UNIVERSIDAD CENTROAMERICANA FACULTAD DE … · 8.2.2 Tiempo de fraguado del cemento...
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UNIVERSIDAD CENTROAMERICANA
FACULTAD DE CIENCIA, TECNOLOGIA Y AMBIENTE
COORDINACION DE INGENIERIA CIVIL.
Monografía para optar al título de Ingeniero Civil.
Autores:
Br. Michael Alexander Zeledón Camacho.
Br. Luis Miguel Zeledón Flores.
Revisa:
MSc. Jimmy Vanegas Salmerón.
Managua, Nicaragua
Noviembre de 2016
Diseño de mezclas de concreto y mortero incorporando el hidróxido de calcio
como aditivo.
1 DEDICATORIA
Dedicamos este trabajo principalmente a Dios, por haber estado en cada paso que
hemos dado, por ser fuente de fortaleza y sabiduría durante los años de nuestra carrera.
Michael Zeledón Camacho
Le agradezco principalmente a Dios por permitirme alcanzar esta meta tan importante en
mi vida, por haberme acompañado durante el camino complicado que represento esta
carrera.
A mi abuelita lucia del Carmen Rojas, por su apoyo y comprensión en los momentos de
dificultad e incertidumbre. Por ser mi ejemplo de perseverancia cuando las cosas no iban
como deberían, por todo su amor y cariño.
A mis familiares y amigos que siempre me apoyaron directa e indirectamente en este
largo camino y por siempre confiar en lo que hoy es una realidad.
Luis Miguel Zeledón Flores
Dedicación infinita a Dios por darme la oportunidad de cumplir mis metas, A mis padres:
María Esperanza Flores Pavón y Nubia del Socorro Pavón quienes a lo largo de mi vida
han velado por mi bienestar y educación siendo mi apoyo en todo momento. Depositando
su entera confianza en cada reto que se me presentaba sin dudar ni un solo momento
en mi inteligencia y capacidad, es por ello que soy lo que soy ahora, son mi fuente de
inspiración para formarme profesionalmente. A mi Abuelo Miguel Pavón, por su apoyo y
compresión.
Finalmente pero no menos importante, a mis profesores, que marcaron con sus
enseñanzas el futuro de todos nosotros.
2 Agradecimiento.
Primero agradecemos a Dios sobre todas las cosas, asimismo expresamos sincero
agradecimiento al tutor MSc. Jimmy Vanegas Salmerón, por su esfuerzo y dedicación
que contribuyeron a la calidad de este documento.
Sus conocimientos, sus orientaciones, su manera de trabajar, su persistencia, su
paciencia y su motivación han sido fundamentales para nuestra formación como
ingenieros.
Al coordinador de la carrera, Msc. Otoniel Baltodano, por su apoyo y motivación a lo largo
de nuestra carrera. Al Msc. Jean Carlos Gutiérrez, director de los laboratorios de
Ingeniería Julio y Adolfo López de la Fuente S.J. de la Universidad Centroamericana.
Por el apoyo en la realización de los ensayos. A todos ellos gracias y que Dios los
bendiga en el transcurso de la vida. A la Universidad Centroamericana, el alma mater
que nos acogió de excelente forma y la que nos permitió utilizar las instalaciones del
laboratorio de ingeniería para realizar ensayos físicos para obtener la resistencias a
compresión en la mezcla de concreto y mortero con y sin hidróxido de calcio, los
pertinentes para la ejecución de nuestra tesis.
Así mismo a la Empresa productos del aire, por ser facilitadores y Patrocinadores en la
recopilación de información y Materiales, para llevar a cabo este trabajo.
3 Tabla de contenido 1 DEDICATORIA .............................................................................................................................. 2
2 Agradecimiento. .......................................................................................................................... 3
1. RESUMEN. ................................................................................................................................. 10
2. INTRODUCCION. .......................................................................................................................... 1
2.1 Tema Delimitado. .............................................................................................................................. 2
2.2 Objetivo general. ............................................................................................................................... 2
2.3 Objetivos específicos. ....................................................................................................................... 2
3. JUSTIFICACION. ............................................................................................................................ 3
4. ALCANCES. ................................................................................................................................... 4
5. LOCALIZACION. ............................................................................................................................ 5
5.1 Macro localización. ........................................................................................................................... 5
5.2 Micro localización. ............................................................................................................................ 5
5.3 Delimitación Temporal. ..................................................................................................................... 6
5.4 Producto final a entregar y productos complementarios. ................................................................ 6
6 MARCO TEÓRICO. ........................................................................................................................ 7
6.1 Cemento. ........................................................................................................................................... 7
6.1.1 Composición química del cemento. ...................................................................................... 7
6.2 Los Agregados. .................................................................................................................................. 8
6.2.1 Clasificación. .......................................................................................................................... 8
6.2.2 Propiedades físicas de los agregados. ................................................................................... 9
6.3 Concretos. ....................................................................................................................................... 10
6.3.1 Composición del concreto. ................................................................................................. 10
6.3.2 Propiedades del concreto fresco. ....................................................................................... 11
6.4 Morteros. ........................................................................................................................................ 13
6.4.1 Clasificación de los morteros de mampostería. .................................................................. 13
6.4.2 Propiedades de los morteros. ............................................................................................ 13
6.5 Aditivos. .......................................................................................................................................... 14
6.5.1 Clasificación. ........................................................................................................................ 15
6.5.2 Según la norma técnica ASTM-C497 es:.............................................................................. 15
6.5.3 Razones de empleo de un aditivo. ...................................................................................... 15
6.6 Cal Hidratada. .................................................................................................................................. 15
6.6.1 PROPIEDADES DE LA CAL. ................................................................................................... 16
6.6.2 Cal Hidratada En El Concreto. ............................................................................................. 17
6.7 Ventajas de los morteros de cal. ..................................................................................................... 18
6.7.1 Morteros puros de cal: ........................................................................................................ 18
6.7.2 Morteros mixtos de cal y cemento: .................................................................................... 18
6.8 Estudios previos de aditivos para concreto. ................................................................................... 19
6.9 Antecedentes. ................................................................................................................................. 20
7 METODOLOGIA. ......................................................................................................................... 21
7.1 Diseño de la investigación. .............................................................................................................. 21
7.2 Fuentes de información. ................................................................................................................. 21
7.2.1 Fuentes primarias. .............................................................................................................. 21
7.2.2 Fuentes secundarias............................................................................................................ 22
7.3 Población y muestra........................................................................................................................ 22
7.4 Ensayos realizados a los materiales. ............................................................................................... 23
7.4.1 Ensayos de laboratorio sobre el cemento. ......................................................................... 23
7.4.2 Ensayos de laboratorio sobre los agregados. ..................................................................... 24
8 RESULTADOS. ............................................................................................................................ 26
8.2 Ensayos de caracterización del cemento. ....................................................................................... 26
8.2.1 Consistencia normal del cemento hidráulico. (ASTM C197-86) ......................................... 26
8.2.2 Tiempo de fraguado del cemento hidráulico. .................................................................... 27
8.2.3 Peso específico del cemento. (ASTM C188-84) .................................................................. 28
8.3 Ensayos de caracterización de los agregados. ................................................................................ 29
8.3.1 Análisis granulométrico de los agregados. ......................................................................... 29
8.3.2 Peso específico y absorción de los agregados. (ASTM C128). ............................................ 31
8.3.3 Peso unitario seco suelto y seco compacto. (ASTM C29) ................................................... 31
8.3.4 Porcentaje de humedad (ASTM C566) ................................................................................ 31
9 DISEÑO DE MEZCLAS. ................................................................................................................ 32
9.1 Mezclas de concreto. ...................................................................................................................... 32
9.1.1 Propiedades de los materiales. ........................................................................................... 32
9.1.2 Selección del tamaño máximo nominal (TMN) del agregado grueso y Módulo de finura del
agregado fino (MF). ............................................................................................................................. 32
9.1.3 Selección del asentamiento. ............................................................................................... 32
9.1.4 Estimación del contenido de Agua y estimación del contenido de Aire. ............................ 33
9.1.5 Determinación de la resistencia de dosificación de diseño a compresión. (f´cm) ............. 33
9.1.6 Selección de la relación agua-cemento (A/C). .................................................................... 34
9.1.7 Calculo del contenido de cemento. .................................................................................... 34
9.1.8 Estimación de las proporciones de agregados. ................................................................... 34
9.1.9 Ajuste por humedad de los agregados. .............................................................................. 35
9.1.10 Proporciones de mezclas. ................................................................................................... 35
9.1.11 Mezclas de concreto con presencia de hidróxido de calcio. ................................................... 37
9.1.12 Ajuste por humedad del hidróxido de calcio. ..................................................................... 38
