Análisis por SEM de concretos simples con sustitución parcial de escoria como agregado fino

La presente investigación tiene como principal enfoque la evaluación por medio de microscopia electrónica de barrido (SEM) de parámetros a nivel de microestructura de concretos en este caso simples, con sustitución parcial de escoria como agregado fino. Este enfoque podría ser útil en la generación...

Full description

Autores:: Rojas García, Camilo Andrés
Díaz Bello, Sandra Consuelo
Pinzón Pardo, Karent Dayana

Tipo de recurso:: Trabajo de grado de pregrado

Fecha de publicación:: 2020

Institución:: Universidad Santo Tomás

Repositorio:: Repositorio Institucional USTA

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description	La presente investigación tiene como principal enfoque la evaluación por medio de microscopia electrónica de barrido (SEM) de parámetros a nivel de microestructura de concretos en este caso simples, con sustitución parcial de escoria como agregado fino. Este enfoque podría ser útil en la generación de concretos con mayores resistencias ya que se observó la porosidad generada en el material y evaluó la relación que se genera entre la escoria empleada y los demás materiales usados para la elaboración del concreto. Se implementó escoria de ferroníquel como agregado fino, remplazando arena convencional por una dosificación del 5% de escoria, lo cual permita establecer la influencia por medio de la SEM del nuevo agregado en el concreto y en la resistencia a la compresión del mismo. En el análisis de los concretos y su comportamiento al ser sometido a una carga o esfuerzo, en su mayoría se centran en evaluar parámetros mecánicos como lo puede ser la resistencia a la compresión y se deja a un lado factores como la microestructura del material que pueden llegar afectar dicho parámetro. Por lo cual, es importante analizar con mayor detenimiento la parte micro de los concretos ya que se puede determinar que tanto influye la presencia de vacíos o porosidad con respecto a la resistencia a la compresión del concreto, de igual manera, este estudio mostrará algunas formas en las cuales se puede conocer y analizar esta porosidad con el fin de que se aplique en nuevos estudios. Finalmente, se obtuvieron resultados de la resistencia a la compresión de concretos convencionales y con dosificación de escoria, los cuales permitieron analizar en primer lugar la influencia de este nuevo material en la resistencia del concreto y en segundo lugar analizar y comparar por medio de SEM la porosidad presente en los dos concretos. Lo cual permitió evidenciar que el concreto simple con dosificación del 5% de escoria de ferroníquel, puede ser implementado, ya que alcanza la resistencia de diseño.
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Se implementó escoria de ferroníquel como agregado fino, remplazando arena convencional por una dosificación del 5% de escoria, lo cual permita establecer la influencia por medio de la SEM del nuevo agregado en el concreto y en la resistencia a la compresión del mismo. En el análisis de los concretos y su comportamiento al ser sometido a una carga o esfuerzo, en su mayoría se centran en evaluar parámetros mecánicos como lo puede ser la resistencia a la compresión y se deja a un lado factores como la microestructura del material que pueden llegar afectar dicho parámetro. Por lo cual, es importante analizar con mayor detenimiento la parte micro de los concretos ya que se puede determinar que tanto influye la presencia de vacíos o porosidad con respecto a la resistencia a la compresión del concreto, de igual manera, este estudio mostrará algunas formas en las cuales se puede conocer y analizar esta porosidad con el fin de que se aplique en nuevos estudios. Finalmente, se obtuvieron resultados de la resistencia a la compresión de concretos convencionales y con dosificación de escoria, los cuales permitieron analizar en primer lugar la influencia de este nuevo material en la resistencia del concreto y en segundo lugar analizar y comparar por medio de SEM la porosidad presente en los dos concretos. Lo cual permitió evidenciar que el concreto simple con dosificación del 5% de escoria de ferroníquel, puede ser implementado, ya que alcanza la resistencia de diseño.The focus of this research is the evaluation by means of scanning electron microscopy (SEM) of parameters at the microstructure