Huamán Tanta, Martha GladysIrigoin Bustamante, Clever Wilson2024-09-172024-09-172024-09-02Irigoin, C. (2024), Sustitución de cemento por cal al 10, 20, 30 y 40% para elaborar un concreto f’c 350 kg/cm2, Chota [Tesis para optar el titulo profesional de ingeniero civil]. Universidad Nacional Autónoma de Chota, Cajamarca, Perú.http://hdl.handle.net/20.500.14142/562La investigación tuvo por objetivo evaluar el comportamiento físico mecánico al sustituir el cemento por cal hidratada al 10, 20, 30 y 40% para elaborar un concreto f’c= 350 kg/cm2 en la provincia de Chota. La muestra consistió en 45 probetas de concreto producidas con diferentes porcentajes de cal como sustituto parcial del cemento que, se curaron a los 7, 14 y 28 días. Inicialmente se analizó la cal hidratada verificando que, cumple con los requisitos químicos establecidos por la norma UNE 459-1 (AENOR, 2016), aunque presenta un alto porcentaje de absorción; también se verifico que, los agregados cumplen con la NTP 400.037 (INACAL, 2021). Luego se diseñó la mezcla base para el concreto, y se procedió a reemplazar el cemento por cal (10, 20, 30 y 40%). Se observó que el concreto en estado fresco presenta una mayor trabajabilidad a medida que se incrementa el porcentaje de cal, pero se mantiene dentro del rango plástico recomendado (3”-4”). Además, el peso unitario y segregación del concreto fresco disminuyen con el aumento de la cantidad de cal en la mezcla. También, se comprobó que la resistencia a compresión del concreto se reduce a medida que se aumenta el porcentaje de cal, pero solo las muestras con 10% de cal cumplen con la resistencia. Sin embargo, el uso de cal como reemplazo del cemento tiene beneficios en términos de reducción de absorción y eflorescencia del concreto, lo que lo hace viable para condiciones climáticas adversas. En conclusión, se encontró que un reemplazo del 10% de cal permite alcanzar la resistencia deseada (374.95 kg/cm2) y mejorar las características físicas del concreto.ÍNDICE DE CONTENIDOS RESUMEN .................................................................................................................... xii ABSTRACT ................................................................................................................. xiii CAPÍTULO I. INTRODUCCIÓN ...............................................................................14 1.1. Planteamiento del problema............................................................................... 14 1.2. Formulación del problema ................................................................................. 18 1.3. Justificación ......................................................................................................... 18 1.4. Delimitación de la investigación......................................................................... 21 1.5. Limitaciones......................................................................................................... 23 1.6. Objetivos .............................................................................................................. 23 1.6.1. Objetivo general.................................................................................................. 23 1.6.2. Objetivos específicos .......................................................................................... 23 CAPÍTULO II. MARCO TEÓRICO ..........................................................................25 2.1. Antecedentes ........................................................................................................ 25 2.1.1. Antecedentes internacionales.............................................................................. 25 2.1.2. Antecedentes nacionales ..................................................................................... 33 2.1.3. Antecedentes regionales ..................................................................................... 36 2.2. Bases teórico – científicas ................................................................................... 37 2.2.1. Desarrollo sostenible en la construcción: Remplazo del cemento por cal en la producción de concreto................................................................................................... 37 2.2.2. Comportamiento de la cal hidratada en la mezcla de concreto .......................... 40 2.2.3. Uso de la cal para resistencias altas a compresión del concreto ......................... 41 2.2.4. Rigidización del concreto a edades tempranas y su relación al utilizar cal ........ 42 2.2.5. Comportamiento físico de la cal en una mezcla de concreto.............................. 44 2.2.6. Sustitución del cemento por cal para elaborar concreto de alta resistencia ........ 46 2.3. Marco conceptual ................................................................................................ 50 2.3.1. Cal ....................................................................................................................... 50 2.3.2. Cemento .............................................................................................................. 56 2.3.3. Agregados ........................................................................................................... 60 v2.3.4. Concreto de alta resistencia ................................................................................ 65 2.3.5. Propiedades del concreto en estado fresco ......................................................... 72 2.3.6. Proceso de fraguado y endurecimiento ............................................................... 76 2.3.7. Curado del concreto ............................................................................................ 77 2.3.8. Propiedades del concreto en estado endurecido ................................................. 78 2.4. Hipótesis ............................................................................................................... 82 2.5. Operacionalización de variables ........................................................................ 82 2.5.1. Variable independiente: Sustitución del cemento por cal................................... 82 2.5.2. Variable dependiente: Concreto f’c= 350 kg/cm2 .............................................. 82 CAPÍTULO III. MARCO METODOLÓGICO .........................................................84 3.1. Tipo y nivel de investigación .............................................................................. 84 3.2. Diseño de investigación ....................................................................................... 85 3.3. Métodos de investigación .................................................................................... 87 3.4. Población, muestra y muestreo .......................................................................... 88 3.4.1. Población ............................................................................................................ 88 3.4.2. Muestreo ............................................................................................................. 88 3.4.3. Muestra ............................................................................................................... 88 3.5. Técnicas e instrumentos de recolección de datos ............................................. 89 3.5.1. Técnicas .............................................................................................................. 89 3.5.2. Instrumentos ....................................................................................................... 91 3.6. Técnicas de procesamiento y análisis de datos ................................................. 93 3.6.1. Proceso de obtención de los datos ...................................................................... 93 3.6.2. Procesamiento de datos..................................................................................... 127 3.6.3. Análisis de datos ............................................................................................... 127 3.7. Aspectos éticos ................................................................................................... 127 CAPÍTULO IV. RESULTADOS Y DISCUSIÓN ....................................................129 4.1. Descripción de resultados ................................................................................. 129 4.1.1. Propiedades químicas y físicas de la cal ........................................................... 129 4.1.2. Diseño de mezclas para concreto de alta resistencia ........................................ 135 4.1.3. Propiedades en estado fresco del concreto de alta resistencia con cal.............. 142 vivii 4.1.4. Propiedades en estado endurecido del concreto de alta resistencia con cal...... 151 4.2. Discusión de resultados..................................................................................... 166 4.3. Contrastación de hipótesis................................................................................ 179 CAPÍTULO V. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES .............................185 5.1. Conclusiones ...................................................................................................... 185 5.2. Recomendaciones y/o sugerencias ................................................................... 187 CAPÍTULO VI. REFERENCIAS ..............................................................................189 CAPÍTULO VII. ANEXOS ........................................................................................202 Anexo A. Matriz de consistencia.................................................................................. 202 Anexo B. Panel fotográfico .......................................................................................... 203 Anexo C. Ficha técnica del cemento ............................................................................ 222 Anexo D. Ensayos físico químicos de la cal ................................................................ 223 Anexo E. Ensayos al agregado fino y grueso ............................................................... 224 Anexo F. Diseño de mezclas ........................................................................................ 225 Anexo G. Ensayo preliminar de resistencia del concreto con aditivo y sin aditivo ..... 226 Anexo H. Propiedades del concreto ............................................................................. 227application/pdfspainfo:eu-repo/semantics/openAccesshttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/Remplazo parcialCal hidratadaResistencia a compresiónAsentamiento, cemento PortlandConcretoinfo:eu-repo/semantics/bachelorThesishttp://purl.org/pe-repo/ocde/ford#2.01.00