9.1.13 Proporciones de mezclas. ................................................................................................... 38
9.1.14 Ajuste por humedad del hidróxido de calcio. ..................................................................... 40
9.1.15 Proporciones de mezclas. ................................................................................................... 40
9.2 Mezclas de Mortero. ....................................................................................................................... 43
9.2.1 Propiedades de los materiales ............................................................................................ 43
9.2.2 Selección de la fluidez. ........................................................................................................ 43
9.2.3 Determinación de la resistencia de dosificación ................................................................ 43
9.2.4 Selección de la relación agua-cemento (A/C). .................................................................... 44
9.2.5 Estimación del contenido de cemento. .............................................................................. 44
9.2.6 Calculo de cantidad de agua. .............................................................................................. 45
9.2.7 Calculo de cantidad de agregado. ....................................................................................... 45
9.2.8 Ajuste por humedad del agregado...................................................................................... 46
9.2.9 Proporciones de mezclas. ................................................................................................... 46
9.3 Ensayos de revenimiento del concreto. .......................................................................................... 50
9.3.1 Mezclas de concreto con f´c = 150 kg/cm2 ......................................................................... 50
9.3.2 Mezclas de concreto con f´c = 210 kg/cm2 ......................................................................... 50
9.3.3 Mezclas de concreto con f´c = 245 kg/cm2 ......................................................................... 51
9.4 Ensayos de resistencia a la compresión del concreto. .................................................................... 52
9.4.1 Comparación de las mezclas de concreto con f´c = 150 kg/cm2 ......................................... 57
9.4.2 Comparación de mezclas de concreto con f´c = 210 kg/cm2 .............................................. 58
9.4.3 Comparación de mezclas de concreto con f´c = 245 kg/cm2 .............................................. 59
9.5 Ensayos de resistencia a la compresión del mortero. .................................................................... 60
9.5.1 Mezclas de mortero con f´c = 105 kg/cm2 .......................................................................... 65
9.5.2 Mezclas de mortero con f´c = 140 kg/cm2 .......................................................................... 66
10 ANALISIS DE RESULTADOS. ........................................................................................................ 67
10.1 Concreto. ......................................................................................................................................... 67
10.2 Mortero. .......................................................................................................................................... 68
11 CONCLUSIONES. ........................................................................................................................ 69
11.1 Concreto .......................................................................................................................................... 69
11.2 Mortero ........................................................................................................................................... 69
11.3 Hidróxido de calcio. ......................................................................................................................... 70
12 Bibliografía................................................................................................................................. 71
13 ANEXOS. .................................................................................................................................... 72
13.1 Tablas. ............................................................................................................................................. 72
13.2 Material (grava, arena). .................................................................................................................. 87
13.3 Prueba de revenimiento. ................................................................................................................ 89
13.4 Prueba de Compresión.................................................................................................................... 92
Índice de Tablas.
Tabla 1.Valores típicos de los compuestos de los diferentes tipos de cemento Portland. .......................... 7
Tabla 2.Granulometría de los agregados. ..................................................................................................... 8
Tabla 3.Diferencias en el uso de cal viva e hidratada [MACIAS, 2009]. ...................................................... 16
Tabla 1: Variables de la investigación. ........................................................................................................ 23
Tabla 2 Propiedades de los materiales ....................................................................................................... 32
Tabla 3 MC-1 proporciones por peso.......................................................................................................... 36
Tabla 4 MC-2 Proporciones por peso .......................................................................................................... 36
Tabla 5 MC-3 Proporciones por peso .......................................................................................................... 36
Tabla 6 Cantidades de cemento para mezclas de control .......................................................................... 37
Tabla 7 Cantidad de cemento e hidróxido de calcio 25% ........................................................................... 37
Tabla 8 MC-4 Proporciones por peso .......................................................................................................... 38
Tabla 9 MC-5 Proporciones por peso .......................................................................................................... 39
Tabla 10 MC-6 Proporciones por peso........................................................................................................ 39
Tabla 11 Cantidades de cemento e hidróxido de calcio 35% ..................................................................... 40
Tabla 12 MC-7 Proporciones por peso........................................................................................................ 41
Tabla 13 MC-8 Proporciones por peso........................................................................................................ 41
Tabla 14 MC-9 Proporciones por peso........................................................................................................ 41
Tabla 15 propiedades de los materiales ..................................................................................................... 43
Tabla 16 Peso seco y Peso húmedo de los materiales ................................................................................ 46
Tabla 17 M-1 Proporciones por peso .......................................................................................................... 46
Tabla 18 M-2 Proporciones por peso .......................................................................................................... 47
Tabla 19 Cantidades de cemento de mezclas de control ........................................................................... 47
Tabla 20 M-3 Proporciones por peso .......................................................................................................... 47
Tabla 21 M-4 Proporciones por peso .......................................................................................................... 48
Tabla 22 M-5 Proporciones por peso .......................................................................................................... 48
Tabla 23 M-6 Proporciones por peso .......................................................................................................... 48
Tabla 24 M-7 Proporciones por peso .......................................................................................................... 49
Tabla 25 M-9 Proporciones por peso .......................................................................................................... 49
Tabla 26 Resistencia máxima a la compresión de las mezclas de concreto ............................................... 56
Tabla 26 Resistencia máxima a la compresión de las mezclas de concreto ............................................... 64
Tabla 33 Peso específico y absorción del agregado fino ............................................................................ 75
Tabla 34 Porcentaje de humedad de los agregados ................................................................................... 75
Tabla 35 Asentamiento de mezclas de concreto ....................................................................................... 76
Tabla 36 Cantidad de agua de diseño ......................................................................................................... 76
Tabla 37 Relación Agua cemento ................................................................................................................ 77
Tabla 38 Volumen de agregado grueso por metro cubico de concreto ..................................................... 77
Tabla 39 Peso seco y Peso húmedo del hidróxido de calcio. ...................................................................... 78
Tabla 40 Corrección de cantidad de agua de diseño .................................................................................. 78
Tabla 41 Peso seco y Peso húmedo del hidróxido de calcio ....................................................................... 78
Tabla 42 Corrección de cantidad de agua de diseño .................................................................................. 79
Tabla 43 Fluidez de mezclas de mortero .................................................................................................... 79
Tabla 44 Asentamiento con respecto al % de Hidróxido ............................................................................ 79
Tabla 45 Asentamiento con respecto al % de Hidróxido ............................................................................ 80
Tabla 46 Asentamiento con respecto al % de Hidróxido ............................................................................ 80
Tabla 47.Resistencia de diseño para concreto 150 Kg/cm2, MC-1. ............................................................ 80
Tabla 48.Resistencia de diseño para concreto 150 Kg/cm2, MC-4. ............................................................ 81
Tabla 49.Resistencia de diseño para concreto 150 Kg/cm2, MC-7. ............................................................ 81
Tabla 50.Resistencia de diseño para concreto 210 Kg/cm2, MC-2. ............................................................ 81
Tabla 51.Resistencia de diseño para concreto 210 Kg/cm2, MC-5. ............................................................ 82
Tabla 52.Resistencia de diseño para concreto 210 Kg/cm2, MC-8. ............................................................ 82
Tabla 53.Resistencia de diseño para concreto 245 Kg/cm2, MC-3. ............................................................ 82
Tabla 54.Resistencia de diseño para concreto 245 Kg/cm2, MC-6. ............................................................ 83
Tabla 55.Tabla 11.Resistencia de diseño para concreto 245 Kg/cm2, MC-9. ............................................. 83
Tabla 27.Resistencia de diseño para mortero 105 Kg/cm2, M-1. ............................................................... 83
Tabla 28.Resistencia de diseño para mortero 105 Kg/cm2, M-3. ............................................................... 84
Tabla 29.Resistencia de diseño para mortero 105 Kg/cm2, M-5. ............................................................... 84
Tabla 30.Resistencia de diseño para mortero 105 Kg/cm2, M-7. ............................................................... 85
Tabla 31.Resistencia de diseño para mortero 105 Kg/cm2, M-2. ............................................................... 85
Tabla 32.Resistencia de diseño para mortero 140 Kg/cm2, M-4. ............................................................... 86
Índice de Ilustraciones.
