Concreto con concha de ostión

CATEGORÍA SUPERIOR

Diseño y análisis del desempeño estructural de mezclas de concreto con incorporación simultánea de derivados de concha de ostión en fase aglomerante y granular

SEDE XXXXXXXX

Integrantes del Proyecto:

Integrante 1 (líder del proyecto):

Juan Diego Ochoa Rodriguez

Integrante 2:

Leonardo Daniel Rojo Rangel

Área: Una de las 11 que señala la convocatoria

Grado / institución: Tercer año, Universidad Autónoma de Tamaulipas

Clave única de proyecto: MD/S/001

Nombre del(a) asesor(a):

Arq. Julio Cesar Mateo Santiago

Tampico, Tamaulipas a 03 de marzo de 2026

Título del Proyecto: Conchcreto

Integrante 1 (líder del proyecto)

Juan Diego Ochoa Rodriguez

Estudiante del sexto semestre. Universidad Autónoma de Tamaulipas. a2233350119@alumnos.uat.edu.mx 

Integrante 2

Leonardo Daniel Rojo Rangel

Estudiante del sexto semestre. Universidad Autónoma de Tamaulipas. a2233350136@alumnos.uat.edu.mx 

Nombre completo asesor

Julio Cesar Mateo Santiago

Profesor de tiempo semestre. Universidad Autónoma de Tamaulipas. julio.mateo@uat.edu.mx 

RESUMEN

La investigación actual sugiere la creación de un concreto con un enfoque ecológico mediante la valorización completa de las conchas de ostión generadas en el municipio de Pueblo Viejo, en Veracruz. La acumulación de este desecho, resultado de la pesca y la gastronomía, presenta una preocupación ambiental. El proyecto incluye la recolección de estos residuos y su procesamiento a través de limpieza, trituración y clasificación por tamaño para utilizarlos como un reemplazo parcial del agregado fino. Además, se propone su transformación a alta temperatura, mediante calcinación y posterior pulverización, para usarlo como un sustituto parcial del aglomerante en la mezcla de cemento.

La investigación analizará el rendimiento físico y mecánico de las mezclas obtenidas con diferentes porcentajes de sustitución, examinando aspectos como la resistencia a la compresión, la absorción y la densidad, con el objetivo de evaluar su viabilidad técnica. La propuesta tiene como intención disminuir el uso de materiales tradicionales y promover un modelo de economía circular a nivel regional.

Palabras clave: Durabilidad, variación de residuos, desempeño mecánico, granulometría, sustitución parcial.

ABSTRACT

Current research suggests the creation of eco-friendly concrete through the complete valorization of oyster shells generated in the municipality of Pueblo Viejo, Veracruz. The accumulation of this waste—a byproduct of fishing and gastronomy—poses an environmental concern. The project involves collecting these residues and processing them through cleaning, crushing, and size classification to be used as a partial replacement for fine aggregate. Furthermore, the study proposes their high-temperature transformation via calcination and subsequent pulverization for use as a partial binder substitute in the cement mix.

The research will analyze the physical and mechanical performance of the resulting mixtures with different substitution percentages, examining aspects such as compressive strength, absorption, and density to evaluate technical viability. The proposal aims to reduce the use of traditional materials and promote a regional circular economy model.

Keywords: Durability, waste variation, mechanical performance, granulometry, partial substitution.

1.- OBSERVACIÓN Y PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

Es necesario desarrollar una investigación sobre la elaboración de un concreto respetuoso con el medio ambiente, utilizando concha de ostión triturada como un reemplazo parcial del cementante y del agregado fino convencional ya que, actualmente, esta concha de ostión (Crassostrea virginica) es tratada como un desecho sin valor, acumulándose en vertederos clandestinos o utilizándose de forma rudimentaria para el relleno de baches (El Sol de Tampico, 2025).

De acuerdo con lo anterior, el presente trabajo tiene como objetivo analizar el comportamiento físico y mecánico de mezclas que integran este material, identificando como influye en características como resistencia y capacidad de absorción, con el fin de establecer su viabilidad para la construcción y la pregunta de investigación por tanto, corresponde a ¿Es posible reemplazar en parte los agregados naturales por concha de ostión triturada para crear un concreto que mantenga un rendimiento adecuado y cause un menor impacto ambiental?

