Uso de Ceniza de Aguacate em Concreto

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Commons Reconocimiento-NoComercial-
SinObraDerivada 4.0 Internacional. 
 
USO DE CENIZA DE LA SEMILLA DE AGUACATE COMO ADITIVO DE ORIGEN 
ORGÁNICO EN MEZCLAS DE CONCRETO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ANNTONY LEANDRO ARIAS HERNANDEZ 
JONATHAN ANDRES BEDOYA VELA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
UNIVERSIDAD COOPERATIVA DE COLOMBIA 
CAMPUS IBAGUÉ ESPINAL 
FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL 
IBAGUÉ 
2022 
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
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USO DE CENIZA DE LA SEMILLA DE AGUACATE COMO ADITIVO DE ORIGEN 
ORGÁNICO EN MEZCLAS DE CONCRETO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ANNTONY LEANDRO ARIAS HERNANDEZ 
JONATHAN ANDRES BEDOYA VELA 
 
 
 
 
 
 
 
Informe final de monografía para optar al título de ingeniero civil 
 
 
 
 
 
 
Oscar Hernán Cardona García 
Ingeniero Civil 
 
 
Alexander Álvarez Rosario 
Ingeniero Industrial. Ph. D. 
 
 
 
 
 
 
UNIVERSIDAD COOPERATIVA DE COLOMBIA 
CAMPUS IBAGUÉ ESPINAL 
FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL 
IBAGUÉ 
2021 
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
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3 
 
 
 
 Nota de aceptación: 
 
 
 ____________________________ 
 ____________________________ 
 ____________________________ 
 ____________________________ 
 ____________________________ 
 ____________________________ 
 ____________________________ 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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 Firma del jurado 1 
 
 
 
 ____________________________ 
 Firma del jurado 2 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Ibagué, 10 de febrero de 2022 
 
 
4 
 
DEDICATORIA 
 
 
Le dedico este trabajo primordialmente a mis padres, quienes son las personas que 
siempre han estado ahí para mí, brindando su ayuda y apoyo en cada etapa de mi 
vida. A los diferentes docentes que he tenido a lo largo de mi formación como 
ingeniero y a mis compañeros que hicieron de está, una experiencia única. 
 
Jonathan Andrés Bedoya Vela 
 
Este trabajo de grado está dedicado a Docentes, estudiantes de Ingeniería Civil de 
la Universidad Cooperativa sede Ibagué Espinal que ayudaron de uno u otro modo 
a la investigación de este semillero, a mis padres que a pesar de las adversidades 
que ocurrieron al pasar los años siempre estuvieron para mí para poder culminar 
con éxito mis estudios Universitarios. 
Anntony Leandro Arias Hernández 
 
 
 
5 
 
AGRADECIMIENTOS 
 
 
Le agradezco a mis padres por ayudarme en toda mi vida, apoyarme en la idea de 
ser un ingeniero civil y hacer todo lo posible por darme el estudio, aunque algunas 
veces fuera difícil. A mis amigos en el colegio que siempre me dieron consejos en 
los momentos difíciles, mis amigos de la universidad por hacer especial esta parte 
de mi vida, a mi abuela que siempre me apoyado y ha sido como una segunda 
madre. 
 
Jonathan Andrés Bedoya Vela, Anntony Leandro Arias Hernández. 
 
 
6 
 
TABLA DE CONTENIDO 
 
RESUMEN ............................................................................................................ 13 
INTRODUCCIÓN .................................................................................................. 14 
1. DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA. .................................................................... 15 
2. JUSTIFICACIÓN. .............................................................................................. 16 
3. OBJETIVOS. ..................................................................................................... 17 
3.1. OBJETIVO GENERAL. 17 
3.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS. 17 
4. MARCO TEÓRICO. ........................................................................................... 18 
4.1. ESTADO DEL ARTE 18 
4.2. ANTECEDENTES 19 
4.3. NORMATIVA RELACIONADA 20 
5. METODOLOGÍA. ............................................................................................... 22 
5.1 OBTENCIÓN DE MATERIALES 22 
5.1.1 Agregados ......................................................................................................................... 22 
5.1.2 Ceniza de la semilla del aguacate ..................................................................................... 22 
5.2 ELABORACION DE LA MEZCLA DE CONCRETO HIDRAULICO 23 
5.2.1 Mezcla patrón .................................................................................................................. 23 
5.2.2 Mezcla con el aditivo ........................................................................................................ 25 
5.3 ENCOFRADO DE LAS MUESTRAS 25 
5.4 TIEMPO DE FRAGUADO 26 
5.5 TIEMPO DE CURADO 27 
5.6 PRUEBA DE RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN 28 
5.7 PRUEBA DE RESISTENCIA A FLEXIÓN DEL CONCRETO 29 
6. RESULTADOS. ................................................................................................. 30 
6.1 FRACTURAS DE LOS ESPECÍMENES CILÍNDRICOS DE CONCRETO 30 
6.2 RESISTENCIA DE LOS CILINDROS DE CONCRETO 36 
6.3 FRACTURAS DE LAS VIGUETAS 39 
6.4 MÓDULO DE RUPTURA DE LAS VIGUETAS DE MORTERO 40 
7. CONCLUSIONES. ............................................................................................. 44 
8. RECOMENDACIONES. .................................................................................... 45 
 
7 
 
BIBLIOGRAFÍA ..................................................................................................... 46 
 
 
 
8 
 
LISTA DE TABLAS 
 
 
Tabla 1 Componentes de la mezcla de concreto .................................................. 24 
 
Tabla 2 Componentes de la mezcla con aditivo .................................................... 25 
 
Tabla 3 Resistencia de los cilindros de concreto con diferentes porcentajes de 
aditivo y tiempo de curado ............................................................................. 37 
 
