FormatoArticuloCancun2004
2 do Encuentro de Jvenes Investigadores del Estado de Oaxaca
Oaxaca, Oaxaca, MXICO, 20 y 21 de Noviembre del 20142 do
Encuentro de Jvenes Investigadores del Estado de Oaxaca
Diseo de panel divisorio de concreto celular2 do Encuentro de
Jvenes Investigadores del Estado de OaxacaBernardo Lechuga
EstradaUNIVERSIDAD DEL PAPALOAPANAv. Ferrocarril S/N C.P. 68400.
Loma Bonita, [email protected]. Roberto Suarez
OrduaUNIVERSIDAD DEL PAPALOAPANAv. Ferrocarril S/N C.P. 68400. Loma
Bonita, Oaxaca
[email protected]
En este proyecto se explican los procesos que se llevaron a cabo
para la elaboracin de los paneles divisorios de concreto celular
como tambin la explicacin de la experimentacin para la
caracterizacin del concreto celular.
El concreto celular se puede definir como una mezcla con
estructura ms o menos homognea de silicatos de calcio en granos
finos que contiene pequeas burbujas de aire no comunicadas entre s,
es un material de peso ligero que puede ser elaborado con o sin
agregados, adicionando solo un gas o una espuma que reacciona
qumicamente.
El objetivo general fue disear un panel de concreto celular para
obtener un material de fcil instalacin y que nos brinde confort por
medio de sus propiedades trmicas.
Finalmente se elaboraron paneles de concreto celular con un
porcentaje de 1% de aluminio de agregado, para que sea utilizado
como material base en la manufactura de paneles divisorios ligeros
ya que puede ser una alternativa de bajo costo para la construccin
de aislantes trmicos de espacios habitables debido a sus
caractersticas de baja conductividad trmica, y baja densidad, adems
presentara una elevada resistencia mecnica.Palabras claves:
Concreto celular, aluminio, panel, ligero.1. INTRODUCCIN
El concreto actualmente es el ms utilizado para la industria de
la construccin para la realizacin de losas de entrepiso o azoteas
ya que estas estn diseadas para soportar cargas vivas y muertas,
estas cargas son trasmitidas a trabes, columnas, y por ultimo a los
cimientos, es por eso que el concreto es uno de los materiales ms
utilizados para la construccin gracias a sus caractersticas fsicas
como la densidad, resistencia a la compresin y resistencia a la
traccin.
El concreto celular se puede definir como una mezcla con
estructura ms o menos homognea de silicatos de calcio en granos
finos que contiene pequeas burbujas de aire no comunicadas entre s,
Es un material de peso ligero que puede ser elaborado con o sin
agregados, adicionando solo un gas o una espuma que reacciona
qumicamente.
Est formado por poros de aire micro y macroscpicos,
uniformemente distribuidos en la pasta de cemento. Esta estructura
es muy importante para determinar las propiedades fsicas del
material: bajo peso, conductividad trmica, resistencia al fuego, a
la compresin y a la congelacin.
Con base a lo anteriormente mencionado, se realizaron pruebas
sustituyendo el polvo de aluminio en 7%, 5%, 3% y 1% en volumen en
relacin a la arena en el concreto, esto nos arroj varios resultados
los cuales dan como el porcentaje optimo la mezcla realizada con el
1% de polvo de aluminio ya que los estudios realizados en el
laboratorio mediante fabricacin de cilindros donde son sometidos a
pruebas de compresin y flexin para estudiar sus propiedades mecnica
nos dan los resultados esperados.2. METODOLOGA2.1 Definicin del
problemaLa creacin del concreto celular busca disminuir la sensacin
trmica que tenemos en la regin del Papaloapan ya que en esta regin
las temperaturas oscilan entre 25 y 45C durante gran parte del
ao.
Se cuenta con el concreto tradicional que con el tiempo ha sido
y es el ms usado en la regin.
Con la realizacin de paneles de concreto celular se busca como
una alternativa ms para la construccin de las viviendas que existen
en esta rea.
2.2 Elementos del problemaCaracterizacin de concreto celular y
calcular la propiedades mecnicas ptimas para obtener la densidad
baja, porosidad y baja conductividad trmica que se requiere.
2.3 Anlisis de datosEl anlisis de todos los datos recopilados
nos ayudar a encontrar donde puede llegar a tener una falla el
proyecto y de igual manera encontrar una solucin en el transcurso
de la realizacin de las pruebas que se realicen, es as como al
analizarlos se encontraran soluciones por razones tcnicas,
materiales o econmicas as como encontrar sus lmites derivados del
anlisis de los datos y de los subproblemas.
2.4 Recopilacin de datosRecopilacin de datos que se busc en
bibliografa especializada as como en la experimentacin:
Estas se obtuvieron de la constante actualizacin y verificacin
del anlisis para saber qu tipo de materiales son los ms ptimos as
como que tecnologas son las ms especializadas para una mejor
obtencin de lo que se requiere.
2.5 MaterialesEstos seran lo que es la especificacin y
caractersticas fsicas y mecnicas de a cada uno de los materiales as
como la realizacin de moldes para pruebas del material, a lo que
tambin requeriremos software de dibujo asistido por computadora lo
cual nos ayudara para una mejor comprensin de la forma y aplicacin
o montaje de nuestro panel de concreto-aluminoso.
