Trabajo Grupal

UNIVERSIDAD CATOLICA DE
SANTA MARIA
FACULTAD DE ARQUITECTURA E
INGENIERÍAS CIVIL Y DEL
AMBIENTE
ESCUELA PROFESIONAL DE
INGENIERIA CIVIL
DRA. GABY VELASCO LOZANO
GRUPO 10:
ALEX MOROCCO
JHON MAMANI
MAURICIO PEQUEÑA
RUDY MAMANI
AREQUIPA, 2021
UNIVERSIDAD CATOLICA DE SANTA MARIA
ING. CIVIL
Julio 2021
TRABAJO GRUPAL DE INVESTIGACION FORMATIVA
ANALISIS DE ARTICULO CIENTIFICO:
INFLUENCIA DE LA CARBONATACIÓN EN MORTEROS DE CEMENTO

PORTLAND Y CENIZA VOLANTE
http://www.scielo.org.mx/pdf/iit/v10n1/v10n1a5.pdf
Con respecto al artículo de investigación que se adjunta, leálo con detenimiento

A. Realice una síntesis con sus propias palabras en 2 páginas, enfocando a las reacciones
químicas de la carbonatación del cemento. (Formato: interlineado a 1.5 espacios.
Tipo de letra: Times New Roman. Tamaño N° 12)
Influencia de la carbonatación en morteros de cemento Pórtland y ceniza volante
El concreto es el material más utilizado en el mundo. Y que, en la actualidad su consumo

anual es de 2 toneladas de concreto por habitante. Pero para poder fabricar este material
es necesario usar cemento Portland como aglutinante, sin embargo, por cada tonelada de
cemento producida se genera una tonelada de dióxido de carbono CO2.
La ceniza volante es un subproducto industrial contaminante y esta proviene de la

industria carboeléctrica y se obtiene al calcinar carbones con impurezas. Por el efecto de
su morfología, composición química, mineralógica y tamaño de las partículas estas
reaccionan con el hidróxido de calcio en presencia de agua para producir un material con
características cementantes.
Es sabido que el CO2 al combinarse con el agua forma el ácido carbónico, el cual baja el
pH a valores cercanos a 6.0 y al entrar en contacto con la superficie del concreto provoca
una reacción lenta de neutralización. Desde el punto de vista químico, carbonatación del
concreto origina la disminución de pH que ocurre cuando el CO2 del medio ambiente
reaccionando con la humedad presente y convirtiendo el hidróxido de calcio a carbonatos,
los cuales son neutros y reduciendo la alcalinidad del concreto. Las reacciones básicas de
la carbonatación del concreto se manifiestan de las siguientes formas:
Los poros de un concreto ordinario, bajo condiciones cíclicas de humedad, contienen:
Agua (H2O) e hidróxido de calcio o cal [Ca(OH)2]
Cuando el CO2 del aire entra en contacto con el agua contenida en los poros del concreto,
se forma ácido carbónico de acuerdo a: CO2 + H2O = H2CO3
El ácido carbónico neutraliza el hidróxido de calcio y forma carbonato de calcio sólido,

de pH neutro. Ca(OH) 2 + H2CO3 = CaCO3 + 2H2O
Generalmente, el agua contiene calcio y magnesio en forma de bicarbonatos (como Ca

(HCO3 )2 y Mg (HCO3 )2), encontrándose el primero en mayor cantidad. Este compuesto
aparece en el agua, constituyendo el siguiente equilibrio: CaCO3 + CO2 + H2O =
Ca(HCO3)2
En presencia de una elevada humedad (producto de la lluvia, condensaciones, etc.) y CO2

