
agregados reciclados sobre el  
comportamiento  
mecánico  
del  
hormigón estructural, con énfasis en  
la variación del módulo de  
elasticidad estático. El diseño  
experimental se estructuró para  
garantizar la comparabilidad directa  
entre una mezcla de referencia y  
En este contexto, el presente estudio  
tiene  
como  
objetivo  
evaluar  
experimentalmente la influencia de la  
incorporación  
reciclados  
de  
agregados  
en  
de  
adoquines,  
porcentajes de sustitución del 4%,  
1
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Estimación del módulo de elasticidad del hormigón con agregados reciclados de adoquines Ibarra – Ecuador.  
mezclas modificadas, manteniendo  
constantes los parámetros de  
variabilidad experimental y asegurar  
la trazabilidad del residuo reutilizado.  
dosificación  
y
controlando  
Procesamiento  
reciclado  
del  
agregado  
exclusivamente el porcentaje de  
sustitución del agregado fino natural  
por agregado reciclado.  
Los residuos de hormigón fueron  
sometidos un proceso de  
a
Selección  
materiales  
y
origen de los  
trituración mecánica controlada,  
seguido de tamizado y clasificación  
granulométrica, con el objetivo de  
obtener partículas con dimensiones  
equivalentes al agregado fino  
natural. Este procedimiento permitió  
Se empleó cemento Portland Tipo I,  
conforme  
a
ASTM  
por su  
en  
C150,  
uso  
seleccionado  
generalizado  
hormigón  
estructural en el Ecuador. Los  
agregados naturales (fino y grueso)  
procedieron de la mina Punto Azul,  
localizada en la provincia de  
Imbabura, fuente representativa de  
minimizar  
la  
influencia  
de  
variaciones granulométricas en el  
comportamiento del hormigón y  
aislar el efecto del agregado  
reciclado sobre el módulo de  
elasticidad. El agregado reciclado  
fue acondicionado previamente al  
mezclado para considerar su mayor  
absorción, característica inherente a  
materiales reciclados con mortero  
adherido.  
los  
materiales  
utilizados  
en  
proyectos estructurales de la región  
norte del país.  
El agregado reciclado se obtuvo a  
partir de residuos sólidos generados  
durante ensayos de control de  
calidad  
en  
laboratorio,  
Caracterización física de los  
agregados  
específicamente fragmentos de  
adoquines y probetas de hormigón  
estructural previamente ensayadas.  
Con el fin de verificar la idoneidad de  
los materiales  
y
evaluar las  
agregados  
Este  
origen  
garantiza  
la  
diferencias entre  
homogeneidad  
reciclado,  
del  
material  
naturales y reciclados, se realizó una  
caracterización física completa de  
ambos tipos de agregados. Se  
una  
para  
condición  
fundamental  
reducir  
la  
1
24  
Guano-Zambrano et al. (2026)  
determinaron  
granulométrica, peso específico,  
absorción, peso volumétrico  
la  
distribución  
En todas las mezclas se mantuvieron  
constantes la relación agua/cemento  
(a/c = 0,62), el contenido de cemento  
y el tamaño máximo nominal del  
agregado grueso, con el objetivo de  
aislar el efecto del agregado  
reciclado.  
y
resistencia al desgaste, conforme a  
las normas ASTM C136, ASTM  
C127, ASTM C128, ASTM C29 y  
ASTM C131. Esta caracterización  
permitió  
identificar  
variaciones  
Generalidades  
asociadas al proceso de reciclaje y  
establecer su posible incidencia en  
las propiedades mecánicas del  
hormigón.  
En esta sección se describe la  
metodología experimental aplicada  
para la caracterización de los  
materiales  
empleados  
en  
la  
Diseño de mezclas de hormigón  
investigación,  
procedimientos  
así como  
los  
Se diseñó una mezcla patrón de  
hormigón estructural con resistencia  
especificada f’c = 24 MPa, valor  
normalizados  
utilizados en la elaboración  
y
evaluación de las probetas de  
hormigón estructural. La adecuada  
caracterización de los agregados,  
tanto naturales como reciclados,  
constituye un aspecto esencial para  
asegurar la confiabilidad de los  
resultados experimentales y para  
establecer relaciones consistentes  
entre las propiedades de los  
representativo  
estructurales  
de  
aplicaciones  
en  
comunes  
edificaciones de la región. A partir de  
esta mezcla base, se elaboraron tres  
mezclas con  
sustituciones parciales del 4%, 8% y  
2% del agregado fino natural por  
adicionales  
1
agregado reciclado.  
materiales constituyentes  
comportamiento mecánico  
y
el  
del  
&
La selección de estos porcentajes se  
fundamentó en estudios previos que  
indican que sustituciones bajas y  
moderadas permiten evaluar la  
viabilidad estructural del uso de  
hormigón producido (Mehta  
Monteiro, 2014).  
