Evaluación de las propiedades mecánicas del hormigón modificado con residuos de aislantes cerámicos eléctricos como sustitutos de los agregados finos, y cemento
El hormigón es uno de los materiales de construcción más utilizados en el mundo. La demanda de este ha ido creciendo en los últimos años, debido al aumento de la población y de la urbanización. El alto consumo de cemento y agregados pétreos para fabricar hormigón es una de las principales problemáti...
- Autores:
-
Vanegas Montaño, Daniela
Orrego Álvarez, Ximena Andrea
- Tipo de recurso:
- Trabajo de grado de pregrado
- Fecha de publicación:
- 2023
- Institución:
- Universidad Cooperativa de Colombia
- Repositorio:
- Repositorio UCC
- Idioma:
- OAI Identifier:
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- Acceso en línea:
- https://hdl.handle.net/20.500.12494/53864
- Palabra clave:
- Contaminación
Hormigón modificado
Aislantes eléctricos
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Resistencia a la compresión
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Propiedades físicas
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El hormigón es uno de los materiales de construcción más utilizados en el mundo. La demanda de este ha ido creciendo en los últimos años, debido al aumento de la población y de la urbanización. El alto consumo de cemento y agregados pétreos para fabricar hormigón es una de las principales problemáticas asociadas a este material. Por otro lado, el acelerado crecimiento en la industria de la energía ha provocado una alta demanda de aisladores eléctricos, que son utilizados en varios campos, como la industria automotriz y la distribución de energía. Esto ha causado que se genere una gran cantidad de residuos difíciles de biodegradar que contaminan el agua, el suelo y el aire, requiriendo estrategias para su aprovechamiento. Los aisladores eléctricos están compuestos químicamente por un alto contenido de dióxido de silicio (SiO2) y óxido de aluminio (Al2O3), lo que les confiere durabilidad, dureza y resistencia mecánica. Por lo tanto, son una opción prometedora para la fabricación de hormigones, debido a sus propiedades físicas y su naturaleza química. A nivel mundial, se han desarrollado una serie de iniciativas para reducir el impacto ambiental del hormigón. Estas iniciativas incluyen el desarrollo de nuevos materiales de construcción. Tal y como el que se plantea en este proyecto, el cual consistió en diseñar y preparar mezclas de hormigón modificado con remplazos del 5 %, 10 % y 15 % de los áridos finos y el cemento por residuos de aislantes eléctricos cerámicos. A partir de las mezclas, se fabricaron especímenes de hormigón y se evaluaron sus propiedades en estado fresco, como la densidad y el asentamiento, y en estado endurecido, como la resistencia a la compresión. Los resultados obtenidos se compararon con los del hormigón tradicional. Esta solución pretende no solo reducir el impacto negativo de los residuos cerámicos y los daños ocasionados por la producción de hormigón en el medio ambiente, sino también desarrollar nuevos materiales de construcción más sostenibles. |
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Hadadzadeh, "Improving thermal and mechanical properties of concrete by using ceramic electrical insulator waste as aggregates," Constr Build Mater, vol. 338, Jul. 2022. DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2022.127647. A. Alsaif, "Utilization of ceramic waste as partially cement substitute – A review," Construction and Building Materials, vol. 300, Elsevier Ltd, Sep. 20, 2021. DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2021.124009. A. K. Parashar, P. Sharma, and N. Sharma, "An investigation on Properties of Concrete with the adding of Waste of Ceramic and micro silica," Mater Today Proc, vol. 62, pp. 4036-4040, Jan. 2022. DOI: 10.1016/j.matpr.2022.04.603. S. Naenudon, A. Wongsa, J. Ekprasert, V. Sata, and P. Chindaprasirt, "Enhancing the properties of fly ash-based geopolymer concrete using recycled aggregate from waste ceramic electrical insulator," Journal of Building Engineering, vol. 68, 2023. DOI: 10.1016/j.jobe.2023.106132. J. Meena Verma, "Experimental Study of Ceramic Waste Electric Insulator Powder Used as a Partial Replacement of Cement in Concrete A," 2017. DOI: 10.jmsse/2348-8956/5-4.7. P. Zhang, P. Zhang, J. Wu, Z. Guo, Y. Zhang, and