Incorporación de grafeno al concreto de alta resistencia aplicado en pavimento de tráfico pesado

Abstract

El concreto debido a su calidad superior y su elevada resistencia y la rebaja de los tiempos de fraguado en obra, se encuentra como insumo mayormente requerido a nivel mundial en los sectores de las edificaciones y obras de infraestructura. Dándose a conocer un nuevo material que mejora sus propiedades mecánicas como lo es los nanotubos de grafeno; por tal motivo realizo el siguiente “Incorporación de grafeno al concreto de alta resistencia aplicado en pavimento de tráfico pesado”. Dicho estudio, tiene como objetivo general: Determinar que la incorporación del grafeno al concreto de alta resistencia mejora sus propiedades mecánicas para su aplicación en pavimento de tráfico pesado, para alcanzar el objetivo planteado en primer lugar se comparó los efectos de la resistencia al incorporar grafeno entre 0.5%, 1.0% y 1.5% del peso del cemento, en segundo lugar se analizó la resistencia a la flexión del concreto de alta resistencia al incorporar grafeno entre 0.5%, 1.0% y 1.5% del peso del cemento, también se determinó trabajabilidad de la mezcla con la adición del material grafeno, de este modo se determinó el modo de aplicación del grafeno en concretos para pavimentos de tráfico pesado f´c=420kg/cm2, y finalmente se evaluó el precio de producción del nuevo material de alta resistencia incorporando el grafeno para el pavimento de tráfico su metodología es a través búsqueda de antecedentes relacionados al tema, con una muestra de 63 testigos para ensayo de resistencia a la flexión y compresión como resultado se obtiene la resistencia al esfuerzo de compresión de 420kg/cm2, este incrementa en 10%. 15% y 20%, respectivamente, así mismo la resistencia en flexión incrementa desde el 7 %, 15% y 23%, en la elaboración se observó el 40%, 42% y 50% de trabajabilidad se pierde, obteniendo de esta forma como resultados que ha mayor relación de nanotubos de grafeno, mayor es su incremento en dichos ensayos y precios se incrementó en 30% del material patrón se concluye que el concreto de alta resistencia al incorporar grafeno 0.5%,1% y 1.5% tienden a incrementar entre 3 % y 11% de resistencia a la compresión a los 28 días y para los concretos de alta resistencia al incorporar grafeno 0.5%,1% y 1.5% tienden a incrementar entre 7.7 % y 15% de resistencia a flexión a los 28 días.

Concrete, due to its superior quality and high resistance and reduced setting times on site, is the most required input worldwide in the building and infrastructure sectors. Making known a new material that improves its mechanical properties such as graphene nanotubes; For this reason, I carried out the following “Incorporation of graphene into high-resistance concrete applied to heavy-traffic pavement.” The general objective of this study is: To determine that the incorporation of graphene into high-resistance concrete improves its mechanical properties for its application in heavy-traffic pavement. To achieve the stated objective, the effects of resistance when incorporating graphene were first compared. between 0.5%, 1.0% and 1.5% of the weight of the cement, secondly the flexural strength of the high-strength concrete was analyzed by incorporating graphene between 0.5%, 1.0% and 1.5% of the weight of the cement, workability was also determined of the mixture with the addition of the graphene material, in this way the method of application of graphene in concrete for heavy traffic pavements f'c = 420kg/cm2 was determined, and finally the production price of the new high resistance material was evaluated. Incorporating graphene for traffic pavement, its methodology is through a search for background information related to the topic, with a sample of 63 cores for flexural and compression resistance testing, as a result, the compressive stress resistance of 420kg/cm2 is obtained. this increases by 10%. 15% and 20%, respectively, likewise the bending resistance increases from 7%, 15% and 23%, in the elaboration it was observed 40%, 42% and 50% of workability is lost, thus obtaining as results that the greater the ratio of graphene nanotubes, the greater its increase in said tests and prices increased by 30% of the standard material, it is concluded that high resistance concrete when incorporating graphene 0.5%, 1% and 1.5% tend to increase between 3% and 11% compressive strength at 28 days and for high-strength concretes when incorporating graphene 0.5%, 1% and 1.5% tend to increase between 7.7% and 15% flexural strength at 28 days.