Cemento: Cemento Prtland es el usado para la caracterizacin de
este material, el cemento se compone de arcilla y otros materiales
calcreos finamente molidos y sometidos a alta coccin, que al
contacto con el agua se solidifican.Arena: La arena es un conjunto
de rocas desintegradas cuyas partculas son de tamao pequeo y varan
entre 0.063 y 2 milmetros y esta es adquirida del rio.
Grava: La grava se le conoce como rocas que son de tamao entre 2
y 64 milmetro, estas pueden ser adquiridas de la naturaleza en esos
tamaos o bien puede ser producida por el ser humano al triturar
rocas ms grandes para la adquisicin de la misma.
Polvo de aluminio: El polvo de aluminio es un polvo ligero, de
color plateado he inoloro el cual al entrar en reaccin con el agua
y el cemento, libera gas hidrogeno inflamable. El polvo de aluminio
es adquirido mediante el proveedor Alquimia MEXICANA, S. de
R.L.Agua: El agua es un lquido compuesto por dos partculas de
hidrogeno y una de oxgeno y este es de lo ms importantes ya que es
el que nos ayuda mezclar y reaccionar todos los materiales en
conjunto.2.6 ExperimentacinLa experimentacin nos permiti descubrir
el uso apropiado del material as como saber que resistencia y
caractersticas que tomo el concreto-aluminoso con la realizacin de
las pruebas establecidas para la realizacin de concretos, tales
como prueba de densidad, conductividad trmica y resistencia.2.7
ModelosLas experimentaciones realizadas nos permitirn obtener
muestras que podremos utilizar para la construccin de modelos
demostrativos a escala real para verificar si los objetivos
deseados con los obtenidos. Esto puede ayudar a resolver
subproblemas parciales que a su vez ayudaran a una solucin general
y as el objetivo pueda ser logrado.
2.8 VerificacinSe presentan las pruebas as como los modelos de
los paneles para verificar y emitir un criterio sobre los paneles
de concreto celular, logrando con esto un anlisis por uso para
realizar alguna posible modificacin siempre y cuando esta, este
bien planteado logrando con esto la solucin general y finalizacin
del proyecto.3. RESULTADOSSe hicieron las pruebas de compresin para
determinar la resistencia mecnica de cada uno de los cilindros con
referencia al porcentaje de utilizacin de polvo de aluminio usado
en su composicin (Ver Tabla I).
Tabla I. Pruebas de compresinDatos pruebas de compresin
Porcentaje de polvo de aluminioResistencia mecnica
mezcla con 0% de polvo de aluminio21.66 t
mezcla con 1% de polvo de aluminio12.76 t
mezcla con 3% de polvo de aluminio5.30 t
mezcla con 5% de polvo de aluminio2.76
Posteriormente se obtuvieron de los cilindros, pequeas muestras
del material donde se nos permiti calcular el coeficiente de
conductividad trmica y poder determinar cul podr ser la ptima (Ver
Tabla II).Tabla II. Pruebas de conductividad trmica
Pruebas de conductividad trmica
Porcentaje de polvo de aluminioCoeficiente de conductividad
trmica
mezcla con 0% de polvo de aluminio0.58 W/mK
mezcla con 1% de polvo de aluminio0.46 W/mK
mezcla con 3% de polvo de aluminio0.40 W/mK
mezcla con 5% de polvo de aluminio0.50 W/mK
Conforme a los resultados obtenidos de la prueba de compresin
pudimos determinar que la mezcla realizada con el 1% de polvo de
aluminio era la de mayor resistencia mecnica de igual manera con
las pruebas de conductividad trmica encontramos que la mezcla de 1%
de polvo de aluminio nos daba un coeficiente de conductividad
trmica bajo. Con esto determinamos que la mezcla apropiada para la
realizacin de los paneles de concreto celular es la mezcla
realizada con el 1% de aluminio.
Se comprob que la mezcla realizada con el porcentaje de 1% con
polvo de aluminio fue la ptima, ya que present la consistencia
requerida para su uso. Esta contiene porosidad en su estructura la
cual se forma a partir de la formacin de las burbujas de hidrgeno
que reaccionan cuando todos los agregados son mezclados con el
cemento y el aluminio.4. CONCLUSIONES
En base a los resultados obtenidos, se observo que la mejor
muestra por el uso de una buena resistencia mecnica y una baja
conductividad trmica fue ala muestra de 1 % de Aluminio. Se obtuvo
la mezcla adecuada para la realizacin de los paneles de
cemento-aluminio con las caractersticas antes mencionadas, los
cuales por sus dimensiones y bajo peso, aceleraran la construccin
de edificaciones en corto tiempo, adems de que servirn como
aislante trmico lo cual en regiones con incrementos de temperatura
elevados, es fundamental.AGRADECIMIENTOS
A la Universidad del Papaloapan, por haberme formado
acadmicamente y otorgarme los conocimientos necesarios para ser un
profesionista.
A mi director de tesis Dr. Roberto Surez Ordua por su apoyo,
consejos, y ensearme la constancia y dedicacin para un proyecto tan
importante como este.
REFERENCIAS
[1] Hormigones Livianos. (Pag.1)
[2] Uso del concreto celular en unidades de albailera no
estructural. Universidad nacional de ingeniera. (Pag.14-15)
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