Óxido de hierro como sustituto parcial de agregado fino en morteros de pega: un enfoque de la economía circular

La investigación se realizó con el objetivo de analizar el comportamiento físicomecánico y químico de mezclas de morteros de pega para mampostería sustituyendo parcialmente el agregado fino (arena de Santo Tomás) con óxido de hierro triturado obtenido en la Universidad de la Costa, el cual provenía...

Full description

Autores:
Rosado Barros, Isabella
Salcedo Caamaño, Javier Andrés
Tipo de recurso:
Trabajo de grado de pregrado
Fecha de publicación:
2024
Institución:
Corporación Universidad de la Costa
Repositorio:
REDICUC - Repositorio CUC
Idioma:
spa
OAI Identifier:
oai:repositorio.cuc.edu.co:11323/12924
Acceso en línea:
https://hdl.handle.net/11323/12924
https://repositorio.cuc.edu.co/
Palabra clave:
Agregado fino
Arena
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Morteros
Economía circular
Resistencia a la compresión
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Rights
openAccess
License
Atribución-NoComercial-CompartirIgual 4.0 Internacional (CC BY-NC-SA 4.0)
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description La investigación se realizó con el objetivo de analizar el comportamiento físicomecánico y químico de mezclas de morteros de pega para mampostería sustituyendo parcialmente el agregado fino (arena de Santo Tomás) con óxido de hierro triturado obtenido en la Universidad de la Costa, el cual provenía de vigas metálicas de la fachada del edificio de laboratorios, a los porcentajes de 10%, 12% y 15% y una mezcla tradicional como punto de referencia. Se realizaron ocho cubos de mortero de 125 cm3 de volumen cada uno, es decir, un total de 32 cubos de mortero fueron utilizado en la investigación. A las mezclas en estado plástico se les realizó el ensayo de fluidez, mientras que en estado endurecido se sometieron al ensayo de la resistencia a la compresión a los 7, 14 y 28 días de curado; además, se analizaron las muestras de mortero utilizando Microscopia Electrónica de Barrido SEM- EDS. Finalmente, se encontró que el mejor comportamiento mecánico a los 28 días de curado la mezcla del 15% de sustitución alcanzo una resistencia 33.60 MPa; seguido por la mezcla del 12% que alcanzó una resistencia del 27.07 Mpa; mientras que, la mezcla tradicional y la del 10% porcentajes alcanzaron resistencias similares de 25.77 MPa y 25.70 MPa respectivamente.
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Se realizaron ocho cubos de mortero de 125 cm3 de volumen cada uno, es decir, un total de 32 cubos de mortero fueron utilizado en la investigación. A las mezclas en estado plástico se les realizó el ensayo de fluidez, mientras que en estado endurecido se sometieron al ensayo de la resistencia a la compresión a los 7, 14 y 28 días de curado; además, se analizaron las muestras de mortero utilizando Microscopia Electrónica de Barrido SEM- EDS. Finalmente, se encontró que el mejor comportamiento mecánico a los 28 días de curado la mezcla del 15% de sustitución alcanzo una resistencia 33.60 MPa; seguido por la mezcla del 12% que alcanzó una resistencia del 27.07 Mpa; mientras que, la mezcla tradicional y la del 10% porcentajes alcanzaron resistencias similares de 25.77 MPa y 25.70 MPa respectivamente.The research was carried out with the objective of analyzing the physical-mechanical and chemical behavior of mortar mixtures for masonry, partially replacing the fine aggregate (Santo Tomás sand) with crushed iron oxide obtained at the Universidad de la Costa, which came from metallic beams from the facade of the laboratory building, at the percentages of 10%, 12% and 15% and a traditional mixture as a reference point. Eight mortar cubes of 125 cm3 volume each were made, i.e., a total of 32 mortar cubes were used in the investigation. The mixtures in plastic state were tested for flowability, while in hardened state they were submitted to the compressive strength test at 7, 14 and 28 days of curing; in addition, the mortar samples were analyzed using SEM-EDS Scanning Electron Microscopy. Finally, it was found that the best mechanical behavior at 28 days of curing, the 15% substitution mixture reached a resistance of 33.60 MPa; followed by the 12% mixture that reached a resistance of 27.07 MPa; while the traditional and the 10% percentage mixtures reached similar resistances of 25.77 MPa and 25.70 MPa, respectively.Lista de Tablas 13 -- Lista de Figuras 14 -- Introducción 16 -- Objetivos 19 -- Objetivo general 19 -- Objetivos específicos 19 -- Marco Referencial 20 -- Marco teórico 20 -- Economía Circular a nivel global 20 -- Economía circular en Europa 21 -- Economía circular en Latinoamérica 22 -- Economía circular en Colombia 22 -- Corrosión 24 -- Formación del óxido de hierro 24 -- Usos del óxido de hierro en las industrias 25 -- Mortero 26 -- Clasificación de morteros 27 -- Morteros según su uso 27 -- Mortero de pega: 27 -- Clasificación de los morteros de pega 27 -- Morteros según su relación de endurecimiento 28 -- Morteros aéreos 28 -- Morteros hidráulicos 28 -- Morteros según su material aglomerante 28 -- Morteros calcáreos: 28 -- Monteros de yeso: 29 -- Morteros de cal-cemento: 29 -- Materiales para la fabricación de mortero de pega 30 -- Agua 30 -- Agua de mezclado 30 -- Agua de curado 