Ilustración 1Macro localización del laboratorio de Ingeniería Julio y Adolfo López de la Fuente S.J. .......... 5
Ilustración 2.Micro localización del laboratorio de Ingeniería Julio y Adolfo López de la Fuente S.J. .......... 6
Ilustración 3.Grava en Sacos. ...................................................................................................................... 87
Ilustración 4.Material para dosificación de Concretos. .............................................................................. 88
Ilustración 5.Batidora para Concreto ......................................................................................................... 88
Ilustración 6.Prueba de Revenimiento........................................................................................................ 89
Ilustración 7.Cilindros de Acero. ................................................................................................................. 89
Ilustración 8Lubricacion para el encofrado de Concreto. ........................................................................... 90
Ilustración 9.relleno de cilindros con concreto........................................................................................... 90
Ilustración 10.relleno de cilindros con concreto. ....................................................................................... 91
Ilustración 11. Desemcofracion de los cilindros de concreto. .................................................................... 91
Ilustración 12. Curado del Concreto. .......................................................................................................... 92
Ilustración 13.Traslado de los espécimen a la Maquina Universal. ............................................................ 92
Ilustración 14.Colocacion de los Cilindros en la maquina Universal. .......................................................... 93
Ilustración 15.Prueba de Compresión......................................................................................................... 93
Ilustración 16.Maquina Universal. .............................................................................................................. 94
Ilustración 17.Roturas por Compresión de los cilindros. ............................................................................ 95
Ilustración 18.Roturas por Compresión de los cilindros ............................................................................. 96
Ilustración 19.Materiales para los morteros sin Cal Hidratada. ................................................................. 97
Ilustración 20.Materiales para los morteros Con Cal Hidratada................................................................. 97
Ilustración 21.Batidora. ............................................................................................................................... 98
Ilustración 22.Encomframiento del Mortero. ............................................................................................. 98
Ilustración 23.Morteros. ............................................................................................................................. 99
Ilustración 24.Ensayo a Compresión de los Morteros. ............................................................................... 99
Ilustración 25.Ensayo a Compresión de los Morteros. ............................................................................. 100
Ilustración 26.Prueba de Compresión de los Morteros. ........................................................................... 100
Ilustración 27.Laboratorios de Ingeniería Julio y Adolfo López de la Fuente S.J. ..................................... 101
Índice de Graficas.
Gráfica 5. Resistencia a la compresión de los concretos Versus edades de 7, 14, 21 y 28 días, MC-1. ..... 52
Gráfica 6. Resistencia a la compresión de los concretos Versus edades de 7, 14, 21 y 28 días, MC-4. ..... 52
Gráfica 7. Resistencia a la compresión de los concretos Versus edades de 7, 14, 21 y 28 días, MC-7. ..... 53
Gráfica 8.Resistencia a la compresión de los concretos Versus edades de 7, 14, 21 y 28 días, MC-2. ...... 53
Gráfica 9. Resistencia a la compresión de los concretos Versus edades de 7, 14, 21 y 28 días, MC-5. ..... 54
Gráfica 10. Resistencia a la compresión de los concretos Versus edades de 7, 14, 21 y 28 días, MC-8. ... 54
Gráfica 11. Resistencia a la compresión de los concretos Versus edades de 7, 14, 21 y 28 días, MC-3. ... 55
Gráfica 12.Resistencia a la compresión de los concretos Versus edades de 7, 14, 21 y 28 días, MC-6. .... 55
Gráfica 13.Resistencia a la compresión de los concretos Versus edades de 7, 14, 21 y 28 días, MC-9. .... 56
Gráfica 14.Resistencia a la compresión Versus edades de 7, 14, 21 y 28 días, MC-1, MC-4 y MC-7. ....... 57
Gráfica 15. Resistencia a la compresión Versus edades de 7, 14, 21 y 28 días, MC-2, MC-5 y MC-8. ...... 58
Gráfica 16. Resistencia a la compresión Versus edades de 7, 14, 21 y 28 días, MC-3, MC-6 y MC-9. ..... 59
Gráfica 17.Resistencia a la compresión de los morteros Versus edades de 7, 14, 21 y 28 días, M1. ........ 60
Gráfica 18. Resistencia a la compresión de los morteros Versus edades de 7, 14, 21 y 28 días, M3. ........ 60
Gráfica 19. Resistencia a la compresión de los morteros Versus edades de 7, 14, 21 y 28 días, M5. ........ 61
Gráfica 20. Resistencia a la compresión de los morteros Versus edades de 7, 14, 21 y 28 días, M7. ........ 61
Gráfica 21. Resistencia a la compresión de los morteros Versus edades de 7, 14, 21 y 28 días, M2. ........ 62
Gráfica 22. Resistencia a la compresión de los morteros Versus edades de 7, 14, 21 y 28 días, M4. ........ 62
Gráfica 24. Resistencia a la compresión de los morteros Versus edades de 7, 14, 21 y 28 días, M6. ........ 63
Gráfica 26. Resistencia a la compresión de los morteros Versus edades de 7, 14, 21 y 28 días, M8. ........ 63
Gráfica 27. Resistencia a la compresión de los morteros Versus edades de 7, 14, 21 y 28 días. ............. 65
Gráfica 28.Resistencia a la compresión de los morteros Versus edades de 7, 14, 21 y 28 días. ............... 66
1. RESUMEN.
En el presente trabajo se investigan las posibles ventajas del hidróxido de calcio como
aditivo en las mezclas de concreto y mortero. El estudio se realiza mediante
comparaciones de propiedades de las mezclas de concreto y mortero en estado fresco
y endurecido, en primer lugar se debe determinar las propiedades mecánicas de los
materiales a utilizar para las mezclas convencionales que servirán como parámetro de
control (arena, grava, cemento, agua). Luego se elaboran las mezclas para determinar
los valores que brinden mejor trabajabilidad a través de pruebas de revenimiento en
estado fresco; tiempos de fraguado y resistencia a la compresión en estado endurecido).
Después de establecer los valores de control o referencia se procede a experimentar con
diferentes dosificaciones de mezclas en las que se incorpora el hidróxido de calcio en
diferentes porcentajes de remplazo con respecto al peso del cemento necesario para un
metro cubico de concreto o mortero, esto permitirá comprender el impacto que el
hidróxido de calcio produce sobre las mezclas en estudio y así establecer las
dosificaciones que presenten resultados más favorables para los aspectos en los que se
enfoca esta investigación.
Finalmente se procede a la comparación y discusión de resultados obtenidos para
destacar el impacto real que produce el hidróxido de calcio como aditivo en las mezclas
de concreto y mortero. Cabe mencionar que esta investigación pretende producir un
impacto positivo en el ambiente, al encontrar otros usos para el hidróxido de calcio aparte
de ser aplicado como base para pinturas artesanales, se lograra reducir la contaminación
de fuentes de agua superficial ya que al ser este un sub-producto de la fabricación de
acetileno, un gran porcentaje no es utilizado por la baja demanda que presenta
actualmente y es desechado a través del drenaje sanitario el cual desemboca en las
fuentes de agua superficiales más cercanas produciendo un exceso de sedimentos
químicos lo cual perjudica la salud de personas o animales que consumen esta agua.
Al incorporar el hidróxido de calcio en las mezclas de concreto y mortero se pretende
reducir las cantidades de cemento que actualmente se utilizan en la construcción, esto
con lleva a la disminución de las afectaciones ambientales que representa la fabricación
de cemento, tales como: alto consumo de agua para el enfriamiento de la maquinaria
utilizada; contaminación del aire a través de la erosión eólica; entre otros. Anteriormente
se han realizado investigaciones de aplicaciones del hidróxido de calcio en otras ramas
tales como: Industria (metalurgia, industria del aluminio manufactura del papel, agente
de-clorante en la fabricación de anticongelantes. Industria de cuero, entre otros.)
Tratamiento de aguas residuales (purificación de agua, neutralización de ácidos
residuales, etc.). Agricultura (corrección de la acidez del suelo). En esta investigación se
analizaran las posibles aplicaciones del hidróxido de calcio en la construcción
específicamente, los posibles beneficios que proporcionaría a las mezclas de concreto y
mortero.
