“Efecto de la adición de fibras de tereftalato de polietileno recicladas en la resistencia del concreto f´c = 210 kg/cm2, para emplearse en losas aligeradas”

Resumen

La presente investigación, de tipo aplicada y diseño experimental, tuvo como objetivo principal determinar el efecto de la adición de fibras de tereftalato de polietileno (PET) recicladas sobre la resistencia del concreto diseñado para una resistencia característica de f’c = 210 kg/cm², con miras a su empleo en losas aligeradas, bajo condiciones controladas de laboratorio. La problemática abordada se fundamenta en el creciente volumen de residuos plásticos, particularmente PET, generados en la ciudad de Huaraz, los cuales carecen de un sistema de gestión eficiente, generando impactos ambientales negativos. La población y muestra estuvieron conformadas por 135 especímenes de concreto, incluyendo probetas cilíndricas para ensayos de compresión y tracción indirecta, y probetas prismáticas para ensayos de flexión. Se evaluaron cinco tratamientos: concreto patrón (0% de PET) y cuatro mezclas experimentales con adiciones de 0.75%, 1.50%, 2.00% y 2.50% de fibras PET recicladas, calculadas sobre el peso del agregado grueso, con tres repeticiones por tratamiento y evaluadas a los 7, 14 y 28 días de curado. Los resultados obtenidos demostraron que la trabajabilidad del concreto, medida mediante el ensayo de asentamiento (slump), disminuyó progresivamente al incrementar la dosificación de PET, pasando de 3 ½” en el concreto patrón a 1 ½” en la mezcla con 2.50% de PET, atribuyéndose este fenómeno al aumento de la fricción interna generada por la morfología de las fibras. En cuanto a las propiedades mecánicas, se observó una mejora consistente y directamente proporcional al porcentaje de PET añadido. La resistencia a la compresión a los 28 días se incrementó desde 224 kg/cm² en el concreto patrón hasta 251 kg/cm² con la adición del 2.50% de PET, lo que representa un incremento del 11.92%. De manera similar, la resistencia a la tracción indirecta alcanzó su valor máximo de 24.67 kg/cm² con la misma dosificación, superando en un 12.82% al valor del concreto patrón (21.87 kg/cm²). El efecto más notable se registró en la resistencia a la flexión, donde la mezcla con 2.50% de PET logró un valor de 25.83 kg/cm² a los 28 días, lo que supone una mejora del 21.5% en comparación con el concreto sin adición (21.27 kg/cm²). Desde el punto de vista estadístico, los análisis de varianza (ANOVA) realizados para las tres propiedades mecánicas evidenciaron diferencias altamente significativas (p < 0.001) tanto por efecto del tratamiento (porcentaje de PET) como por el tiempo de curado. Los modelos presentaron coeficientes de determinación ajustados (R² ajustado) superiores al 95% (0.957 para compresión, 0.985 para tracción y 0.980 para flexión), lo que confirma la robustez metodológica del estudio y la influencia significativa de las variables independientes. La prueba de comparaciones múltiples de Duncan identificó que la dosificación del 2.50% de PET reciclado, a los 28 días de curado, constituye el tratamiento óptimo, superando estadísticamente al resto de las mezclas. En consecuencia, se rechaza la hipótesis nula y se concluye que la adición de fibras de PET recicladas en una proporción del 2.50% respecto al peso del agregado grueso mejora significativamente las propiedades mecánicas del concreto f’c = 210 kg/cm². Por lo tanto, su uso representa una alternativa técnica, viable y sostenible para la elaboración de losas aligeradas, contribuyendo simultáneamente a la mitigación del impacto ambiental causado por los residuos plásticos.