Evaluación del polvo de aluminio en las propiedades físico – mecánicas del concreto expuesto al congelamiento y deshielo en Macusani

Abstract

El concreto empleado en zonas expuestas a temperaturas bajas experimenta un deterioro acelerado como consecuencia de los ciclos de congelación y descongelación, lo que origina agrietamiento prematuro y compromete su estabilidad estructural. Ante esta problemática, la presente investigación examinó la aplicación de polvo de aluminio en las características físico-mecánicas del material cementicio expuesto a ciclos de congelación y descongelación en Macusani, determinando su incidencia en las propiedades físicas y mecánicas, así como el porcentaje óptimo como incorporador de aire. Se diseñaron seis mezclas con una resistencia especificada (f'c) de 210 kg/cm²: un concreto patrón sin aditivos, Se evaluaron cuatro dosificaciones de polvo de aluminio (0.05%, 0.075%, 0.10% y 0.15% respecto al peso del cemento) para determinar la dosificación óptima. Se incluyó una mezcla de referencia con 0.05% del aditivo comercial Chema Air para comparar el desempeño. A estas se les evaluaron sus propiedades en estado fresco, incluyendo asentamiento, contenido de humedad, peso unitario y contenido de aire. Posteriormente, los especímenes se sometieron a curado y a ciclos de congelamiento y deshielo, para determinar su resistencia a la compresión a los 7, 14 y 28 días. La dosificación de 0.05% de polvo de aluminio optimizó el concreto, aumentando la resistencia a la compresión en 6.74% respecto al patrón. Este mejoramiento se debe a una reducción de la densidad (de 2232 a 2184 kg/m³) y un aumento del aire (de 2% a 6%), lo que mejora la durabilidad. Sin embargo, dosificaciones mayores, aunque reducen más la densidad, comprometen severamente la trabajabilidad, disminuyendo el asentamiento. Se concluye que 0.05% es la dosis idónea al ofrecer el mejor equilibrio entre propiedades. Esta dosificación me-jora la resistencia y la estructura interna, manteniendo una trabajabilidad aceptable. El polvo de aluminio representa una solución costo-efectiva, demostrando potencial como alternativa a los aditivos convencionales.