31 -- Agregado fino (Arena) 31 -- Ensayos realizados al agregado fino en el diseño de mezclas 34 -- Densidad y absorción del agregado fino 34 -- Densidad Nominal 35 -- Densidad Aparente 35 -- Densidad Aparente Saturada Superficialmente Seca 35 -- Granulometría 36 -- Módulo de finura 37 -- Cemento hidráulico 37 -- Ensayos realizados al cemento hidráulico en el diseño de mezclas 38 -- Densidad del cemento 38 -- Características del mortero en estado fresco 39 -- Fluidez 39 -- Retención de agua 39 -- Tiempo de fraguado 40 -- Características del mortero en estado endurecido 40 -- Adherencia 40 -- Apariencia 40 -- Durabilidad 41 -- Resistencia 41 -- Retracción 42 -- Ensayos realizados a los morteros en estado fresco y endurecido 42 -- Ensayo de fluidez 42 -- Ensayo de resistencia a la compresión. 43 -- Ensayo de difracción de rayos X (DRX) 43 -- Microscopía electrónica de barrido (SEM) 44 -- Estado del Arte 46 -- Parte experimental 51 -- Granulometría de la arena 51 -- Granulometría del óxido de hierro 53 -- Diseño de la mezcla de mortero 56 -- Relación Agua/cemento 60 -- Contenido de cemento 62 -- Contenido de agua 64 -- Contenido de arena 64 -- Diseño de morteros con sustitución de óxido de hierro en el agregado fino 70 -- Determinación de las cantidades de óxido a sustituir en la arena 71 -- Preparación de las muestras 71 -- Determinación de la fluidez de cada mezcla. 72 -- Procedimiento para realizar el ensayo de fluidez de cada una de las muestras 72 -- Determinación de la resistencia a compresión 73 -- Caracterización Microestructural de los morteros fabricados 74 -- Resultados y discusión 75 -- Análisis comparativo de la granulometría del óxido de hierro para los límites de arena natural y triturada 75 -- Determinación de los porcentajes de fluidez de las muestras diseñadas. 77 -- Análisis comparativo de las resistencias a la compresión obtenidas de los morteros sustituidos por óxido con respecto al mortero tradicional 78 -- Caracterización microestructural de los distintos morteros mediante Microscopia Electrónica de Barrido (SEM) 81 -- Conclusiones 88 -- Recomendaciones 90 -- Referencias 92Ingeniero(a) CivilPregrado96 páginasapplication/pdfspaCorporación Universidad de la CostaCivil y AmbientalBarranquilla, ColombiaIngeniería CivilÓxido de hierro como sustituto parcial de agregado fino en morteros de pega: un enfoque de la economía circularTrabajo de grado - Pregradohttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fTextinfo:eu-repo/semantics/bachelorThesishttp://purl.org/redcol/resource_type/TPinfo:eu-repo/semantics/acceptedVersionAhmed, S. M., & Kamal, I. (2022). Resistividad eléctrica y resistencia a la compresión de mortero de cemento a base de nanopartículas de magnetita verde y residuos de la industria siderúrgica. Case Studies in Construction Materials, 17. https://doi.org/10.1016/j.cscm.2022.e01712Albarrán-Zavala, E. (2008). El potencial redox y la espontaneidad de las reacciones electroquímicas. Am. J. Phys. Educ, 2(3). http://www.journal.lapen.org.mxAmin, M. S., El-Gamal, S. M. A., & Hashem, F. S. (2013). Efecto de la adición de nanomagnetita sobre las características de hidratación del cemento Portland endurecido y pastas de cemento con alto contenido de escoria. Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, 112(3), 1253–1259. https://doi.org/10.1007/s10973-012-2663-1Castaño, J. G., & Arroyave, C. (1997, April 23). La funcionalidad de los óxidos de hierro. Revista de Metalurgia.Clavijo, J. (2013). Caracterización de materiales a través de medidas de microscopía electrónica de barrido (SEM).El Heraldo. (2017). La Costa Caribe, mayor productora de chatarra del país. https://www.elheraldo.co/barranquilla/la-costa-caribe-mayor-productora-de-chatarra-delpais-419610Garritz, A., & Rincón, C. (1997). Valencia y números de oxidación. Corolario para docentes. Capricho Valenciano, 7(4).Giraldo, M., & Tobón, J. (2005). Evolución mineralógica del cemento Portland durante el proceso de hidratación. Universidad Nacional de Colombia.Halog, A., Reza, M., & Rigamonti, L. (2017). Desarrollar estrategias para la gestión de residuos de construcción y demolición en Malasia basadas en el concepto de economía circular. Springer Tokyo. https://doi.org/10.1007/s10163-016-0516-xIsmail, M. I. M., El-Hosiny, F. I., El-Diasty, F., & El-Said, H. M. (2011). 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Construction and Building Materials. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2022.127014Agregado finoArenaÓxido de hierroMorterosEconomía circularResistencia a la compresiónFine aggregateSandIron oxideMortarsCircular economyCompression resistancePublicationORIGINALÓXIDO DE HIERRO COMO SUSTITUTO PARCIAL DE AGREGADO FINO EN.pdfÓXIDO DE HIERRO COMO SUSTITUTO PARCIAL DE AGREGADO FINO EN.pdfTesisapplication/pdf1672173https://repositorio.cuc.edu.co/bitstreams/e0ea3e68-217f-4944-851a-bed969046f4f/downloadf982f6707c8fe21f6e0a63cf00ad7799MD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-814828https://repositorio.cuc.edu.co/bitstreams/672eceb1-0b15-4818-a96d-bd785eedb19e/download2f9959eaf5b71fae44bbf9ec84150c7aMD52TEXTÓXIDO DE HIERRO COMO SUSTITUTO PARCIAL DE AGREGADO FINO EN.pdf.txtÓXIDO DE HIERRO COMO SUSTITUTO PARCIAL DE AGREGADO FINO EN.pdf.txtExtracted 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