Tabla 4 Módulo de ruptura de las vigas de mortero .............................................. 41 
 
 
 
9 
 
LISTA DE GRAFICAS 
 
 
grafica 1 Diagrama comparativo de la resistencia de los cilindros con los 
diferentes porcentaje de aditivo y días de curado .......................................... 38 
 
grafica 2 Diagrama de dispersión de la resistencia de los cilindros con diferentes 
porcentajes de aditivo a los 28 días de curado .............................................. 39 
 
grafica 3 Diagrama comparativo de la resistencia a la flexión de las viguetas de 
mortero ........................................................................................................... 42 
 
grafica 4 Diagrama de dispersión de la resistencia a la flexión de las viguetas de 
mortero ........................................................................................................... 43 
 
 
 
 
 
10 
 
LISTA DE IMÁGENES 
 
 
Imagen 1 Tamizado de los agregados pétreos .....................................................22 
Imagen 2 Obtención de la ceniza de la semilla del aguacate ................................ 23 
Imagen 3 Mezcla de concreto ............................................................................... 24 
Imagen 4 Encofrado de los cilindros de concreto .................................................. 25 
Imagen 5 Desencofrado de los cilindros y viguetas .............................................. 26 
Imagen 6 Almacenamiento en el tanque de curado .............................................. 27 
Imagen 7 Ensayo de compresión a los cilindros de concreto ................................ 28 
Imagen 8 Ensayo de flexión de las viguetas ......................................................... 29 
Imagen 9 Fracturas de cilindros sin aditivo ........................................................... 30 
Imagen 10 Fractura de cilindros con el 0,5% de aditivo ........................................ 31 
Imagen 11 Fractura de cilindros con el 1% de aditivo ........................................... 32 
Imagen 12 Fractura de cilindros con el 1,5% de aditivo ........................................ 33 
Imagen 13 Fractura de cilindro con el 2% de aditivo ............................................. 34 
Imagen 14 Fractura de cilindro con el 3% de aditivo ............................................. 35 
Imagen 15 Fractura de cilindros con el 5 % y 10 % de aditivo .............................. 36 
Imagen 16 Fracturas de viguetas de mortero ........................................................ 39 
 
 
 
 
 
 
11 
 
LISTA DE ILUSTRACIONES 
 
Ilustración 1 Modelo de fractura típicos ................................................................. 21 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
12 
 
LISTA DE ECUACIONES 
 
 
Ecuación 1 Módulo de ruptura .............................................................................. 40 
 
 
 
 
 
 
 
13 
 
RESUMEN 
 
 
En la presente investigación se evaluó el comportamiento mecánico del concreto 
hidráulico con la ceniza de la semilla del aguacate como aditivo. 
 
 
Se estableció una mezcla de concreto hidráulico que sirvió como muestra patrón 
para todo el estudio realizado, también ayudó a tener una unidad estándar para las 
diferentes mezclas que se realizaron a lo largo de la investigación. Empleando una 
relación de volúmenes de 2:2:1 entre la grava, la arena y el cemento, además se 
pesó para poder tener una idea establecida de la cantidad y esto también ayudó 
para hallar la cantidad de aditivo agregado en las muestras. 
 
 
Para obtener la ceniza de la semilla del aguacate, primero, se procedió a deshidratar 
la semilla para retirar sus propiedades orgánicas. Después de estar completamente 
deshidratada, se ingresó a la maquina los ángeles para reducir el tamaño de sus 
partículas al mínimo permitido. El material que se obtuvo después de ingresarla en 
la maquina los ángeles, se incinero hasta obtener la ceniza. 
 
 
Se agregó la ceniza a la mezcla patrón como aditivo. Se realizaron varias muestras 
con porcentajes del (0,5 - 10) % de aditivo en función del peso del cemento. Para 
realizar las pruebas pertinentes se siguieron los lineamientos establecidos en las 
normas INV E del 2007, a las muestras al cabo de 7, 21 y 28 días de curado. Los 
porcentajes de aditivo se variaron hasta conseguir un buen patrón para poder 
establecer el nivel de incidencia en el comportamiento de las muestras utilizadas. 
 
 
 
 
 
14 
 
INTRODUCCIÓN 
 
 
El presente trabajo de investigación pretende evaluar la posibilidad de usar la ceniza 
de la semilla del aguacate como aditivo en el concreto hidráulico. Este proyecto 
busca determinar si los porcentajes a utilizar de la ceniza dentro de la mezcla de 
concreto, afectan las cualidades mecánicas de resistencia del mismo. 
 
La producción de dicho fruto abarca poco menos del uno por ciento de la superficie 
cultivable nacional, los departamentos con mayor potencial de producción son 
Antioquia, caldas y Tolima (1.325 Hectáreas), con tanto consumo de esta fruta no 
se ha sabido aprovechar la semilla y son desechadas sin tener un objetivo final. 
 
En la actualidad estas semillas se aprovechan en diferentes aspectos como son en 
la salud, belleza y fabricación de bioplástico completamente biodegradable, La idea 
surge a raíz de su creador Scott Munguía ingeniero químico mexicano, esto se 
produce extrayendo el biopolímero de la semilla de aguacate y posteriormente 
pasando por dos procesos de modificación química, para convertirlo en un insumo 
viable para la producción de bioclástico. 
 
Se realizaron ensayos de resistencia a la compresión y flexión a través de los cuales 
se puedo determinar el comportamiento de los elementos a la hora de la 
implementación de las estructuras. 
 
En ingeniería civil, la creación de aditivos que fortalezcan las propiedades 
mecánicas del concreto, convierte las estructuras ya sean puentes, sistemas viales, 
acueductos y edificios más resistentes a cualquier altercado que pueda generar que 
se rompan o se caigan. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
15 
 
. 
1. DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA. 
 