Y. Zheng, "Mechanical Properties and Durability of Sustainable Concrete Manufactured Using Ceramic Waste: A Review," Journal of Renewable Materials, vol. 11, no. 2, Tech Science Press, pp. 937-974, 2023. DOI: 10.32604/jrm.2022.023290. J. Bommisetty, T. S. Keertan, A. Ravitheja, and K. Mahendra, "Effect of waste ceramic tiles as a partial replacement of aggregates in concrete," in Materials Today: Proceedings, Elsevier Ltd, 2019, pp. 875-877. DOI: 10.1016/j.matpr.2019.08.230. A. K. Parashar, P. Sharma, and N. Sharma, "An investigation on Properties of Concrete with the adding of Waste of Ceramic and micro silica," Mater Today Proc, vol. 62, pp. 4036-4040, Jan. 2022. DOI: 10.1016/j.matpr.2022.04.603. P. Viera and C. 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Lu, “Cementing efficiency factors of ceramic polishing residue in compressive strength and chloride resistance of mortar,” Powder Technol, vol. 367, pp. 163–171, May 2020, doi: 10.1016/j.powtec.2020.03.050. A. S. El-Dieb and D. M. Kanaan, “Ceramic waste powder an alternative cement replacement – Characterization and evaluation,” Sustainable Materials and Technologies, vol. 17, Sep. 2018, doi: 10.1016/j.susmat. 2018.e00063. J. R. Jiménez, J. Ayuso, M. López, J. M. Fernández, and J. De Brito, “Use of fine recycled aggregates from ceramic waste in masonry mortar manufacturing,” Constr Build Mater, vol. 40, pp. 679–690, 2013, doi: 10.1016/j.conbuildmat.2012.11.036. ASTM D-422, "Standard Test Method for Sieve Analysis of Fine and Coarse Aggregates", American Society for Testing and Materials”, West Conshohocken, PA, 2023. ASTM C127-04. “Standard Test Method for Density, Relative Density (Specific Gravity), and Absorption of Coarse Aggregate”. 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Por otro lado, el acelerado crecimiento en la industria de la energía ha provocado una alta demanda de aisladores eléctricos, que son utilizados en varios campos, como la industria automotriz y la distribución de energía. Esto ha causado que se genere una gran cantidad de residuos difíciles de biodegradar que contaminan el agua, el suelo y el aire, requiriendo estrategias para su aprovechamiento. Los aisladores eléctricos están compuestos químicamente por un alto contenido de dióxido de silicio (SiO2) y óxido de aluminio (Al2O3), lo que les confiere durabilidad, dureza y resistencia mecánica. Por lo tanto, son una opción prometedora para la fabricación de hormigones, debido a sus propiedades físicas y su naturaleza química. A nivel mundial, se han desarrollado una serie de iniciativas para reducir el impacto ambiental del hormigón. Estas iniciativas incluyen el desarrollo de nuevos materiales de construcción. Tal y como el que se plantea en este proyecto, el cual consistió en diseñar y preparar mezclas de hormigón modificado con remplazos del 5 %, 10 % y 15 % de los áridos finos y el cemento por residuos de aislantes eléctricos cerámicos. A partir de las mezclas, se fabricaron especímenes de hormigón y se evaluaron sus propiedades en estado fresco, como la densidad y el asentamiento, y en estado endurecido, como la resistencia a la compresión. Los resultados obtenidos se compararon con los del hormigón tradicional. Esta solución pretende no solo reducir el impacto negativo de los residuos cerámicos y los daños ocasionados por la producción de hormigón en el medio ambiente, sino también desarrollar nuevos materiales de construcción más sostenibles.daniela.vanegas@campusucc.edu.coximena.orrego@campusucc.edu.co12 p.Universidad Cooperativa de Colombia, Facultad de Ingenierías, Ingeniería Civil, Medellín y EnvigadoIngeniería CivilMedellínContaminaciónHormigón modificadoAislantes eléctricosResiduos cerámicosResistencia a la compresiónDurabilidadPropiedades físicasTG 2023 ICI 53864Evaluación de las propiedades mecánicas del hormigón modificado con residuos de aislantes cerámicos eléctricos como sustitutos de los agregados finos, y cementoTrabajo de grado - Pregradohttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1finfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisinfo:eu-repo/semantics/acceptedVersionAtribución – No comercial – Sin Derivarinfo:eu-repo/semantics/openAccesshttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2S. Ray, M. 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