1
2. INTRODUCCION.
La presente investigación denominada: Estudio de mezclas de concreto y mortero
incorporando el hidróxido de calcio como aditivo, es un trabajo resultado de la
investigación experimental realizada en los laboratorios de ingeniería Julio y Adolfo
López de la Fuente S.J. de la universidad centroamericana UCA, a partir del convenio
realizado entre la empresa Productos de Aire de Nicaragua S.A. y UCA.
Este trabajo recopila y ordena la información obtenida de la investigación realizada en
base a los experimentos llevados a cabo para la conclusión de dicho estudio. Como es
de conocimiento general, el concreto y el mortero son dos de los materiales más
importantes en la construcción, gracias a estos se logran levantar estructuras y
monumentos cada vez más grandes, más altos e imponentes; pero para esto ha sido
necesario la realización de investigaciones que han permitido desarrollar la tecnología
del concreto y el mortero; sin embargo los proyectos de construcción de la actualidad y
los que se visualizan para futuro demandan cada vez más capacidad y mejor desempeño
de estos materiales, por tanto se convierte en una necesidad constante la realización de
nuevas investigaciones que ofrezcan avances significativos en la calidad de estos
materiales.
Para poder mejorar la calidad y desempeño de estos materiales, a través del tiempo se
han desarrollado sustancia químicas orgánicas e inorgánicas las cuales respaldadas con
investigaciones, logran mejorar propiedades especificas en las mezclas de concreto y
mortero al ser incorporadas a estas, dichas sustancias reciben el nombre de aditivos, sin
embargo debido al complicado proceso de obtención de estos, su precio es
considerablemente alto lo cual encarece la producción del concreto y mortero. Por las
razones antes mencionadas se vuelve necesario el estudio y desarrollo de nuevas
alterativas de aditivos que no solo contribuyan a un mejor funcionamiento de estos
materiales si no también que reduzcan los costos de producción en los proyectos.
2
2.1 Tema Delimitado.
2.2 Objetivo general.
2.3 Objetivos específicos.
Elaborar propuestas para mezclas de concreto y Morteros agregando el Hidróxido
de Calcio para comprobar su uso como aditivo plastificante.
Analizar y comparar resultados obtenidos de las propuestas de mezclas con
hidróxido de calcio versus mezcla patrón para obtener el porcentaje óptimo en la
mezcla seleccionada.
Establecer parámetros de control de calidad para las mezclas elaboradas con
hidróxido de calcio para su correcto uso y aplicación en el campo de la
construcción.
Determinar la factibilidad tecnica del uso de hidróxido de calcio como aditivo
en las mezclas de concreto y mortero para mejorar sus propiedades fisico-mecanicas.
Diseño de mezclas de concreto y mortero incorporando el hidróxido de calcio
como aditivo.
Realizar Ensayos de revenimiento y ensayos de compresión a la mezcla
de concreto y mortero con y sin hidróxido de calcio.
3
3. JUSTIFICACION.
La investigación se enfocara en estudiar la factibilidad de la aplicación del hidróxido de
calcio como aditivo en mezclas de concreto y mortero, ya que por sus características
cementantes este modifica las propiedades del concreto y el mortero tales como:
aumento del porcentaje de retención de agua, disminuyendo considerablemente la
formación de micro-grietas; favorece la trabajabilidad de las mezclas, otorgándoles un
mayor tiempo de vida, evitando que estas pierdan agua y se rigidicen; tiempos de
fraguado mayor permitiendo la correcta hidratación de las mezclas y resistencia a la
compresión la cual aumenta a través del tiempo. Además el hidróxido de calcio al ser un
sub-producto o sobrante en la producción de acetileno se puede obtener en grandes
cantidades a costos muy bajos lo cual propicia su utilización en el desarrollo de esta
investigación.
La importancia de este estudio radica en la necesidad de encontrar alternativas que
contribuyan al mejoramiento de las capacidades y desempeño de las mezclas de
concreto y mortero ya que con el paso del tiempo son mayores las exigencias que se
hacen a estos materiales; con la utilización del hidróxido de calcio como aditivo se
pretende obtener un reforzamiento en las propiedades de las mezclas, específicamente,
incremento en la resistencia a la compresión, mayor plasticidad de las mezclas y mayor
tiempo de fraguado, los experimentos a realizar se centraran en estos tres aspectos ya
que el análisis de estos se considera de gran relevancia para un aprovechamiento óptimo
de los recursos con los que se cuenta para la investigación.
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4. ALCANCES.
Esta investigación se enfoca en el análisis de la factibilidad del hidróxido de calcio como
aditivo en las mezclas de concreto y mortero, el estudio abarca desde la caracterización
de los materiales hasta la elaboración de las diferentes mezclas que combinaran los
materiales en distintas proporciones con el fin de evaluar el impacto real que produce el
hidróxido sobre las propiedades físicas de dichas mezclas, para su posterior análisis y
discusión.
La investigación selecciona varios porcentajes de hidróxido de calcio en remplazo de
cemento por metro cubico tanto de concreto como de mortero. Por lo que la tesis
presenta ensayos de resistencia a la compresión, permitiendo visualizar de mejor manera
las variaciones que produce este aditivo en comparación con mezclas de control sin
presencia de este.
Con respecto a la muestra de hidróxido de calcio, esta fue facilitada por la empresa
productos del aire de Nicaragua S.A, la cual fue obtenida como sub-producto en su
proceso de fabricación del gas acetileno. Esta presentaba una consistencia semi-solida,
para lo cual fue necesario determinar su contenido de humedad para poder realizar las
respectivas correcciones por humedad al momento de diseñar las mezclas. El motivo
para incluir el hidróxido de calcio en estado semi-solido se debió a la complejidad que
representaría llevarlo a un estado sólido semejante al del cemento.
Referente al proceso de análisis se pretende establecer las variaciones reales que
produce le hidróxido de calcio en las mezclas con el fin de determinar si este es una
alternativa viable para el desarrollo de las tecnologías del concreto y el mortero.
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5. LOCALIZACION.
El estudio se realizó en los laboratorios de Ingeniería Julio y Adolfo López de la Fuente
S.J. de la Universidad Centroamericana, ubicada en la ciudad de Managua, Nicaragua.
Específicamente se utilizaron el laboratorio de suelos para la realización de ensayos a
los materiales; y el laboratorio de Estructuras para la realización de ensayos a
compresión de las probetas de concreto y mortero.
5.1 Macro localización.
A continuación se presenta la ubicación de los laboratorios de Ingeniería Julio y Adolfo
López de la Fuente S.J. de la Universidad Centroamericana.
Ilustración 1Macro localización del laboratorio de Ingeniería Julio y Adolfo López de la Fuente S.J.
Fuente: Imagen obtenido Google Earth (22/11/16).
5.2 Micro localización.
A continuación se muestra La ubicación de planta del laboratorio, situada en la ciudad
de Managua, Nicaragua, frente de la universidad nacional de Ingeniería.
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Ilustración 2.Micro localización del laboratorio de Ingeniería Julio y Adolfo López de la Fuente S.J.
Fuente: Imagen obtenido Google Earth (22/11/16).
5.3 Delimitación Temporal.
La ejecución de este proyecto se realizó en un tiempo aproximado de tres meses,
iniciando a mediados del mes de Agosto, abarcando los meses de Septiembre, octubre
y terminando a inicios del mes de Noviembre del año 2016.
5.4 Producto final a entregar y productos complementarios.
Al terminar el trabajo de investigación, se mostró un informe en el cual se analizaron los
datos obtenidos a partir de cada ensayo, se realizaron graficas comparativas para
mejorar la visualización de los resultados, las que muestran las resistencias de cada una
de las mezclas realizadas con diferentes porcentajes de hidróxido de calcio, se comparan
con la curva de la mezcla patrón y la curva reglamentaria de resistencia según la edad
requerida(7,14,21 y 28 días), verificando que obtenga las capacidades de compresión
proyectadas. Se hizo una memoria detallada en base a los resultados y conclusiones
acertadas, con las resistencias de cada probeta de concreto y mortero ensayados en la
maquina universal.
