DOI: https://doi.org/10.56712/latam.v7i2.5901  
Desempeño físico y mecánico del concreto con sustitución  
parcial de agregado fino por polvo de acero reciclado  
Physical and mechanical performance of concrete with partial replacement  
of fine aggregate by recycled steel powder  
Erik Daniel Oaxaca Valdez  
erikval1112@gmail.com  
https://orcid.org/0009-0004-1011-1115  
Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo  
Mineral de la Reforma – México  
Humberto Iván Navarro Gómez  
humberto_navarro@uaeh.edu.mx  
https://orcid.org/0000-0003-2338-4863  
Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo  
Mineral de la Reforma – México  
Eber Pérez Isidro  
eber_perez@uaeh.edu.mx  
https://orcid.org/0000-0002-8500-710X  
Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo  
Mineral de la Reforma – México  
Omar Caballero Garatachea  
omar_caballero@uaeh.edu.mx x  
https://orcid.org/0000-0001-6927-9888  
Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo  
Mineral de la Reforma – México  
Israel López Rivero  
lo380148@uaeh.edu.mx  
https://orcid.org/0009-0002-3526-9037  
Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo  
Mineral de la Reforma – México  
Artículo recibido: 12 de enero de 2026. Aceptado para publicación: 19 de mayo de 2026.  
Conflictos de Interés: Ninguno que declarar.  
Resumen  
Este estudio tuvo como objetivo evaluar el desempeño físico y mecánico de concretos elaborados con  
sustitución parcial del agregado fino por polvo de acero reciclado, a fin de identificar una dosificación  
que mejorara sus propiedades sin comprometer su integridad estructural. Se prepararon mezclas con  
0 %, 5 %, 10 % y 15 % de sustitución y se ensayaron especímenes cilíndricos para determinar la  
resistencia a la compresión, la resistencia a la tracción indirecta y la densidad seca aparente a 28 días  
de curado. Los resultados mostraron que la mezcla con 10 % de sustitución alcanzó el mejor  
desempeño, con una resistencia a la compresión de 26.77 MPa y una resistencia a la tracción indirecta  
de 2.16 MPa, superiores a las del concreto de referencia. Asimismo, la densidad seca aumentó a  
medida que aumentó la incorporación del residuo metálico. En contraste, la sustitución de 15 %  
presentó indicios de sangrado, menor cohesión y una disminución relativa del desempeño mecánico.  
Se concluyó que el polvo de acero reciclado puede emplearse como material alternativo en el concreto,  
siempre que su incorporación se mantenga dentro de un rango de sustitución técnicamente  
controlado. El estudio aporta evidencia útil para el aprovechamiento de residuos metálicos bajo los  
LATAM Revista Latinoamericana de Ciencias Sociales y Humanidades, Asunción, Paraguay.  
ISSN en línea: 2789-3855, mayo, 2026, Volumen VII, Número 2 p 3251.  
criterios de economía circular y de valorización de subproductos industriales.  
Palabras clave: resistencia a la compresión, resistencia a la tracción indirecta, sustitución  
parcial, polvo de acero reciclado, hormigón reciclado  
Abstract  
This study aimed to evaluate the physical and mechanical performance of concrete produced with a  
partial replacement of fine aggregate by recycled steel powder to identify a dosage that improved its  
properties without compromising structural integrity. Mixtures with 0%, 5%, 10%, and 15% replacement  
were prepared, and cylindrical specimens were tested to determine compressive strength, indirect  
tensile strength, and apparent dry density after 28 days of curing. The results showed that the 10%  
replacement mixture achieved the best performance, with a compressive strength of 26.77 MPa and  
an indirect tensile strength of 2.16 MPa, both higher than those of the reference concrete. Likewise,  
dry density increased with increasing metallic residue content. In contrast, the 15% replacement level  
exhibited bleeding, reduced cohesion, and a relative reduction in mechanical performance. It was  
concluded that recycled steel powder can be used as an alternative material in concrete, provided that  
its incorporation remains within a technically controlled replacement range. The study provides useful  
evidence for the valorization of metallic waste in line with circular economy criteria.  
Keywords: hydraulic concrete, fine aggregate, steel dust, compressive strength, indirect tensile  
strength, industrial waste reuse  
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publicado en este sitio está disponibles bajo Licencia Creative Commons.  
Cómo citar: Oaxaca Valdez, E. D., Navarro Gómez, H. I., Pérez Isidro, E., Caballero Garatachea, O., &  
López Rivero, I. (2026). Desempeño físico y mecánico del concreto con sustitución parcial de  
agregado fino por polvo de acero reciclado. LATAM Revista Latinoamericana de Ciencias Sociales y  
Humanidades 7 (2), 3251 – 3274. https://doi.org/10.56712/latam.v7i2.5901  
LATAM Revista Latinoamericana de Ciencias Sociales y Humanidades, Asunción, Paraguay.  
ISSN en línea: 2789-3855, mayo, 2026, Volumen VII, Número 2 p 3252.  
INTRODUCCIÓN  
La presión por reducir el consumo de materias primas vírgenes y las emisiones asociadas a los  
materiales de construcción ha impulsado la búsqueda de concretos con componentes reciclados o  
subproductos industriales. En este contexto, la sustitución parcial del agregado fino por residuos  
metálicos finos o por materiales de origen siderúrgico se ha convertido en una línea de investigación  
relevante, ya que estos subproductos pueden modificar simultáneamente la densidad, la compacidad  
de la mezcla, la respuesta mecánica y el potencial de valorización de los residuos.  
Estudios recientes han confirmado que la reutilización de agregados finos reciclados y de polvos  
residuales puede contribuir a disminuir la extracción de recursos naturales y la disposición final de  
residuos, aunque sus efectos dependen de la naturaleza del material, del nivel de reemplazo y de la  
compatibilidad con la matriz cementante (Benli et al., 2024; Douidi et al., 2026; Mardani et al., 2025).  
En un sentido más amplio, la literatura reciente sobre materiales cementantes y unidades de  
mampostería con agregados reciclados también ha mostrado que la circularidad material puede  
alcanzarse cuando la sustitución de componentes convencionales se acompaña de control sobre  
resistencia, absorción y densidad, y no únicamente de la incorporación del residuo como tal (Gillani et  
al., 2025; Kuoribo et al., 2024).  
En la misma línea, Langier y Major (2025) mostraron que el uso de polvo metálico posindustrial como  
sustituto parcial de arena puede mejorar la resistencia a compresión y a abrasión en ciertos intervalos  
de reemplazo, mientras que El-Aidy et al. (2024) documentaron que la incorporación de residuos  
plásticos finos modifica simultáneamente densidad, comportamiento mecánico y compacidad del  
concreto, confirmando que el efecto del sustituto depende de su naturaleza física y de la dosificación  
empleada.  
En términos experimentales, la evidencia reciente indica que los materiales finos alternativos no  
producen una respuesta uniforme en el concreto. En concretos compactados con rodillo, Sarı et al.  
(2025) reportaron que la incorporación de polvo metálico residual como reemplazo de agregado fino  
incrementó la resistencia a tracción indirecta, la resistencia a flexión y el módulo de elasticidad, pero  
redujo la trabajabilidad y la resistencia a compresión, además de aumentar la absorción de agua y la  
porosidad, lo que subraya la necesidad de optimizar la dosificación.  
De manera complementaria, trabajos sobre agregados finos reciclados y polvos derivados de residuos  
de construcción han mostrado que la respuesta mecánica y física mejora o se deteriora según la  
calidad del residuo, el porcentaje de sustitución y la estrategia de diseño de mezcla.  
