Evaluación de las Propiedades Fisico - Mecanicas y Quimicas de Concreto f'c=210 kg/cm2 con Incorporación de Roca Pizarra

Abstract

La presente investigación se desarrolló debido a la problemática existente en las zonas altoandinas de la región de Puno, donde la escasez de agregados convencionales incrementa considerablemente los costos de transporte y producción del concreto en obras civiles; por ello, se planteó evaluar la roca pizarra proveniente de canteras y desmontes mineros de localidades como Ananea-La Rinconada como agregado grueso alternativo en concretos de f’c = 210 kg/cm². El objetivo principal fue evaluar las propiedades físico-mecánicas y químicas del concreto de f’c = 210 kg/cm² con incorporación de roca pizarra. La investigación presentó un enfoque cuantitativo, de tipo aplicativo y diseño experimental, elaborándose cinco tipos de mezcla y fabricándose 225 especímenes entre probetas cilíndricas y viguetas prismáticas, sometidos a ensayos de compresión, tracción indirecta y flexión a los 7, 14 y 28 días de curado, además de ensayos químicos frente a soluciones de cloruros, sulfatos y sales-cloruros conforme a la norma EN 12370. El procesamiento estadístico se realizó mediante estadística inferencial ANOVA y pruebas post hoc de Tukey con un nivel de significancia de α = 0.05. Los resultados demostraron que las mezclas con incorporación de roca pizarra presentaron un comportamiento favorable respecto al concreto patrón, destacando la mezcla con 75% de sustitución, la cual alcanzó una resistencia a la compresión de 236.26 kg/cm², una resistencia a la tracción indirecta de 26.68 kg/cm² y una resistencia a la flexión de 37.35 kg/cm². El análisis estadístico evidenció diferencias significativas en compresión, tracción indirecta y flexión (p < 0.05). En el comportamiento químico, las pérdidas de masa fueron menores al 1%, evidenciando alta resistencia frente a agentes agresivos. En el análisis económico se observó una reducción progresiva de costos, alcanzándose el mayor ahorro con la sustitución al 100%. En la discusión, los resultados coincidieron con investigaciones previas que señalan que los materiales tipo pizarra mejoran la resistencia y durabilidad del concreto debido a su estructura mineral compacta y baja absorción. Finalmente, se concluye que la roca pizarra constituye una alternativa técnica, mecánica, química y económicamente viable para su utilización en concretos estructurales en zonas altoandinas.