Evaluación de las propiedades físicas y mecánicas para la elaboración de concreto con la adición de ceniza de la fibra de cáscara de papa

El presente trabajo experimental tuvo como propósito analizar las propiedades físicas y mecánicas de mezclas de concreto de resistencia normal, en las cuales se reemplazó parcialmente el agregado fino por ceniza obtenida a partir de la fibra de cáscara de papa. Esta propuesta nace como una alternati...

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Hlavní autor: Morocho Chunga Erik Fabián (author)
Médium: bachelorThesis
Vydáno: 2025
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On-line přístup:https://repositorio.uta.edu.ec/handle/123456789/45212
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description El presente trabajo experimental tuvo como propósito analizar las propiedades físicas y mecánicas de mezclas de concreto de resistencia normal, en las cuales se reemplazó parcialmente el agregado fino por ceniza obtenida a partir de la fibra de cáscara de papa. Esta propuesta nace como una alternativa sostenible ante la disminución de recursos naturales, específicamente agregados finos, y al mismo tiempo busca darles un uso productivo a residuos agroindustriales que comúnmente se desechan sin control, afectando al medio ambiente. Para llevar a cabo esta investigación, se planificaron tres etapas. En la primera se recolectaron cáscaras de papa provenientes de establecimientos locales de comida, las cuales fueron sometidas a un proceso de secado, pulverización y posteriormente a un tratamiento térmico mediante pirólisis para obtener la ceniza. En la segunda fase, se elaboraron mezclas de concreto donde se sustituyó el agregado fino por ceniza en porcentajes de 2.5 %, 5 % y 7.5 %, además de una mezcla patrón sin ningún tipo de aditivo. Finalmente, en la tercera fase se realizaron ensayos de resistencia a la compresión a los 7, 14 y 28 días de curado, basados en las normas NTE INEN y ACI. Los resultados obtenidos reflejaron que la incorporación de ceniza de cáscara de papa mejoró notablemente la resistencia a la compresión del concreto en comparación con la mezcla tradicional. La mayor resistencia se registró en la dosificación con un 5 % de ceniza, alcanzando 252.64 kg/cm² a los 28 días de curado, superando al concreto patrón que logró 241.36 kg/cm². Por su parte, la mezcla con un 2.5 % de ceniza también mostró una mejora al alcanzar 247.12 kg/cm², mientras que la dosificación con un 7.5 % presentó una leve disminución, obteniendo 243.18 kg/cm². Estos resultados confirman que, cuando se utiliza en proporciones adecuadas y un mejor control en temperaturas, este tipo de aditivo puede contribuir a optimizar las propiedades mecánicas del concreto. En conclusión, se determinó que la ceniza de cáscara de papa, utilizada como aditivo puzolánico, es una opción viable para la fabricación de concretos de resistencia normal. Además de mejorar el desempeño del material, permite reutilizar residuos orgánicos y aporta a la sostenibilidad ambiental, lo que representa una alternativa práctica y responsable para el sector de la construcción.
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En la primera se recolectaron cáscaras de papa provenientes de establecimientos locales de comida, las cuales fueron sometidas a un proceso de secado, pulverización y posteriormente a un tratamiento térmico mediante pirólisis para obtener la ceniza. En la segunda fase, se elaboraron mezclas de concreto donde se sustituyó el agregado fino por ceniza en porcentajes de 2.5 %, 5 % y 7.5 %, además de una mezcla patrón sin ningún tipo de aditivo. Finalmente, en la tercera fase se realizaron ensayos de resistencia a la compresión a los 7, 14 y 28 días de curado, basados en las normas NTE INEN y ACI. Los resultados obtenidos reflejaron que la incorporación de ceniza de cáscara de papa mejoró notablemente la resistencia a la compresión del concreto en comparación con la mezcla tradicional. La mayor resistencia se registró en la dosificación con un 5 % de ceniza, alcanzando 252.64 kg/cm² a los 28 días de curado, superando al concreto patrón que logró 241.36 kg/cm². Por su parte, la mezcla con un 2.5 % de ceniza también mostró una mejora al alcanzar 247.12 kg/cm², mientras que la dosificación con un 7.5 % presentó una leve disminución, obteniendo 243.18 kg/cm². Estos resultados confirman que, cuando se utiliza en proporciones adecuadas y un mejor control en temperaturas, este tipo de aditivo puede contribuir a optimizar las propiedades mecánicas del concreto. En conclusión, se determinó que la ceniza de cáscara de papa, utilizada como aditivo puzolánico, es una opción viable para la fabricación de concretos de resistencia normal. Además de mejorar el desempeño del material, permite reutilizar residuos orgánicos y aporta a la sostenibilidad ambiental, lo que representa una alternativa práctica y responsable para el sector de la construcción.The purpose of this experimental work was to analyze the physical and mechanical properties of normal-strength concrete mixes in which the fine aggregate was partially replaced by ash obtained from potato peel fiber. This proposal was born as a sustainable alternative to the reduction of natural resources, specifically fine aggregates, and at the same time it seeks to give a productive use to agroindustrial waste that is commonly discarded without control, affecting the environment. To carry out this research, three stages were planned. In the first stage, potato peels were collected from local food establishments, which were subjected to a drying and pulverization process and then to a thermal treatment by pyrolysis to obtain the ash. In the second phase, concrete mixtures were prepared in which the fine aggregate was replaced by ash in percentages of 2.5%, 5% and 7.5%, in addition to a standard mixture without any type of additive. Finally, in the third phase, compressive strength tests were carried out at 7, 14 and 28 days of curing, based on NTE INEN and ACI standards. The results obtained showed that the incorporation of potato peel ash significantly improved the compressive strength of the concrete compared to the traditional mix. The highest strength was recorded in the dosage with 5 % ash, reaching 252.64 kg/cm² at 28 days of curing, surpassing the standard concrete, which achieved 241.36 kg/cm². The mix with 2.5 % ash also showed an improvement, reaching 247.12 kg/cm², while the dosage with 7.5 % ash showed a slight decrease, obtaining 243.18 kg/cm². These results confirm that, when used in adequate proportions and with better temperature control, this type of admixture can contribute to optimize the mechanical properties of concrete. In conclusion, it was determined that potato peel ash, used as a pozzolanic admixture, is a viable option for the manufacture of normal-strength concrete. In addition to improving the performance of the material, it allows the reuse of organic wastes and contributes to environmental sustainability, which represents a practical and responsible alternative for the construction sectorIngeniería Civil y Mecánica. Carrera Ingeniería CivilUreña Aguirre Maritza Elizabeth2025-07-31T15:50:04Z2025info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisapplication/pdfhttps://repositorio.uta.edu.ec/handle/123456789/45212esinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositorio Universidad Técnica de Ambatoinstname:Universidad Técnica de Ambatoinstacron:UTA2026-02-20T22:27:02Zoai:repositorio.uta.edu.ec:123456789/45212Institucionalhttps://repositorio.uta.edu.ec/Universidad públicahttps://uta.edu.ec/https://repositorio.uta.edu.ec/oai.Ecuador...opendoar:02026-02-20T22:27:02Repositorio Universidad Técnica de Ambato - Universidad Técnica de Ambatofalse
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