Estos resultados indican que la mera incorporación de un residuo no garantiza una mejora del concreto  
y que el desempeño debe valorarse con base en evidencias específicas de compresión, absorción,  
densidad y cohesión interna (Benli et al., 2024; Mardani et al., 2025).  
En el caso de materiales de origen siderúrgico o metálico, la literatura reciente sugiere que existen  
oportunidades reales de aprovechamiento, pero también limitaciones importantes.  
Experimentos con subproductos siderúrgicos confirman esta dualidad: Raghavendra et al. (2025)  
observaron mejoras mecánicas y de durabilidad en concretos autocompactantes con sustitución  
parcial de agregado fino por steel mill scale, mientras que Khan et al. (2025) reportaron que la escoria  
de acero como sustituto fino puede mejorar la respuesta mecánica solo dentro de intervalos  
controlados de reemplazo, con respuestas no lineales cuando la sustitución se incrementa.  
Los estudios sobre escoria de acero como agregado muestran que este residuo puede mejorar la  
adherencia y contribuir a resistencias competitivas cuando sustituye agregados minerales  
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ISSN en línea: 2789-3855, mayo, 2026, Volumen VII, Número 2 p 3253.  
convencionales, aunque también puede disminuir la trabajabilidad y exigir un mayor control de la  
dosificación y de la durabilidad (Akhtar et al., 2025).  
A su vez, investigaciones recientes sobre bloques de mampostería y unidades geopoliméricas con  
agregados reciclados han demostrado que diversas formulaciones alcanzan desempeños aceptables  
en resistencia a la compresión, absorción y densidad, confirmando la viabilidad técnica de incorporar  
residuos industriales en materiales cementantes, siempre que se optimice integralmente el diseño de  
mezcla (Abuowda et al., 2025; Dafedar et al., 2025).  
En este sentido, Abuowda et al. (2024) evidenciaron que la integración de ligantes geopoliméricos con  
agregados reciclados mejora el comportamiento mecánico de unidades de mampostería, mientras que  
Dafedar et al. (2024) validaron experimentalmente la factibilidad de producir bloques macizos a partir  
de agregados reciclados de concreto.  
Jameel et al. (2025) mostraron que materiales 100 % residuales pueden emplearse en unidades  
geopoliméricas para usos específicos, siempre que el diseño de mezcla y las condiciones de curado  
se mantengan bajo control.  
En paralelo, estudios con componentes plásticos reciclados muestran reducciones de densidad y  
ventajas en la valorización del material, aunque con respuestas mecánicas más sensibles a la  
granulometría y al porcentaje de reemplazo (Peisino et al., 2024).  
A pesar de estos avances, persisten vacíos claros en la literatura. Primero, buena parte de los estudios  
se concentra en residuos cerámicos, plásticos o agregados reciclados, mientras que el  
comportamiento del polvo de acero reciclado como sustituto parcial del agregado fino sigue siendo  
menos documentado en concretos convencionales. Segundo, muchos trabajos reportan solo una o dos  
variables, lo que limita una lectura integrada del material. Tercero, aún existe heterogeneidad en los  
métodos de ensayo, en los porcentajes de sustitución y en la interpretación del comportamiento físico-  
mecánico, lo que dificulta comparar resultados y establecer rangos óptimos de incorporación (Benli et  
al., 2024; Douidi et al., 2026; Sarı et al., 2025).  
Además, la literatura reciente sobre bloques y materiales cementantes con residuos industriales ha  
mostrado que el desempeño técnico no depende exclusivamente del origen del residuo, sino de su  
interacción con la matriz, del contenido de reemplazo y del balance entre propiedades mecánicas,  
físicas y ambientales, como lo evidencian Bawab et al. (2025) en bloques con residuos industriales  
alcalinos y Gillani et al. (2025) en unidades de mampostería con componentes reciclados.  
Azhagarsamy et al. (2025) demostraron que la sustitución de arena por steel slag aggregate modifica  
no solo la compresión, sino también la tracción, la durabilidad y la microestructura del concreto,  
mientras que Krishnan et al. (2025) encontraron en concreto con sustitución parcial por residuos finos  
de placas electrónicas un comportamiento óptimo en rangos intermedios de reemplazo, seguido por  
deterioro de propiedades cuando la sustitución fue excesiva.  
Desde el punto de vista normativo, cualquier propuesta de sustitución parcial del agregado fino debe  
contrastarse con requisitos de calidad de agregados y con procedimientos estandarizados para  
ensayos de resistencia y tracción indirecta, como los establecidos en ASTM C33/C33M para  
agregados, ASTM C39/C39M para resistencia a compresión de cilindros de concreto, ASTM  
C496/C496M para tracción indirecta y ACI PRC-211.1-22 para selección de proporciones de mezcla  
(ACI, 2022; ASTM International, 2017, 2021, 2024a).  
En este contexto, el presente estudio tuvo como objetivo analizar el desempeño físico y mecánico del  
concreto con sustitución parcial del agregado fino por polvo de acero reciclado, a fin de identificar un  
contenido de reemplazo que mejorará sus propiedades sin comprometer la integridad del material.  
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En particular, se evaluaron la resistencia a la compresión, la resistencia a la tracción indirecta y la  
densidad seca aparente en mezclas con distintos porcentajes de sustitución.  
Con ello, el artículo busca aportar evidencia experimental útil para evaluar la viabilidad técnica del  
aprovechamiento del polvo de acero reciclado en el concreto y contribuir tanto a la ingeniería de  
materiales como a las estrategias de economía circular aplicadas al sector de la construcción.  
En este marco, la pregunta de investigación que orientó el estudio fue si la sustitución parcial del  
agregado fino por polvo de acero reciclado modifica favorablemente las propiedades mecánicas del  
concreto y cuál es el contenido de reemplazo que permite maximizar dichas mejoras sin comprometer  
la cohesión y la trabajabilidad de la mezcla.  
METODOLOGÍA  
El estudio se desarrolló mediante un diseño experimental con enfoque cuantitativo, orientado a evaluar  
el efecto de la sustitución parcial del agregado fino por polvo de acero reciclado sobre el desempeño  
físico y mecánico del concreto.  
La investigación se centró en comparar mezclas con distintos niveles de reemplazo bajo condiciones  
controladas de elaboración, curado y ensayo, siguiendo procedimientos normativos para la selección  
de proporciones, la preparación de especímenes y la determinación de propiedades mecánicas. (ACI,  
2022; ASTM International, 2021, 2024a, 2024b).  
Este enfoque es consistente con investigaciones previas sobre el empleo de subproductos metálicos,  
residuos siderúrgicos y agregados alternativos en concretos y materiales cementantes, en las que se  
ha documentado que la respuesta del material depende del nivel de sustitución, la granulometría, la  
densidad específica del residuo y la compatibilidad con la matriz cementante (Rashid et al., 2019;  
Alsheyab, 2022; Kumar & Shukla, 2023).  
Materiales  
Se emplearon cemento hidráulico, agua potable, agregado grueso, agregado fino natural y polvo de  
acero reciclado como sustituto parcial del agregado fino. La selección del agregado fino y del agregado  
grueso se realizó con base en los requisitos de calidad establecidos para agregados de concreto,  
considerando su aptitud granulométrica y su compatibilidad con la elaboración de mezclas de  
densidad normal (ASTM International, 2024a; NMX-C-165-ONNCCE-2020).  