Los ensayos de caracterización se  
desarrollaron conforme los  
agregados  
reciclados  
sin  
a
comprometer significativamente la  
resistencia mecánica del material.  
lineamientos establecidos en las  
Normas Técnicas Ecuatorianas  
1
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Estimación del módulo de elasticidad del hormigón con agregados reciclados de adoquines Ibarra – Ecuador.  
(
NTE INEN) y en las normas  
Material reciclado proveniente de  
adoquines  
internacionales ASTM, garantizando  
la validez técnica y la comparabilidad  
de los resultados obtenidos con  
estudios similares reportados en la  
literatura especializada.  
El material reciclado empleado en  
esta investigación estuvo constituido  
por fragmentos de adoquines de  
desecho, recolectados en distintos  
sectores de la ciudad de Ibarra.  
Estos adoquines, originalmente  
utilizados en pavimentos urbanos,  
fueron sometidos a un proceso de  
trituración manual controlada, con el  
propósito de obtener un agregado  
reciclado con una granulometría  
compatible con la del agregado fino  
convencional (Sánchez de Juan,  
Caracterización de los agregados  
convencionales  
Agregados naturales  
Los  
agregados  
convencionales  
utilizados en el presente estudio  
fueron suministrados por la Mina  
Punto Azul, localizada en la provincia  
de Imbabura. Estos materiales, de  
origen natural, provienen de la roca  
madre y presentan características  
2004).  
El proceso de obtención del  
agregado reciclado comprendió las  
siguientes etapas:  
mineralógicas  
asociadas  
a
formaciones volcánicas propias de la  
región, lo que explica su uso  
extendido  
en  
proyectos  
de  
1. Recolección  
selectiva:  
Los  
infraestructura y edificación del  
sector.  
adoquines fueron recuperados  
de escombreras autorizadas y  
zonas  
de  
demolición  
verificando  
El agregado fino corresponde a una  
arena natural compuesta por  
partículas que atraviesan el tamiz  
No. 4 (4,75 mm), mientras que el  
agregado grueso está conformado  
por partículas de mayor tamaño  
retenidas en dicho tamiz, de acuerdo  
con la clasificación establecida por  
ASTM International.  
controladas,  
previamente su procedencia y  
condiciones físicas generales.  
2
. Limpieza  
preliminar: Se  
contaminantes  
eliminaron  
superficiales, restos de mortero  
adherido, materiales orgánicos y  
partículas extrañas mediante  
cepillado y lavado con agua,  
1
26  
Guano-Zambrano et al. (2026)  
siguiendo  
recomendaciones  
establecidos  
Técnicas Ecuatorianas NTE INEN y  
en las normas ASTM  
en  
las  
Normas  
establecidas en estudios previos  
(González Fonteboa, 2002).  
3
. Trituración manual:  
Los  
correspondientes, con el objetivo de  
evaluar sus propiedades físicas y  
verificar su aptitud para su uso en  
hormigón estructural.  
fragmentos de adoquines fueron  
reducidos de tamaño mediante  
herramientas  
obteniéndose  
de  
impacto,  
de  
partículas  
A continuación, se presenta un  
resumen de los ensayos efectuados:  
dimensiones variables.  
4
. Clasificación granulométrica: El  
material triturado fue sometido a  
un proceso de tamizado,  
seleccionando únicamente las  
fracciones que cumplían con los  
requisitos dimensionales del  
agregado fino y descartando las  
partículas sobredimensionadas  
o excesivamente finas.  
•
•
Análisis granulométrico (ASTM  
C136)  
Determinación de densidad y  
absorción (ASTM C127 y ASTM  
C128)  
•
•
•
•
Peso  
unitario  
suelto  
y
compactado (ASTM C29)  
Contenido de humedad (ASTM  
C566)  
Ensayos de caracterización de  
agregados  
Resistencia a la abrasión para  
agregado grueso (ASTM C131)  
Los ensayos de caracterización de  
los agregados naturales y reciclados  
Contenido de materia orgánica  
para agregado fino (ASTM C40)  
se siguiendo  
estrictamente los procedimientos  
. Resultados y discusión  
realizaron  
3
Tabla 1. Resultados de los Ensayos de Compresión para la Muestra Patrón (Relación a/c = 0.62)  
Probeta N°:  
1
2
3
4
Identificación de probeta  
Descripción  
…..  
…..  
…..  
…..  