agresivo, se efectuará la reacción: Ca (HCO3) 2 +Ca(OH) 2 = 2CaCO3 +2H2O.
Para realizar las mezclas de morteros se utilizó CPO producido por la empresa CEMEX
y CV tipo ¨F¨ de MICARE. Esta ceniza cumple satisfactoriamente con la cantidad mínima
de SiO2+Al2O3+Fe2O3 establecida por la especificación ASTM C 618-05, ya que
alcanza una concentración de 92.5% contra un mínimo del 70.0% que establece la norma.
El pH de la matriz de mortero fue obtenido antes y después de la exposición. Para ello, se
pulverizaron muestras representativas de los diferentes especímenes hasta un tamaño de
partícula de 0.30mm. La muestra en polvo fue disuelta en agua destilada en una relación
1:5 en peso. Posteriormente se determinó el pH de las muestras utilizando un
potenciómetro digital. El periodo de carbonatación acelerada después del curado, fue de
cinco meses, tiempo en el que se carbonataron completamente todas las muestras de
mortero con y sin ceniza, y para las diferentes relaciones A/C.
Los resultados de las propiedades del mortero en estado fresco y endurecido, tales como
mini-revenimiento, aire atrapado, absorción, peso volumétrico y resistencia a la
compresión. Los resultados de las pruebas de aire atrapado en morteros en estado fresco
reflejan el efecto densificador de la CV. El porcentaje de absorción de agua aumenta
conforme se incrementa la relación A/C y al comparar los valores de los morteros con
ceniza y sin ceniza, se presenta en promedio un 40% más de absorción para los morteros
sin ceniza, lo anterior se atribuye al efecto densificador de la CV y su acción puzolánica.
Se presentan los resultados de las pruebas de permeabilidad al agua obtenidos después de
28 días de curado (MNC). En ella se pue de observar que para ambas series (con y sin
ceniza) el coeficiente de permeabilidad (K) o de Darcy se incrementa al aumentar la
relación A/C. Este comportamiento resulta lógico, ya que el concreto es menos denso. Sin
embargo, al comparar los resultados obtenidos en las dos series y para las relaciones A/C
de 0.55 y 0.65, la utilización de ceniza origina en promedio una disminución del 10% en
el coeficiente de permeabilidad, debido a la discontinuidad del sistema poroso.
B. Analice la relevancia científica del articulo a través del siguiente cuestionario:
1. ¿El título indica el propósito del estudio? ¿Por qué?

