Incidencia de las cenizas de carbón como sustituto parcial del cemento en la durabilidad y resistencia del CCR en losas de pavimento en La Oroya, Junín-2024

Abstract

El objetivo de la presente investigación es evaluar la incidencia del uso de cenizas de carbón como sustituto parcial del cemento en la durabilidad y resistencia del concreto compactado con rodillo (CCR) en losas de pavimento en La Oroya, Junín – 2024. Para tal fin, se consideró el método científico, una metodología cuantitativa, un tipo de investigación aplicada, un nivel explicativo y un diseño experimental que consistió en la elaboración de 120 probetas (24 probetas de concreto convencional y 96 probetas de CCR en las que se sustituyó 0 %, 5 %, 10 % y 15 % de cemento por ceniza de carbón) y 45 vigas de concreto (9 de concreto convencional y 36 de CCR con la sustitución del cemento por ceniza de carbón de carbón al 0,5 %, 10 % y 15 %). En principio, se separó un grupo de 30 probetas y 15 vigas para someterlos a 28 ciclos de congelamiento, posteriormente, se registraron sus resistencias a compresión, flexión, tracción y la variación de sus dimensiones. Por su parte, para el grupo que no fue sometido a estos ciclos, se realizaron los ensayos de resistencia a compresión (7, 14 y 28 días), resistencia a flexión (14 y 28 días) y resistencia a tracción (7, 14 y 28 días). Los resultados de la investigación revelaron que los mejores desempeños fueron obtenidos por los grupos de CCR con 10 % de ceniza de carbón en sustitución del cemento. A los 28 días, los promedios obtenidos fueron: 309.77 kg/cm2 para la resistencia a compresión, 39.22 kg/cm2 de resistencia a flexión y 26.43 kg/cm2 para la resistencia a tracción. En las muestras sometidas a los ciclos de congelamiento, estos valores fueron de 276.47, 33.27 y 22.17 kg/cm2 respectivamente. Por último, los cambios en la variación dimensional no fueron significativos. Se concluye que el uso de un 10 % de ceniza de carbón tiene un efecto positivo en el comportamiento del CCR. Respecto a la durabilidad frente a ciclos de congelamiento y descongelamiento, se observó que superar el 10 % de ceniza como sustituto del cemento reduce significativamente la resistencia a compresión, tracción y flexión. Sin embargo, no se encontraron diferencias significativas en las dimensiones de los especímenes. Finalmente, se determinó que con la incorporación del 10 % de ceniza de carbón se incrementa la resistencia a compresión a los 28 días en un 9.90 %, la resistencia a flexión en 10.41 % y la resistencia a tracción en un 13.80 % en comparación del concreto convencional.