level of concretes in this case simple, with partial substitution of slag as fine aggregate. This approach could be useful in the generation of concretes with higher strengths since the porosity generated in the material was observed and the relationship generated between the slag used and the other materials used for the preparation of the concrete was evaluated. Ferronickel slag was implemented as fine aggregate, replacing conventional sand with a dosage of 5% slag, which allows establishing the influence through the SEM of the new aggregate on the concrete and on its compressive strength. In the analysis of concrete and its behavior when subjected to a load or stress, most of them focus on evaluating mechanical parameters such as compressive strength and leave aside factors such as the microstructure of the material that can reach affect that parameter. Bearing this in mind, it is important to analyze the micro part of the concrete in greater detail since it can be determined how much the presence of voids or porosity influences the compressive strength of concrete, in the same way, this study will show some ways in which this porosity can be known and analyzed in order to be applied in new studies. Finally, results were obtained on the compressive strength of conventional concretes and with slag dosing, which made it possible to analyze first the influence of this new material on the strength of concrete and secondly analyze and compare by means of SEM the porosity present in the two concretes. This made it possible to show that simple concrete with a dosage of 5% ferronickel slag can be implemented, since it reaches the design resistance.Pregradoapplication/pdfCC0 1.0 Universalhttp://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/Abierto (Texto Completo)info:eu-repo/semantics/openAccesshttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2Análisis por SEM de concretos simples con sustitución parcial de escoria como agregado finoITZ (interfacial transition zone)ConcreteFerronickel slagMicrostructureScanning electron microscopyCompressive strengthIngeniería civilMicroestructuraITZ (zona de transición interfacial)ConcretoEscoria de ferroníquelMicroscopia electrónica de barridoMicroestructuraResistencia a la compresiónTrabajo de gradoinfo:eu-repo/semantics/acceptedVersionhttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1finfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisCRAI-USTA TunjaE. H. L. Pulido, Á. H. F. Pinilla, and S. C. D. Bello, “Caracterización física y química de escorias de ferroníquel obte- nidas a partir de minerales lateríticos de bajo tenor y sus posi- bles usos industriales Physical and chemical characterization of ferronickel slags obtained,” no. April, 2019.G. L. Golewski, “Evaluation of morphology and size of cracks of the Interfacial Transition Zone (ITZ) in concrete containing fly ash (FA),” J. Hazard. Mater., vol. 357, pp. 298–304, 2018.P. Vargas, O. Restrepo-Baena, and J. I. Tobón, “Microstructural analysis of interfacial transition zone (ITZ) and its impact on the compressive strength of lightweight concretes,” Constr. Build. Mater., vol. 137, pp. 381–389, 2017.C. M.- Echevarría et al., “Caracterización de rocasarcillosas sello por microscopía electrónicade barrido y microanálisis de rayos x,” Rev. CENIC. Ciencias Químicas, vol. 46, pp. 9–15, 2015.E. Sicat, F. Gong, T. Ueda, and D. Zhang, “Experimental investigation of the deformational behavior of the interfacial transition zone (ITZ) in concrete during freezing and thawing cycles,” Constr. Build. Mater., vol. 65, pp. 122–131, 2014.J. A. Rossignolo, M. S. Rodrigues, M. Frias, S. F. Santos, and H. S. Junior, “Improved interfacial transition zone between aggregate-cementitious matrix by addition sugarcane industrial ash,” Cem. Concr. Compos., vol. 80, pp. 157–167, 2017.V. Nežerka, P. Bílý, V. Hrbek, and J. Fládr, “Impact of silica fume, fly ash, and metakaolin on the thickness and strength of the ITZ in concrete,” Cem. Concr. Compos., vol. 103, no. May, pp. 252–262, 2019.M. Königsberger, M. Hlobil, B. Delsaute, S. Staquet, C. Hellmich, and B. Pichler, “Hydrate failure in ITZ governs concrete strength: A micro-to-macro validated engineering mechanics model,” Cem. Concr. Res., vol. 103, no. October, pp. 77–94, 2018.W. Zhang, S. Wang, P. Zhao, L. Lu, and X. 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