Propuesta de Diseño de Concreto con Agregado Reciclado de Roca Caliza para la Elaboración de Adoquines de Tránsito Vehicular Ligero, titulo que lo debe ser Propuesta de Diseño de Concreto con Agregado Reciclado y su Aplicación en la Elaboración de Adoquin

Raúl Edgar Castillejo Melgarejo; REYNALDO MELQUIADES REYES ROQUE; Atilio Rubén López Carranza; Ricardo Cayo Castillejo Melgarejo; David Nonato Maza Rubina · Ciencia Latina Revista Científica Multidisciplinar (2026) · DOI: 10.37811/cl_rcm.v10i2.23523

Resumen

Objetivo: La presente investigación tuvo como objetivo general evaluar las propiedades mecánicas y físicas de los adoquines tipo II, elaborados con residuos de roca caliza como agregado (fino y grueso), para su uso en tránsito vehicular ligero, verificando el cumplimiento de los parámetros establecidos en la Norma Técnica Peruana NTP 399.611. Metodología: Se desarrolló una investigación de tipo aplicada, con enfoque cuantitativo, diseño experimental y nivel explicativo. La técnica empleada fue la observación directa y los instrumentos utilizados fueron las fichas técnicas y guías de laboratorio. El diseño de mezcla se realizó según la metodología del ACI 211.1, considerando una resistencia de diseño f'c = 320 kg/cm². Los residuos de roca caliza fueron obtenidos del botadero Purhuay, ubicado en el distrito de Marcará, provincia de Carhuaz, departamento de Áncash. El material fue sometido a procesos de selección, lavado, secado y trituración mecánica mediante chancadora de quijada. Se elaboraron adoquines de concreto tipo II con cuatro proporciones diferentes: Patrón (Cemento: 8.20 kg, Agregado grueso: 10.29 kg, Agregado fino: 11.00 kg, Agua: 3.09 L); Proporción 1 (Cemento: 8.20 kg, Agregado grueso: 9.29 kg, Agregado fino: 12.00 kg, Agua: 3.09 L); Proporción 2 (Cemento: 8.20 kg, Agregado grueso: 8.29 kg, Agregado fino: 13.00 kg, Agua: 3.09 L); y Proporción 3 (Cemento: 8.20 kg, Agregado grueso: 7.29 kg, Agregado fino: 14.00 kg, Agua: 3.09 L). Se fabricaron un total de 78 especímenes, incluyendo 09 probetas de concreto (15 cm de diámetro × 30 cm de altura) y 78 adoquines tipo II (20 cm × 10 cm × 6 cm). Los ensayos realizados fueron: resistencia a la compresión (NTP 399.611) a los 7, 14 y 28 días; absorción (NTP 399.611) a los 28 días; resistencia al desgaste por abrasión (ASTM C944-99) a los 28 días; y resistencia a la flexión (NTP 399.613) a los 28 días. El procesamiento y análisis de datos se realizó mediante análisis descriptivo y contrastación de hipótesis mediante análisis inferencial (ANOVA y pruebas post-hoc de TUKEY HSD), con un nivel de significancia del 5%. Resultados: El agregado grueso reciclado presentó un desgaste por abrasión Los Ángeles del 32.72%, valor adecuado para su uso en concreto estructural. El diseño de mezcla ACI resultó en una relación a/c de 0.38, con contenidos de cemento (594.7 kg/m³), agregado grueso (746.1 kg/m³), agregado fino (797.7 kg/m³) y agua (224.3 kg/m³). La proporción óptima identificada fue la Proporción 1, con valores promedio de resistencia a la compresión de 474.44 kg/cm² (superando el mínimo normativo de 420 kg/cm² para promedio de 3 unidades), absorción de 4.02% (inferior al máximo permitido de 6% para promedio y 7.5% para unidad individual), desgaste de 0.16% (muy por debajo del límite máximo de 5%), y resistencia a la flexión de 46.30 kg/cm² (superando el mínimo de 42 kg/cm² para promedio de 3 unidades). El análisis estadístico ANOVA demostró diferencias significativas entre las cuatro proporciones para todos los ensayos (p = 0.000 < 0.05), con valores F de 35201.572 (compresión), 4248.613 (absorción), 240.437 (desgaste) y 3325.058 (flexión). La prueba post-hoc de Tukey confirmó que la Proporción 1 no presenta diferencias estadísticamente significativas con el patrón en cuanto a desgaste (0.156% vs 0.154%, p > 0.05), pero sí en absorción y flexión. Conclusiones: Se concluye la viabilidad técnica y la idoneidad del uso de los residuos de roca caliza como agregado (fino y grueso) para la fabricación de adoquines de concreto tipo II destinados a tránsito vehicular ligero. El producto resultante con la Proporción 1 cumple holgadamente con todos los requisitos mínimos exigidos por la Norma Técnica Peruana NTP 399.611 (resistencia a compresión ≥ 420 kg/cm², absorción ≤ 6%, desgaste ≤ 5%, flexión ≥ 42 kg/cm²), validando su aptitud para el servicio en pavimentos de tránsito vehicular ligero en la ciudad de Huaraz y promoviendo una solución constructiva sostenible alineada con los principios de economía circular, reduciendo la extracción de agregados naturales y aprovechando residuos de la actividad extractiva.

Instituciones: Universidad Nacional del Santa; Universidad Nacional Santiago Antúnez de Mayolo