Relación Estrés-Deformación del Concreto Geopolimérico Con Goma con Escoria y Ceniza Volante
Autores: Azunna, Sunday U.; Aziz, Farah N. A. A.; Rashid, Raizal S. M.; Mahsum, Ernaleza B.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Relación Estrés-Deformación del Concreto Geopolimérico Con Goma con Escoria y Ceniza Volante
Categoría
Ciencias de los Materiales
Subcategoría
Materiales estructurales
Palabras clave
Concreto goma
Concreto geopolimérico
Resistencia al impacto
Goma
Resistencia a la compresión
Propiedades mecánicas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 17
Citaciones: Sin citaciones
El concreto rubberizado es un material más ecológico que el concreto natural, ya que ayuda a reducir los problemas de disposición de caucho y tiene una resistencia al impacto superior. Por otro lado, el concreto geopolimérico es un concreto económico con propiedades mecánicas más altas que el concreto nominal, que utiliza cenizas volantes y escoria, entre otros residuos sólidos industriales, para reducir la huella de carbono. El concreto geopolimérico rubberizado (RuGPC) combina las ventajas de ambos tipos de concreto, y es necesario comprender a fondo sus características de compresión dinámica para su uso en componentes relacionados con la resistencia al impacto. A pesar de las ventajas del RuGPC, predecir sus características mecánicas a veces es difícil debido a las variaciones en el tipo y la combinación de aglutinantes. Esta investigación investigó el efecto combinado de la escoria de alto horno granulada (GGBFS) y las cenizas volantes (FA) en la trabajabilidad, la resistencia a la compresión y las características de tensión-deformación del RuGPC con caucho en reemplazos de agregado fino del 0%, 10% y 20%. Posteriormente, se evaluaron la absorción de energía y las características dúctiles a través de la tenacidad del concreto y el índice de ductilidad. Se propusieron modelos numéricos para la resistencia a la compresión del cubo, el módulo de elasticidad y la deformación máxima del RuGPC en diferentes porcentajes de caucho triturado. Se encontró que el RuGPC hecho con GGBFS/FA tenía características de tensión-deformación similares a las del RuGPC basado en FA y MK. Con un reemplazo del 20% de agregado de caucho triturado, la trabajabilidad, la resistencia a la compresión, el módulo de elasticidad y la tensión máxima del RuGPC se redujeron en un 8.33%, 34.67%, 43.42% y 44.97%, mientras que la relación de Poisson, la deformación máxima y la deformación última aumentaron en un 30.34%, 8.56% y 55.84%, respectivamente. La tenacidad del concreto y el índice de ductilidad aumentaron en un 22.4% y 156.67%. Los resultados calculados del modelo propuesto, con valores R de 0.9508, 0.9935 y 0.9762, muestran una alta consistencia con los datos experimentales. El RuGPC demuestra una alta capacidad de absorción de energía, lo que lo convierte en un material de construcción adecuado para estructuras que requieren alta resistencia al impacto.
Descripción
El concreto rubberizado es un material más ecológico que el concreto natural, ya que ayuda a reducir los problemas de disposición de caucho y tiene una resistencia al impacto superior. Por otro lado, el concreto geopolimérico es un concreto económico con propiedades mecánicas más altas que el concreto nominal, que utiliza cenizas volantes y escoria, entre otros residuos sólidos industriales, para reducir la huella de carbono. El concreto geopolimérico rubberizado (RuGPC) combina las ventajas de ambos tipos de concreto, y es necesario comprender a fondo sus características de compresión dinámica para su uso en componentes relacionados con la resistencia al impacto. A pesar de las ventajas del RuGPC, predecir sus características mecánicas a veces es difícil debido a las variaciones en el tipo y la combinación de aglutinantes. Esta investigación investigó el efecto combinado de la escoria de alto horno granulada (GGBFS) y las cenizas volantes (FA) en la trabajabilidad, la resistencia a la compresión y las características de tensión-deformación del RuGPC con caucho en reemplazos de agregado fino del 0%, 10% y 20%. Posteriormente, se evaluaron la absorción de energía y las características dúctiles a través de la tenacidad del concreto y el índice de ductilidad. Se propusieron modelos numéricos para la resistencia a la compresión del cubo, el módulo de elasticidad y la deformación máxima del RuGPC en diferentes porcentajes de caucho triturado. Se encontró que el RuGPC hecho con GGBFS/FA tenía características de tensión-deformación similares a las del RuGPC basado en FA y MK. Con un reemplazo del 20% de agregado de caucho triturado, la trabajabilidad, la resistencia a la compresión, el módulo de elasticidad y la tensión máxima del RuGPC se redujeron en un 8.33%, 34.67%, 43.42% y 44.97%, mientras que la relación de Poisson, la deformación máxima y la deformación última aumentaron en un 30.34%, 8.56% y 55.84%, respectivamente. La tenacidad del concreto y el índice de ductilidad aumentaron en un 22.4% y 156.67%. Los resultados calculados del modelo propuesto, con valores R de 0.9508, 0.9935 y 0.9762, muestran una alta consistencia con los datos experimentales. El RuGPC demuestra una alta capacidad de absorción de energía, lo que lo convierte en un material de construcción adecuado para estructuras que requieren alta resistencia al impacto.