Este artículo es de tipo experimental, ya que se evaluó el comportamiento que tiene el concreto estructural al agregarle PVC en sustitución del agregado fino en un 20%, 30% y 40%. Se determinaron las propiedades físicas del policloruro de vinilo (PVC) y los agregados (fino y grueso), obteniendo que el peso específico del PVC es de 1.14 gr/cm3 y del agregado fino es de 2.59 gr/cm3. Se hicieron pruebas de granulometría, peso específico, contenido de humedad, resistencia a la compresión, flexión y tracción. Del mismo modo se desarrolló un concreto patrón y concretos reemplazando el agregado fino en ciertas cantidades de PVC triturado. Como resultado de los ensayos de resistencia a la compresión se tiene que para el concreto patrón la resistencia es de 242 kg/cm2, para un concreto teniendo un 20% de PVC es de 214 kg/cm2, para un 30% de PVC es de 209 kg/cm2 y para un 40% de PVC es de 153 kg/cm2. Para la prueba de resistencia a flexión a mayor porcentaje de PVC la resistencia tiende a disminuir, pero estando dentro de los límites permitidos de la norma técnica. / This article is of an experimental nature, since the behavior of structural concrete was evaluated by adding PVC to replace the fine aggregate by 20%, 30% and 40%. The physical properties of polyvinyl chloride (PVC) and the aggregates (fine and coarse) were determined, obtaining that the specific weight of PVC is 1.14 g/cm3 and that of the fine aggregate is 2.59 g/cm3. Tests were carried out on granulometry, specific weight, moisture content, compressive strength, flexural strength and tensile strength. In the same way, a standard concrete and concretes were developed by replacing the fine aggregate with certain quantities of crushed PVC. As a result of the compressive strength tests, for the standard concrete the resistance is 242 kg/cm2, for a concrete with 20% PVC it is 214 kg/cm2, for 30% PVC it is 209 kg/cm2 and for 40% PVC it is 153 kg/cm2. For the flexural strength test, the higher the percentage of PVC, the resistance tends to decrease, but is within the limits allowed by the technical standard.

Esta investigación analiza, mediante un estudio experimental, los efectos en las propiedades mecánicas y reológicas del concreto estructural con incorporación de caucho y microsílice (CCM). Se elaboraron 10 diseños de mezcla de CCM con una relación a/c de 0.50 y 340 kg cemento tipo I, reemplazos parciales de caucho de 0, 5, 10, 15 y 20% y microsílice de 0 y 2%, de arena y cemento respectivamente. Además, se incluyó un aditivo superplastificante MasterEase 3900 y un retardante MasterSet R800. La piedra empleada posee un TMN de 3/4" y cumple con la granulometría para Huso 67, la arena y el caucho granulado tienen módulos de fineza de 2.9 y 4.6 respectivamente. La propiedad de resistencia a la compresión fue tomada a los 1, 7 y 28 días de curado; y tracción a los 14 y 28 días de curado. Los resultados de la reología indicaron que las mezclas que contenían 20% de reemplazo de arena por caucho presentaron incompatibilidad con los aditivos lo que conllevo a una falta de consistencia en dichos diseños, con respecto a los demás diseños con reemplazo de caucho de hasta 15%, estos presentaron una mejor conservación de su asentamiento en el tiempo, una disminución en su peso unitario hasta en 8.4%, un aumento en el calor de hidratación inicial lo que conllevo a la obtención de mayores temperaturas del concreto y por último se observó un aumento en el contenido de aire hasta en 1.7%. Al incorporar microsílice en los diseños con caucho se observó que el asentamiento no presentó variaciones significativas, el peso unitario disminuyó en 1.9%, la temperatura del concreto aumentó y se obtuvieron mayores contenidos de aire hasta en 2.5%. Los resultados de las propiedades mecánicas indican que, a mayor contenido de caucho, disminuye la resistencia a la tracción hasta en 35.0% y a la compresión hasta en 43.3%; sin embargo, al adicionar microsílice a los diseños con caucho, la resistencia a la compresión aumentó hasta en un 9.8% y la resistencia a la tracción disminuyó hasta en un 14.8%. / This research analyzes, through an experimental study, the effects on the mechanical and rheological properties of structural concrete with incorporation of rubber and microsilica (CRM). In this investigation, 10 CCM mixture designs were developed with a w / c ratio of 0.50 and 340 kg of type I cement, partial replacements of rubber of 0, 5, 10, 15 and 20% and microsilica of 0 and 2%, of sand and cement respectively. In addition, a MasterEase 3900 superplasticizer additive and a MasterSet R800 retarder were included. The stone used has a maximum size of 3/4” and complies with the granulometry for Huso 67, sand and granulated rubber have fineness modulus of 2.9 and 4.58 respectively. The property of compressive strength was taken at 1, 7 and 28 days of curing; and tensile strength at 14 and 28 days of curing. The rheology results indicated that the mixtures containing 20% replacement of sand by rubber presented incompatibility with the additives, which led to a lack of consistency in these designs, with respect to the other designs with rubber replacement of up to 15%, these presented a better conservation of their slump over time, a decrease in their unit weight of up to 8.4%, an increase in the initial heat of hydration, which led to higher concrete temperatures and, finally, an increase of up to 1.7% in air content was observed. By incorporating microsilica in rubber designs, it was observed that the slump did not present significant variations, the unit weight decreased of up to 1.9%, the temperature of the concrete increased, and higher air of up to 2.5% contents were obtained. The results of the mechanical properties indicate that, the increase of the rubber content, the decrease of the tensile strength up to 35.0% and compressive strength up to 43.4%; however, when adding microsilica the compressive strength increased up to 9.8% and the tensile strength decreased up to 14.8%. / Trabajo de investigación

