Ingeniería Civil · 2026
Evaluación de la Influencia del uso de ceniza de residuos de maíz en las propiedades físicas y mecánicas del concreto para la elaboración de adoquines
La producción de cemento Portland genera una alta huella de carbono, mientras el Tolima, segundo productor nacional de maíz, acumula grandes volúmenes de residuos agroindustriales sin aprovechamiento. El estudio evaluó la viabilidad técnica de la ceniza obtenida de la combustión controlada de tallo y tusa de maíz como sustituto parcial del cemento en adoquines tipo LEGO de 7×10×20 cm. Se caracterizaron los agregados según las normas INV E-123-13, INV E-217-13 e INV E-222-13, se diseñó una mezcla patrón por el método ACI (f'c = 24 MPa, a/c = 0,425, asentamiento 4 cm) y se prepararon mezclas con sustituciones del 5 %, 10 % y 15 %. Se ensayó compresión a 7, 14 y 28 días, flexión (INV E-410:2013) y peso específico. La mezcla con 5 % alcanzó 21,53 MPa a 28 días frente a 23,35 MPa del patrón, conservando la trabajabilidad. Se concluye que la ceniza de maíz es viable hasta el 5 % como adición puzolánica controlada.
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Contenido
- Introducciónp. 12
- Capítulo 1: PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA Y OBJETIVOSp. 15
- 1.1 Planteamiento del problemap. 15
- 1.2 Formulación del problemap. 16
- 1.3 Justificaciónp. 16
- 1.4 Objetivo generalp. 16
- 1.5 Objetivos específicosp. 16
- 1.6 Alcancep. 17
- 1.7 Antecedentes del estudiop. 17
- Capítulo 2: MARCO TEÓRICO, CONCEPTUAL Y NORMATIVOp. 19
- 2.1 Adoquines de concretop. 19
- 2.2 Cemento Portlandp. 19
- 2.3 Sustitución parcial del cementop. 20
- 2.4 Materiales cementantes suplementariosp. 20
- 2.5 Cenizas agrícolasp. 21
- 2.6 Ceniza de residuos de maízp. 21
- 2.7 Agregados para concretop. 21
- 2.8 Diseño de mezclap. 22
- 2.9 Ensayos de laboratoriop. 22
- 2.10 Normas técnicas aplicablesp. 23
- 2.11 Estudios previos relacionadosp. 23
- Capítulo 3: METODOLOGÍAp. 24
- 3.1 Tipo de investigaciónp. 24
- 3.2 Enfoque metodológicop. 24
- 3.3 Fases de la investigaciónp. 24
- 3.4 Materiales utilizadosp. 25
- 3.5 Preparación de la ceniza de residuos de maízp. 25
- 3.6 Caracterización de agregadosp. 25
- 3.7 Ensayos realizadosp. 26
- 3.8 Diseño de mezclap. 22
- 3.9 Porcentajes de sustitución del cementop. 26
- 3.10 Elaboración de adoquinesp. 26
- 3.11 Curadop. 27
- 3.12 Tratamiento de datosp. 27
- 3.13 Criterios de análisisp. 27
- Capítulo 4: RESULTADOS Y ANÁLISISp. 28
- 4.1 Resultados de granulometríap. 28
- 4.2 Resultados de gravedad específicap. 30
- 4.3 Resultados de absorción y condición SSSp. 30
- 4.4 Resultados de masa unitaria suelta y compactadap. 31
- 4.5 Diseño de mezclap. 22
- 4.6 Dosificaciones obtenidasp. 33
- 4.7 Resistencia a la compresiónp. 34
- 4.8 Resistencia a flexión (módulo de rotura)p. 35
- 4.9 Peso específico de los adoquinesp. 36
- 4.10 Comparación frente a la mezcla patrón y discusiónp. 37
- 4.11 Cumplimiento frente a normas aplicablesp. 37
- CAPÍTULO 5: CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONESp. 39
- 5.1 Conclusionesp. 39
- 5.2 Recomendacionesp. 39
- Referencias bibliográficasp. 41
- Anexo A. Propuesta de trabajo de gradop. 43
- Anexo B. Resultados de ensayos de laboratoriop. 43
- Anexo C. Hojas de cálculo del diseño de mezclap. 43
- Anexo D. Caracterización de agregadosp. 43
- Anexo E. Evidencia gráfica del prototipop. 44
- Anexo F. Documentos de referenciap. 44
- Tabla 1: Granulometría del agregado grueso (grava)p. 28
- Tabla 2: Granulometría del agregado fino (arena)p. 29
- Tabla 3: Gravedad específica y absorción del agregado finop. 31
- Tabla 4: Masa unitaria suelta y compactada de los agregadosp. 32
- Tabla 5: Parámetros y resultados del diseño de mezcla patrónp. 32
- Tabla 6: Dosificación para 1 m³ de concreto patrónp. 33
- Tabla 7: Dosificación por mezcla experimental (kg, escala de laboratorio)p. 33
- Tabla 8: Resistencia a la compresión por mezcla y edadp. 34
- Tabla 9: Módulo de rotura por mezcla y edadp. 36
- Tabla 10: Peso específico promedio por mezclap. 37