MUESTRA PATRÓN  
Resistencia de diseño esperada a  
los 28 días (Mpa)  
23.5  
23.5  
23.5  
23.5  
Fecha de fabricación*  
Fecha de ensayo*  
Edad (días)  
2025-07-30  
2025-08-27  
28  
2025-07-30  
2025-08-27  
28  
2025-07-30  
2025-08-27  
28  
2025-07-30  
2025-08-27  
28  
1
27  
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Estimación del módulo de elasticidad del hormigón con agregados reciclados de adoquines Ibarra – Ecuador.  
Probeta N°:  
Hora de ensayo*  
Diámetro 1(mm)  
1
2
3
4
10:00  
151.87  
151.98  
152.00  
0.07  
10:15  
152.04  
152.14  
152.00  
0.07  
10:30  
152.23  
152.36  
152.20  
0.09  
10:45  
151.80  
151.60  
151.60  
0.13  
Diámetro 2(mm)  
Diámetro promedio (mm)  
Relación entre diámetros (%)  
Altura promedio (mm)  
Relación H/D  
306.00  
2.01  
305.00  
2.01  
303.00  
1.99  
305.00  
2.01  
Área (mm²)  
Volumen (m3)  
18146  
0.0056  
18146  
0.0055  
18194  
0.0055  
18050  
0.0055  
Masa (kg)  
Peso Unitario (kg/m3)  
12.37  
2230  
12.30  
2220  
12.30  
2230  
12.21  
2220  
Carga Máxima (KN)  
480  
473  
465  
478  
Factor de corrección  
1
1
1
1
Resistencia a la Compresión (Mpa  
26.45  
26.07  
25.56  
26.48  
Módulo de Elasticidad (Mpa)  
16600.00  
16700.00  
16100.00  
16700.00  
Tipo de falla  
5
5
5
5
Fuente propia 2025  
Determinación del Módulo de  
Elasticidad  
Donde:  
E= Módulo de elasticidad (Mpa)  
Fundamentación del Ensayo  
S2= Corresponde al 40% del  
esfuerzo último  
El módulo de elasticidad representa  
la rigidez del material  
y
su  
S1= Esfuerzo producido en una  
deformación de 0.00005  
determinación se realizó conforme a  
la norma ASTM C469.  
휀 =  
Deformación  
longitudinal  
2
Cálculo del Módulo de Elasticidad  
producida por S2  
El módulo de elasticidad se calculó  
mediante la expresión establecida en  
ASTM C469:  
Ecuación 1. Módulo de Elasticidad  
(
푆 − 푆 )  
2 1  
퐸 =  
휀2 − 0.000050  
1
28  
Guano-Zambrano et al. (2026)  
Tabla 2. Determinación del módulo de Elasticidad a compresión en probetas cilíndricas de la  
muestra Patrón  
Módulo De  
Elasticidad  
Módulo De  
Elasticidad  
Módulo De  
Elasticidad  
Módulo De  
Elasticidad  
No.  
Cilindros  
Promedio  
Promedio  
(Kg/cm2)  
(Mpa)  
(Kg/cm2)  
(Mpa)  
1
2
3
4
16600  
16700  
16100  
16700  
169320  
170340  
164220  
170340  
MUESTRA  
PATRÓN  
16525  
168555  
Fuente propia 2025  
La Tabla 3 presenta los resultados  
experimentales del módulo de  
elasticidad correspondientes a la  
mezcla patrón, elaborada sin  
incorporación de agregado reciclado  
y con una relación agua/cemento de  
Este valor constituye la referencia  
base del estudio y permite establecer  
una comparación directa con las  
mezclas que incorporan agregado  
fino  
reciclado,  
facilitando  
la  
evaluación del efecto de la  
sustitución parcial del agregado  
natural sobre el comportamiento  
elástico del hormigón estructural.  
0
,62. El valor promedio obtenido  
para el módulo de elasticidad fue de  
6 525 MPa, lo que refleja la rigidez  
1
característica  
convencional  
del  
hormigón  
con  
producido  
agregados naturales.  
Tabla 3. Determinación del módulo de Elasticidad a compresión en probetas cilíndricas al 4%  
Probeta N°:  
1
2
3
4
Identificación de probeta  
Descripción  
…..  
…..  
…..  
…..  