Con esta investigación es posible establecer la viabilidad de utilizar el hidróxido de calcio
en el desarrollo de proyectos de construcción, esto proporciona bases para futuras
investigaciones que pretendan profundizar en el desarrollo de aditivos alternativos como
los es el hidróxido de calcio.
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6 MARCO TEÓRICO.
6.1 Cemento.
El cemento es un material que proviene de la pulverización del producto obtenido por
fusión incipiente de materiales arcillosos y calizos que contengan oxido de calcio, silicio,
aluminio y hierro en cantidades convenientemente calculadas y sin más adición posterior
que yeso sin calcinar y agua, así como otros materiales que no excedan el 1% en peso
total y que no sean nocivos para el comportamiento posterior del cemento. La
constitución química del cemento portland es muy compleja; esencialmente se puede
definir como un compuesto de cal, alúmina y sílice. Los componentes fundamentales
son: El aluminio tricalcico, el silicato tricalcico, el silicatodicalcico y el ferro aluminio
tricalcico. (betico49, 2009).
El cemento siendo unos de los aglomerantes que tienen propiedades de adherencia y
cohesión, permitiendo unir fragmentos minerales entre sí, para formar un todo compacto
con resistencia y durabilidad adecuadas. El cemento Portland es el elemento principal
En el medio de la construcción y más específicamente en el de la fabricación de concreto
para estructuras. El cemento Portland es un cemento hidráulico, producido de materiales
calcáreos seleccionados, pulverizados y mezclados. Esta composición se calcina a
1350ºC y da como resultado un Clinker, el cual se muele y se le adiciona yeso para
regular el fraguado.
6.1.1 Composición química del cemento.
Los componentes fundamentales se muestran en la tabla.
Tabla 1.Valores típicos de los compuestos de los diferentes tipos de cemento
Portland.
Cemento Composición química en %
Portland C3S Silicato tricálcico
C2S Silicato dicálcico
C3A Aluminato tricálcico
C4AF Ferroaluminato
tetra cálcico
Tipo I 48 25 12 8
Tipo II 40 35 5 13
Tipo III 62 13 9 8
Tipo IV 25 50 5 12
Tipo V 38 37 4 9
Fuente: Libro Tecnología del concreto y el Mortero. PORRERO, J., “Manual del
Concreto Estructural”. Editorial Sidetur. Tercera Edición. Caracas (2009).
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6.2 Los Agregados.
Son materiales inertes, de forma granular estable y propiedades físicas permanentes,
que pueden ser naturales o artificiales, que aglomerados por el cemento portland en
presencia del agua conforman un todo compacto (piedra artificial) conocido como
concreto u hormigón. Se denominan inertes porque no reaccionan de forma deformable
con otros constituyentes del concreto en el especial el cemento.
Los agregados para concreto, son todos aquellos materiales que teniendo una
resistencia propia suficiente, no perturban ni afectan las propiedades y características
del concreto y garantizan una adherencia suficiente con la pasta endurecida de cemento
portland; son muy importante los agregados para concreto porque ocupan entre el 70 y
80% del volumen de la mezcla.
6.2.1 Clasificación.
La clasificación de los agregados para concreto se da según el tamaño, procedencia y
densidad.
Según su tamaño: se caracteriza por la distribución del tamaño de las partículas desde
fracciones de milímetros a centímetros de sección transversal, conocido como
granulometría de los agregados.
En la siguiente tabla apreciamos más detalladamente esta clasificación:
Tabla 2.Granulometría de los agregados.
TAMAÑO DE PARTÍCULAS (mm)
TAMIZ NOMBRE CLASIFICACIÓN
Inferior a 0.002 0.002 < 0.074
Nº 200 Arcilla Limo
Fracción muy fina. No recomendable para concreto.
0.074 < 4.76 Nº 200 – Nº 4 Arena Agregado fino
4.76 < 19.1 19.1 < 50.8 50.8 < 152.4 > 152.4
Nº 4 – ¾” ¾” – 2” 2” – 6” 6”
Gravilla Grava Piedra Rajón, piedra bola
Agregado grueso Material apto para producir concreto.
Fuente: Diseño y control de mezclas de concreto, Steven H. Kosmatka y William
C. Panarese, Instituto Mexicano del Cemento y del Concreto, 1992.
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Clasificación según su procedencia: De acuerdo con el origen de los agregados, según
provengan de fuentes naturales o sean fabricados a partir de productos industriales, se
pueden clasificar de la siguiente manera:
Agregados Naturales: proveniente de la explotación de fuentes naturales tales como
depósitos de arrastres fluviales o de glaciares y de canteras de diversas rocas y piedras
naturales.
Agregados Artificiales: son obtenidos de productos y procesos industriales tales como
arcillas expandidas, escorias de alto horno, Clinker, limaduras de hierro entre otros. Por
lo general estos agregados son más ligeros y pesados que los ordinarios.
Proceso Origen Roca-suelo. Los agregados naturales provienen de una masa mayor que
por procesos naturales o artificiales se fragmentan, por lo tanto, las propiedades y
características de estos dependen de la roca madre.
Propiedades y características como mineralógicas, pureza, densidad, dureza, porosidad,
composición química, entre otras. Por procesos geológicos internos en la tierra se forman
las rocas ígneas u originales que por procesos externos como la meteorización forma la
roca sedimentaria, al sufrir ambas la acción de la temperatura y la presión forman las
rocas metamórficas. Este proceso se conoce como el ciclo geológico de las rocas, el cual
se encuentra en constante actividad.
6.2.2 Propiedades físicas de los agregados.
Gradación: Distribución del tamaño de las partículas constituyentes de una masa de
agregado, se determina a través de un análisis de gradación.
Granulometría: Es la medida de la distribución de los tamaños de las partículas que
constituyen una masa de agregados. Se determina mediante el análisis granulométrico
que consiste en dividir una muestra de agregado en partículas de igual tamaño. La
medida en la cuantía de cada una de estas fracciones es lo que se conoce como
Granulometría.
Análisis granulométrico: radica en la clasificación según su tamaño; consiste en dividir
una muestra de agregados en fracciones de igual tamaño, haciendo pasar este a través
de una serie de tamices que tienen aberturas cuadradas y cuyas características se deben
ajustar a la Norma Icontec- 32.
Forma: Es una propiedad que indirectamente depende del tipo de roca de donde
proviene el agregado. Existen muchas maneras de hacer una clasificación de los
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agregados según su forma, pero la más utilizada es la descrita por la norma británica
B.S.812.
6.3 Concretos.
El concreto es una mezcla de cemento, agregados inertes (grava y arena) y agua, la cual
se endurece después de cierto tiempo de mezclado. Los elementos que componen el
concreto se dividen en dos grupos: Activos e Inertes. Son activos, el agua y el cemento
a cuya cuenta corre la reacción química por medio de la cual esa mezcla, llamada
lechada o pasta, se endurece hasta alcanzar un estado de gran solidez.
Los elementos inertes (agregados), al arena y la grava, cuyo papel fundamental es
formar el esqueleto del concreto, ocupando gran parte del volumen del producto final,
con lo cual se logra abaratarlo y disminuir notablemente los efectos de la reacción
química del fraguado: La elevación de la temperatura y la contracción de la lechada al
endurecerse. El agua que entra en combinación química con el cemento es
aproximadamente un 33% de la cantidad total y esa fracción disminuye con la resistencia
del concreto. En consecuencia, la mayor parte del agua de mezclado se destina a lograr
fluidez y trabajabilidad a la mezcla, contribuyendo a la contracción del fraguado y dejando
en su lugar vacío correspondiente, cuya presencia influye negativamente en la
resistencia final del concreto. (betico49, 2009).
6.3.1 Composición del concreto.
El concreto está formado por dos componentes, los agregados y la pasta, los agregados
generalmente se clasifican en dos grupos: finos u gruesos. La pasta se compone de
cemento, agua y algunas veces aire incluido. Ordinariamente la pasta de cemento
constituye del veinticinco al cuarenta por ciento del volumen total del concreto.
El volumen absoluto de cemento está comprendido entre el siete y quince por ciento, y
el agua del catorce al veintiuno por ciento. El concreto contiene aire incluido sin
proporción puede llegar a constituir un ocho por ciento del volumen aproximadamente.
La selección del agregado es importante dado que constituye del sesenta al ochenta por
ciento del concreto. El agregado debe consistir de particular que soporten y resistan las
condiciones de la intemperie, y no deben contener materiales que produzcan efectos
perjudiciales.