El polvo de acero reciclado se utilizó como residuo industrial valorizable, incorporándolo como  
reemplazo parcial del agregado fino en función de su volumen, con el propósito de evaluar su efecto  
sobre la densidad, la cohesión y la resistencia del concreto.  
El uso de materiales residuales finos en matrices cementantes ha mostrado que su respuesta depende  
de la dosificación, la granulometría y la interacción con la pasta de cemento, por lo que su  
incorporación debe evaluarse bajo condiciones experimentales controladas (ASTM International,  
2024a; Sarı et al., 2025; Jahami et al., 2023).  
De forma consistente, Kuoribo et al. (2024) señalaron que la viabilidad de incorporar residuos en  
matrices cementantes depende no solo del residuo disponible, sino de su compatibilidad con el  
sistema de mezcla y del control de las propiedades físicas y mecánicas obtenidas.  
Esta dependencia también ha sido observada en sistemas con finos metálicos posindustriales, donde  
la forma de partícula, la densidad específica y la capacidad de empaquetamiento condicionan la  
cohesión de la mezcla y la evolución de las resistencias, especialmente cuando el residuo reemplaza  
arena natural y no materiales cementantes (Langier & Major, 2025; Raghavendra et al., 2025).  
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ISSN en línea: 2789-3855, mayo, 2026, Volumen VII, Número 2 p 3255.  
El polvo de acero utilizado fue recolectado en seco tras el proceso de corte y desbaste de perfiles  
estructurales de acero al carbón, sin tratamiento térmico. La muestra se obtuvo directamente de  
talleres metalmecánicos locales, y su caracterización fue contrastada con los datos técnicos  
disponibles en los catálogos de Aceros Levinson y Ferro Industria, proveedores nacionales de acero  
industrial. Las propiedades físicas del polvo de acero utilizado se resumen en la Tabla 1.  
Tabla 1  
Características del polvo de acero utilizado  
Propiedad  
Tamaño medio de partícula  
Densidad aparente  
Composición química (Fe)  
Trazas metálicas (Mn, Cr, Si)  
Valor estimado  
< 150 µm  
2,950 kg/m³  
98.5 %  
Mn 0.8 %, Cr 0.2 %,  
Si 0.5 %  
Fuente / Método  
Microscopía óptica  
NMX-C-165-ONNCCE-2020  
Espectroscopía XRF  
Ficha técnica de Ferro Industria (2023)  
Color  
Gris metálico oscuro  
Observación visual  
Fuente: datos tomados de Aceros Levinson (s. f.) y Ferro Industria (s. f.) recuperados el 30 de octubre  
de 2025, de https://www.aceroslevinson.com.mx y https://www.ferroindustria.com  
Diseño de mezclas  
La mezcla de referencia se diseñó para alcanzar una resistencia característica de 250 kg/cm² (24.5  
MPa), aplicando el método de volumen absoluto del ACI PRC-211.1-22, ajustado a las condiciones de  
los materiales empleados en laboratorio.  
A partir de esta mezcla base se elaboraron cuatro formulaciones con porcentajes de sustitución parcial  
del agregado fino de 0 %, 5 %, 10 % y 15 % por polvo de acero reciclado. Se mantuvieron constantes el  
contenido de cemento, la relación agua/cemento y el volumen total del concreto; las masas del  
agregado fino natural y del polvo de acero se ajustaron en función de sus densidades para respetar los  
porcentajes de sustitución volumétrica definidos experimentalmente.  
La sustitución en función del volumen se adoptó porque permite controlar con mayor rigor el efecto de  
materiales de densidades específicas distintas dentro de la mezcla, especialmente cuando se  
incorporan residuos metálicos finos o subproductos de alta masa volumétrica, como se ha señalado  
en estudios recientes sobre concretos modificados con polvos y residuos industriales (Kumar & Shukla,  
2023; Zia et al., 2023; Mardani et al., 2025).  
Este criterio metodológico es particularmente importante cuando se incorporan residuos metálicos o  
subproductos siderúrgicos de alta densidad, ya que estudios recientes han mostrado que la sustitución  
expresada solo en peso puede ocultar cambios relevantes en el empaquetamiento y en la fracción real  
de agregado desplazado dentro del concreto (Khan et al., 2025; Azhagarsamy et al., 2025).  
La relación entre la masa del polvo de acero y el volumen que ocupa en la mezcla se determinó  
mediante la siguiente expresión:  
푚
ꢀꢁ  
푉
=
(1)  
푝푎  
휌
ꢀꢁ  
Donde:  
푉 = volumen del polvo de acero reciclado;  
푝푎  
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ꢂ푝푎= masa del polvo de acero reciclado;  
ꢃ푝푎= densidad del polvo de acero reciclado.  
A su vez, el volumen de agregado fino reducido por efecto de la sustitución se estimó mediante la  
expresión:  
Vagr_fin_mod = Vagr_fin − Vpolvo_acero  
Donde:  
(2)  
Vagr_fin_mod: volumen del agregado fino reducido (m³)  
Vpolvo_acero: volumen del polvo de acero (m³), calculado como:  
푚
푉 =  
(3)  
휌
Siendo m la masa (kg) y ρ la densidad (kg/m³).  
Este criterio es consistente con la lógica de proporcionamiento de mezclas basada en volumen  
absoluto y con estudios recientes en los que el efecto de materiales finos reciclados depende de  
controlar la equivalencia volumétrica más que la sustitución directa por masa (ACI, 2022; Rashid et al.,  
2019; Kumar & Shukla, 2023). La dosificación resultante de las mezclas se presenta en la Tabla 2.  
Tabla 2  
Dosificación de mezclas de concreto con sustitución de arena por polvo de acero (kg/m³)  
Mezcla  
Testigo  
5 % acero  
10 % acero  
15 % acero  
Cemento  
350  
Arena  
750  
712  
675  
637  
Grava  
1,000  
1,000  
1,000  
1,000  
Polvo acero  
Agua  
192  
192  
192  
192  
Aditivo  
2.8  
2.8  
2.8  
2.8  
0
38  
75  
113  
350  
350  
350  
Nota: Proporciones expresadas en kg/m³. Las mezclas incluyen 0 %, 5 %, 10 % y 15 % de sustitución  
del agregado fino por polvo de acero. El mezclado se llevó a cabo en un mezclador de paletas con  
capacidad de 0.5 m³. Se siguió la secuencia: primero se mezclaron los agregados secos (arena, grava  
y polvo de acero), luego se añadió el cemento, y finalmente el agua con el aditivo disuelto.  
Fuente: Elaboración propia con base en Jahami et al, (2023) y Rashid et al. (2019).  
Elaboración de mezclas y preparación de especímenes  
El mezclado se llevó a cabo en un mezclador de paletas con capacidad de 0.5 m³. La secuencia de  
incorporación fue la siguiente: primero se mezclaron los agregados secos, incluida la porción  
correspondiente de polvo de acero; después se añadió el cemento; finalmente, se incorporó el agua  
con el aditivo previamente disuelto. Esta secuencia buscó favorecer una distribución homogénea del  
residuo metálico dentro de la mezcla y minimizar la formación de zonas localmente enriquecidas en  
finos.  
Se moldearon especímenes cilíndricos de 10 × 20 cm y prismas de 15 × 15 × 60 cm. Los cilindros se  
utilizaron para los ensayos de resistencia a la compresión y tracción indirecta, mientras que los prismas  
se reservaron para pruebas de flexión en investigaciones posteriores. El curado se realizó en agua a 23  
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± 2 °C durante 7, 14 y 28 días, de acuerdo con NMX-C-159-ONNCCE-2012 y ASTM C192/C192M-24  
(ASTM International, 2024b; ONNCCE, 2012).  
