Análisis del módulo de elasticidad del hormigón estructural en base a su resistencia a la compresión, fabricado con materiales primarios de las minas guayusa y Panamá, en el sector del río Upano, cantón Morona, provincia de Morona Santiago.
No Thumbnail Available
Date
2025-02
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Universidad Técnica de Ambato. Facultad de Ingeniería Civil y Mecánica, Carrera de Ingeniería Civil
Abstract
Concrete is a material widely used in structural processes, mainly due to its ability to adapt to different shapes, thanks to its plastic state in fresh condition, which facilitates its molding into various sizes. One of the properties of concrete is its Static Modulus of Elasticity, which quantifies the stiffness of the material and its resistance to axial deformations. Since coarse and fine aggregates make up the largest percentage of the mix, it is essential to study their physical and mechanical properties. This analysis allows a precise understanding of the behavior of concrete as an efficient structural material.
The development of this experimental work began with the collection of aggregate samples from two mines, and their reduction to test size. Subsequently, aggregate characterization studies were carried out to evaluate their application in structural concrete, and the actual density of the cement was determined. Based on these results, we proceeded to the design of mixtures, establishing the dosage for concretes with compressive strengths of 21 and 28 MPa, using the optimum density method. A single dosage was used, since the initial tests achieved the expected strengths. In total, 84 concrete specimens were tested, performing both fresh and hardened evaluations. Tests in the fresh state included: sampling, density, air content, yield and slump. In the hardened state, compressive strengths were determined at ages 7, 14, 21 and 28 days, allowing the drawing of age vs. compressive strength and stress vs. strain curves for structural concrete.
Finally, the Modulus of Static Elasticity (MEE) of the concrete was calculated according to ASTM C469. From these results, specific constants are proposed for local adaptation of the aggregates, depending on the origin of the materials and the equation used, which are detailed in this experimental wor.
Description
El hormigón o concreto es un material muy utilizado en procesos estructurales, principalmente por su capacidad de adaptarse a diversas formas, gracias a su estado plástico en condición fresco, lo que facilita su moldeo en tamaños variados. Una de las propiedades del hormigón es su Módulo Estático de Elasticidad, que cuantifica la rigidez del material y su resistencia a las deformaciones axiales. Dado que los agregados gruesos y finos constituyen el mayor porcentaje de la mezcla, es esencial estudiar sus propiedades físicas y mecánicas. Este análisis permite entender con precisión el comportamiento del hormigón como un material estructural eficiente.
El desarrollo de este trabajo experimental comenzó con la recolección de muestras de agregados provenientes de dos minas, y su reducción a tamaño de ensayo. Posteriormente, se llevaron a cabo estudios de caracterización de los áridos para evaluar su aplicación en el hormigón estructural, además se determinó la densidad real del cemento. Con base en estos resultados, se procedió al diseño de mezclas, estableciendo la dosificación para hormigones con resistencias a la compresión de 21 y 28 MPa, empleando el método de densidad óptima. Se utilizó una dosificación única, ya que las pruebas iniciales alcanzaron las resistencias esperadas. En total, se ensayaron 84 probetas de hormigón, realizando evaluaciones tanto en estado fresco como endurecido. Entre los ensayos en estado fresco se incluyeron: toma de muestras, densidad, contenido de aire, rendimiento y asentamiento. En estado endurecido, se determinaron las resistencias a la compresión a edades de 7, 14, 21 y 28 días, permitiendo dibujar las curvas de edad vs. resistencia a la compresión y esfuerzo vs. deformación para el hormigón estructural.
Finalmente, el Módulo Estático de Elasticidad (MEE) del hormigón fue calculado siguiendo la norma ASTM C469. A partir de estos resultados, se proponen constantes específicas para su adaptación local del lugar proveniente de los agregados, dependiendo de la procedencia de los materiales y la ecuación empleada, las cuales se detallan en este trabajo experimental.
Keywords
MÓDULO DE ELASTICIDAD, RESISTENCIA DEL HORMIGÓN, MÓDULO ESTÁTICO, GRAVA Y ARENA, RÍO UPANO