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La gradación de los agregados debe ser uniforme para que el uso del cemento sea eficaz.
La calidad del concreto depende en gran parte de la calidad de la pasta y esta a su vez
de la relación de la cantidad de agua y la cantidad de cemento usado, y del curado. La
cantidad de agua se utiliza para mezclar el concreto es mayor que la que se utiliza para
la hidratación completa, lo cual es necesario hacer para que le concreto sea plástico y
manejable.
6.3.2 Propiedades del concreto fresco.
Plasticidad: consistencia del concreto que le permite ser moldeado, permitiendo cambiar
de forma sin que se seque en el molde.
Consistencia: se caracteriza por el estado de fluidez del concreto, que tan dura o blanda
sea la mezcla de concreto cuando se encuentra en estado plástico. Se conoce también
como el grado de humedad de la mezcla.
Manejabilidad: capacidad de ser colocado y consolidado apropiadamente sin
segregación dañina alguna. Según el Road Research Laboratory de Gran Bretaña, se
puede definir la manejabilidad o trabajabilidad como la cantidad de trabajo interno y útil
necesario para producir una compactación completa, debido a que la fricción interna es
una propiedad intrínseca de la mezcla y no depende de ningún tipo o sistema particular
de construcción.
En la actualidad no existe un método directo para medir la manejabilidad de una mezcla
de concreto, pero hay algunos ensayos que permiten tener una relación de esta
propiedad con alguna otra característica del concreto; Entre ellos tenemos el ensayo de
asentamiento, usado ampliamente por su simplicidad y rapidez, este mide la consistencia
o fluidez de una mezcla fresca de concreto cuyo tamaño máximo de agregado grueso
puede ser hasta de 50.8 mm (2”). Existen otros procedimientos tales como: la esfera de
Kelly, ensayo de remoldeo, el método Vebe y el ensayo del factor de compactación.
Existen muchos factores que influyen en la manejabilidad de una mezcla de concreto en
estado plástico, entre ellos tenemos:
Contenido de agua de mezclado: El contenido de agua en una mezcla de concreto es el
principal factor que influye en la manejabilidad del mismo. La cantidad de agua en una
mezcla puede depender del agua requerida para determinado tipo de cemento, de la
granulometría del agregado, tamaño máximo, forma y textura de las partículas, del
contenido de aire y de la consistencia especificada.
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Fluidez de la pasta: Las proporciones de cemento y agua en la pasta caracterizara la
plasticidad de la mezcla ya que una pasta con poca agua y mucho cemento, será muy
rígida por falta de agua evaporable, siendo inmanejable por no poder lubricar los
agregados; por lo contrario si el contenido de agua es alto y el del cemento es bajo, la
pasta puede llegar a ser fluida.
Contenido de aire: puede darse en forma natural atrapado en el mismo, pero lentamente
es liberado en los procesos de compactación. Podemos encontrar el aire incorporado
intencionalmente en el concreto para darle mayor durabilidad y manejabilidad. El
contenido de aire aumenta cuando se presente mezclas pobres en cemento, agregados
con tamaño máximo menor, mayor cantidad de arena, consistencias más húmedas,
operaciones de mezclado más fuertes o prolongadas e inclusiones de aditivos
incorporadores de aire.
Gradación de los agregados: si los agregados han sido mal gradados, la mezcla de
concreto mostrara vacíos que deben ser llenados con pasta en el caso de la arena y con
mortero en el caso de agregado grueso para que la mezcla sea manejable y no quede
porosa.
Forma y textura superficial de los agregados: los agregados gruesos exigirán mayor
cantidad de arena, agua y pasta en una mezcla para mantener una manejabilidad en
comparación con aquellas mezclas donde se utilicen partículas pequeñas, debido a la
fricción generada por la trabazón existente entre las partículas.
Relación pasta–agregados: caracterizada por la cantidad de pasta y el área superficial
de los agregados que esta debe cubrir y lubricar. Siendo esta relación alta, notaran libre
movimiento de la mezcla, pero si la cantidad de pasta se reduce impedirá el movimiento
los agregados.
Relación arena–agregados: si la mezcla no tiene suficiente contenido de arena será difícil
de manejar, colocar y tenderá la segregación seguido de exudación por ser poco
cohesiva; si por el contrario, el contenido de arena es alto, habrá necesidad de agregar
agua o pasta en exceso para que la mezcla sea manejable, presentará tendencia a la
exudación y segregación.
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6.4 Morteros.
Los Morteros son mezclas plásticas obtenidas con un aglomerante, arena y agua, que
sirven para unir las piedras o ladrillos que integran las obras de fábrica y para revestirlos
con enlucidos o revocos. Los morteros se denominan según sea el aglomerante. Así se
tienen morteros de yeso, de cal o de cemento. Los morteros bastardos son aquellos en
los que intervienen dos aglomerantes, como por ejemplo, yeso y cal, cemento y cal, etc.
La mezcla de un aglomerante y agua se denomina pasta y se dice de consistencia normal
cuando la cantidad de agua de amasado es igual a los huecos dela aglomerante suelto;
si es menor será seca y mayor fluida, llamándose lechada cuando se amasa con mucha
agua. Los morteros, como los aglomerantes, se clasifican en aéreos e hidráulicos.
(Kosmatka & Panarese, 1992)
6.4.1 Clasificación de los morteros de mampostería.
De acuerdo con la norma ASTM C 270, los morteros se clasifican, bien por sus
propiedades, o por sus proporciones. Toda especificación debe hacerse por una sola
categoría de las indicadas, pero no por ambas (son excluyentes).
La especificación por propiedades (resistencia a la compresión, retención de agua y
contenido de aire), adquiere sentido para efectos de diseño con base en pruebas de
laboratorio, mas no para morteros mezclados en obra. Se asume que las proporciones
establecidas en laboratorio son las que se emplearán al mezclar en obra, esperándose
del producto un comportamiento satisfactorio.
La especificación por proporciones se basa en el conocimiento previo de los pesos
unitarios de los materiales componentes del mortero. (Malhotra & Mehta, 2002)
6.4.2 Propiedades de los morteros.
Manejabilidad: especialmente importante en morteros de relleno de celdas. Depende
principalmente del contenido de agua, del uso de aditivos, de la forma y textura de los
agregados y de la finura del cemento. Se evalúa mediante ensayo de mesa de flujo o
método del cono de penetración.
Retención de agua: debe ser alta, para evitar agrietamientos y pérdida de resistencias.
Se logra con el uso de la cal o aditivos.
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Retracción de secado: es alta en morteros (alto contenido de pasta) y por tanto debe
tratar de disminuirse. Se recomienda emplear bajos contenidos de cemento, bajo
contenido de finos y en lo posible cementos adicionados. Debe ser curado tan
rigurosamente como el hormigón.
Resistencias mecánicas: especialmente a la compresión. Depende de la relación NC y
de la adición usada, y muy especialmente de la granulometría de la arena, la cual se
establece mediante el módulo de finura. La arcilla disminuye esas resistencias, por lo
cual es indispensable controlar su inclusión a través de las arenas sucias.
6.5 Aditivos.
Es un material distinto del agua, agregado y cemento hidráulico, que se usa como
modificante en concretos o morteros y se añade a la mezcla inmediatamente antes o
durante su mezclado. Los aditivos pueden ser usados para variar las propiedades del
concreto de tal manera que lo hagan más adecuado para las condiciones de trabajo o
por economía. Estos aditivos se desde el punto de vista funcional, en donde se dan varias
razones importantes para usar aditivos, las cuales son:
Aumentar la trabajabilidad sin aumentar el contenido de agua o para reducir el
contenido de agua, logrando la misma trabajabilidad.
Acelerar la velocidad de desarrollo de resistencia a edades tempranas.
Retardar o acelerar el fraguado inicial.
Retardar o reducir el desarrollo de calor.
Modificar la velocidad o la aptitud de exudación o ambas.
Aumentar la durabilidad o la resistencia a condiciones severas de exposición
incluyendo la aplicación de sales para quitar hielo.
Controlar la expansión causada por la reacción de los álcalis con cites
constituyentes de los agregados.
