Estudio del Biochar y sus efectos en las propiedades físico-mecánicas del concreto en la ciudad del Cusco, 2024

Abstract

El presente estudio evalúa el efecto del biochar producido a partir de biomasa residual de coco y cáscara de castaña (Bertholletia excelsa) en las propiedades físico-mecánicas del concreto con resistencia f’c = 210 kgf/cm² en la ciudad del Cusco. Se analizaron tres formas de incorporación: sustitución parcial del agregado fino en volumen (10%, 15% y 20%), sustitución parcial del cemento en peso (1%, 2% y 3%) y adición en peso respecto al cemento (1%, 3% y 5%). El biochar empleado como agregado fino presentó granulometría controlada, mientras que el utilizado como sustituto del cemento y como aditivo correspondió al material pasante de la malla No. 200 (75 µm). En el concreto fresco se evaluaron la temperatura y el asentamiento, y en el concreto endurecido se determinaron la resistencia a la compresión, tracción indirecta y flexión, además de la densidad, absorción y porcentaje de vacíos. Los resultados indican que la sustitución del agregado fino en 10% y 15% permitió obtener resistencias similares al concreto de control, mientras que el 20% incrementó la absorción y los vacíos, reduciendo el desempeño mecánico. La sustitución parcial del cemento en 1% y 2% mantuvo propiedades comparables al concreto patrón, pero el 3% afectó negativamente su comportamiento. En contraste, la adición de biochar entre 1% y 5% mejoró el desempeño mecánico y redujo la absorción y el porcentaje de vacíos, siendo además la alternativa económicamente más viable. En conjunto, se concluye que el biochar puede emplearse eficazmente en bajas dosificaciones, aportando beneficios técnicos, económicos y ambientales.