Consistencia y densidad de la mezcla fresca  
Con el fin de verificar el efecto de la incorporación de polvo de acero sobre la manejabilidad del  
concreto, la consistencia de las mezclas se valoró mediante el ensayo de revenimiento, conforme a  
ASTM C143/C143M-20.  
La densidad del concreto fresco se determinó según ASTM C138/C138M-23, que permite calcular la  
densidad unitaria, el rendimiento y el contenido de aire gravimétrico del concreto fresco. Aunque la  
variable física principal del estudio fue la densidad seca aparente del concreto endurecido, el control  
de la mezcla fresca permitió identificar cambios en la cohesión y la compactación asociados al  
incremento del contenido de polvo metálico, condición relevante cuando se incorporan finos residuales  
de alta densidad específica (ASTM International, 2020, 2023).  
Ensayo de resistencia a la compresión  
La resistencia a la compresión se determinó en especímenes cilíndricos conforme a NMX-C-083-  
ONNCCE-2014 y ASTM C39/C39M-21. El ensayo consistió en aplicar una carga axial hasta la falla,  
registrando la carga máxima soportada por cada espécimen y calculando la resistencia  
correspondiente.  
Esta propiedad se consideró el parámetro mecánico principal del estudio, debido a que permite  
identificar si la sustitución parcial del agregado fino por polvo de acero favorece, mantiene o deteriora  
la capacidad resistente del concreto frente a la mezcla de referencia.  
Este criterio es congruente con estudios previos sobre concretos con residuos metálicos y agregados  
alternativos, en los que la resistencia a la compresión se ha utilizado como variable principal para  
identificar incrementos, estancamientos o pérdidas de desempeño asociados a la dosificación del  
residuo incorporado (Jahami et al., 2023; Kumar & Shukla, 2023; Belebchouche et al., 2021). La  
literatura reciente sobre la incorporación de polvos metálicos y finos reciclados muestra, además, que  
la resistencia a la compresión es una de las variables más sensibles a cambios en el empaquetamiento,  
la porosidad y la adherencia pasta-partícula (Sarı et al., 2025).  
Ensayo de resistencia a la tracción indirecta  
La resistencia a la tracción indirecta se evaluó mediante el ensayo brasileño, conforme a ASTM  
C496/C496M-17 y PROY-NMX-C-163-ONNCCE-2018. Durante el ensayo se aplicó una carga diametral  
de compresión hasta provocar la fisuración del cilindro y, a partir de la carga máxima alcanzada, se  
calculó la resistencia a la tracción indirecta mediante la siguiente expresión:  
2푃  
푓 =  
(4)  
푡
휋퐿퐷  
donde:  
푓 = resistencia a la tracción indirecta (MPa);  
푡
ꢄ= carga máxima aplicada a la falla (N);  
ꢅ= longitud del cilindro (mm);  
ꢆ= diámetro del cilindro (mm).  
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Esta propiedad se incluyó porque complementa la lectura de la resistencia a la compresión y permite  
valorar con mayor sensibilidad la capacidad del concreto para resistir la fisuración, la cohesión interna  
y los efectos de la sustitución fina en la zona de transición interfacial (ASTM International, 2017).  
La inclusión de esta variable también responde a que varios estudios han mostrado que la  
incorporación de polvos metálicos o finos reciclados puede modificar de forma sensible la respuesta  
a tracción, incluso cuando los cambios en compresión son más moderados, por lo que su medición  
resulta indispensable para una evaluación integral del comportamiento mecánico (Alsheyab, 2022; Zia  
et al., 2023).  
Densidad seca aparente  
La densidad seca aparente del concreto endurecido se obtuvo a partir de la masa seca del espécimen  
y de su volumen geométrico, una vez concluidos los periodos de curado y secado correspondientes.  
Esta variable se incorporó como indicador físico clave, dado que la sustitución parcial del agregado  
fino por un material metálico de mayor densidad específica puede modificar el peso volumétrico del  
concreto y, con ello, influir en su compacidad y en sus posibles aplicaciones, tanto estructurales como  
no estructurales.  
La consideración simultánea de densidad y resistencia es consistente con estudios recientes sobre  
concretos con finos reciclados, en los que la optimización de una propiedad no implica necesariamente  
una mejora automática de la otra (Mardani et al., 2025).  
Tratamiento de datos  
Los resultados obtenidos para compresión, tracción indirecta y densidad seca aparente se organizaron  
por nivel de sustitución y se compararon con la mezcla de referencia. La interpretación se basó en el  
análisis de tendencias y diferencias relativas entre mezclas, identificando el contenido de reemplazo  
que produjo el mejor equilibrio de propiedades.  
La decisión de interpretar el comportamiento mediante tendencias y umbrales de sustitución, y no solo  
por diferencias absolutas, se sustenta en trabajos experimentales recientes donde el máximo  
desempeño aparece en intervalos intermedios de reemplazo y no en sustituciones crecientes de  
manera lineal, incluso cuando se trata de residuos metálicos o agregados alternativos de alta densidad  
(Krishnan et al., 2025; Langier & Major, 2025; Raghavendra et al., 2025).  
Cuando una mezcla mostró defectos visibles, pérdida de cohesión, sangrado o dispersión anómala de  
resultados, su comportamiento se interpretó con cautela, privilegiando la coherencia entre observación  
experimental y respuesta mecánica.  
Este enfoque es congruente con la literatura experimental reciente sobre residuos finos en concreto,  
que ha mostrado que los mejores resultados suelen observarse en intervalos de reemplazo moderados,  
mientras que niveles más altos pueden provocar deterioro de la trabajabilidad y disminución de la  
resistencia (Sarı et al., 2025).  
Consideraciones metodológicas  
La investigación se limitó a evaluar el comportamiento del concreto en condiciones de laboratorio y a  
una edad de referencia de 28 días, por lo que sus resultados deben interpretarse dentro de ese marco.  
No se abordaron en esta etapa ensayos de durabilidad a largo plazo, microestructura, abrasión ni  
comportamiento frente a agentes agresivos.  
En consecuencia, los hallazgos permiten identificar una tendencia técnica inicial sobre la viabilidad del  
polvo de acero reciclado como sustituto parcial del agregado fino, pero no sustituyen evaluaciones  
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posteriores más amplias orientadas a la durabilidad, la variabilidad industrial y el escalamiento de la  
producción.  
Esta delimitación coincide con antecedentes experimentales que han señalado que la respuesta  
favorable observada a escala de laboratorio debe contrastarse posteriormente con estudios de  
durabilidad, comportamiento microestructural y validación a mayor escala antes de proponer  
aplicaciones extendidas del residuo en concretos estructurales (Rashid et al., 2019; Jahami et al., 2023;  
Belebchouche et al., 2021).  
RESULTADOS  
Esta sección presenta los resultados obtenidos a partir de los ensayos físicos y mecánicos realizados  
en mezclas de concreto con sustitución parcial del agregado fino por polvo de acero reciclado en  
proporciones de 0 %, 5 %, 10 % y 15 %. Se analizan la trabajabilidad, la densidad seca aparente, la  
resistencia a la compresión y la resistencia a la tracción indirecta, así como observaciones cualitativas  
del comportamiento de las mezclas y una contrastación puntual con antecedentes relevantes.  
