Design of a concrete mixture with coconut fiber to improve its mechanical properties
DOI:
https://doi.org/10.18537/est.v014.n028.a04Keywords:
coconut fiber, piece sampling, mixture design, mechanical testing, material strengthAbstract
The present research focuses on the implementation of coconut fibers in concrete mixtures, a material known for its high compressive strength and low tensile strength, which often faces problems such as delayed deformation, drying shrinkage and temperature cracking. By adding coconut fiber, an organic waste material, the aim is to improve the mechanical properties of the concrete. Compressive strength tests were carried out after 28 days on different mixtures. The M-2 mixture, with 0,37% coconut fiber, reached a resistance of 177,387 kg/cm² and a maximum load of 32,625 kg. The M-3 mixture, with 0,55% fiber, presented a resistance of 13,.954 kg/cm² with a load of 24,425 kg. Finally, the M-4 mixture, with 0,74% fiber, achieved a resistance of 158,493 kg/cm² with a load of 29,150 kg. These results suggest that the addition of coconut fiber can improve the strength of concrete, depending on the proportion used.
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References
Aguilar Salazar, A. (2017). Diseño de una mezcla de concreto como material de construcción, utilizando reciclado de PET, https://revistadearquitectura.ucatolica.edu.co/article/view/5598
American Concrete Institute ACI-318. (2016). State of the art on fiber reinforced concrete, ACI Manual of concrete Practice. https://www.concrete.org/Portals/0/Files/PDF/Previews/314RS-16_preview.pdf
Aziz, M.A., Paramasivam, P. & Lee, S.L. (1981). Prospects for Natural Fibre Reinforced Concretes in Construction. International Journal of Cement Composites and Lightweight Concrete, 3, 123-132. https://doi.org/10.1016/0262-5075(81)90006-3
Benítez Rodríguez, G., Galván López, J. L., Inciarte Fermín, G., & Inciarte Labarca, G. (2019). Estado del arte y factibilidad de uso del concreto celular y de lechadas de baja densidad en la industria de la construcción (caso de estudio Poza Rica de Hidalgo; Veracruz). Proyecto de investigación de la Universidad Veracruzana. https://static1.squarespace.com/static/55564587e4b0d1d3fb1eda6b/t/600f48742fb896704130993b/1611614333115/Memorias+del+Congreso+Celaya+2016+-+Tomo+12.pdf
Brañes Ballesteros, R. (2012). Manual de derecho ambiental mexicano. Editorial Instituto de Investigaciones Jurídicas. https://sistemabibliotecario.scjn.gob.mx/sisbib/CST_2014/000062367/000062367.pdf
Castro, J. O., & Naaman, A. E. (1981). Cement Mortar Reinforced with Natural Fibers. 78(1), 69–78. https://doi.org/10.14359/6912
Garduño, M. A. (2011). Ciencia de los Materiales. Editorial Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo https://repository.uaeh.edu.mx/bitstream/handle/123456789/14560
Gobierno de México. (2020). Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias (INIFAP). https://www.gob.mx/inifap
González S., L.O. y Quintero G., S.L. (2004). Evaluación del uso de la fibra de la estopa de coco, para el mejoramiento de las propiedades mecánicas del concreto. Editorial Universidad Nacional de Colombia
Gutiérrez Espinoza, L. (2020). La influencia de la adición de fibra de coco en las propiedades físicas y mecánicas del mortero, ciudad de Lima. Universidad Privada del Norte, Facultad de Ingeniería Civil. https://alicia.concytec.gob.pe/vufind/Record/UUPN_896fb15f1e9ea8b38265da7ee14ec302
Hernández Vidal N. E, (2018). Caracterización química de la Fibra de Coco (Cocus nucifera L.) de Mexico utilizando Espectroscopia de Infrarrojo (FTIR) Revista Ingeniería y Región, 20. https://doi.org/10.25054/22161325.1914
Instituto Mexicano del Cemento y el Concreto (IMCYC), (2012). Propiedades del Concreto reforzado con fibra de estopa de Coco. Construcción y teconología en concreto, 10. http://www.imcyc.com/revistacyt/noviembre2012/pdfs/posibilidades.pdf
Jouve-Loor, A.D., Andrade-Lastra, O.A., y Areche-García, J.N. (2021). Mortero con incorporación de fibra de coco y cerámica para acabados interiores de edificaciones. Revista Polo del Conocimiento, 6. https://doi.org/10.23857/pc.v6i4.2564
Maiti M.R. (1995). Fibras vegetales en el mundo, aspectos botánicos, calidad y utilidad. Editorial Trillas.
