MODELAMIENTO DE LA RESPUESTA MECANICA DEL CEMENTO PUZOLANICO MEDIANTE LA ADICION DE ZEOLITA TIPO I Y CURADO AL AIRE

ESCUELA SUPERIOR POLITECNICA DEL LITORAL

Facultad de Ingeniería en Mecánica y Ciencias de la Producción

“MODELAMIENTO DE LA RESPUESTA MECANICA DEL CEMENTO PUZOLANICO MEDIANTE LA ADICION DE ZEOLITA TIPO I Y CURADO AL AIRE”

TESIS DE GRADO

Previo a la obtención del Titulo de:

INGENIERO MECANICO

ÍNDICE DE FIGURAS

Pag.
Figura 1.1  Metodología de la tesis……………………………………………10
Figura 2.1 Caracyerísticas generales de la zeolita…………….………… ... 18
Figura 2.3  Estructura de Zeolita Faujasita………………………...…………21
Figura 2.5  Esquema de un diseno factorial del 2x2…...……………………31
Figura 2.9  Terminología sobre el método de Grieta ficticia…..……………43
Figura 2.10 Modelo de la Banda e Grieta..……………………………………47
Figura 2.11 Valores de Módulo de Elasticidad y Resistencia según

 Figura 2.2  Análisis de un material sólido en polvo ...……………………….. 19

 Figura 2.4  Zeolita faujasita observada al microscopio electrónico……… .. 21

 Figura 2.6 Ausencia de interacción entre dos variables… ...………………. 34

 Figura 2.7  Interacción entre dos variables….……………………………… .. 35

 Figura 2.8 Explicación del concepto de “La menor distancia” ..………….... 41

 experimento de Nassif, Najm y Suksawang……………… ..…... 53  

Figura 3.1 Variación permisible de los moldes………………………………59
Figura 3.3  Orden de apisonamiento de los especímenes………………….66
Figura 3.4  Tolerancias permisibles en los ensayos…………………………68
Figura 3.7  Gráfica del método de los mínimos cuadrados…………………74
Figura 4.2 Prensas de ensayos…………………………….…………………86
Figura 4.4 Gráfica esfuerzo ruptura vs días 10%..............…………………97
Figura 4.5 Gráfica esfuerzo ruptura vs días 12.5%...........…………………98

 Figura 3.2  Cantidades para los especímenes.………….……… ...………... 64

 Figura 3.5 Gráfico de dispersión…………… ..………………………………. 71

 Figura 3.6  Interpretación del Coeficiente de correlación lineal… ..……….. 73

 Figura 4.1 Resumen Proceso Molienda…………………………………… ... 83
Figura 4.3 Aproximación del esfuerzo fluencia y módulo elástico……… ... 94

 Figura 4.6 Gráfica esfuerzo ruptura vs días porcentaje .....………………... 99

Figura 4.7  Zona de rechazo estadístico…………………………………….102
Figura 4.8 Resultados Regresión múltiple………………………………….104
Figura 4.9  Tendencia esfuerzo de ruptura vs % zeolita….……………….105
Figura 4.10 Tendencia esfuerzo de ruptura vs días de curado..…………..106
Figura 4.11 Regresión múltiple para los 7 días…………….……………….107
Figura 4.12 Regresión polinómica cúbica para los 7 días...……………….109
Figura 4.13 Regresión múltiple para los 14 días…………….……………...111
Figura 4.14 Regresión polinómica cúbica para los 14 días...……………...113
Figura 4.15 Regresión múltiple para los 21 días…………….……………...115
Figura 4.16 Regresión polinómica cúbica para los 21 días...……………...117
Figura 4.17 Regresión múltiple para los 28 días…………….……………...119
Figura 4.18 Regresión polinómica cúbica para los 28 días...……………...121
Figura 4.19 Superficie de respuesta del experimento…….………………..123
Figura 4.20 Gráfica Esfuerzo ruptura vs días de curado general…………127
Figura 4.21 Gráfica Esfuerzo vs Deformación 10% 7 días  ……………….141
Figura 4.22 Gráfica Esfuerzo vs Deformación 10% 14 días ……………..142
Figura 4.23 Gráfica Esfuerzo vs Deformación 10% 21 días ……………..143
Figura 4.24 Gráfica Esfuerzo vs Deformación 10% 28 días ………….….144
Figura 4.25 Gráfica Esfuerzo vs Deformación 12.5% 4 días  …………….145
Figura 4.26 Gráfica Esfuerzo vs Deformación 12.5% 11 días …………...146
Figura 4.27 Gráfica Esfuerzo vs Deformación 12.5% 18 días …………...147
Figura 4.28 Gráfica Esfuerzo vs Deformación 12.5% 25 días …………...148