Indica el estudio de la influencia de la carbonatación porque querían sustituir el
material cementante.
2. ¿Se encuentra todos los elementos del resumen: objetivos, metodología,
resultados y conclusiones? ¿Se incluye otros elementos, cuáles son?
Si se encuentran todos los elementos del resumen, además hay una breve
descripción en el resumen del informe.
3. En la introducción ¿Se justifican las razones porque se ha realizado el estudio?
¿Cuáles son?
Si se justifica porque quieren evitar la contaminación por dióxido de carbono al
utilizar el material (cemento), generando el efecto invernadero y reduciendo la
capa de ozono.
4. ¿Cuál es el objetivo de la investigación?
El objetivo de la investigación es que los representantes nos dan a entender que es
mucho mejor utilizar la CENIZA VOLANTE el cual no da el efecto de
contaminación al medio ambiente, además este tipo de material industrial es
económico.
5. Sintetice en pocas líneas las definiciones que brinda el autor. ¿Guardan relación
con los objetivos de la investigación?
Si guardan los objetivos y explican cuál es la razón porque pasan esos efectos,
además que su proyecto está completo y nos da a lo que quieren llegar y dar
soluciones para el bien de las personas y el cuidado del planeta.
6. ¿Cuál es el diseño empleado por el autor?
El proceso de carbonación es completamente natural y es afectado también por
variables naturales, consecuencia de las condiciones de exposición del concreto
7. ¿Cuánto tiempo duro la recolección de datos y toda la investigación?
Se asume que el trabajo de investigación ha durado desde diciembre del 2006 a
enero del 2008, aproximadamente 13 meses.
La fase de experimentación ha durado desde la producción de morteros o mezclas,
secado y curado, aproximadamente 30 días
8. ¿Cuáles son las características de las muestras?
El carbonato de calcio obstruye los poros, sin embargo, luego es atacado
nuevamente por el agua agresiva, constituyéndose un proceso dinámico. El agua
que tiene bastante más de 20 ppm de CO2 agresivo, puede crear una carbonatación
inmediata de la pasta de cemento hidratada (ACI, 2001). El proceso de
carbonatación es enteramente natural y es perjudicado además por cambiantes
naturales, efecto de las condiciones de exposición del concreto. El progreso del
frente de carbonatación es dependiente primordialmente del contenido de
humedad relativa (HR), de la permeabilidad del concreto y de la concentración de
CO2 disponible en el ambiente. Una vez que la HR es menor, no hay suficiente
agua en los poros del concreto para que se disuelvan porciones relevantes de
hidróxido del calcio. Preeminente al 75% de HR, el caso es inversa y los poros
tienen la posibilidad de llegar a saturar se de agua, en esta situación, aun cuando
se posibilita que el hidróxido de calcio se disuelva libremente, el ingreso del CO2
en los poros saturados es restringido en gran medida. La agregación de currículum
vitae al concreto puede influir, por consiguiente, sobre la capacidad defensora de
hablado recubrimiento. En el Departamento de Tecnología del Concreto de la
Facultad de Ingeniería Civil de la UANL, se realizaron averiguaciones (Rivera et
al., 2002, 1997, 1999 y 1998), usando currículum vitae en el concreto y en algunas
ocasiones, usando elevados volúmenes.
9. ¿Cuál fue el método utilizado para la recolección de datos?
Se han utilizado métodos de recolección:
Cualitativa, sirven para conocer más opiniones y ayudan a desarrollar hipótesis para
las investigaciones cuantitativas
Cuantitativa, la recolección de datos ha sido a través de los resultados obtenidos en
la fase experimental, obteniendo datos numéricos y exactos
Técnica empleada de experimentación, documentos y registros, que consistió en
examinar los datos presentes en documentos, tesis, bibliografías, etc.
10. ¿Fueron los métodos descritos con suficiente detalle para que otros puedan repetir
o extender los estudios?
Sí, porque permitirán contar con antecedentes para estudios posteriores, utilizando
las mismas variables en diferente porcentaje o grado de concentración de los
materiales en estudio con mayor precisión en agregados que se recomiendan.
La evolución de proceso de curado de acuerdo al tipo de puzolana empleado, a fin
de determinar las actividades puzolánicas, a fin de determinarse el proceso de
carbonatación
Las variables de estudio podrían probarse con diferente humedad relativa.
Sin embargo, en los resultados no se distingue claramente si la adición de CV al
concreto puede influir sobre la capacidad protectora de los recubrimientos. Los
morteros con y sin ceniza presentan coeficientes de permeabilidad del mismo
orden de magnitud.
11. ¿Existen técnicas e instrumentos de recolección de datos adicionales, cuáles son?
Para realizar las mezclas de morteros se utilizó CPO producido por la empresa
CEMEX y CV tipo ¨F¨ de MICARE. Las propiedades físicas, químicas y
mecánicas de estos materiales se presentan en las tablas 1 y 3. La CV fue utilizada
como sustitución parcial del 25% del cemento, porcentaje en masa. Esta ceniza
cumple satisfactoriamente con la cantidad mínima de SiO2+Al2O3+Fe2O3
establecida por la especificación ASTM C 618-05, ya que alcanza una contracción
de 92.5% contra un mínimo del 70.0% que establece la norma, así mismo, cumple
con los límites del índice de actividad a la resistencia (IAR ³75%). Se utilizó
agregando fino calizo de la región, cuyas propiedades físicas y distribución
granulo métrica son pre sentadas en las tablas 1 y 2, respectivamente. Con el
objetivo de eliminar la influencia de la distribución de partículas del agregado
fino, se utilizó una graduación intermedia entre los límites superior e inferior
especificados por la ASTM C 33-03.
12. ¿Indican los autores que análisis estadísticos se ha utilizado? En todo caso, indique
cual es la estadística utilizada.
NO, utilizaron estadística cuantitativa, por la serie de experimento y datos que nos
dan en los cuadros
13. ¿Están claros los resultados como datos presentados de manera tabular?
Abreviaturas, presentación de datos, leyendas
Algunos se comprenden a la perfección, pero algunos NO, como la figura 1.
14. ¿Se discuten los resultados con relación a la información disponible y las
limitaciones que tuvieron? ¿Como?
SI, por lo anterior no tuvieron complicaciones.
15. ¿Las conclusiones guardan relación con los objetivos del articulo?
Sí, porque las conclusiones fueron tomadas en base a datos estadísticos
cuantitativos.
16. ¿Qué sistema de citación bibliográfica emplearon los autores?
Estilo Vancouver.

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Influencia de la carbonatación en morteros de cemento Pórtland y ceniza volante

El concreto es el material más utilizado en el mundo. Y que, en la actualidad su consumo

La ceniza volante es un subproducto industrial contaminante y esta proviene de la

El ácido carbónico neutraliza el hidróxido de calcio y forma carbonato de calcio sólido,

Generalmente, el agua contiene calcio y magnesio en forma de bicarbonatos (como Ca

En presencia de una elevada humedad (producto de la lluvia, condensaciones, etc.) y CO2

B. Analice la relevancia científica del articulo a través del siguiente cuestionario:

1. ¿El título indica el propósito del estudio? ¿Por qué?

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