 
La producción de cemento como cualquier otro proceso industrial trae consigo 
muchos factores de contaminación al medio ambiente. Empezando por la obtención 
de la materia prima (piedra caliza), en la cantera de extracción se produce erosión 
del suelo y daño a la zona en sus fuentes hídricas y demás recursos naturales, el 
transporte y trituración de dicha materia también contribuyen a los problemas 
ambientales, el polvo que desprende el material cuando es triturado puede provocar 
dificultades al sistema respiratorio a los habitantes cercanos a la zona y además 
generar problema en la producción y crecimiento de cultivos aledaños cubriendo los 
cultivos con finas capas de polvo (Villalonga, La industria del cemento dentro de la 
problemática de la contaminación atmosférica, 2007). 
 
Cuando el material es triturado se introduce a los hornos en los cuales por sus 
elevados de temperatura consume mucha energía para poder cumplir su función, 
además mantener constante esta producción implica no apagar los hornos 
(Rodgers, La enorme fuente de emisiones de CO2 que está por todas partes y que 
quizás no conocías, 2018). Desprendimiento de gases tóxicos como el CO2, NOx y 
SOx son los principales gases contaminantes que se presentan en este proceso 
que involucra la calcinación de este material (Hoyos Barreto, Jimenez Correa, Ortiz 
Muñoz , & Montes de Correa, 2008). 
 
Un gran porcentaje de la semilla del aguacate termina en la basura, aumentando la 
contaminación de esta. El aguacate es un fruto que requiere de grandes cantidades 
de agua, que este en buena condición para que el fruto adquiera las condiciones 
óptimas para el consumo humano (Cuartas, 2011), además, se produce a gran 
escala en Latinoamérica, su comercialización se ha ido expandiendo por todo el 
mundo, esto aumenta su demanda y a su vez aumenta el porcentaje de semillas 
que son desaprovechadas y desechadas a la basura (Atehortua Hurtado, Alvaro 
Velez , & Monsalve Tóbon , 2019). 
 
 
 
 
 
16 
 
2. JUSTIFICACIÓN. 
 
 
Este producto sostenible el cual es muy amplio y además tiene dos factores 
bastante importantes con respecto al medio ambiente y el aspecto económico. Esto 
servirá ya que como objetivo tenemos en mejorar o modificar las propiedades físicas 
del concreto, además es un producto de fácil manipulación lo cual está al alcance 
de cualquier persona para su uso. 
 
“Se dice que antes de llegar a alcanzar un proceso de cultivo ecológico al 100% se 
está también priorizando otros aspectos como que los productores puedan sacar 
beneficios económicos para mejorar la economía local o el bienestar social de las 
personas trabajadoras”. Esto es muy importante para los agricultores los cuales 
tendrán un mayor beneficio en la venta de este producto. 
 
Las grandes producciones de esta fruta en el país son constituidas en su mayoría 
por losdepartamentos de Antioquia, caldas y Tolima. Su implementación en varios 
campos industriales como textiles, belleza y medicina hace de esta fruta un gran 
recurso para explotar (cromos, 2019), lo anterior mencionado se lleva a cabo con el 
uso de la cascara o el contenido de la fruta, pero, la semilla “pepa” es desechada 
sin uso posterior (legiscomex.com, 2021). 
 
Para transformar la materia prima en este caso la semilla del aguacate se deben 
realizar algunos procesos de descomposición para convertir la semilla en polvo para 
su mejor utilidad como aditivo en el concreto, teniendo en cuenta las proporciones 
esto beneficiará a la empresa productora ya que el concreto bajará un poco sus 
costos y en cuanto a las propiedades, la resistencia será mejor. 
 
3. ¿Realmente tiene algún uso la información? 
 
Se fabricó un modelo para poder determinar las propiedades del concreto, las 
cuales fueron muy favorables. Recolectando esta información se comparó con el 
concreto tradicional y hubo un cambio favorable utilizando el aditivo de la semilla de 
aguacate. Resolviendo la problemática la cual era el beneficio tanto del medio 
ambiente como el de las personas que trabajen con este producto. 
 
 
17 
 
3. OBJETIVOS. 
 
 
3.1. OBJETIVO GENERAL. 
 
 
Analizar el comportamiento mecánico (compresión y flexión) del concreto hidráulico 
con la ceniza de la semilla del aguacate como aditivo. 
 
 
3.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS. 
 
 
 
- Establecer una mezcla de concreto hidráulico convencional para usar como 
muestra patrón. 
 
- Evaluar la resistencia a la compresión de la mezcla de concreto hidráulico 
establecida y con aditivo de la ceniza en diferentes porcentajes a los 7, 21 y 28 días. 
 
- Evaluar la resistencia a la flexión de la mezcla de concreto hidráulico establecida 
y con aditivo de la ceniza en diferentes porcentajes a los 7, 21 y 28 días. 
 
- Comparar los datos obtenidos de las muestras de estudio y la muestra patrón. 
 
 
18 
 
4. MARCO TEÓRICO. 
 
 
4.1. ESTADO DEL ARTE 
La idea de utilizar ceniza de semilla del aguacate nace en el semestre B de 2018, 
por iniciativa del curso Materiales para Ingeniería, donde el objetivo del curso era 
inventar un material innovador que pudiera ser utilizado para la ingeniería. 
 
Fue ahí donde nació la idea de implementar al concreto un aditivo que mejorara sus 
propiedades físico mecánicas, en este caso que resistiera más a la compresión, 
primero se empezó a trabajar polvo horneado especulando que esto eliminaría lo 
orgánico. Pero antes de empezar con el proyecto fue necesario investigar las 
propiedades de la semilla del aguacate en el que se encontró un artículo de “EL 
CONFIDENCIAL)” en el cual había investigaciones importantes de las propiedades. 
 