ÍNDICE DE TABLAS

Pag.

Tabla 1  Primer Tamizado…………….…………………………………… .. 81

Tabla 2  Segundo Tamizado ……………………………………………….82

Tabla 3  Tercer Tamizado……………………….………………………… .. 82

Tabla 4  Composición mezclas……….…………………………………….84

Tabla 5  Adquisición datos mezcla 10% a los 7 días…………………….89

Tabla 6  Errores relativos y capacidad de respuesta algoritmo ......……. 96

Tabla 7  Datos para análisis estadístico………………………………….103

Tabla 8  Diferencias entre datos experimentales y regresión ...………. 106

Tabla 9  Grupo de datos a los 7 días……………… ..……………………107

Tabla 10   Resultados estadísticos de para los 7 días……………………108

Tabla 11  Resultados regresión polinómica para los 7 días ..……………110

Tabla 12   Grupo de datos a los 14 días……………… ..………..………... 110

Tabla 13   Resultados estadísticos de para los 14 días………….……….112

Tabla 14  Resultados regresión polinómica para los 14 días ..…….……114

Tabla 15  Grupo de datos a los 21 días……………… ..….………………114

Tabla 16   Resultados estadísticos de para los 21 días……….………….116

Tabla 17  Resultados regresión polinómica para los 21 días ..…………. 118

Tabla 18  Grupo de datos a los 28 días……………  ...…………………... 118

Tabla 19   Resultados estadísticos de para los 28 días………………… .. 120

Tabla 20  Resultados regresión polinómica para los 28 días ..…….……122

Tabla 21  Porcentaje de variación respecto cemento tipo I…………… .. 125

Tabla 22   Porcentaje de variación respecto cemento tipo IV.………… ... 126

Tabla 23  Datos cemento Tipo I vs 10% ..…………………………………129

Tabla 24  Mezcla cemento y 10% zeolita día 7………………………… ... 133

Tabla 25  Mezcla cemento y 10% zeolita día 14.…………………………134

Tabla 26  Mezcla cemento y 10% zeolita día 21.…………………………135

Tabla 27  Mezcla cemento y 10% zeolita día 28.…………………………136

INTRODUCCION

El mejoramiento continuo de las propiedades del Cemento ha sido estudio de múltiples investigaciones, el uso de materiales locales para la elaboración del mismo posee el propósito primordial de disminuir costos de manufactura para poder competir a nivel Nacional con un producto de menor valor pero iguales propiedades mecánicas.

El cemento Portland o Cemento Tipo IV que  se usa actualmente, adquiere sus propiedades mecánicas de los diferentes materiales puzolánicos que lo conforman.

Debido a que, para la elaboración del cemento se requiere de puzolanas, la obtención del mismo por parte de las empresas da un valor agregado a su proceso de elaboración, debido al costo de transportación que debe considerarse en el costo de procesamiento del cemento.

El material puzolánico que se va a usar en esta investigación es la Zeolita, el  costo de la zeolita en comparación a otros materiales puzolánicos es relativamente más bajo, así que de demostrar que se alcanzan las mismas o mejores propiedades mecánicas  que el cemento, se puede competir a nivel nacional con un producto de menor costo y de buena calidad.

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