Reducir el flujo capilar de agua
Mejorar la penetración y el bombeo
Reducir la permeabilidad a los líquidos
Reducir el asentamiento, especialmente en mezclas para rellenos
Aumentar la adherencia del concreto y el acero
Aumentar la adherencia entre concreto viejo y nuevo
Inhibir la corrosión embebida del concreto.
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6.5.1 Clasificación.
Debido a que sus efectos son muy variados, una clasificación así es muy extensa,
además debido a que un solo aditivo modifica varias características del concreto,
además de no cumplir todas las que especifica. (Chile).
6.5.2 Según la norma técnica ASTM-C497 es:
TIPO A: Reductor de agua
TIPO B: Retardante
TIPO C: Acelerante
TIPO D: Reductor de agua retardante
TIPO E: Reductor de agua acelerante
TIPO F: Súper reductor de agua
TIPO G: Súper reductor de agua retardante.
6.5.3 Razones de empleo de un aditivo.
Algunas de las razones para el empleo de un aditivo son:
En el concreto fresco: los aditivos Incrementan la trabajabilidad sin aumentar el contenido
de agua o bien Disminuyen el contenido de agua sin modificar su trabajabilidad.
Debemos agregar que reducen y previenen los asentamientos de la mezcla ya que crea
una ligera expansión modificando así la velocidad o el volumen de exudación reduciendo
la segregación. Facilita el bombeo Avasallando la velocidad de pérdida de asentamiento.
6.6 Cal Hidratada.
La Cal es un material cementante, que se obtiene de la roca sedimentaria caliza; existen
dos presentaciones básicas de la CAL:
La viva
La apagada o hidratada.
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La diferencia entre una y otra es su apariencia y comportamiento. La CAL viva es un
terrón y reacciona bruscamente con el agua, desprende calor y entre otras cosas es la
materia prima para la CAL hidratada. Esta última es un polvo blanco, fino que en contacto
con el agua presenta gran plasticidad. La CAL es un material económico, eficaz, durable
y amigable con el ambiente, tiene múltiples posibilidades técnicas y constructivas en la
arquitectura.
6.6.1 PROPIEDADES DE LA CAL.
La CAL, tiene múltiples propiedades entre las que podemos destacar la afinidad con el
agua y agregados pétreos, la dureza, el color brillante, la estabilidad y el alto pH; por
mencionar algunas. Es importante conocer las variaciones existentes entre un producto
y otro, ya que de ello dependerán, su correcta selección y aplicación. [Tabla 3].
Tabla 3.Diferencias en el uso de cal viva e hidratada.
CAL VIVA CAL HIDRATADA
Previo a su uso, requiere de un
proceso de apagado en sitio, de
donde se obtiene una pasta
Lista para su uso
Debe garantizar 0 partículas de
óxido de calcio
Libre de partículas de óxido
de calcio
Debe ser cribada a fin de retirar
impurezas Libre de impurezas
El tamaño de partícula depende
de la calidad de la cal viva y de la
ejecución del proceso de apagado
Con tamaño de partículas
consistente, que permite un
desempeño uniforme
El cálculo de la cantidad requerida
para cada trabajo, depende de la
experiencia del usuario en la
preparación de la pasta
Con pureza consistente que
permite calcular las
cantidades requeridas para
cada trabajo
Requiere condiciones especiales
de almacenamiento
Su envasado facilita el
manejo y almacenamiento
Debe prepararse desde un inicio la
cantidad total de pasta requerida
Puede ser preparada
conforme es requerida
Fuente: Estudios de la Cal Hidratada, Macías, 2009.
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Con lo enunciado previamente queda asentado que la CAL es un excelente material de
construcción que además de proporcionar grandes ventajas técnicas y económicas, hace
una aportación de tipo ecológico que difícilmente algún otro producto podría dar… El
ciclo de la CAL o carbonatación es una reacción que permite al hidróxido de calcio
absorber CO2 del ambiente, recuperando con ello su estado inicial de carbonato,
adquiriendo gran resistencia a la compresión y disminuyendo la cantidad de CO2
presente en la atmósfera.
6.6.2 Cal Hidratada En El Concreto.
La cal hidratada tiene la capacidad de mantener húmedo al concreto aun en climas
cálidos o secos, proporcionando de esta forma el agua que el cemento requiere para su
completa hidratación. La cal hidratada contribuye al suministrar de forma indirecta el
agua necesaria; por eso se dice que la cal tiene el efecto de curar internamente al
concreto.
La cal hidratada propicia la mezcla íntima de los materiales, evitando la segregación de
los mismos y permitiendo el transporte de dichas revolturas a largas distancias gracias a
su gran plasticidad dando así homogeneidad absoluta y resistencia uniforme. la partícula
de cal hidratada es más fina que la del cemento, lo que rellenar los huecos dejados por
este material. Eliminando así las eflorescencias y el concreto siendo más compacto
estará protegido contra las variaciones de temperatura, evitándose los agrietamientos.
Es un verdadero lubricante para la fluidez: Empleando la cal hidratada queda casi
omitido el apisonamiento y varillaje en los colados, dado que la revoltura en estado tan
fluido, llena fácilmente todas las esquinas y ángulos de las formas. En el concreto armado
es doblemente recomendado el uso de cal hidratada, pues es probable que el excesivo
varillaje o vibración tenga el efecto de desviar la posición exacta del acero estructural.
Hace a los colados perfectos: con superficies considerablemente más lisas y de colores
más claros. Protege al acero estructural: Al neutralizar la acción de los ácidos que lo
corroen. Lo impermeabiliza. Dada la composición mineral de la cal hidratada, se reduce
considerablemente la porosidad de la superficie del concreto, siendo más impermeable
de una manera permanente. (Soyth, 1989)
Un concreto impermeable tiene también la propiedad de no producir eflorescencias.
NOTA: La cantidad de cal hidratada que puede sustituir al cemento sin bajar la resistencia
del concreto, varía entre el 5,15 y el 25% del peso considerado.
18
6.7 Ventajas de los morteros de cal.
6.7.1 Morteros puros de cal:
Los morteros puros de cal dan buena plasticidad y trabajabilidad; la cal, por su finura,
envuelve la superficie entre los áridos, evitando rozamiento y mejorando el deslizamiento
además brinda Gran elasticidad favoreciendo la adaptación de las deformaciones del
soporte sin provocar agrietamiento, debido a la permeabilidad al vapor de agua evita las
condensaciones ya que ayuda a que respiren los muros. La cal no provoca
eflorescencias debido a la ausencia de sales solubles seguido de un aislamiento térmico
y acústico asimismo se realizan capas más finas consiguiendo resultados inalcanzables
con otros materiales. La cal es fácil de colorear alcanzando gran riqueza en cromatismo
y luminosidad del color, garantizando el sellado y estucado, agregando la buena
resistencia a la penetración del agua de lluvia en revestimientos verticales exteriores: es
un Producto desinfectante y fungicida natural por la alcalinidad de la cal. Producto
ignígugo que no emite gases tóxicos.
6.7.2 Morteros mixtos de cal y cemento:
Los morteros mixtos de cal y cemento brindan mayor adherencia y plasticidad,
incrementando la permeabilidad al vapor, este tipo de mortero disminuye las
eflorescencias, retracción y figuración. Las resistencias mecánicas serán más elevadas
y los tiempos de fraguado Más cortos cuanto mayor sea el contenido de cemento; pero
serán menos Plásticos y menos permeables al vapor de agua, con mayor posibilidad de
Tendencia a la fisuración por retracción.
19
6.8 Estudios previos de aditivos para concreto.
La sábila como aditivo adicionado a la mezcla de concreto, consta de la capacidad de
inhibición de corrosión. Los porcentajes de sábila utilizados para cada mezcla de
concreto incidieron de manera negativa en la obtención de resistencias, ya que a medida
que se eleva la concentración del aditivo disminuye la resistencia del concreto.
El Jugo de fique como aditivo aumenta la consistencia hasta un 55%, con relaciones
agua/cemento y disminuye el contenido de agua hasta en un 12%, conservando la
consistencia constante. Aumenta considerablemente los tiempos iniciales de fraguado,
hecho atribuido a la presencia de azúcar. El tiempo inicial y final de fraguado a igual
relación agua/cemento, se incrementa hasta en un 200%.En el mortero endurecido, el
licor de la planta de Agave, incrementa la resistencia a la absorción capilar a iguales
consistencias y disminuye la densidad. Disminuye la resistencia a la compresión a igual
relación agua/cemento y a igual consistencia y prácticamente para todas las edades.