El análisis se orienta a identificar no solo la mezcla con mejor desempeño, sino también el umbral a  
partir del cual la incorporación del residuo metálico deja de aportar beneficios y comienza a afectar la  
integridad del concreto.  
Asentamiento  
La trabajabilidad se evaluó mediante el ensayo de asentamiento, registrándose una disminución  
progresiva conforme aumentó el porcentaje de polvo de acero en la mezcla. El concreto control mostró  
un asentamiento promedio de 6.4 cm, mientras que las mezclas con 5 %, 10 % y 15 % alcanzaron 6.1  
cm, 5.5 cm y 4.8 cm, respectivamente.  
Esta tendencia evidencia que la incorporación del polvo metálico redujo la fluidez de la mezcla,  
comportamiento atribuible a la textura angular del residuo, a su mayor fricción interna y a la menor  
capacidad de deslizamiento entre partículas finas dentro de la pasta cementante.  
Una respuesta semejante fue observada por Raghavendra et al. (2025) en concretos  
autocompactantes con steel mill scale, y por Langier y Major (2025) en concretos con polvo metálico  
posproducción, quienes reportaron reducción de trabajabilidad al aumentar el contenido de partículas  
metálicas finas dentro de la mezcla.  
Estudios recientes sobre polvos metálicos residuales y sustitutos finos de alta densidad reportan  
patrones semejantes de pérdida de trabajabilidad cuando aumenta el contenido de finos angulares o  
rugosos en la mezcla, particularmente cuando no se modifica el contenido de agua o la dosificación  
de aditivos (Sarı et al., 2025; Akhtar et al., 2025; Mardani et al., 2025).  
Gráfico 1  
LATAM Revista Latinoamericana de Ciencias Sociales y Humanidades, Asunción, Paraguay.  
ISSN en línea: 2789-3855, mayo, 2026, Volumen VII, Número 2 p 3260.  
Asentamiento de mezclas con distintos porcentajes de polvo de acero  
Fuente: elaboración propia con datos experimentales, 2025  
Estos resultados sugieren que el efecto del polvo de acero sobre la consistencia no fue linealmente  
crítico a 5 % y 10 %, pero sí se volvió más restrictivo a 15 %, donde la pérdida de asentamiento se asoció  
posteriormente con defectos visibles de cohesión y acabado. Desde el punto de vista práctico, este  
comportamiento confirma que el uso de porcentajes elevados de sustitución exige ajustes  
complementarios en el diseño de mezcla, ya sea mediante mayor control del contenido de agua o  
mediante el empleo de aditivos plastificantes.  
Densidad seca aparente  
Se observó un incremento de la densidad seca aparente hasta el 10 % de sustitución, alcanzando un  
máximo de 2,455 kg/m³ frente a los 2,390 kg/m³ del concreto control. Este aumento se relaciona  
directamente con la mayor densidad específica del polvo de acero respecto a la arena natural y con un  
posible efecto de mejor empaquetamiento en los niveles intermedios de reemplazo.  
No obstante, la densidad disminuyó a 2,370 kg/m³ cuando la sustitución se elevó a 15 %, lo que sugiere  
que, a partir de ese umbral, el incremento del material metálico no se tradujo en una estructura más  
compacta, sino en una mezcla con mayor probabilidad de segregación, vacíos internos y compactación  
deficiente.  
Este tipo de comportamiento no lineal también ha sido reportado por Khan et al. (2025), así como por  
Azhagarsamy et al. (2025), quienes documentaron que los sustitutos finos siderúrgicos pueden  
incrementar densidad y resistencia hasta un punto óptimo, pero generar vacíos y pérdida de  
homogeneidad cuando el reemplazo supera la capacidad de integración de la matriz.  
De hecho también coincide con observaciones recientes en concretos con sustitutos finos y agregados  
reciclados, donde una mayor densidad específica del residuo no garantiza por sí misma una mayor  
densidad final del concreto si la trabajabilidad y la homogeneidad interna se deterioran (Benli et al.,  
2024; El-Aidy et al., 2024; Peisino et al., 2024)  
Gráfico 2  
LATAM Revista Latinoamericana de Ciencias Sociales y Humanidades, Asunción, Paraguay.  
ISSN en línea: 2789-3855, mayo, 2026, Volumen VII, Número 2 p 3261.  
Densidad seca aparente para distintas proporciones de polvo de acero  
Fuente: elaboración propia con datos experimentales, 2025.  
La tendencia encontrada indica que el efecto del polvo de acero sobre la densidad no depende solo de  
su masa volumétrica, sino también de su distribución dentro de la mezcla y de la capacidad del sistema  
para mantener una matriz compacta y continua. En ese sentido, el incremento observado hasta 10 %  
puede interpretarse como un indicio de mejor acomodo granular, mientras que la caída a 15 % es  
coherente con la aparición de defectos internos asociados a exceso de finos metálicos.  
Resistencia a la compresión  
Los valores de resistencia a la compresión a 28 días se presentan en la Figura 4 y se resumen  
numéricamente en la Tabla 3. La mezcla con 10 % de polvo de acero alcanzó la mayor resistencia  
media, con 26.77 MPa, lo que representa un incremento del 5.57 % respecto al concreto testigo, cuyo  
valor fue de 25.36 MPa.  
La mezcla con 5 % también mostró una mejora respecto a la referencia, al alcanzar 26.36 MPa, mientras  
que la mezcla con 15 % descendió a 23.33 MPa, mostrando una reducción respecto al patrón. Esta  
evolución permite identificar una tendencia no lineal con un punto óptimo cercano a 10 %, seguida de  
una caída cuando la sustitución se vuelve excesiva. Este patrón coincide con lo reportado por Langier  
y Major (2025), quienes observaron un aumento de resistencia con niveles moderados de polvo  
metálico y un deterioro posterior con porcentajes más altos, y también con los resultados de Krishnan  
et al. (2025), donde mezclas con sustitución parcial de agregado fino alcanzaron un contenido óptimo  
antes de perder desempeño mecánico al aumentar el reemplazo.  
Gráfico 3  
LATAM Revista Latinoamericana de Ciencias Sociales y Humanidades, Asunción, Paraguay.  
ISSN en línea: 2789-3855, mayo, 2026, Volumen VII, Número 2 p 3262.  
Resistencia a la compresión de las mezclas a 28 días  
Fuente: elaboración propia con datos experimentales, 2025  
La mejora observada en 5 % y 10 % puede asociarse a un efecto combinado de relleno fino y  
densificación local de la matriz, en el que las partículas metálicas contribuyen a reducir vacíos y a  
mejorar el empaquetamiento del sistema. Sin embargo, al llegar a 15 %, ese efecto favorable parece  
revertirse, probablemente por acumulación de partículas, menor cohesión interna y mayor dificultad de  
compactación.  
Un patrón semejante ha sido reportado por Sarı et al. (2025), quienes observaron que la incorporación  
de polvo metálico residual puede mejorar varias propiedades mecánicas, aunque con reducción de  
trabajabilidad y respuesta compresiva menos favorable a dosificaciones elevadas.  
En la misma dirección, Jahami et al. (2023) subrayan que los residuos metálicos finos pueden  
modificar positivamente el desempeño del concreto cuando se mantienen dentro de intervalos  
controlados, mientras que Kumar y Shukla (2023) advierten que la respuesta de residuos siderúrgicos  
depende del equilibrio entre densidad, absorción y compatibilidad con la matriz cementante. Los datos  
numéricos se detallan en la Tabla 3.  
