Comparación de hormigones elaborados con dosificación de 210 kg/cm2 con y sin adición de ceniza de cáscara de huevo
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Date
2025-02
Authors
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Volume Title
Publisher
Universidad Técnica de Ambato. Facultad de Ingeniería Civil y Mecánica, Carrera de Ingeniería Civil
Abstract
Agro-industrial waste is a worldwide problem today due to the large amount of waste generated and its poor final disposal. The following experimental work dealt with the production of concrete with a dosage of 210 kilograms per square centimeter, with and without the addition of eggshell ash.
To do this, eggshells were collected for a month, which were dried, ground and calcined. Once the ash was obtained, a detailed characterization of all the materials involved in the dosage was carried out using the Optimum Density Method, including moisture content, density, granulometry and absorption. With this information, concrete mixtures were designed with different percentages of fine aggregate replacement by eggshell ash (5, 15 and 30 percent).
Once the compressive strength tests were carried out, they revealed a differentiated behavior depending on the curing age and the proportion of eggshell ash incorporated. Initially, at 7 days, a 5.23 percent increase in compressive strength was observed with a 5 percent ash substitution, suggesting that a low concentration of this material can enhance the early development of concrete strength. However, the formulations with higher ash additions (15 and 30 percent) did not exhibit this initial improvement, showing a decrease of 13.81 and 22.82 percent, respectively. Subsequently, at 14 days, the samples with 5 and 30 percent additions experienced a 12.03 and 20.99 percent reduction in strength compared to the standard sample. In contrast, the specimens with a 15 percent inclusion did not show a significant decline, remaining within the target range for a 210 kilograms per square centimeter concrete. Finally, the compressive strength test applied at 28 days of age revealed that the specimens with a 15 percent replacement showed a notable increase of 13.96 percent in strength compared to the standard sample. In contrast, the specimens with a 5 percent replacement showed a strength that remained within the target range, indicating that this proportion does not negatively affect strength, although it does not generate a significant increase either. However, the 30 percent replacement was counterproductive, showing a 24.58 percent decrease in strength.
These results demonstrate the potential of eggshell ash as a partial substitute to improve the properties of concrete and encourage continued research and promotion of eco-sustainable practices in the construction industry.
Description
Los residuos agroindustriales hoy en día, son una problemática mundial, debido a la gran cantidad de residuos que se generan y su mala disposición final. El siguiente trabajo experimental, trató sobre la elaboración de hormigones con una dosificación de 210 kilogramos sobre centímetro cuadrado, con y sin adición de ceniza de cáscara de huevo.
Para ello, se recolectaron cáscaras de huevo durante un mes, las cuales fueron secadas, molidas y calcinadas. Una vez obtenida la ceniza, se procedió a la caracterización detallada de todos los materiales involucrados en la dosificación por medio del Método de Densidad Óptima, incluyendo el contenido de humedad, densidad, granulometría y absorción. Con esta información, se diseñaron mezclas de hormigón con diferentes porcentajes de sustitución de agregado fino por ceniza de cáscara de huevo (5, 15 y 30 por ciento).
Una vez realizados los ensayos de resistencia a compresión, revelaron un comportamiento diferenciado según la edad de curado y la proporción incorporada de ceniza de cáscara de huevo. Inicialmente, a los 7 días, se constató un incremento del 5.23 por ciento en la resistencia a compresión con una sustitución de agregado fino por ceniza del 5 por ciento, lo que sugiere que una baja concentración de este material puede potenciar el desarrollo temprano de la resistencia del hormigón. Sin embargo, las formulaciones con mayores adiciones de ceniza (15 y 30 por ciento) no exhibieron esta mejora inicial, mostrando una disminución del 13.81 y 22.82 por ciento, respectivamente. Posteriormente, a los 14 días, las muestras con adiciones del 5 y 30 por ciento experimentaron una reducción del 12.03 y 20.99 por ciento en la resistencia en comparación con la muestra patrón. En contraste, las probetas con una inclusión del 15 por ciento no manifestaron una declinación significativa, manteniéndose dentro del rango objetivo para un hormigón de 210 kilogramos sobre centímetro cuadrado. Finalmente, el ensayo de resistencia a compresión aplicado a los 28 días de edad, reveló que las probetas con una sustitución del 15 por ciento presentaron un notable aumento del 13.96 por ciento en la resistencia en comparación con la muestra patrón. En contraste, las probetas con una sustitución del 5 por ciento mostraron una resistencia que se mantuvo dentro del rango objetivo, indicando que esta proporción no afecta negativamente la resistencia, aunque tampoco genera un aumento significativo. Sin embargo, la sustitución del 30 por ciento resultó contraproducente, evidenciándose una disminución del 24. 58 por ciento en la resistencia.
Estos resultados demuestran el potencial de la ceniza de cáscara de huevo como sustituto parcial para mejorar las propiedades del hormigón además impulsan a continuar investigando y promoviendo prácticas eco – sostenibles en la industria de la construcción.
Keywords
RESIDUOS AGROINDUSTRIALES, CÁSCARA DE HUEVO, PROBETAS DE HORMIGÓN, RESISTENCIA A COMPRESIÓN, SOSTENIBILIDAD