Evaluación del comportamiento de cenizas volantes obtenidas del bagazo de caña de azúcar como sustitución parcial del cemento en el diseño de mezclas de concreto de resistencias altas

Abstract

En las plantas de producción de azúcar en Venezuela se generan grandes cantidades de desechos, provenientes de la combustión del bagazo de caña de azúcar utilizado como combustible para la producción de energía. Las cenizas resultantes de este proceso son depositadas por medios hidráulicos en una laguna de sedimentación; la mayoría de este material es utilizado en la elaboración de fertilizantes, siendo la cantidad restante problemática, ya que si no posee una disposición adecuada provocan un alto nivel de contaminación ambiental en la zona. Debido a que la ceniza es un material puzolánico, con antecedentes de que posee capacidad cementante, se idea una forma de utilizar estos desechos industriales, incorporándolos como sustituto parcial del cemento en mezclas de concreto. El siguiente Trabajo Especial de Grado se realizó con la finalidad de evaluar el comportamiento de las cenizas volantes provenientes de la combustión del bagazo de caña de azúcar como sustitución parcial del cemento en el diseño de mezclas de concretos de resistencias altas, utilizando la finura natural del material, mediante la caracterización del concreto en estado fresco y el contraste con mezclas patrones, a través de la caracterización del concreto en estado endurecido. Se evaluaron resistencias de diseño de 280 Kg/cm2 y 350 Kg/cm3 y proporciones de sustitución del material de 5%, 10% y 15%. La metodología de la investigación fue organizada para lograr los objetivos planteados a través del siguiente procedimiento: Caracterización de los agregados; Caracterización de las cenizas volantes; Diseño de mezclas; Elaboración de probetas; Caracterización del concreto en estado fresco; Curado; Caracterización del concreto en estado endurecido. Ésta comprende una serie de ensayos respaldados por normativas, que permitieron establecer parámetros de aceptación y rechazo de la calidad de las muestras elaboradas, en función de su resistencia, módulo de elasticidad, velocidad de pulso ultrasónico y peso unitario. Las muestras con cenizas volantes presentaron disminución del asentamiento en función al aumento de proporción de ceniza, el cual es atribuido a la capacidad de absorción del material. Los resultados obtenidos de esta investigación demuestran la factibilidad del uso de cenizas volantes como sustitución parcial del cemento en mezclas de resistencias altas con proporciones de hasta 15%, obteniendo un comportamiento de las resistencias estudiadas aceptable en una sustitución de hasta 10%.