2.- MARCO TÉORICO

El uso de residuos marinos en el concreto se fundamenta en la alta concentración de carbonato de calcio (CaCO3) presente en las valvas de los moluscos, la cual supera el 90% en su composición química (Sandoval-Rojas et al., 2024). Según Kim et al. (2024), la morfología de la concha triturada presenta una textura rugosa y una forma laminar que, aunque difiere de la arena de río esférica, puede mejorar la trabazón mecánica dentro de la matriz cementante si se controla su granulometría. Asimismo, estudios de durabilidad indican que la finura del polvo de concha actúa como un material de relleno (filler) que reduce la porosidad del concreto, limitando la penetración de agentes agresores como los cloruros (Luo et al., 2022).

3.- PROPUESTA ALTERNATIVA DE SOLUCIÓN

La propuesta para solucionar este problema es el diseño de una mezcla de concreto hidráulico donde se realice una sustitución parcial del agregado fino (arena) y una parte del aglomerante por concha de ostión triturada proveniente de la laguna de Pueblo Viejo. La propuesta contempla un protocolo de tratamiento que incluye:

• Lavado y desinfección: Para eliminar materia orgánica y cloruros
• Trituración mecánica: Ajustada a módulos de finura similares a la arena comercial.
• Dosificación óptima: Un reemplazo del 10% al 20% en peso del agregado fino y un reemplazo del 0.5% al 10% en peso del aglomerante, buscando mantener la trabajabilidad y alcanzar una resistencia a la compresión de f’c=250 kg/cm2 (Kim et al., 2024; Muñoz-Toro et al., 2024; Sadoval-Rojas et al., 2024).

4.- JUSTIFICACIÓN Y/O FUNDAMENTACIÓN DE LA PROPUESTA

La implementación de esta alternativa se justifica bajo tres ejes principales:

• Ambiental: Mitiga la contaminación en la laguna de Pueblo Viejo, donde la acumulación de conchas propicia focos de infección y altera los ecosistemas costeros (Valdivia-Chirinos, 2025).
• Económico: Reduce los costos de transporte de agregados naturales y los gastos municipales por gestión de residuos sólidos.
• Técnico: Ofrece un material con propiedades puzolánicas latentes que mejora la impermeabilidad del concreto, extendiendo la vida útil de las estructuras en ambientes salinos (Luo et al., 2022).

5.- ELEMENTO CREATIVO DE INNOVACIÓN

Un concreto que es eficiente y ecológico para aplicaciones no estructurales, que sustituye parcialmente la fracción fina y el aglomerante con concha de ostión, utilizando métodos de trituración y calcinación. El producto obtenido es un material que presenta resistencia suficiente, absorción regulada y un peso volumétrico más ligero, lo que minimiza el impacto ambiental al reducir el uso de materiales convencionales y aprovechar un residuo local dentro de un marco de economía circular.

6.- FACTIBILIDAD TÉCNICA

Realizar este prototipo es altamente viable, especialmente porque se encuentra en una zona geográfica privilegiada para obtener la materia prima.

1. Viabilidad de Materiales

• Materia Prima: La abundancia de concha en Pueblo Viejo reduce el costo de adquisición a prácticamente cero. Solo se requiere de transporte.
• Agregados y Cemento: Se utilizarán materiales comerciales (Cemento Portland Tipo I, arena de río y grava) que son fáciles de conseguir en cualquier ferretería industrial de la zona.
• Agua: Se necesitará una cantidad considerable de agua dulce para el lavado inicial, lo cual es accesible.

1. Viabilidad de Instrumentos

Para que el prototipo sea válido académicamente, se hará uso del Centro de Investigación de la Facultad de Arquitectura, Diseño y Urbanismo en la Universidad Autónoma de Tamaulipas.

• Trituración: Se ocupará una trituradora mecánica para poder llegar a la finura deseada.
• Tamices: Se requerirá el juego de tamices estándar (Mallas #4 a #200) para asegurar que la concha triturada realmente cumpla con la granulometría de la arena.
• Moldes: Cilindros estándar de 15 * 30 cm o para las pruebas de resistencia.

7.- PLAN DE DESARROLLO/ METODOLOGÍA

El desarrollo se organiza en fases que incluyen investigación, preparación del material, diseño de la mezcla, creación de prototipos y análisis de los resultados.

...