Evaluación de las características físico-mecánicas de adoquines fabricados con adiciones de caucho triturado proveniente de llantas y polvo de ceniza procedente del carbón

Este trabajo de grado evalúa el comportamiento mecánico de adoquines de concreto permeable, fabricados con una sustitución en peso del agregado grueso por caucho triturado, en una proporción del 12% y adición en peso de ceniza de carbón en proporción del 6% como sustituto parcial del cemento, respec...

Full description

Autores:
Pava Conde, Jhon Alejandro
Vargas Rodríguez, Jorge Iván
Tipo de recurso:
Trabajo de grado de pregrado
Fecha de publicación:
2025
Institución:
Universidad de Ibagué
Repositorio:
Repositorio Universidad de Ibagué
Idioma:
spa
OAI Identifier:
oai:repositorio.unibague.edu.co:20.500.12313/5549
Acceso en línea:
https://hdl.handle.net/20.500.12313/5549
Palabra clave:
Adoquines - Características físico-mecánicas
Concreto permeable
Caucho triturado
Ceniza de carbón
Adoquines
Porosidad
Sostenibilidad
Diseño de mezcla
Pervious concrete
Crushed rubber
Coal ash
Paving blocks
Porosity
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Mix design
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description Este trabajo de grado evalúa el comportamiento mecánico de adoquines de concreto permeable, fabricados con una sustitución en peso del agregado grueso por caucho triturado, en una proporción del 12% y adición en peso de ceniza de carbón en proporción del 6% como sustituto parcial del cemento, respectivamente. Con el objetivo de mejorar sus propiedades físico-mecánicas y aportar al desarrollo sostenible mediante el aprovechamiento de residuos. El estudio, de carácter experimental y cuantitativo, donde se fabricaron 30 adoquines, con dos tipos de mezcla diferentes, uno convencional, y el otro con adición de materiales reciclables. El diseño de mezcla se orientó a maximizar la porosidad, eliminando completamente la arena para incrementar la relación de vacíos y así mejorar la capacidad de drenaje del adoquín. La investigación se desarrolló en el laboratorio de suelos y materiales de la Universidad de Ibagué mediante ensayos experimentales de absorción, flexión y compresión bajo normas técnicas INV y NTC. Los resultados mostraron que, aunque los adoquines obtuvieron alta capacidad de permeabilidad, la adición de estos materiales reciclables perjudica la durabilidad y resistencia de los adoquines permeables. Impidiendo aplicaciones futuras ya que no cumplen con la normativa vigente.
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El diseño de mezcla se orientó a maximizar la porosidad, eliminando completamente la arena para incrementar la relación de vacíos y así mejorar la capacidad de drenaje del adoquín. La investigación se desarrolló en el laboratorio de suelos y materiales de la Universidad de Ibagué mediante ensayos experimentales de absorción, flexión y compresión bajo normas técnicas INV y NTC. Los resultados mostraron que, aunque los adoquines obtuvieron alta capacidad de permeabilidad, la adición de estos materiales reciclables perjudica la durabilidad y resistencia de los adoquines permeables. Impidiendo aplicaciones futuras ya que no cumplen con la normativa vigente.This graduate work evaluates the mechanical behavior of permeable concrete pavers, manufactured with a 12% substitution in weight of the coarse aggregate by crushed rubber and a 6% addition in weight of coal ash as a partial cement substitute, respectively. The objective was to improve its physical-mechanical properties and contribute to sustainable development through the use of waste. The study, of an experimental and quantitative nature, where 30 pavers were manufactured, with two different types of mixes, one conventional, and the other with the addition of recyclable materials. The mix design was oriented to maximize porosity, completely eliminating sand to increase the void ratio and thus improve the drainage capacity of the pavers. The research was carried out at the soils and materials laboratory of the University of Ibagué by means of experimental absorption, flexural and compression tests under INV and NTC technical standards. The results showed that the addition of these recyclable materials impairs the durability and strength of the permeable pavers. This prevents future applications since they do not comply with current regulations.PregradoIngeniero CivilIntroducción. 2 Descripción del problema .... 4 Planteamiento del Problema.... 4 Justificación.... 6 Objetivos . 7 Objetivo General: 7 Objetivos Específicos: ... 7 Marco de Referencia... 8 Antecedentes . 8 Marco conceptual ....11 Marco normativo.17 Metodología.23 Naturaleza de la investigación23 Fases de la Investigación ..24 Revisión bibliográfica .24 Diseño de adoquines .24 Obtención de materiales .28 Ensayos de caracterización .30 Diseño de mezcla .50 Proceso constructivo..53 Pruebas físico-mecánicas de los adoquines .55 Análisis de resultados 63 Elaboración del documento..64 Resultados y Discusiones...65 Análisis granulométrico del agregado grueso (INV E 213-13)...65 Densidad y absorción del agregado grueso (INV E 223 -13) ....70 Presencia de impurezas del agregado...71 Densidad del Cemento Hidráulico ....72 Resistencia a la degradación – Maquina de los ángeles (INV E 218 – 13) ...72 Resistencia a la degradación por abrasión – Micro-Deval. (INV E 238 -13)..73 Densidad de Bulk y Porcentaje de Vacíos de los agregados (INV E - 217 -13) .74 Diseño de Mezcla con dosificación de cantidades:....76 Dimensionamiento final de los Adoquines ..79 Resistencia a la compresión de los adoquines. (INV E 426–13)....81 Resistencia a la Flexo tracción de los adoquines (NTC 2017)..84 Absorción de los adoquines (NTC 2017) ....86 Prueba de Permeabilidad de los adoquines (ASTM 1701)...87 Conclusiones y recomendaciones ....90 Conclusiones.90 Recomendaciones...93 Referencias bibliográficas...95 Anexos: Participación - Adoquines Permeables No Convencionales..100114 páginasapplication/pdfPava Conde, J y Vargas Rodríguez, J. (2025). Evaluación de las características físico-mecánicas de adoquines fabricados con adiciones de caucho triturado proveniente de llantas y polvo de ceniza procedente del carbón. [Trabajo de grado, Universidad de Ibagué]. https://hdl.handle.net/20.500.12313/5549https://hdl.handle.net/20.500.12313/5549spaUniversidad de IbaguéIngenieríaIbaguéIngeniería CivilAmelia Juncos. (2020, 30 de enero). Pavimentos de Adoquines, un poco de Historia. Hiperpiedras. Recuperado de Hiperpiedras, donde se indica que el primer adoquín labrado se originó hace 25 siglos, evolucionado por la ingeniería romana.ASTM C1701/C1701M −09. (2009). Standard Test Method for Surface Infiltration Rate of Permeable Unit Pavement Systems. ASTM InternationalAyala-López, J. E., Gil-Ahumada, E., Cornejo-Ramos, R. D., & Muñoz-Pérez, S. P. (2022). Metodologías empleadas para la producción de concreto permeable usando parcialmente materiales reciclados como agregados: una revisión literaria. TecnoLógicas, 25(53), e2088. https://doi.org/10.22430/22565337.2088Bendezú Ulloa, J. C., & Amorós Morote, C. E. (2019). 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