Dicho estudio señala que las cascaras de las semillas poseen compuestos 
medicinales que se utilizan para tratar el cáncer, enfermedades del corazón entre 
otros males, pero que a su vez son una fuente potencial de químicos que se utilizan 
en plásticos y otros productos industriales. Al grupo investigador solo le interesaba 
el uso de esta semilla, en el que se encontraron compuestos importantes como el 
falato de bencilo y butilo, plastificantes utilizados para mejorar la flexibilidad de 
productos sintéticos y otro compuesto que es el más importante para el uso que se 
le va a dar al proyecto, son los biopolímeros, estos se encuentran en los compuestos 
de la semilla de aguacate. 
 
se hicieron tres cilindros de concreto y otros cilindros adicionando unos porcentajes 
del material adicional (ceniza semilla del aguacate). guiándose de una investigación 
de desecho de biopolímeros en el concreto se manejó estos porcentajes, en el que 
obtuvieron una resistencia mayor y bajando la resistencia a medida que se le 
aumentaba el material (biopolímeros). Los resultados no fueron los esperados por 
lo que se llegó a la conclusión, que utilizar el polvo horneado no eliminaría 
totalmente lo orgánico y esto afectaría al fraguado y posteriormente a la resistencia 
final del concreto. 
 
Todo esto se hizo para el proyecto del curso de materiales, donde se retomó al año 
siguiente en un semillero con el Ingeniero Oscar Cardona para empezar a utilizar la 
ceniza de la semilla del aguacate, pensando que lo orgánico de la semilla iba a 
desaparecer por completo. 
 
Ya terminado el tiempo de fraguado que son 24 horas según la norma INV-E 410-
07, los cubos fueron sacados de los moldes y puestos en los tanques para que 
empezaran con su proceso de curado. No se encontraron diferencias en la 
consistencia o color de los cubos, aunque si desprendía un olor particular semejante 
al del humo con respecto a la muestra sin el aditivo. 
 
 
19 
 
Sabiendo ya, que la ceniza de la semilla del aguacate mejoraba las propiedades 
mecánicas del concreto, se puede relacionar que este comportamiento del concreto 
es debido a la cantidad de biopolímeros que posee en cierta medida la semilla del 
aguacate, así como lo demuestra una investigación previa ya antes mencionada por 
la Universidad de Zulia ubicada en Maracaibo - Venezuela, donde evaluaban los 
biopolímeros en la calidad del concreto y obtuvieron unos resultados similares a los 
que se obtuvo en la actual investigación con la ceniza, pues el contenido de 
biopolímeros mejoraba la calidad a compresión del concreto. 
 
Por último, queda investigar por cuenta propia del grupo de investigación que otras 
propiedades aparte de los biopolímeros que posee la ceniza de la semilla del 
aguacate hace que mejore la calidad o las propiedades del concreto para que su 
resistencia a la compresión aumente. 
 
 
4.2. ANTECEDENTES 
 
Los aditivos son mayormente utilizados en las mezclas de concreto para poder así 
mejorar las propiedades físicas y mecánicas del mismo, el concreto es utilizado en 
todo el mundo ya que es la base de las construcciones civiles, generando así que 
en el mundo se realicen diferentes investigaciones usando aditivos a continuación 
se resaltan algunas de ellas: 
En el año 2015 INDIRA BABILONIA ESCALLON, SANDY PAOLA URANGO 
ROJAS, hicieron una investigación que tuvo como objetivo principal la evaluación 
de un aditivo natural en este caso sábila que adicionado a la mezcla de concreto 
produce efectos en la velocidad de corrosión del acero estructural, mediante la 
exposición del concreto a un medio salino. Los parámetros para el estudio y diseño 
de experimentos fueron: la resistencia del concreto y el porcentaje de sábila 
adicionado a la mezcla de acuerdo a la relación agua/cemento. 
En la ciudad de Cartagena, los concretos empleados en la construcción de obras 
están sometidos generalmente a esfuerzos que exigen un óptimo comportamiento 
de las resistencias mecánicas generada por estar situada en costas y grandes 
ambientes industriales donde se procesan o almacenan productos con altos 
contenidos de cloruros salinos, es de estar manera que la utilización de resistencias 
elevadas se hace útil, observando una elevada tasa en construcciones de 3000psi 
y 4000 psi, por esta razón para el estudio se realizaron las muestras con resistencias 
de 3000psi, 3500psi y 4000psi. (ESCALLON, 2015) 
. 
En el año 2012 JORGE ARMANDO AGRESOTT MELENDEZ, Realizaron un trabajo 
que buscó evaluar en laboratorio el cambio en la resistencia mecánica que 
experimentan mezclas de concreto hidráulico adicionando al cemento aditivos 
poliméricos producto de desechos industriales (Residuos de chatarra electrónica). 
Para tal fin se empleó para el diseño de la mezcla el método Fuller y para los 
 
20 
 
ensayos, ensayo a la compresión y ensayos de asentamiento, de la misma manera 
se pesaron las muestras y se calculó su densidad. 
De los resultados obtenidos se concluye que la resistencia mecánica de mezclas de 
concreto hidráulico modificadas con residuos de chatarra electrónica es mayor en 
comparación con las convencionales (mezclas que emplean concreto hidráulico sin 
ningún aditivo. (MELENDEZ, 2012). 
 
 
4.3. NORMATIVA RELACIONADA 
 
INV E -402-07 elaboracióny curado de especímenes de concreto en el laboratorio 
para ensayos de compresión y flexión. 
 
ASTM C-39 método de ensayo estándar para esfuerzo de compresión en 
especímenes cilíndricos de concreto. 
 
INV E-410-07 resistencia a la compresión de cilindros de concreto. 
 