En los últimos años, el crecimiento poblacional ha representado un reto ingenieril para brindar calidad de vida a las personas mediante la construcción de edificios multifamiliares elaborados a base de concreto armado. Sin embargo, estos producen el 36% del consumo de energía y el 39% de emisiones de CO2 a nivel mundial. En este sentido, en el Perú en el año 2019, se produjo un estimado de 10,6 millones de toneladas de cemento y un consumo de 74.2 millones de toneladas de arena y piedra, siendo perjudicial para el medio ambiente. Por otro lado, las llantas en desuso se han incrementado en los últimos años, proyectándose para el 2020 un estimado de 50 mil toneladas; una vez desechadas, estas generan efectos perjudiciales para el ambiente, ya sea por desintegración natural o por su incineración. Dicho esto, el proyecto de investigación pretende brindar una propuesta para reducir el impacto ambiental implementando caucho, proveniente del reciclaje de llantas, y microsílice como reemplazos parciales de la arena y el cemento respectivamente, con el fin de obtener diseños de mezcla eco amigable y que cumplan con los requerimientos de resistencia y durabilidad para ser empleados en elementos verticales estructurales. En esta investigación, se empleó el caucho reciclado en 0, 5, 10 y 15% y la microsílice en 2% como reemplazo parcial de la arena y el cemento respectivamente. De esta manera, se evaluaron 10 diseños de mezcla de concreto en estado fresco, analizando sus propiedades de revenimiento, temperatura, contenido de aire y peso unitario; y en estado endurecido, lo concerniente a su resistencia a la compresión y tracción. Además, se empleó un modelo matemático para determinar su durabilidad en base al grado de permeabilidad al ion cloruro. Por último, se recopilaron los resultados de resistencia y propiedades en estado fresco, se añadió el análisis del costo por m3 de diseño, la cantidad de emisiones de CO2 y en base a estos criterios se realizó un ranking a fin de obtener tres mezclas óptimas. Los resultados indican que el concreto con caucho y microsílice en estado fresco aumenta el revenimiento en el tiempo y el contenido de aire, y disminuye la densidad. En estado endurecido disminuye la resistencia a la compresión, tracción y la durabilidad. Además, los costos se incrementan con respecto al convencional hasta en S/ 39.50 y se disminuye la huella de carbono hasta en 56.19 kg CO2 por metro cubico cuando se reemplaza 15% de arena por caucho y 2% de cemento por microsílice. / In recent years, population growth has represented an engineering challenge to provide quality of life to people through the construction of multi-family buildings made of reinforced concrete. However, these produce 36% of energy consumption and 39% of CO2 emissions worldwide. In this way, Peru in 2019, there was an estimated 10.6 million tons of cement and a consumption of 74.2 million tons of sand and stone, being harmful to the environment. On the other hand, disused tires have increased in recent years, with an estimated 50 thousand tons projected for 2020; once discarded, they generate harmful effects for the environment, either by natural disintegration or by burning. That said, the research project aims to provide a proposal to reduce the environmental impact by implementing rubber, from the recycling of tires, and microsilica as a partial replacement for sand and cement respectively, in order to obtain eco-friendly mix designs that comply with the requirements of resistance and durability to be used in vertical structural elements. In this research, recycled rubber was used in 0, 5, 10 and 15% and microsilica in 2% as a partial replacement for sand and cement respectively. In this way, 10 concrete mix designs were evaluated in a fresh state, analyzing their slump properties, temperature, air content and unit weight; and in the hardened state, concerning its resistance to compression and traction. In addition, a mathematical model was used to determine its durability based on the degree of permeability to chloride ion. Finally, the results of resistance and properties in fresh state were collected, the analysis of the cost per m3 of design, the amount of CO2 emissions was added and based on these criteria a ranking was carried out in order to obtain three optimal mixtures. The results indicate that concrete with rubber and microsilica in a fresh state increases slump over time and air content and decreases density. In the hardened state, the resistance to compression, traction and durability decrease. In addition, costs with respect to the conventional one by up to S / 39.50 and the carbon footprint is reduced by up to 56.19 kg CO2 per cubic meter when 15% of sand is replaced by rubber and 2% of cement by microsilica. / Tesis