4% de Material Reciclado  
Resistencia de diseño esperada a  
los 28 días (Mpa)  
2
3.5  
23.5  
23.5  
23.5  
Fecha de fabricación*  
Fecha de ensayo*  
Edad (días)  
2025-08-07  
2025-09-04  
28  
2025-08-07  
2025-09-04  
28  
2025-08-07  
2025-09-04  
28  
2025-08-07  
2025-09-04  
28  
Hora de ensayo*  
10:15  
10:30  
10:45  
11:00  
Diámetro 1(mm)  
151.88  
151.98  
152  
151.76  
151.94  
151.80  
0.12  
151.80  
152.25  
152  
151.79  
151.60  
151.6  
Diámetro 2(mm)  
Diámetro promedio (mm)*  
Relación entre diámetros (%)  
Altura promedio (mm)  
Relación H/D  
0.07  
0.30  
0.13  
306.00  
2.01  
304.00  
2.00  
305.00  
2.01  
305.00  
2.01  
1
29  
Revista Científica ‘‘INGENIAR”: Ingeniería, Tecnología e Investigación. Vol. 9 Núm. (17) 2026. ISSN: 2737-6249  
Estimación del módulo de elasticidad del hormigón con agregados reciclados de adoquines Ibarra – Ecuador.  
Probeta N°:  
1
2
3
4
Área (mm²)  
18146  
18098  
18146  
18050  
Volumen (m3)  
0.0056  
12.37  
2230  
478  
0.0055  
12.33  
2240  
477.8  
1
0.0055  
12.37  
2240  
428.1  
1
0.0055  
12.21  
2220  
474.9  
1
Masa (kg)*  
3
Peso Unitario (kg/m )*  
Carga Máxima (KN)*  
Factor de corrección  
1
Resistencia a la Compresión (Mpa  
Módulo de Elasticidad (Mpa)  
26.34  
16600  
26.40  
16200  
23.59  
16600  
26.31  
16600  
Tipo de falla  
5
5
5
5
Fuente propia 2025  
Tabla 4. Determinación del módulo de Elasticidad a compresión en probetas cilíndricas al 8%  
Probeta N°:  
1
2
3
4
Identificación de probeta  
Descripción  
…..  
…..  
…..  
…..  
8% de Material Reciclado  
Resistencia de diseño esperada a  
los 28 días (Mpa)  
23.5  
23.5  
23.5  
23.5  
Fecha de fabricación*  
Fecha de ensayo*  
Edad (días)  
2025-08-12  
2025-09-10  
29  
2025-08-12  
2025-09-10  
29  
2025-08-12  
2025-09-10  
29  
2025-08-12  
2025-09-10  
29  
Hora de ensayo*  
Diámetro 1(mm)  
9:45  
10:00  
10:15  
10:30  
151.55  
151.85  
151.60  
0.20  
151.66  
152.00  
151.80  
0.22  
149.68  
150.01  
150  
151.71  
152.11  
152.0  
Diámetro 2(mm)  
Diámetro promedio (mm)*  
Relación entre diámetros (%)  
Altura promedio (mm)*  
Relación H/D  
0.22  
0.26  
305.00  
2.01  
305.00  
2.01  
304.00  
2.03  
305.00  
2.01  
Área (mm²)  
Volumen (m3)  
18050  
0.0055  
18098  
0.0055  
17624  
0.0054  
18146  
0.0055  
Masa (kg)*  
12.12  
2200  
12.18  
2210  
11.87  
2220  
12.27  
2220  
3
Peso Unitario (kg/m )*  
Carga Máxima (KN)*  
Factor de corrección  
459.3  
1
448.65  
1
439.95  
1
472.7  
1
Resistencia a la Compresión (Mpa)  
Módulo de Elasticidad (Mpa)  
25.45  
16200.00  
24.79  
16200.00  
24.96  
15400.00  
26.05  
15400.00  
Tipo de falla  
5
5
Fuente propia 2025  
1
30  
Guano-Zambrano et al. (2026)  
Tabla 5. Determinación del módulo de Elasticidad a compresión en probetas cilíndricas al 12%  
Probeta N°:  
1
2
3
4
Identificación de probeta  
Descripción  
…..  
…..  
…..  
…..  
12% de Material Reciclado  
Resistencia de diseño esperada a  
los 28 días (Mpa)  
23.5  
23.5  
23.5  
23.5  
Fecha de fabricación*  
Fecha de ensayo*  
Edad (días)  
2025-08-21  
2025-09-18  
28  
2025-08-21  
2025-09-18  
28  
2025-08-21  
2025-09-18  
28  
2025-08-21  
2025-09-18  
28  
Hora de ensayo*  
Diámetro 1(mm)  
11:00  
11:15  
11:30  
11:45  
151.77  
151.88  
151.80  
0.07  
152.16  
151.61  
151.80  
0.36  
152.22  
151.93  
152.00  
0.19  
151.96  
151.81  
151.8  
Diámetro 2(mm)  
Diámetro promedio (mm)*  
Relación entre diámetros (%)  
Altura promedio (mm)*  
Relación H/D  
0.10  
305.00  
2.01  
305.00  
2.01  
305.00  
2.01  
304.00  
2.00  
Área (mm²)  
Volumen (m3)  
18098  
0.0055  
18098  
0.0055  
18146  
0.0055  
18098  
0.0055  
Masa (kg)*  
12.02  
2180  
12.03  
2180  
11.97  
2160  
12  
3
Peso Unitario (kg/m )*  
2180  
Carga Máxima (KN)*  
Factor de corrección  
440.6  
1
419.5  
1
451.8  
1
470.5  
1
Resistencia a la Compresión (Mpa)  
Módulo de Elasticidad (Mpa)  
24.35  
15600  
23.18  
15200  
24.90  
15200.00  
26.00  
15200  
Tipo de falla  
5
5
5
5
Fuente propia 2025  
hormigón  
estructural.  