Medina López, Y. (2002). Análisis de los Mercados de diversos materiales vírgenes y reciclados para la producción de envases. Editorial Instituto Nacional de Ecología.
Neville,. A. (1999), Tecnología del concreto. Editorial Instituto Mexicano del Cemento y el Concreto. https://pdfcoffee.com/tecnologia-del-concreto-adam-m-neville-imcyc-7-pdf-free.html
Norma Oficial Mexicana. (2019). Construcción-Condiciones de seguridad y salud en el trabajo NOM-031-STPS. https://dof.gob.mx/normasOficiales/4376/stps/stps.htm#
Organismo Nacional de Normalización y Certificación de la Construcción y Edificación, S.C ONNCCE. (2019). Normas. https://www.onncce.org.mx/es/venta-normas/fichaso
Paricaguan-Morales, B., Albano, C., Torres, R., Camacho, N., Infante, J., Muñoz, J.. (2013). Effect of the Coconut Fibers on the Flexural Strenght of Concrete Mixtures. Editorial DYNA, 88(4), 424-432. https://doi.org/10.6036/5646.
Peck, M. (2007) “Detail Praxis”. Hormigón, diseño construcción, ejemplos. Editorial Gustavo Gili.
Petróleo Mexicanos (PEMEX.) (2017). Análisis de muestras de aguas. Poza Rica de Hidalgo, Veracruz: PEMEX. Laboratorio de cementaciones y estimulación de pozos. https://www.asf.gob.mx/Trans/Informes/IR2014i/Documentos/Auditorias/2017_0297_a.pdf
Polanco Rodríguez, A. (2016). Manual de Prácticas de Laboratorio de Concreto. Editorial Universidad Autónoma de Chihuahua.
Quintero G., S.L. (2003). Evaluación del uso de la estopa de coco (Cocos nucifera), obtenida como residuo de la industria alimenticia en el Valle del Cauca, para la elaboración de elementos prefabricados de concreto aligerado. Ingeniería y Desarrollo, (20), 134-150. https://www.redalyc.org/pdf/852/85202010.pdf
Quiros Rodríguez, L. (2018). Estudio del Comportamiento Mecánico del Mortero Reforzado con Fibra de Coco y Modificado con Óxido de Hierro. Universidad Pontificia Bolivariana, Escuela de Arquitectura y Diseño, Facultad de Diseño Industrial. https://repository.upb.edu.co/handle/20.500.11912/4228
Rivera Miranda, M. (2021). Fibra de Coco aditivo de mejoramiento en la elaboración de bloques, Revista Nexo, 34 (6). https://doi.org/10.5377/nexo.v34i06.13125
Rodríguez Morales, L. (2011). La práctica constructiva en la ciudad de México. El caso del tezontle, siglos XVIII-XIX. Revista Monumentos Históricos, 22 (1), 155-178. https://revistas.inah.gob.mx/index.php/boletinmonumentos/article/view/2168
Rodríguez, C. (2003). Fabricación de tejas fibrorreforzadas con fibra natural. Editorial Servicio de Información Agropecuaria del Ministerio de Agricultura y Ganadería del Ecuador. SICA. www.sica.gov.ec/agronegocios/productos%20para%20invertir/fibras/tejas.htm
Sandoval, E. y Bocanegra, R.A. (1997). Análisis del comportamiento mecánico del concreto fibro reforzado. Universidad del Valle
Secretaria del Medio Ambiente y Recursos Naturales (SEMARNAT.) (2020). Informe de la situación del medio ambiente en México, Compendio de estadísticas ambientales. Indicadores claves y de desempeño ambiental. https://www.gob.mx/cms/uploads/attachment/file/575593/MEDIO_AMBIENTE_2-INFORME-DE-LABORES__3__compressed.pdf
Steven H. Kosmatka y William C. Panarese (1992). Diseño y control de mezclas de concreto. Editorial Instituto Mexicano del Cemento y el Concreto, A.C.
Villanueva, N. E. (2016). Influencia de la adición de fibra de coco en la resistencia del concreto. Universidad Privada del Norte.
Waddell Joseph J. y. Dobrowolski Joseph A (1977). Manual de la construcción con concreto. Editoral Mc Graw-Hill.
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