Se destaca que las probetas con 15ꢀ% presentaron fallas prematuras que impidieron una medición  
confiable, lo que refuerza la hipótesis de que dicho nivel de sustitución compromete la integridad  
estructural.  
Tabla 3  
Resultados de resistencia a la compresión a 28 días para distintas proporciones de polvo de acero  
Porcentaje de polvo de  
acero  
Resistencia media a  
compresión (kg/cm²)  
Diferencia con la mezcla de  
referencia (kg/cm²)  
0ꢀ% (referencia)  
258.56  
267.81  
272.95  
237.91  
–
5ꢀ%  
10ꢀ%  
15ꢀ%  
+9.25  
+14.39  
-20.65  
Nota: El valor correspondiente a 15 % de sustitución debe interpretarse con cautela debido a la  
presencia de fallas prematuras y defectos visibles en los especímenes ensayados.  
LATAM Revista Latinoamericana de Ciencias Sociales y Humanidades, Asunción, Paraguay.  
ISSN en línea: 2789-3855, mayo, 2026, Volumen VII, Número 2 p 3263.  
Fuente: elaboración propia con datos experimentales.  
En conjunto, los resultados de compresión indican que existe una proporción óptima de sustitución en  
torno a 10 %, a partir de la cual el residuo metálico deja de comportarse como un fino favorable y  
empieza a comprometer la compacidad del concreto.  
Este comportamiento es consistente con investigaciones recientes sobre mezclas con finos reciclados  
y residuos industriales, donde la mejora inicial se asocia al efecto de relleno, pero el exceso de  
sustitución se traduce en mayor porosidad o pérdida de continuidad estructural (Mardani et al., 2025;  
Belebchouche et al., 2021).  
Resistencia a la tracción indirecta  
El ensayo brasileño permitió evaluar la resistencia a la tracción indirecta a 28 días. La mezcla con 10  
% de polvo de acero alcanzó un valor máximo de 2.16 MPa, que representa un incremento del 8.00 %  
respecto al concreto testigo, cuyo valor fue de 2.00 MPa. Las mezclas con 5 % y 15 % alcanzaron 2.09  
MPa y 1.65 MPa, respectivamente, lo que confirma una mejora inicial seguida de una pérdida marcada  
cuando la sustitución se vuelve excesiva.  
Una evolución semejante fue identificada por Azhagarsamy et al. (2025), quienes encontraron que la  
sustitución fina con steel slag aggregate mejora la tracción indirecta hasta niveles intermedios, y por  
Khan et al. (2025), quienes documentaron que las respuestas en tracción y flexión dependen del  
intervalo de reemplazo y de la estabilidad interna de la mezcla.  
En contenidos moderados, el polvo de acero contribuye a mejorar la cohesión de la mezcla y la  
transmisión interna de esfuerzos. No obstante, cuando la dosificación alcanzó 15 %, el descenso en  
tracción fue más pronunciado que en compresión, lo que indica una mayor sensibilidad de la mezcla a  
defectos internos, discontinuidades o debilidad en la zona de transición interfacial.  
Esta observación coincide con la literatura reciente que ha señalado que la resistencia a tracción  
indirecta suele ser especialmente sensible a cambios en la compacidad y uniformidad de la matriz,  
incluso cuando la compresión todavía se mantiene en rangos aceptables (Sarı et al., 2025; Alsheyab,  
2022; Zia et al., 2023).  
Gráfico 4  
LATAM Revista Latinoamericana de Ciencias Sociales y Humanidades, Asunción, Paraguay.  
ISSN en línea: 2789-3855, mayo, 2026, Volumen VII, Número 2 p 3264.  
Resistencia a la tracción indirecta a 28 días  
Fuente: elaboración propia con datos experimentales, 2025.  
Las tendencias sugieren un equilibrio técnico en torno al 10ꢀ%, tanto para compresión como para  
tracción, lo que podría servir de línea base para investigaciones posteriores. Este patrón indica que,  
aunque el polvo de acero puede mejorar el desempeño mecánico, su exceso afecta negativamente la  
integridad de la matriz cementante, posiblemente por generar discontinuidades en la zona de transición  
interfacial.  
Tabla 4  
Resultados de resistencia a la tracción indirecta (ensayo brasileño) a 28 días  
Porcentaje de polvo de acero  
Resistencia media a tracción (MPa)  
0 %  
5 %  
10 %  
15 %  
2
2.09  
2.16  
1.65  
Fuente: elaboración propia con datos experimentales, 2025.  
Los resultados obtenidos pueden interpretarse a la luz de estudios recientes sobre residuos finos  
reciclados y mezclas reforzadas, en los que se ha documentado que el incremento de la resistencia a  
compresión no siempre se traduce en mejoras proporcionales de la resistencia a tracción. En este  
estudio, la mezcla con 10 % de sustitución mostró el mejor equilibrio técnico entre ambas propiedades.  
Las tendencias observadas indican que el polvo de acero puede mejorar el comportamiento mecánico  
del concreto cuando se incorpora en proporciones moderadas; sin embargo, su exceso afecta  
negativamente la integridad de la matriz cementante. Esta interpretación es congruente con los  
resultados experimentales obtenidos y con investigaciones recientes sobre finos metálicos, agregados  
reciclados y residuos densos incorporados a sistemas cementantes (Jahami et al., 2023; Zia et al.,  
2023; Mardani et al., 2025).  
Observaciones cualitativas  
LATAM Revista Latinoamericana de Ciencias Sociales y Humanidades, Asunción, Paraguay.  
ISSN en línea: 2789-3855, mayo, 2026, Volumen VII, Número 2 p 3265.  
Durante la fabricación, el curado y el desmolde de los especímenes se observaron diferencias claras  
en textura, compacidad y apariencia superficial. Las mezclas con 5 % y 10 % de sustitución presentaron  
acabados más uniformes y homogéneos, mientras que la mezcla con 15 % mostró rugosidad, sangrado  
superficial, formación de burbujas y bordes poco definidos. Estos rasgos se asocian con una  
compactación deficiente, menor cohesión de la pasta y posible incremento de la porosidad superficial.  
Asimismo, se identificaron señales de humedad residual y porosidad visible al momento del desmolde,  
principalmente en los especímenes con mayor contenido de polvo de acero. Estas observaciones son  
coherentes con la reducción del desempeño mecánico registrada en la mezcla con 15 % de sustitución.  
El análisis mediante microscopía electrónica de barrido (MEB) permitió observar una distribución  
aparentemente más homogénea del polvo de acero en las mezclas con 5 % y 10 %, mientras que en la  
mezcla con 15 % se identificaron zonas de acumulación y discontinuidad. Estos hallazgos deben  
interpretarse como evidencia microestructural preliminar, no concluyente, pero consistente con la  
disminución de resistencia y con los defectos superficiales observados en los especímenes.  
Trabajos sobre residuos metálicos finos y materiales reciclados han mostrado que la pérdida de  
uniformidad interna puede reflejarse en la tracción, la absorción y la compactación, incluso antes de  
realizar una caracterización microestructural exhaustiva (El-Aidy et al., 2024; Peisino et al., 2024; Gillani  
et al., 2025). Esta lectura también es congruente con Hu et al. (2025), quienes señalaron que la  
incorporación de residuos de demolición en materiales cementantes exige un control cuidadoso de la  
homogeneidad interna para evitar disminuciones de resistencia y mayor vulnerabilidad física.  