Este  
Discusión  
cumplimiento normativo garantiza  
que las propiedades físicas de los  
agregados no constituyen una  
variable limitante en el desempeño  
mecánico del hormigón, permitiendo  
que las variaciones observadas en  
las mezclas experimentales se  
Resultados de la Caracterización  
de Agregados  
Los resultados obtenidos en los  
ensayos de caracterización física  
confirmaron que los agregados  
naturales provenientes de la Mina  
Punto Azul cumplen con los  
requisitos establecidos por las  
normas ASTM para su utilización en  
atribuyan principalmente  
a
la  
incorporación del agregado fino  
reciclado.  
1
31  
Revista Científica ‘‘INGENIAR”: Ingeniería, Tecnología e Investigación. Vol. 9 Núm. (17) 2026. ISSN: 2737-6249  
Estimación del módulo de elasticidad del hormigón con agregados reciclados de adoquines Ibarra – Ecuador.  
Resultados de Resistencia a la  
Compresión  
reciclado en las mezclas. El valor del  
módulo de elasticidad disminuyó  
progresivamente desde  
Muestra Patrón  
aproximadamente 16 500 MPa en la  
mezcla con 4% de sustitución hasta  
cerca de 15 300 MPa en la mezcla  
con 12% de sustitución, lo que refleja  
una reducción en la rigidez del  
La resistencia promedio  
a
la  
compresión obtenida para la mezcla  
patrón fue de 256,97 kg/cm², valor  
que supera en 1,07% la resistencia  
especificada de 240 kg/cm². Este  
resultado confirma la adecuada  
selección de los materiales y la  
correcta dosificación de la mezcla de  
referencia, de acuerdo con los  
criterios establecidos por el ACI, lo  
que valida su uso como base  
comparativa para el análisis de las  
mezclas modificadas.  
hormigón  
asociada  
a
la  
incorporación del material reciclado.  
Este comportamiento es consistente  
con los resultados reportados por  
Rahal (2007) y Yang et al. (2011) en  
estudios  
sobre  
con  
hormigones  
agregados  
elaborados  
reciclados, quienes atribuyen esta  
disminución a la mayor porosidad del  
agregado reciclado, la presencia de  
mortero adherido y la menor calidad  
de la zona de transición interfacial.  
La comparación entre los valores  
obtenidos para las diferentes  
mezclas se presenta en la Tabla 6,  
donde se evidencia claramente la  
Mezclas con Material Reciclado  
Resultados  
Elasticidad  
del  
Módulo  
de  
Análisis Comparativo  
El análisis de los resultados  
experimentales del módulo de  
elasticidad muestra una tendencia  
decreciente conforme se incrementa  
el contenido de agregado fino  
influencia  
del  
porcentaje  
de  
sustitución sobre el comportamiento  
elástico del hormigón.  
Tabla 6. Módulo de Elasticidad Experimental del Concreto con Sustitución Parcial de Agregado  
Fino por Material Reciclado  
Módulo De  
Elasticidad  
Promedio  
Módulo De Módulo De  
Elasticidad Elasticidad  
Porcentaje de  
sustitución  
No.  
Cilindros  
Módulo De Elasticidad  
Promedio (Mpa)  
(Mpa)  
(Kg/cm2)  
(Kg/cm2)  
1
2
16600  
16200  
169320  
165240  
4
%
16500  
168300  
1
32  
Guano-Zambrano et al. (2026)  
Módulo De  
Elasticidad  
Promedio  
Módulo De Módulo De  
Elasticidad Elasticidad  
Porcentaje de  
sustitución  
No.  
