Evaluación de la sustitución del agregado fino por carbón mineral sobre las propiedades mecánicas del concreto

Abstract

La acumulación de residuos de carbón mineral antracita (CMA) es un problema ambiental de alcance mundial debido a su alta capacidad contaminante. Este estudio tiene como objetivo evaluar el efecto de utilizar CMA como sustituto del agregado fino en mezclas de concreto, analizando su impacto en las propiedades físico-mecánicas. Para ello, se prepararon diversas mezclas con proporciones de 10%, 20%, 30% y 40% de CMA, tomando como referencia un diseño de resistencia a la compresión de 210 kg/cm². Se evaluaron propiedades en estado fresco como asentamiento, contenido de aire, temperatura y peso unitario, así como características en estado endurecido como resistencia a la compresión, flexión, tracción y módulo de elasticidad a los 7, 14 y 28 días de curado. Los resultados mostraron que, a los 28 días, el concreto con un 10% de CMA superó al concreto patrón con incrementos de 11.32% en resistencia a la compresión, 3.69% en resistencia a la flexión y 3.46% en el módulo de elasticidad. En conclusión, la adición de un 10% de CMA como sustituto del agregado fino no solo brinda una solución ambiental al reutilizar estos residuos, sino que también mejora las propiedades mecánicas del concreto, haciéndolo apto para aplicaciones estructurales.