Incorporación de diatomita en la elaboración de concreto para mejorar sus propiedades físico-mecánicas, Arequipa 2023

Abstract

En ingeniería civil, la búsqueda de una alternativa al cemento en la fabricación de hormigón, ha cautivado a los estudiosos durante muchos años. Recientemente, el potencial de la diatomita como alternativa o adición de cemento en el hormigón ha ido ganando adeptos durante la última década. Según algunos estudios, el uso excesivo de diatomita, que tiene características puzolánicas y una alta concentración de sílice, puede mejorar la resistencia a la compresión del hormigón y disminuir su densidad. En nuestro país, anteriormente ya se ha estudiado el uso de la diatomita como aditivo, también se ha estudiado el uso de la diatomita como sustituto del cemento en el concreto. Sin embargo, no se ha estudiado a profundidad los efectos de la diatomita como sustituto en las diferentes propiedades físico-mecánicas del concreto en Arequipa. Es así que se plantea el presente estudio, que se realizó en Arequipa en el año 2023. Se ensayaron dos resistencias diferentes del hormigón: 210 y 280 kg/cm2

, y se estudiaron los efectos de la utilización de diatomita como sustituto parcial del cemento. Se abordaron limitaciones en densidad, resistencia y costos de producción del concreto inicial. Aunque se reconocen las propiedades puzolánicas de la diatomita en estudios previos, sus efectos específicos y los porcentajes óptimos de adición no estaban claros. La investigación determinó cómo la diatomita afecta las características físico-mecánicas del concreto, analizando densidad, fraguado, resistencia a compresión y costos. Se realizaron ocho diseños de mezcla de concreto, incluyendo muestras con 10 %, 15 % y 20 % de sustitución de cemento por diatomita. Se evaluaron 72 probetas cilíndricas según la norma ACI-211, midiendo densidad, fraguado y resistencia a compresión a 7, 14 y 28 días, además de análisis de costos. Los resultados demostraron mejoras en resistencia a compresión y reducción de densidad con la adición de diatomita. El 10 % de adición fue óptimo para ambos concretos, incrementando su resistencia a la compresión en 8 y 9 %. Además, al aumentar la proporción cemento-agua, disminuía la densidad. La adición de diatomita también resultó en reducción de costos por metro cúbico de concreto, con ahorros significativos. Estos hallazgos sugieren que la diatomita puede ser una adición valiosa, mejorando la resistencia y reduciendo densidad y costos del concreto.