INV E-414-07 resistencia a la flexión del concreto, método de la viga simple cargada 
en los tercios de la luz. 
 
NTC 673 concretos. Ensayo de resistencia a la compresión de especímenes 
cilíndricos de concreto. 
 
ASTM C-293 método de ensayo estándar para resistencia a la flexión del concreto 
(usando una viga simple con carga al centro del claro). 
 
INV E-403-07 refrentado de cilindros de concreto. 
 
Ilustración 1 muestra los diferentes tipos de fracturas típicas que presenta los 
especímenes de ensayos en la prueba de resistencia a la compresión. Se utilizara 
como guía para entender las fracturas que se muestren en los elementos puestos a 
prueba para esta investigación. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
21 
 
 
 
Ilustración 1 Modelo de fractura típicos 
 
 
Fuente: Norma Técnica Colombiana, 2017. 
 
 
 
22 
 
5. METODOLOGÍA.
5.1 OBTENCIÓN DE MATERIALES 
 
5.1.1 Agregados 
 
Para obtener los agregados que se usaron en la mezcla patrón y muestras de 
prueba tanto para los cilindros como para las viguetas, se realizó el laboratorio de 
granulometría según lo indica la norma ASTM C 136. Utilizando la grava y arena 
que se obtiene comercialmente (en este caso se usó la vendida en la ferretería “la 
española”, ubicada en la crr 5 # 22 – 27 Ibagué- Tolima), se emplearon los tamices 
de ½” para retirar las partículas de grava de mayor tamaño y el tamiz N°4 para 
obtener las partículas de arena correspondientes. En las mezclas se empleó la 
grava que pasa el tamiz de ½” y queda en el tamiz N°4, para el caso de la arena se 
usó el material que pasa el tamiz N°4 y queda en el tamiz N°200. En la imagen 1 se 
muestra el tamizado de los agregados. 
 
Imagen 1 Tamizado de los agregados pétreos 
 
Fuente: autores 
5.1.2 Ceniza de la semilla del aguacate 
 
Para obtener la ceniza de la semilla del aguacate, primero se puso las semillas al 
sol para que no se produjera hongo mientras se almacenaban, después de tener 
suficientes, se rayaron para reducir su tamaño y poder llegar a todo el material. Una 
 
23 
 
vez rallada las semillas el producido se ingresó a un horno para deshidratarla y 
anular sus componentes orgánicos. 
Una vez deshidratada el material se ingresa en la maquina “los Ángeles” para 
disminuir su tamaño al máximo, después de este proceso y retirar lo que no sirve, 
se incinero el material a una temperatura de 240° C Por un periodo de 24 horas para 
obtener finalmente la ceniza. 
 
Imagen 2 Obtención de la ceniza de la semilla del aguacate 
 
Fuente: los autores 
5.2 ELABORACIÓN DE LA MEZCLA DE CONCRETO HIDRÁULICO 
 
5.2.1 Mezcla patrón 
 
Para el diseño de la mezcla patrón se usó la relación de volúmenes 2:2:1 (dos tazas 
de grava, dos tazas de arena y una taza de cemento). Para que la relación de 
volúmenes fuese estable se empleó siempre el mismo recipiente para medir los 
diferentes ingredientes de la mezcla. Después de tener los ingredientes en el 
recipiente se procede a mezclar, se agregó agua para alcanzar una relación agua 
 
24 
 
cemento (a/c) de 0,50. En la siguiente tabla se observa los pesos de los diferentes 
materiales en la mezcla. 
Tabla 1 Componentes de la mezcla de concreto 
Grava (g) Arena (g) Cemento (g) Agua (g) 
2330 1900 725 363 
2383 1943 743 372 
2342 1960 732 366 
2340 1979 763 382 
2313 1953 723 362 
2375 1935 712 356 
2359 1894 762 381 
Fuente: los autores 
El proceso anterior mencionado se empleó para la realización de los cilindros de 
concreto, para la mezcla patrón de las viguetas se usó la relación de volúmenes 2:1 
(dos tazas de arena y una taza de cemento). De igual forma para que la relación de 
volúmenes estuviese bien, se emplearon los mismos recipientes para cada material. 
En un recipiente se procede a mezclar, se le agrega agua hasta conseguir la 
homogenización deseada. 
Imagen 3 Mezcla de concreto 
 
Fuente: los autores 
 
 
25 
 
5.2.2 Mezcla con el aditivo 
 
Para esta mezcla con aditivo se empleó la misma relación de volúmenes que se usó 
en la mezcla patrón, solo que ahora se le agregó como aditivo la ceniza de la semilla 
del aguacate en diferentes porcentajes (estos porcentajes se tomaron en función 
del peso del cemento). las muestras se presentan en cilindros y en viguetas como 
indica la norma INVE-402-07. 
La tabla 1 muestra el peso en gramos de los diferentes componentes usados en la 
mezcla, los diferentes porcentajes de aditivo aplicados a la mezcla y su respectivo 
peso en función del peso del cemento. 
Tabla 2 Componentes de la mezcla con aditivo 
Grava (g) Arena (g) Cemento (g) Agua (g) % Aditivo Aditivo (g) 
2330 1900 725 363 0,5 3,6 
2383 1943 743 372 1 7,4 
2342 1960 732 366 1,5 11 
2340 1979 763 382 2 15,3 
2313 1953 723 362 3 21,7 
2375 1935 712 356 5 35,6 
2359 1894 762 381 10 76,2 
Fuente: los autores 
5.3 ENCOFRADO DE LAS MUESTRAS 
 
Una vez realizada la mezcla se procede a encofrar en las camisas dispuestas en el 
laboratorio de la universidad cooperativa de Colombia, como lo indica la norma INV 
E -402-07, se realizaron cilindros y viguetas para los diferentes porcentajes de 
aditivo. En la imagen 4 se observan los cilindros y viguetas fundidas. 
Imagen 4 Encofrado de los cilindros de concreto 
 
26 
 
 
Fuente: los autores 
5.4 TIEMPO DE FRAGUADO 
 
Las muestras de concreto deben ser almacenadas en un lugar donde se garantice 
el proceso de fraguado en estas, libres de posibles humedades, filtraciones, etc., 
las cuales pueden afectar los resultados del ensayo. 
Pasadas de entre 20 y 24 horas después de fundidas las muestras, se deben 
remover de los cilindros metálicos, para esta actividad se debe tener especial 
cuidado de no ir a dañar las muestras esto con el fin de garantizar la uniformidad en 
la geometría de cada cilindro. El desencofrado de los elementos se muestra en la 
imagen 5. 
 
