Diseño de pavimento rígido con sustitución de agregados por arena sílica
Resumen
El problema abordado en esta investigación es la degradación acelerada de los pavimentos flexibles que son habituales en las comunidades del estado de Hidalgo. Debido a factores como el clima, el tránsito y la falta de mantenimiento, muchos de ellos se encuentran en mal estado, lo que afecta negativamente la accesibilidad y la calidad de vida de las personas que transitan con regularidad por la zona. En esta investigación se considera como alternativa para este tipo de vialidades el uso de concreto hidráulico con arena sílica como sustituto parcial de los agregados tradicionales con el objetivo de mejorar la resistencia a la compresión y reducir la formación de grietas. Los resultados obtenidos no solo ofrecen una solución específica para el deterioro de pavimentos, sino que también constituyen un aporte al conocimiento del diseño de pavimentos de concreto al demostrar que la inclusión de arena sílica puede reducir los costos de mantenimiento de las vialidades en contextos análogos. Además, se aporta una metodología replicable para futuras investigaciones en otras regiones con desafíos similares.
Descargas
Citas
Binici, H., & Aksogan, O. (2018). Durability of concrete made with natural granular granite, silica sand and powders of waste marble and basalt as fine aggregate. Journal of Building Engineering, 19, 109-121.
Cones, & Rossmery. (2023). Diseño estructural de pavimento rígido para infraestructura vial - Comunidad Pomacocha - Junin - 2021. Universidad Peruana Los Andes.
Delatte, N. J. (2014). Concrete Pavement Design, Construction, and Performance. CRC Press.
Espinoza, L., & Gabriel, R. (2017). Determinación de la influencia de las características químicas de los agregados reciclados de concreto como llenante en concretos hidráulicos y asfálticos. Universidad del Norte.
Goytia, O. (2018). Características del concreto hidráulico. Ricasa.
Guerrini, G., Hornero, R., & Crespo, R. (2016). Uso de cementos fotocatalíticos para vías urbanas con altos volúmenes de tránsito. Semanticscholar.
Guillermo, H. O., Muñoz, Z. C., Quepuy, J. D., Otoya, D. S., & Pérez, S. M. (2023). Resistencia a la compresión de hormigones reforzados con fibra de polipropileno. Paideia XXI.
Higuera-Sandoval, C. H., & Hernández-Rojas, D. A. (2021). Aplicación de elementos finitos para el chequeo de losas de concreto hidráulico.
Instituto Mexicano del Cemento y del Concreto, A.C. (2015). Guía de Diseño de Pavimentos de Concreto.
Jaimes, J. A., Reyes, C., & Machado, C. A. (2020). Parámetros de resistencia al corte para interfases de arena-concreto: propuesta de investigación. Philosophy.
Jauregui, L. (2022). Arena sílica: ¿Qué es y para qué sirve? Filtrashop.
Llamo, R. E., Ramírez, W. R., & Pérez, S. P. (2020). Uso de aditivos adherentes en el diseño de mezclas asfálticas en caliente: una revisión. Redalyc.
Miranda, M. A., Garrido, B. M., & Estévez, R. M. (2020). Características de la arena sílica de Alvarado, Veracruz, México, como material para barreras reactivas permeables, para la remediación de acuíferos contaminados con lixiviados de basureros no controlados. Enfoque UTE Revista.
Muñoz Perez, S. B. (2021). El uso del aditivo mineral como modificador de las propiedades mecánicas en el concreto: una revisión. Métodos y Materiales.
Neville, A. M. (2011). Properties of Concrete (5th ed.). Prentice Hall.
Ortiz, D. V., & Hernández Zaragoza, J. B. (2021). Uso de agregado de pavimento asfáltico reciclado para un pavimento rígido. Ingeniería Investigación y Tecnología.
Ospino Carbonell, R. H., Tinoco Bueno, C. D., & Crespo Tovar, D. A. (2017). Análisis de daño por causa del envejecimiento y auscultación en estructuras de pavimentos flexibles en las ciudades de Santa Marta y Barraquilla entre los años 2012-2017. Universidad Cooperativa de Colombia.
Rafael Romaldo Chávez, A. E. (2024). Adición de ceniza de eucalipto y fibra de coco para optimizar las propiedades del concreto. Ciencia Latina Revista Multidisciplinar.
Ramdani, S., Guettala, A., Benmalek, M. L., & Aguiar, J. B. (2019). Physical and mechanical performance of concrete made with waste rubber aggregate, glass powder and silica sand powder. Journal of Building Engineering, 21, 302-311.
Ramos, H. (2021). ABC de los agregados. 360enconcreto.
Rincón, R. A., & Lasprilla, O. A. (2020). Curva relación agua cemento vs. resistencia a la compresión, para agregados del río Guayuriba, tamaños nominales de 1”, ¾” y ½”. Universidad Cooperativa de Colombia.
Rocha Argote, F. (2021). Tiempo de fraguado y consistencia normal del cemento Portland IP-30 con agregados de esferas de poliestireno. Ciencia Latina Revista Multidisciplinar.
Salazar, A. (2015). Guía para el diseño y construcción de pavimentos rígidos. IMCYC.
Salazar, M., Martínez, J. D., Cardoso, V. R., & Góngora, I. A. (2023). Evaluación de la resistencia al corte de un suelo con refuerzo de fibra de coco. Contemporanea.
Sánchez, A., & Jiménez, M. P. (2019). Evaluación de la ceniza de cascarilla de arroz como suplemento al cemento en mezclas de concreto hidráulico. SEMANTIC SCHOLAR.
Sandoval, C. H., & Rojas, D. H. (2021). Aplicación de elementos finitos para el chequeo de losas de concreto hidráulico.
Secretaría de Comunicaciones y Transporte. (2004). Características de los materiales.
Secretaría de Comunicaciones y Transporte. (2006). Norma M-MMP-2-02-055/06: Prueba de resistencia a la compresión del concreto.
Suárez, A. F., & Jaramillo, J. C. (2022). Producción de hormigón verde a partir de ceniza de cascarilla de arroz y residuos de vidrio como sustitutos del cemento.
Silva, A. P., & Paredes, N. M. (2024). Propuesta comparativa de las propiedades mecánicas entre un pavimento rígido tradicional y uno adicionando fibras metálicas (Bachelor's thesis, Guayaquil: ULVR, 2024.).
Silva, J. H. (2016). Influência da adição de sílica ativa sobre a resistência mecânica e a tenacidade à fratura de concretos de cimento Portland para utilização em pavimentos rígidos rodoviários. Physics.
Sivakumar, N., & Ananthi, G. B. G. (2024). Characterisation of domestically discarded vegetable waste biomass ash and silica sand mixed with ordinary Portland cement concrete. Biomass Conversion and Biorefinery, 1-15.
Tey, A. (2007). Innovaciones en la Tecnología del Concreto en México. Revista Ingeniería Civil, Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM).
Vásquez, L. F., Valla, L. G., Tirado, V. J., & Peñaherrera, C. P. (2023). Analysis of the Modulus of Static Elasticity of Concrete Made with Recycled Materials.
Zhu, N., Jin, F., Kong, X., Xu, Y., Zhou, J., Wang, B., & Wu, H. (2018). Interface and anti-corrosion properties of sea-sand concrete with fumed silica. Construction and Building Materials, 188, 1085-1091.
Derechos de autor 2024 Yael Villagran-Vázquez, Alejandro González de la Fuente, Valeria Volpi-León, Sara Elsy Vital-Hernández, Luis Ángel Acosta-Hernández, Luis Daimir López-León
Esta obra está bajo licencia internacional Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-SinObrasDerivadas 4.0.