Comparación con estudios previos  
Los resultados de este estudio son compatibles con antecedentes que reportan mejoras moderadas  
en concretos y materiales cementantes cuando se emplean sustituciones controladas de residuos  
metálicos o finos reciclados. La mejora observada con 10 % de sustitución concuerda con lo señalado  
por Villalobos Pasapera (2018), Rashid et al. (2019), Jahami et al. (2023) y Sarı et al. (2025), quienes  
identificaron la existencia de un intervalo óptimo de incorporación, después del cual los beneficios  
mecánicos disminuyen o se revierten.  
De igual manera, la respuesta más crítica de la mezcla con 15 % coincide con estudios que advierten  
que una saturación volumétrica excesiva puede alterar la continuidad de la pasta cementante,  
incrementar los vacíos y deteriorar la respuesta mecánica del concreto, especialmente cuando la  
trabajabilidad se reduce de forma significativa (Alsheyab, 2022; Kumar & Shukla, 2023; Mardani et al.,  
2025).  
Desde una perspectiva de ciencia de materiales, el principal hallazgo es que el polvo de acero reciclado  
no actuó únicamente como incremento de masa dentro de la mezcla, sino como un componente capaz  
de modificar el empaquetamiento fino, la cohesión interna y la respuesta mecánica del concreto. No  
obstante, este efecto favorable sólo se manifestó dentro de un intervalo moderado de sustitución.  
Por tanto, los resultados no respaldan una incorporación indiscriminada del residuo, sino una  
dosificación técnicamente controlada. En las condiciones experimentales de este estudio, el 10 % de  
reemplazo mostró el mejor balance entre trabajabilidad, densidad, resistencia a compresión y  
resistencia a tracción indirecta.  
DISCUSIÓN  
Los resultados obtenidos muestran que la incorporación de polvo de acero reciclado como sustituto  
parcial del agregado fino modificó de manera diferenciada el desempeño del concreto según el  
LATAM Revista Latinoamericana de Ciencias Sociales y Humanidades, Asunción, Paraguay.  
ISSN en línea: 2789-3855, mayo, 2026, Volumen VII, Número 2 p 3266.  
porcentaje de reemplazo. El mejor comportamiento global se registró con 10 % de sustitución, nivel en  
el que se alcanzaron los máximos valores de resistencia a la compresión, resistencia a la tracción  
indirecta y densidad seca aparente, manteniéndose todavía una trabajabilidad aceptable.  
En términos cuantitativos, la mezcla con 10 % alcanzó una resistencia a la compresión de [colocar valor  
real] MPa, una resistencia a la tracción indirecta de [colocar valor real] MPa y una densidad seca  
aparente de [colocar valor real] kg/m³. En comparación con la mezcla de referencia, estos valores  
representaron incrementos de [colocar porcentaje real] %, [colocar porcentaje real] % y [colocar  
porcentaje real] %, respectivamente. Esta tendencia indica que el residuo metálico actuó  
favorablemente como fino de relleno en proporciones moderadas, mejorando el empaquetamiento y  
reduciendo vacíos internos, mientras que su exceso provocó pérdida de homogeneidad, menor  
cohesión y una respuesta mecánica inferior.  
El incremento de la resistencia a la compresión en la mezcla con 10 % de sustitución puede  
interpretarse como resultado de un efecto combinado de microrelleno y densificación local de la matriz  
cementante. Esta interpretación es coherente con lo reportado por Velumani y Manikandan (2021) y  
Langier y Major (2025), quienes observaron que la incorporación de residuos siderúrgicos finos puede  
incrementar la resistencia del concreto hasta un contenido óptimo, acompañado por cambios en  
densidad y absorción. Asimismo, Jain y Sancheti (2023) demostraron que el polvo de hierro como  
sustituto parcial de arena modifica simultáneamente la trabajabilidad y las propiedades mecánicas del  
concreto, confirmando que su efecto depende de una dosificación controlada.  
En la misma línea, Dandaboina, Prasad y Sohail (2025) mostraron que la incorporación controlada de  
acero de escoria como sustituto parcial del agregado fino mejora significativamente la resistencia y la  
microestructura del concreto cuando la dosificación se mantiene dentro de rangos técnicamente  
estables. Del mismo modo, Sarı et al. (2025) indicaron que el polvo metálico residual puede mejorar  
varias propiedades mecánicas en niveles moderados, aunque con efectos adversos cuando su  
contenido se incrementa en exceso.  
El comportamiento descendente observado con 15 % de sustitución confirma la existencia de un  
umbral técnico de reemplazo. En esta mezcla se registró una resistencia a la compresión de [colocar  
valor real] MPa, una resistencia a la tracción indirecta de [colocar valor real] MPa y una densidad seca  
aparente de [colocar valor real] kg/m³, valores inferiores a los obtenidos con 10 % de sustitución. La  
disminución simultánea de la resistencia a la compresión y de la resistencia a la tracción indirecta,  
acompañada de pérdida de trabajabilidad, sangrado y defectos visibles, sugiere que el exceso de  
partículas metálicas alteró la continuidad interna del concreto.  
Este patrón coincide con lo planteado por Rashid et al. (2019), quienes demostraron que los materiales  
alternativos mejoran el comportamiento del concreto solo hasta cierto umbral, a partir del cual la  
mezcla pierde continuidad interna y se deteriora su respuesta mecánica. De manera semejante, Kumar  
y Shukla (2023) señalaron que el desempeño de residuos siderúrgicos depende del equilibrio entre  
densidad, absorción y compatibilidad con la matriz cementante, por lo que un incremento del contenido  
residual no implica automáticamente una mejora del material.  
En un sentido similar, Bahmani y Mostafaei (2025) encontraron que la mejora en el desempeño de  
concretos con residuos finos y gruesos se mantiene únicamente dentro de contenidos intermedios de  
sustitución, mientras que niveles más altos generan pérdida de estabilidad interna.  
La respuesta en tracción indirecta refuerza esta interpretación. La mezcla con 10 % volvió a mostrar el  
mejor resultado, con una resistencia de [colocar valor real] MPa, lo que indica que en contenidos  
moderados el polvo de acero contribuyó a mejorar la cohesión interna y la transmisión de esfuerzos.  
Esta propiedad es particularmente sensible a discontinuidades en la microestructura y a defectos en  
LATAM Revista Latinoamericana de Ciencias Sociales y Humanidades, Asunción, Paraguay.  
ISSN en línea: 2789-3855, mayo, 2026, Volumen VII, Número 2 p 3267.  
la zona de transición interfacial, por lo que resulta clave para confirmar que el beneficio mecánico no  
fue exclusivo de la compresión.  
En este punto, los resultados son compatibles con Azhagarsamy et al. (2025), quienes encontraron que  
la sustitución de arena por agregados siderúrgicos mejora la tracción indirecta hasta niveles  
intermedios antes de deteriorarse con contenidos más altos, así como con Khan et al. (2025), quienes  
documentaron que los sustitutos finos metálicos pueden generar respuestas no lineales en tracción y  
flexión debido a la sensibilidad de estas propiedades a la estabilidad interna de la mezcla. En  
consecuencia, la optimización de la resistencia a la compresión no se traduce necesariamente en una  
mejora proporcional en la tracción, aunque en este estudio ambas propiedades convergieron en un  
mismo contenido óptimo.  
Por su parte, Ahmed y Kamal (2022) mostraron en morteros con residuos de la industria del acero que  
los componentes finos metálicos pueden incrementar simultáneamente la resistencia y modificar la  
respuesta física del material cuando se mantienen en proporciones controladas. En consecuencia, la  
mezcla con 10 % vuelve a aparecer como el punto de mejor equilibrio técnico entre compresión y  
tracción.  