Imagen 5 Desencofrado de los cilindros y viguetas 
 
27 
 
 
Fuente: los autores 
 
5.5 TIEMPO DE CURADO 
 
Para este proceso básico en la obtención de la resistencia a la compresión de cada 
muestra, como lo indica la norma INV E-410-07 se deben poner los cilindros en un 
tanque con agua y cal a una temperatura de 23 °C ± y dicha agua debe fluir 
libremente por encima de la superficie de cada muestra. Después de cumplirse los 
días establecidos por la norma INV E-410-07 para las respectivas pruebas, en este 
caso la resistencia a la compresión, después de pasados 7, 21 y 28 días se realizan 
las pruebas pertinentes. 
 
 
Imagen 6 Almacenamiento en el tanque de curado 
 
28 
 
 
Fuente: los autores 
 
5.6 PRUEBA DE RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN 
 
La prueba se realiza con la prensa de compresión de alta estabilidad, con una 
velocidad de carga ya predeterminada en la maquina hasta que cada cilindro de 
prueba falle, la carga máxima en cada cilindro se determina dividiendo la fuerza 
máxima aplicada en el área transversal de cada cilindro, como lo indica la NTC 673. 
La imagen 7 muestra el momento de ensayo de una de las muestras. 
 
Imagen 7 Ensayo de compresión a los cilindros de concreto 
 
Fuente: los autores 
 
 
29 
 
5.7 PRUEBA DE RESISTENCIA A FLEXIÓN DEL CONCRETO 
 
El método de ensayo consiste en aplicar una carga central en un punto de una viga 
simple de concreto, mediante una máquina de alta estabilidad. Con este método se 
consigue el módulo de ruptura para las muestras preparadas, como lo indica la 
norma ASTM C293. En la imagen 8 se muestra la maquina usada para los ensayos 
de flexión de las viguetas. 
 
Imagen 8 Ensayo de flexión de las viguetas
 
Fuente: los autores 
 
 
 
 
 
30 
 
6. RESULTADOS. 
 
6.1 FRACTURAS DE LOS ESPECÍMENES CILÍNDRICOS DE CONCRETO 
 
Los cilindrosde prueba sin aditivo presentaron fracturas en los lados de la parte 
superior e inferior, eso indica que los cabezales no fueron bien adheridos. Siendo 
un modelo de fractura tipo 5 según se muestra en la ilustración 1. En la imagen 9 
se observan las fallas presentadas en los cilindros sin aditivo. 
 
Imagen 9 Falla de cilindros sin aditivo 
 
Fuente: los autores 
Los cilindros de prueba con 0,5% de aditivo presentaron fracturas en los lados de la 
parte superior e inferior, eso indica que los cabezales no fueron bien adheridos. 
Siendo un modelo de fractura tipo 5 según se muestra en la ilustración 1. En la 
imagen 10 se muestra las fracturas que tuvieron los cilindros con el 0,5% de aditivo. 
 
31 
 
Imagen 10 Falla de cilindros con el 0,5% de aditivo 
 
Fuente: los autores
 
Los cilindros de prueba con 1% de aditivo presentaron fracturas en los lados de la 
parte superior e inferior, eso indica que los cabezales no fueron bien adheridos. 
Siendo un modelo de fractura tipo 5 según se muestra en la ilustración 1. además, 
también se presenta una fisura vertical en un extremo de algunos cilindros, no 
representada en los modelos de fracturas de la ilustración 1. En la imagen 11 se 
observa las fracturas obtenidas en los cilindros con el 1% de aditivo. 
 
 
 
 
32 
 
Imagen 11 Falla de cilindros con el 1% de aditivo
 
Fuente: los autores 
Los cilindros de prueba con 1,5% de aditivo presentaron fracturas en los lados de la 
parte superior e inferior, eso indica que los cabezales no fueron bien adheridos. 
Siendo un modelo de fractura tipo 5 según se muestra en la ilustración 1. En la 
imagen 12 de muestra las fracturas presentes en los cilindros con el 1,5% de aditivo. 
 
33 
 
Imagen 12 Falla de cilindros con el 1,5% de aditivo
 
Fuente: autores 
 
Los cilindros de prueba con 2% de aditivo presenta diferentes tipos de fractura. se 
generaron fracturas en los lados de la parte superior, del tipo 5 de modelos de 
fracturas de la ilustración 1. También presenta fracturas a los lados de la zona media 
del cilindro, modelo no representado en la ilustración 1. Y por último se muestran 
fracturas en diagonal del cono del cilindro, similar a la fractura tipo 1 mostrada en la 
ilustración 1. En la imagen13 se evidencia las fracturas obtenidas en los cilindros 
con el 2% de aditivo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
34 
 
 Imagen 13 Falla de cilindro con el 2% de aditivo 
 
Fuente: los autores 
 
Los cilindros de prueba con 3% de aditivo presentaron fracturas en los lados de la 
parte superior e inferior, eso indica que los cabezales no fueron bien adheridos. 
Siendo un modelo de fractura tipo 5 según se muestra en la ilustración 1. En la 
imagen 14 se muestra las fracturas obtenidas en los cilindros con el 3% de aditivo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
35 
 
Imagen 14 Falla de cilindro con el 3% de aditivo 
 
Fuente: los autores 
 
Los cilindros de prueba con 5% y 10% de aditivo presentaron fracturas verticales 
columniadas, indicando una mal formación en los conos del cilindro. Ese tipo de 
fractura es la numero 3 que se muestra en la ilustración 1. Cabe resaltar que los 
cilindros desde el momento en que se sacaron de cuarto de curado mostraban 
deficiencia estructural, su consistencia se sentía frágil, los componentes de la 
mezcla no se habían adherido bien. 
 