Cilindros  
Módulo De Elasticidad  
Promedio (Mpa)  
(Mpa)  
(Kg/cm2)  
(Kg/cm2)  
3
4
1
2
3
4
1
2
3
4
16600  
16600  
16200  
16200  
15400  
15400  
15600  
15200  
15200  
15200  
169320  
169320  
165240  
165240  
157080  
157080  
159120  
155040  
155040  
155040  
8
%
15800  
15300  
161160  
156060  
1
2%  
Fuente Propia 2025  
La mezcla con 4% de sustitución de  
agregado fino reciclado presentó el  
registrados se mantienen dentro de  
rangos aceptables para aplicaciones  
estructurales convencionales.  
mejor  
desempeño  
mecánico,  
registrando un módulo de elasticidad  
elevado de 16 500 MPa y una alta  
consistencia experimental entre las  
La mezcla con 12% de sustitución  
presentó la mayor reducción del  
módulo de elasticidad entre las  
probetas  
ensayadas.  
evidencia  
Este  
que  
dosificaciones  
evaluadas.  
No  
comportamiento  
obstante, los resultados mostraron  
una excelente uniformidad entre las  
probetas, con valores repetitivos  
cercanos a 15 200 MPa. Esta  
consistencia indica una adecuada  
homogeneidad del material, incluso  
con un mayor contenido de agregado  
reciclado, lo que demuestra la  
niveles bajos de sustitución no  
afectan de manera significativa la  
rigidez del hormigón, lo que respalda  
la viabilidad estructural de su  
aplicación.  
En el caso de la mezcla con 8% de  
sustitución,  
se  
observó  
una  
disminución moderada del módulo  
de elasticidad, acompañada de una  
mayor dispersión entre los valores  
obtenidos, con una variabilidad  
estabilidad  
del  
proceso  
de  
elaboración y la reproducibilidad de  
los resultados experimentales.  
aproximada  
del  
4,9%.  
Esta  
dispersión sugiere una posible  
influencia de la distribución del  
agregado reciclado en la matriz del  
hormigón; sin embargo, los valores  
1
33  
Revista Científica ‘‘INGENIAR”: Ingeniería, Tecnología e Investigación. Vol. 9 Núm. (17) 2026. ISSN: 2737-6249  
Estimación del módulo de elasticidad del hormigón con agregados reciclados de adoquines Ibarra – Ecuador.  
Ilustración 1. Tendencia observada  
Módulo De Elasticidad Promedio  
1
1
70000  
68000  
4
%, 168300  
1
1
66000  
64000  
1
1
1
62000  
60000  
58000  
8
%, 161160  
1
2%, 156060  
12%  
1
1
56000  
54000  
0%  
2%  
4%  
6%  
8%  
10%  
14%  
Porcentaje de Sustitución (%)  
Módulo De Elasticidad Promedio (Kg/cm2)  
Ecuación 2. Expresión para el cálculo del  
Determinación del Coeficiente del  
Módulo de Elasticidad  
coeficiente de proporcionalidad  
퐸푐  
푪풐풆풇풊풄풊풆풏풕풆 =  
Con el fin de determinar el  
coeficiente de proporcionalidad que  
vincula el módulo de elasticidad con  
la resistencia a la compresión del  
hormigón, se aplicó un análisis  
dimensional a partir de los datos  
experimentales obtenidos. Dicho  
coeficiente corresponde al factor  
constante que, al multiplicarse por la  
raíz cuadrada de la resistencia a  
compresión, permite estimar el  
módulo de elasticidad del material,  
de acuerdo con el enfoque adoptado  
√
푓
´푐  
Coeficientes experimentales para  
hormigones con agregado fino  
reciclado  
La Tabla 7 presenta los coeficientes  
de proporcionalidad determinados a  
partir  
de  
los  
resultados  
experimentales para cada nivel de  
sustitución del agregado fino natural  
por material reciclado de adoquines.  
Los valores obtenidos ponen de  
manifiesto la influencia directa del  
contenido de material reciclado en la  
relación entre la rigidez y la  
resistencia a la compresión del  
en formulaciones normativas  
y
estudios previos (American Concrete  
Institute [ACI], 2019).  
1
34  
Guano-Zambrano et al. (2026)  
hormigón,  
evidenciando  
porcentaje de sustitución, en  
concordancia con lo reportado por  
Silva et al. (2016).  
modificaciones progresivas en el  
comportamiento mecánico del  
material conforme aumenta el  
Tabla 7. Coeficientes del módulo de elasticidad según porcentaje de sustitución de agregado  
fino y muestra patrón  
Factor de módulo de elasticidad sustitución de agregado fino  
%
Resisten Resistencia  
cia a la a la  
compres compresión  
Módulo De  
Elasticidad  
Promedio  
(Mpa)  
Módulo De  
Elasticidad  
Promedio  
(Kg/cm2)  
Sustitución  
Factor  
Mpa)  
Factor  
(Kg/cm2  
)
(
ión  
(Kg/cm2)  
(Mpa)  
4
8
%
%
26  
262  
16500  
168300  
3257.21  
10403  
25  
25  
258  
251  
15800  
15300  
161160  
156060  
3140.47  
3084.47  
10030  
9851  
1
2%  
Nota: Los coeficientes se calcularon mediante la relación Coeficiente = Ec/√f'c. Fuente Propia  
025.  
