Análisis de resistencia a la compresión en columnas de hormigón armado elaborado con materiales reciclados - Matías Sebastian Shambi Ortiz (2025)
El presente trabajo experimental tuvo como objetivo evaluar el comportamiento estructural de columnas de hormigón armado elaborados con materiales reciclados, mediante el reemplazo parcial del agregado fino por un 5% de catalizador agotado de craqueo catalítico fluidizado (FCC) y del agregado grueso convencional por un 20% de agregado grueso reciclado (AGR), comparándolas con columnas fabricadas con agregados convencionales. Se desarrolló un enfoque cuantitativo mediante tres fases principales: caracterización física de los materiales utilizados (arena, ripio, AGR y FCC), diseño y fabricación de columnas de hormigón armado con tres tipos de mezcla (convencional, con AGR y con FCC), y ensayos a compresión de las columnas. Se dimensionaron columnas de 15x15x100 cm con cuatro barras longitudinales de 7 mm y estribos de 4 mm, según restricciones de carga impuestas por la máquina de ensayo con un límite de carga axial de 20 Tn a compresión. Los resultados de la caracterización mostraron que los agregados naturales cumplieron con los requisitos normativos, mientras que el AGR presentó una densidad real más baja con un valor de (2241.99 kg/m3) y una capacidad de absorción de (2.64%) debido a su porosidad. El FCC también mostró alta porosidad, pero su granulometría fue aceptable. También se realizó una calidad del hormigón utilizado, para ello se elaboraron cilindros ensayados a los 7 y 28 días, los cilindros alcanzaron una resistencia promedio de 252.74 kg/cm2, lo cual está dentro del rango experimental (±5%) ya que el hormigón se elaboró para una resistencia de 240 kg/cm2. Como parámetro mecánico se ha calculado la resistencia nominal máxima de la sección de columna, la cual indico una resistencia nominal de 53.37 Tn y una resistencia de diseño de 27.30 Tn, la cual nos indica que las columnas no llegaran a su fallo en los ensayos de compresión de las mismas. En las pruebas de las columnas, la carga máxima alcanzada por la maquina fue de 20 Tn previamente mencionada, a nivel de deformaciones unitarias, se registraron 0.005 mm/mm para las columnas con agregados naturales, 0.003 mm/mm para las columnas con 5% de FCC y 0.002 mm/mm para las columnas con 20% AGR, presentado una baja ductilidad para las columnas que presentan menor deformación unitaria al utilizar materiales reciclados. Se concluye que la incorporación de FCC y AGR puede aumentar su deformación unitaria, pero a consecuencia de no deformarse la ductilidad del elemento es afectada, por lo que se recomienda realizar más estudios sobre columnas de hormigón armado con el equipo adecuado para obtener resultados más amplios y tener una conclusión certera para la aplicación del reemplazo de agregados reciclados en columnas.