 
36 
 
Como se muestra en la siguiente imagen el lado izquierdo se observa el cilindro con 
5% de aditivo, se muestra más consistente en su estructural, en cambio, el cilindro 
de la derecha (cilindro con 10% de aditivo), se muestra frágil e incapaz de mantener 
la forma original. 
 
Imagen 15 Falla de cilindros con el 5 % y 10 % de aditivo 
 
Fuente: los autores 
 
6.2 RESISTENCIA DE LOS CILINDROS DE CONCRETO 
 
Los resultados de resistencia de los cilindros de concreto con diferente porcentaje 
de aditivo y diferente tiempo de curado obtenidos del laboratorio, se hallaron 
mediante el proceso explicado en la norma NTC 673. La carga aplicada que se 
muestra en la máquina de ensayo se divide en el área transversal del cilindro, el 
 
37 
 
resultado de la resistencia se obtuvo en unidades de sistema internacional “MPa” y 
se muestran en la tabla 2. 
Tabla 3 Resistencia de los cilindros de concreto con diferentes porcentajes de 
aditivo y tiempo de curado 
ADITIVO 
RESISTENCIA 
7 DIAS 21 DIAS 28 DIAS 
0,0% 7,0 MPa 9,0 MPa 10,1 MPa 
0,5% 5,5 MPa 8,5 MPa 9,9 MPa 
1,0% 7,9 MPa 9,1 MPa 10,3 MPa 
1,5% 8,3 MPa 10,5 MPa 11,3 MPa 
2,0% 7,4 MPa 6,9 Mpa 8,1 MPa 
3,0% 2,8 MPa 5,6 MPa 7,5 MPa 
5,0% 2,0 MPa 3,4 MPa 4,3 MPa 
10,0% 2,0 MPa 2,1 MPa 2,9 MPa 
Fuente: los autores 
 
En la gráfica 1 se compara mediante un diagrama de barras la resistencia (en el 
sistema internacional de unidades “MPa”) obtenida por cada uno de cilindros de 
concreto, señalando los días del tiempo de curado y los diferentes porcentajes de 
aditivo presentes en la mezcla. Se identifica el comportamiento que presento el 
concreto conforme se aumentaba el porcentaje de aditivo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
38 
 
grafica 1 Diagrama comparativo de la resistencia de los cilindros con los diferentes 
porcentajes de aditivo y días de curado 
 
Fuente: los autores 
 
En la siguiente grafica de dispersión se muestra la resistencia en unidades del 
sistema internacional “MPa” obtenida por los cilindros de concreto a los 28 días de 
tiempo de curado, identificando el comportamiento que presento el concreto 
conforme aumentaba el porcentaje de aditivo presente en la mezcla. Se compara 
los resultados obtenidos en el laboratorio de resistencia con los diferentes 
porcentajes de aditivo, en los 28 días de curado, el cual es tiempo en que el concreto 
está en su máxima capacidad portante. 
 
 
 
 
 
0,0 MPa
1,0 MPa
2,0 MPa
3,0 MPa
4,0 MPa
5,0 MPa
6,0 MPa
7,0 MPa
8,0 MPa
9,0 MPa
10,0 MPa
11,0 MPa
12,0 MPa
0,0% 0,5% 1,0% 1,5% 2,0% 3,0% 5,0% 10,0%
R
ES
IS
TE
N
C
IA
ADITIVO
7 DÍAS 21 DÍAS 28 DÍAS
 
39 
 
grafica 2 Diagrama de dispersión de la resistencia de los cilindros con diferentes 
porcentajes de aditivo a los 28 días de curado 
 
Fuente: los autores 
 
6.3 FRACTURAS DE LAS VIGUETAS 
 
En la imagen 16 se observa las fracturas que presentaron las viguetas de mortero 
realizadas en el laboratorio, aplicando el método de los tercios de la luz descrita en 
la norma INV E-414-07. Todas las viguetas presentaron la fractura en el tercio del 
medio, donde es aplicada la carga de la máquina. Como lo describe la norma esta 
es una falla normal para este ensayo de resistencia a la flexión del concreto. 
Imagen 16 Fracturas de viguetas de mortero 
0 MPa
1 MPa
2 MPa
3 MPa
4 MPa
5 MPa
6 MPa
7 MPa
8 MPa
9 MPa
10 MPa
11 MPa
12 MPa
0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 5,5 6 6,5 7 7,5 8 8,5 9 9,5 10
R
E
S
IS
T
E
N
C
IA
% DE ADITIVO
 
40 
 
 
Fuente: los autores 
 
6.4 MÓDULO DE RUPTURA DE LAS VIGUETAS DE MORTERO 
 
Los resultados de la resistencia a la flexión de las vigas se muestran en unidades 
del sistema internacional “KPa”, como lo indica la norma INV E 414-07. La 
resistencia a la flexión de las viguetas se mide con el módulo de ruptura ( R ), en la 
ecuación para obtener este módulo se emplea la carga soportada por la viga ( P ), 
la longitud de la luz libre entre los soportes de la maquina ( l ), el ancho de la viga ( 
b ) y por último la altura de la viga ( d ). La ecuación para este resultado se muestra 
en la ecuación 1: 
 
 
Ecuación 1 Módulo de ruptura 
 
41 
 
𝑹 =
𝑷 ∗ 𝒍
𝒃 ∗ 𝒅𝟐
 
Fuente: INVIAS,2007. 
 