2
Ilustración 2. Diagrama comparativo de coeficientes del módulo de elasticidad  
Diagrama comparativo de coeficientes del módulo  
de elasticidad  
1
1
1
1
1
1
0500  
0400  
0300  
0200  
0100  
0000  
10403  
10323  
10030  
9851  
9900  
MUESTRA PATRÓN  
Porcentaje de Sustitución (%)  
% 8% 12% MUESTRA PATRÓN  
4
de sustitución de agregado fino  
reciclado alcanzó un valor de 10 403  
kg/cm², ligeramente superior al  
registrado para la mezcla patrón (10  
Interpretación  
técnica  
y
consideraciones de diseño  
El coeficiente experimental  
correspondiente a la mezcla con 4%  
323 kg/cm²), lo que representa un  
1
35  
Revista Científica ‘‘INGENIAR”: Ingeniería, Tecnología e Investigación. Vol. 9 Núm. (17) 2026. ISSN: 2737-6249  
Estimación del módulo de elasticidad del hormigón con agregados reciclados de adoquines Ibarra – Ecuador.  
incremento aproximado del 0,77%.  
Este resultado indica que niveles  
bajos de sustitución no solo  
preservan la rigidez del hormigón,  
sino que pueden generar una  
respuesta mecánica comparable a la  
del hormigón convencional.  
diseñadores estructurales deben  
determinar el módulo de elasticidad  
real mediante ensayos de  
laboratorio, en lugar de adoptar  
directamente valores normativos  
desarrollados  
para  
materiales  
convencionales, especialmente en  
proyectos donde el control de  
No obstante, los coeficientes  
experimentales obtenidos para todas  
las mezclas evaluadas, con valores  
comprendidos entre 9 851 y 10 403  
kg/cm², resultan significativamente  
inferiores al coeficiente propuesto  
por la ecuación normativa del ACI  
deformaciones  
y
la  
rigidez  
estructural son determinantes.  
Implicaciones para el diseño  
estructural:  
La relación experimental observada  
entre el módulo de elasticidad y la  
resistencia a la compresión en  
3
18-19, que adopta un valor de 15  
00 kg/cm² (ACI, 2019). Esta  
1
hormigones con agregado reciclado  
difiere de manera sustancial de la  
relación propuesta por el ACI 318-  
discrepancia evidencia que la  
formulación normativa sobreestima  
el módulo de elasticidad cuando se  
emplean hormigones elaborados  
19 (ACI, 2019). Desde el punto de  
vista del diseño estructural, esta  
diferencia implica que:  
con  
materiales locales, lo que puede  
conducir estimaciones no  
de la rigidez  
agregados  
reciclados  
y
a
•
La aplicación directa de la  
ecuación normativa puede  
conducir a una sobreestimación  
conservadoras  
estructural.  
de la rigidez  
subestimación  
y
a
una  
las  
En consecuencia, los resultados  
obtenidos confirman la necesidad de  
emplear coeficientes calibrados  
experimentalmente para el diseño de  
de  
deformaciones en elementos  
estructurales.  
elementos  
estructurales  
que  
•
El  
uso  
de  
ecuaciones  
incorporen agregados reciclados.  
Desde una perspectiva práctica,  
estos hallazgos implican que los  
experimentales locales permite  
una evaluación más precisa del  
1
36  
Guano-Zambrano et al. (2026)  
comportamiento elástico del  
•
•
•
Módulo según ACI: E = 15,100  
hormigón,  
mejorando  
la  
× √258 = 242,542 kg/cm²  
confiabilidad del diseño.  
Módulo experimental: E =  
10,403 × √258 = 167, 096 kg/cm²  
•
La incorporación de agregados  
reciclados requiere un enfoque  
Diferencia:  
45.14%  
de  
de  
diseño  
basado  
en  
sobreestimación por la ecuación  
ACI  
propiedades reales del material,  
especialmente en estructuras  
sensibles a flechas y control de  
servicio.  