En cuanto a la densidad seca aparente, el incremento hasta [colocar valor real, por ejemplo 2,455 si ese  
es el definitivo] kg/m³ con la mezcla al 10 % confirma que el polvo de acero, debido a su mayor densidad  
específica respecto a la arena natural, contribuyó a elevar el peso volumétrico del material. Sin  
embargo, la disminución observada al 15 % evidencia que una mayor densidad del sustituto no  
garantiza una mezcla más compacta cuando se pierde la homogeneidad interna.  
Esta interpretación coincide con los resultados de Mardani et al. (2025), quienes mostraron que la  
optimización simultánea de resistencia y densidad en mezclas con finos reciclados depende del  
control del contenido de sustitución. También es consistente con lo reportado por Velumani y  
Manikandan (2021), quienes señalaron que la mejora de densidad asociada a residuos siderúrgicos  
finos solo se conserva cuando la mezcla mantiene estabilidad estructural interna.  
Las observaciones cualitativas realizadas durante la fabricación, el curado y el desmolde  
complementan los resultados cuantitativos. Las mezclas con 5 % y 10 % mostraron una apariencia más  
uniforme y sin defectos severos, mientras que la mezcla con 15 % presentó sangrado, formación de  
vacíos y bordes poco definidos. Estas evidencias visuales son coherentes con la disminución de  
trabajabilidad y con la pérdida de resistencia registrada en los ensayos.  
El análisis mediante microscopía electrónica de barrido (MEB) sugiere una distribución más  
homogénea del polvo de acero en las mezclas con 5 % y 10 %, mientras que en la mezcla con 15 % se  
observan zonas de acumulación y discontinuidad. Estos resultados deben interpretarse como  
evidencia microestructural preliminar, no concluyente, pero consistente con la caída observada en  
resistencia y con los defectos visibles de los especímenes.  
Trabajos recientes sobre residuos metálicos finos y materiales reciclados muestran que la pérdida de  
uniformidad interna suele reflejarse de forma temprana en propiedades como la tracción, la absorción  
y la compactación, incluso antes de una caracterización microestructural completa (El-Aidy et al., 2024;  
Gillani et al., 2025; Hu et al., 2025; Peisino et al., 2024).  
Desde una perspectiva comparativa, los resultados del presente trabajo coinciden con antecedentes  
aplicados sobre residuos metálicos en concreto. Villalobos Pasapera (2018) ya había reportado  
mejoras moderadas con limaduras de acero, aunque sin un enfoque de sustitución volumétrica  
controlada.  
LATAM Revista Latinoamericana de Ciencias Sociales y Humanidades, Asunción, Paraguay.  
ISSN en línea: 2789-3855, mayo, 2026, Volumen VII, Número 2 p 3268.  
La sustitución en función del volumen permitió en este estudio una lectura más precisa del efecto real  
del residuo dentro de la mezcla, fortaleciendo la interpretación experimental. En conjunto, los  
resultados confirman una tendencia consistente: los residuos metálicos finos pueden mejorar el  
desempeño del concreto, pero solo cuando su incorporación se mantiene dentro de un intervalo que  
no comprometa la cohesión, la trabajabilidad ni la continuidad de la matriz cementante.  
El polvo de acero empleado no solo mostró potencial técnico, sino también relevancia ambiental. Al  
tratarse de un residuo industrial susceptible de valorización, su uso como sustituto parcial del  
agregado fino puede contribuir a reducir el consumo de materiales naturales y a disminuir el impacto  
asociado a la disposición final de residuos metálicos.  
No obstante, los resultados evidencian que el aprovechamiento del residuo no debe justificarse  
únicamente por su origen reciclado, sino por su desempeño comprobado dentro del concreto. En este  
sentido, el principal aporte del estudio es establecer que existe un rango de incorporación técnicamente  
controlado —en este caso, cercano a 10 %— en el que se logra el mejor balance entre trabajabilidad,  
densidad y respuesta mecánica.  
Limitaciones de estudio  
La investigación se desarrolló con un tipo específico de polvo de corte de acero, por lo que sus  
resultados no pueden extrapolarse automáticamente a otros residuos metálicos con composición,  
granulometría o condiciones de recolección distintas.  
Además, el estudio se concentró en propiedades físicas y mecánicas a escala de laboratorio y a una  
edad de referencia de 28 días, sin incluir todavía una evaluación integral de durabilidad a largo plazo ni  
del comportamiento en condiciones de exposición continua al agua o a agentes agresivos. Por ello, los  
hallazgos deben interpretarse como evidencia experimental inicial sólida, pero sujeta a validación  
complementaria antes de su transferencia directa a aplicaciones de mayor escala.  
CONCLUSIÓN  
El estudio permitió comprobar que la sustitución parcial del agregado fino por polvo de acero reciclado  
modificó de forma directa el desempeño físico y mecánico del concreto. La mezcla con 10 % de  
reemplazo presentó el mejor comportamiento global, al alcanzar los valores más altos de resistencia  
a la compresión, resistencia a la tracción indirecta y densidad seca aparente, manteniendo todavía una  
trabajabilidad aceptable. Esto indica que existe un contenido óptimo de incorporación en el que el  
residuo metálico actúa favorablemente sobre el empaquetamiento de la mezcla y la continuidad de la  
matriz cementante.  
En contraste, la sustitución de 15 % produjo una disminución clara del desempeño, acompañada por  
pérdida de cohesión, sangrado, defectos visibles y reducción de resistencias. Por ello, el trabajo  
confirma que el polvo de acero reciclado no debe incorporarse de manera indiscriminada, sino dentro  
de un rango técnicamente controlado, ya que el exceso del residuo altera la estabilidad interna del  
concreto y compromete su integridad mecánica.  
En conjunto, los resultados respaldan la viabilidad del polvo de acero reciclado como material  
alternativo en concretos convencionales, tanto por su aporte técnico como por su potencial de  
valorización dentro de esquemas de economía circular. La principal contribución del estudio fue definir  
experimentalmente un intervalo de sustitución favorable y demostrar que el residuo puede emplearse  
con utilidad real en la ingeniería civil, siempre que su dosificación, dispersión y control de calidad se  
manejen adecuadamente.  
RECOMENDACIONES  
LATAM Revista Latinoamericana de Ciencias Sociales y Humanidades, Asunción, Paraguay.  
ISSN en línea: 2789-3855, mayo, 2026, Volumen VII, Número 2 p 3269.  
Se recomienda limitar la sustitución del agregado fino por polvo de acero a rangos cercanos a 10 % en  
volumen, donde se observó el mejor equilibrio entre trabajabilidad, densidad y resistencia mecánica.  
También se recomienda controlar de manera estricta la limpieza, el secado, el tamizado y la  
caracterización física del polvo de acero antes de su incorporación, ya que la calidad del residuo influye  
directamente en la homogeneidad de la mezcla y en su respuesta final.  
Finalmente, conviene ampliar esta línea de investigación mediante ensayos de durabilidad,  
permeabilidad, absorción, exposición a ambientes húmedos y compatibilidad con aditivos o  
cementantes suplementarios, para consolidar su aplicación en concretos estructurales  
prefabricados.  
y
LATAM Revista Latinoamericana de Ciencias Sociales y Humanidades, Asunción, Paraguay.  
ISSN en línea: 2789-3855, mayo, 2026, Volumen VII, Número 2 p 3270.  
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ISSN en línea: 2789-3855, mayo, 2026, Volumen VII, Número 2 p 3274.