Empleando la ecuación 1 se obtiene el módulo de ruptura que es igual a la 
resistencia a la flexión de las vigas, la resistencia se obtiene en KPa. En la tabla 3 
se reúne los resultados del módulo de ruptura de las viguetas, indicando el 
porcentaje de aditivo que está presente en la mezcla y los diferentes días del tiempo 
de curado. 
 
Tabla 4 Módulo de ruptura de las vigas de mortero 
ADITIVO 
MÓDULO DE RUPTURA (KPa)7 DÍAS 21 DÍAS 28 DÍAS 
0% 1818,8 2446,9 2615,6 
1% 2146,9 3187,5 2893,1 
1,5% 2165,6 2456,3 2493,8 
2% 1865,6 2250,0 2180,6 
 
Fuente: los autores 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
42 
 
En la siguiente grafica se compara mediante un diagrama de barras la resistencia a 
la flexión (en el sistema internacional de unidades “KPa”) obtenida por cada una de 
las viguetas de mortero, señalando los días del tiempo de curado y los diferentes 
porcentajes de aditivo presentes en la mezcla. Se identifica el comportamiento que 
presento el concreto conforme se aumentaba el porcentaje de aditivo. 
grafica 3 Diagrama comparativo de la resistencia a la flexión de las viguetas de 
mortero 
 
Fuente: los autores 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
En la gráfica 4 se muestra la resistencia en unidades del sistema internacional “KPa” 
obtenida por las viguetas de mortero a los 28 días de tiempo de curado, identificando 
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
0% 1% 1,5% 2%
M
O
D
U
LO
 D
E 
R
U
P
TU
R
A
 (
K
P
a)
ADITIVO
7 DIAS 21 DIAS 28 DIAS
 
43 
 
el comportamiento que presento el concreto conforme aumentaba el porcentaje de 
aditivo presente en la mezcla. Se compara los resultados obtenidos en el laboratorio 
de resistencia a la flexión con los diferentes porcentajes de aditivo, en los 28 días 
de curado, el cual es tiempo en que el concreto está en su máxima capacidad 
portante. 
 
grafica 4 Diagrama de dispersión de la resistencia a la flexión de las viguetas de 
mortero 
 
Fuente: los autores 
 
 
 
2000
2100
2200
2300
2400
2500
2600
2700
2800
2900
3000
0,0% 0,5% 1,0% 1,5% 2,0%
M
O
D
U
LO
 D
E 
R
U
P
TU
R
A
 (
K
P
a)
ADITIVO
 
44 
 
7. CONCLUSIONES. 
 
 
El concreto muestra un comportamiento ambiguo con relación al aditivo, debido a 
que los cilindros de concreto presentaron un aumento en su resistencia a la 
compresión con el 1,5% de aditivo, pero disminuye considerablemente conforme se 
aumenta más el porcentaje de aditivo. La resistencia de los cilindros con el 1,5 % 
de aditivo supera en 1,2 MPa la resistencia de los cilindros que no poseen ningún 
tipo de aditivo. Los cilindros con porcentajes de aditivo mayor o igual al 5% pierde 
totalmente su forma estructural, no se adhieren sus componentes siendo nula su 
capacidad portante. 
 
 
De igual forma que los cilindros, las viguetas de mortero presentan un 
comportamiento heterogéneo en su resistencia a la flexión. Se muestra un aumento 
en su capacidad portante con el 1% de aditivo, pero su resistencia disminuye 
conforme aumenta el porcentaje de aditivo. entre más aditivo menos resistencia 
adquiere la vigueta, llegando incluso a estar por debajo de las viguetas que no 
poseen aditivo. 
 
 
El concreto presento una mejoría en las propiedades físicas que se evaluaron, en 
un rango de aditivo (1% - 1,5%) se consiguió un aumento en sus resistencias a la 
compresión y a la flexión. Un mayor porcentaje de aditivo al límite obtenido en los 
resultados perjudica las propiedades del concreto, a tal punto que hace perder 
completamente su funcionalidad. 
 
 
De acuerdo a los resultados obtenidos se observó que inclusiones del 1,5% de 
aditivo mostraron los mejores resultados en su capacidad portante. A pesar de esto, 
el valor no es un valor optimo debido a que no se creó un modelo matemático que 
permita optimizar dicho resultado, ni se realizaron experimentos adicionales con 
valores cercanos al 1,5% de aditivo. 
 
 
 
45 
 
8. RECOMENDACIONES. 
 
 
Se sugiere evaluar más porcentajes de aditivo cercanos al 1,5% para tener un rango 
mejor definido y de ese modo conocer el nivel real de incidencia del aditivo en las 
propiedades del concreto y su resistencia a la compresión del mismo. 
 
 
Debe garantizarse un buen almacenamiento del cemento que se emplea en las 
diferentes mezclas, para que al momento de emplearlo en las muestras no se altere 
por su exposición al ambiente, además de asegurar su buena condición al momento 
de usarlo, al igual también se recomienda no cambiar el tipo de cemento y 
conseguirse en el mismo lugar. 
 
 
Se recomienda emplear un estudio elaborando una mezcla de concreto con las 
proporciones para alcanzar la resistencia mínima permitida por la norma para los 
concretos. Evaluar el comportamiento que muestra el concreto con el aditivo. 
 
 
 
 
46 
 
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48 
 
ANEXO A. 
 
 
 
 
 
49 
 
ANEXO B 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
50 
 
 
ANEXO C