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Uso de material reciclado de la industria del cobre en la producción de concreto

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Título: Uso de material reciclado de la industria del cobre en la producción de concreto
Autor: Aparicio López, Carlos Andrés
Fecha: 2014
URI: http://hdl.handle.net/11522/3152
Resumen: The possibility of using solid waste from copper metallurgical industries, as well as the obvious lack of quality conventional aggregates, necessary for the construction industry every day requesting larger amounts of materials for development, coupled with the environmental impact generated by the exploitation of natural aggregates and solid waste disposal, establish the need for options to harness the industrial waste, thus reducing the adverse effects generated by the arrangement generally inadequate industrial waste. On this basis, it seeks to develop and characterize an alternative material, made from recycled material, natural aggregates and portland cement that meets the desired mechanical characteristics. With this in mind the proportions of conventional copper slag aggregates and to obtain the proportions guaranteed lowest percentages of voids between particles were varied. With these combinations of copper slag aggregates and 12 mix concrete mixtures including 9 contemplating a partial replacement of fine aggregate by conventional copper slag as percentages of 20%, 30% and 40% were designed, the only remaining 3 mixtures had conventional aggregates, the latter being the benchmark for comparison of the physical properties of hardened concrete. A different blends were tested by simple compression, in addition to this the speed of the ultrasound pulse, for ages 7, 14 and 28 days of curing was determined. Experimental results show that the concrete mix made using 70% of fine aggregate and 30% coarse aggregate, resistance values reported up to 40.7 MPa. Meanwhile, concrete obtained by mixing 20% of copper slag, 30% and 50% fine aggregate coarse aggregate, reported resistance values 8% lower. The speed tests showed that ultrasonic pulse more mixing concrete compression-resistant, the higher speed recording pulse. Also, the mixture having lower compressive strength had the lowest pulse rate. Although the mixtures made with copper slag, did not exceed in strength mixtures with conventional aggregates, copper slag proved to be a great partial substitute for conventional fine aggregate, since the design methodology is able to overcome the threshold the design strength that had been established in 28MPa. This showed that if copper slag can be used as conventional fine aggregate.
Descripción: La posibilidad de aprovechar los residuos sólidos de las industrias metalúrgicas de cobre, así como la escasez de agregados convencionales en algunas partes del país, necesarios para la industria de la construcción que cada día solicita mayores cantidades de materiales para su desarrollo, sumado al impacto ambiental generado por la explotación de agregados naturales y la disposición de residuos sólidos, establecen la necesidad de buscar opciones que permitan aprovechar los residuos industriales, reduciendo de esta manera el efecto adverso generado por la disposición inadecuada de residuos industriales. Con esta base, se busca caracterizar un material alternativo, compuesto de material reciclado, agregados naturales y cemento portland, que cumpla con las características mecánicas deseadas. Con esto en mente, se variaron las proporciones de agregados convencionales y escoria de cobre hasta obtener las proporciones que garantizaron menores porcentajes de vacíos entre partículas. Con estas combinaciones de agregados y escoria de cobre se diseñaron 12 mezclas de concreto de las cuales 9 mezclas contemplaban una sustitución parcial de agregado fino convencional por escoria de cobre, en porcentajes del 20%, 30% y 40%, las 3 mezclas restantes sólo tenían agregados convencionales, siendo estas últimas el referente de comparación de las propiedades físicas de los concretos endurecidos. A las diferentes mezclas se les realizaron pruebas de compresión simple, además de esto se determinó la velocidad de pulso, para edades de 7, 14 y 28 días de fraguado. Los resultados experimentales muestran que la mezcla de concreto hecha utilizando 70% de agregado fino y 30% de agregado grueso, reporta valores de resistencia de hasta 40,7MPa. Por su parte, el concreto obtenido al mezclar 20% de escoria de cobre, 30% de agregado fino y 50% de agregado grueso, reportó valores de resistencia 8% menores. Las pruebas de velocidad de pulso demostraron que la mezcla de concreto más resistente a la compresión, registró la mayor velocidad de pulso. Así mismo, la mezcla con menor resistencia a la compresión obtuvo la menor velocidad de pulso. Aunque las mezclas fabricadas con escoria de cobre, no superaron en cuanto a resistencia a las mezclas con agregados convencionales, la escoria de cobre demostró ser un buen sustituto parcial del agregado fino convencional, puesto que con la metodología de diseño se logró superar el umbral de la resistencia de diseño que se había establecido en 28MPa. Con esto se demostró que la escoria de cobre si puede ser utilizada como agregado fino no convencional.
Tipo: Trabajo de Grado
Citación: Aparicio López, C. A. (2014). Uso de material reciclado de la industria del cobre en la producción de concreto. Pontificia Universidad Javeriana, Cali. Tomado de (http://hdl.handle.net/11522/3152).


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