Los  
resultados  
que la  
obtenidos  
ecuación  
evidencian  
propuesta por el ACI 318  
sobrestima el módulo de elasticidad  
en aproximadamente un 45,14%  
cuando se aplica a hormigones con  
Ecuación ACI 318-19, resistencia  
40 kg/cm2  
2
퐸
퐴퐶퐼 = 15,100푥√푓´푐 (푘푔/푐푚2)  
4
% de sustitución de agregado fino  
Ecuaciones  
propuestas:  
experimentales  
reciclado. Esta diferencia  
significativa pone de manifiesto las  
limitaciones de la formulación  
Ecuación para 4% de sustitución  
262 kg/cm2)  
normativa en  
hormigones con materiales no  
convencionales tiene  
al  
emplearse  
(
퐸
4% = 10,403푥√푓´푐 (푘푔/푐푚2)  
y
implicaciones críticas en el análisis  
y diseño estructural.  
Ecuación para 8% de sustitución  
258 kg/cm2)  
(
8% = 10,030푥√푓´푐 (푘푔/푐푚2)  
Desde el punto de vista estructural,  
una sobreestimación del módulo de  
퐸
Ecuación para 12% de sustitución  
251 kg/cm2)  
elasticidad  
conduce  
de  
a
la  
(
subestimación  
las  
deformaciones reales, lo que  
implica que las flechas efectivas en  
vigas y losas serían mayores que  
las calculadas durante la etapa de  
diseño. Asimismo, en el análisis  
퐸
12% = 9,851푥√푓´푐 (푘푔/푐푚2)  
Ejemplo de aplicación:  
Para un hormigón con 4% de  
sustitución y f'c = 258 kg/cm²:  
1
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Revista Científica ‘‘INGENIAR”: Ingeniería, Tecnología e Investigación. Vol. 9 Núm. (17) 2026. ISSN: 2737-6249  
Estimación del módulo de elasticidad del hormigón con agregados reciclados de adoquines Ibarra – Ecuador.  
estructural  
mediante  
modelos  
controlado de materiales reciclados  
no compromete la capacidad  
resistente del hormigón.  
computacionales, el uso de un  
módulo  
sobredimensionado  
resultados no  
de  
elasticidad  
genera  
El módulo de elasticidad presentó  
una disminución progresiva con el  
incremento del porcentaje de  
conservadores,  
afectando la correcta redistribución  
de  
esfuerzos  
en  
sistemas  
sustitución,  
reduciéndose  
hiperestáticos.  
aproximadamente un 7,4% al  
incorporar un 12% de agregado  
reciclado. Esta variación debe ser  
considerada explícitamente en el  
diseño estructural para evitar la  
subestimación de las deformaciones  
en servicio.  
Adicionalmente,  
esta  
sobreestimación se traduce en el  
cálculo de una rigidez lateral global  
del edificio superior a la real, lo que  
puede comprometer la evaluación  
del comportamiento frente  
a
acciones laterales, como sismos o  
viento. En conjunto, estos efectos  
refuerzan la necesidad de emplear  
La ecuación normativa del ACI 318-  
19  
sobrestima el módulo de  
elasticidad entre un 45% y 54%  
cuando se aplica a hormigones  
elaborados con agregados locales y  
reciclados, lo que puede conducir a  
evaluaciones no conservadoras de la  
rigidez estructural si se utiliza sin  
validación experimental.  
valores  
experimentales  
o
ecuaciones calibradas localmente  
para el diseño estructural de  
hormigones  
que  
incorporan  
agregados reciclados.  
4. Conclusiones  
Se  
desarrollaron  
ecuaciones  
experimentales específicas para la  
estimación del módulo de elasticidad  
en función de la resistencia a la  
compresión y del porcentaje de  
sustitución, las cuales representan  
La incorporación de hasta un 12% de  
agregado  
adoquines  
fino  
en  
reciclado  
de  
hormigones  
estructurales con f’c = 240 kg/cm² es  
técnicamente viable, manteniéndose  
de  
manera más precisa el  
elástico del  
resistencias  
a
la compresión  
comportamiento  
superiores a la especificada. Este  
resultado confirma que el uso  
1
38  
Guano-Zambrano et al. (2026)  
hormigón elaborado con materiales  
locales.  
American Society for Testing and  
Materials. (2020). ASTM  
C39/C39M: Standard Test  
Method for Compressive  
La mezcla con 4% de sustitución  
presentó el mejor equilibrio entre  
resistencia y rigidez, con mínima  
reducción del módulo de elasticidad  
y alta consistencia experimental,  
constituyéndose como la opción más  
Strength  
of  
Cylindrical  
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Etxeberria, M., Vázquez, E., Marí, A.,  
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35-742.  
El uso de agregados reciclados de  
adoquines contribuye a la reducción  
de residuos de construcción, a la  
disminución de la extracción de  
agregados naturales y al fomento de  
prácticas constructivas sostenibles,  
alineadas con los principios de la  
economía circular.  
7
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