En cuanto a los usos del vidrio plano como agregado fino en la elaboración de morteros
y concretos es la menos recomendable, esto debido a que su naturaleza plana y alargada
afecta la trabajabilidad por que genera uniones muy débiles entre el agregado grueso y
la pasta disminuyendo la resistencia a la compresión; además el manejo se hace más
difícil pues se requiere Equipo de Protección Personal en todo momento por el riesgo a
cortaduras (Vijayakumaretal, 2013; Cassar & Camilleri, 2012).
20
6.9 Antecedentes.
Los antecedentes más remotos de los aditivos químicos se encuentran en los concretos
romanos, a los cuales se incorporaba sangre y clara de huevo. La fabricación del
cemento portland alrededor de 1850 y el desarrollo del concreto armado, llevó a regular
el fraguado con el cloruro de calcio, patentado en 1885. Al inicio del siglo se efectuaron
sin éxito comercial estudios sobre diferentes aditivos.
El primer antecedente de los aditivos químicos modernos se encuentra en el empleo
ocasional del sulfonato naftaleno formaldehido, que fue utilizado en 1930 para actuar
como dispersante en concretos con adiciones negro de humo, destinados a carriles de
pavimentos que por su coloración pudieran llamar la atención de los conductores de
vehículos. Si bien en 1932 se registró una patente de los EE.UU. no se aplicó por su
elevado costo y exceder los requerimientos de las construcciones de concreto de esa
época. (Chile).
Tanto por el Comité 116R del ACI como por la Norma ASTM C 125 definen al aditivo
como: “Un material distinto del agua, de los agregados y cemento hidráulico que se usa
como componente del concreto o mortero. Las dosis en las que se utilizan los aditivos,
están en relación a un pequeño porcentaje del peso de cemento, con las excepciones en
las cuales se prefiere dosificar el aditivo en una proporción respecto al agua de
amasado”.
El uso de aditivos está condicionado por: Que se obtenga el resultado deseado sin tener
que variar sustancialmente la dosificación básica. Que el producto no tenga efectos
negativos en otras propiedades del concreto. Que un análisis de costo justifique su
empleo. Los aditivos son productos que se adicionan en pequeña proporción al concreto
durante el mezclado en porcentajes entre 0.1% y 5% (según el producto o el efecto
deseado) de la masa o peso del cemento, con el propósito de producir una modificación
en algunas de sus propiedades originales o en el comportamiento del concreto en su
estado fresco y/o en condiciones de trabajo en una forma susceptible de ser prevista y
controlada. Esta definición excluye, por ejemplo, a las fibras metálicas, las puzolanas y
otros. En la actualidad los aditivos permiten la producción de concretos con
características diferentes a los tradicionales, han dado un creciente impulso a la
construcción y se consideran como un nuevo ingrediente, conjuntamente con el cemento,
el agua y los agregados. (Carbajal, 1998)
21
7 METODOLOGIA.
7.1 Diseño de la investigación.
El enfoque de la investigación realizada fue de tipo mixto porque incluyo una revisión
bibliográfica con la recolección y análisis de datos y posteriormente un estudio
experimental para comparar la trabajabilidad y la resistencia a la compresión de las
mezclas de concreto y mortero convencionales con mezclas de concreto y mortero con
inclusión de hidróxido de calcio. La investigación constó de cuatro etapas: análisis de
fuentes de información, procesamiento para la recolección de información, análisis e
interpretación de los resultados obtenidos y por ultimo preparación y presentación del
informe final.
La duración de este estudio fue de 3 meses aproximadamente, iniciando el 20 de agosto
de 2016 con la revisión bibliográfica, continuando con las correspondientes actividades
para la realización de las diferentes mezclas de concreto (150 Kg/cm2, 210 Kg/cm2 y 245
Kg/cm2) y las diferentes mezclas de mortero (105 Kg/cm2 y 140 Kg/cm2) luego
modificándolas con la adición de Hidróxido de calcio en diferentes porcentajes de
remplazo de cemento (25% y 35% para concreto Y 30%, 40% y 50% para mortero) luego
se llevó a cabo un proceso experimental donde se analizaron aspectos relevantes tales
como trabajabilidad o manejabilidad de las mezclas y la resistencia a la compresión de
las probetas cubicas de mortero y las probetas cilíndricas de concreto a las edades de
7, 14 y 21 días, la resistencia a la compresión de todas las mezclas a los 28 días se
obtuvo a través de una proyección.
7.2 Fuentes de información.
Para la realización del informe final de la investigación fue necesario un proceso de
recolección de información que contribuyera a facilitar la interpretación de los resultados
obtenidos del proceso experimental. A continuación se mencionan las fuentes de las
cuales procede dicha información.
7.2.1 Fuentes primarias.
La obtención de fuentes primarias estuvo concebida mediante la utilización de la Maquina
Universal para los ensayos a compresión del concreto y del mortero los cuales fueron
sometidos a pruebas de compresión a las edades de 7, 14 y 21 días. Estos ensayos se
realizaron en los laboratorios de ingeniería Julio y Adolfo López de la Fuente S.J. de la
Universidad Centro Americana.
22
7.2.2 Fuentes secundarias.
Las fuentes de información secundaria corresponden a diferentes artículos, documentos,
normativas y reglamentos que fueron de gran utilidad para la realización de esta
investigación dentro de las cuales tenemos: Manual de prácticas de laboratorio de
materiales de construcción de la universidad Centro Americana (UCA), Método ACI 211.1
para diseño de mezclas de concreto simple, método practico para el diseño de mezclas
de mortero y Normas ASTM international referentes a la construcción.. Basado en lo
interpretación y análisis de lo anterior se definió la metodología para la concentración de
hidróxido de calcio por cada mezcla y la adecuada ejecución de las pruebas a
compresión.
7.3 Población y muestra.
Las muestras de Hidróxido de calcio utilizadas provienen de la ciudad de Managua y
fueron proporcionadas por la Empresa química Productos del aire de Nicaragua las
cuales fueron obtenidas como sub-producto en el proceso de producción del gas
acetileno, la elaboración de las probetas cilíndricas de concreto siguió lo establecido en
la norma ASTM C-31 y se tomaron concentraciones de hidróxido de calcio de 0%, 25%
y 35% del peso total de cemento por metro cubico de concreto y fueron ensayadas de
acuerdo a la Norma ASTM C-39 y para la elaboración de las probetas cubicas de mortero
se tomaron concentraciones de hidróxido de calcio de 0%, 30%, 40% y 50% del peso
total de cemento por metro cubico de mortero y fueron ensayadas de acuerdo a la Norma
ASTM C-109.
23
Variables:
Tabla 4: Variables de la investigación.
Variables dependientes Definición Unidad
Concentración de hidróxido de calcio.
Kg de hidróxido de calcio utilizado en las mezclas de concreto y mortero.
Kg
Trabajabilidad de la mezcla (revenimiento)
Fluidez de las mezclas de concreto medida a través de pruebas de revenimiento
cm
Resistencia mecánica Resistencia que tienen el concreto y mortero a la ruptura.
Kg/cm2
Fuente: Investigación Propia.
7.4 Ensayos realizados a los materiales.
Con el fin de determinar si los materiales son aptos para proceder al diseño de las
mezclas se deben realizar una serie de ensayos de laboratorio que permita establecer la
calidad de estos.
7.4.1 Ensayos de laboratorio sobre el cemento.
El cemento constituye una parte fundamental de las mezclas, ya que su función principal
es propiciar una perfecta unión entre los agregados y de esta manera conseguir un alto
rendimiento de dichas mezclas.
7.4.1.1 Determinación de la consistencia normal del cemento
hidráulico (ASTM C187)
Este ensayo permite conocer el porcentaje de agua con respecto al cemento con el cual
la pasta formada por estos materiales presenta una fluidez adecuada para la realización
de las mezclas ya sea de concreto o mortero, esto se logra debido a la utilización del
Aparato de VICAT,
24
7.4.1.2 Determinación del tiempo de fraguado del cemento
hidráulico, por el método de la aguja de VICAT. (ASTM
C191 y ASTM C150).
Este ensayo permite determinar el tiempo que tarda la pasta de cemento en endurecerse
lo suficiente para limitar la penetración de la aguja de VICAT a menos de 3 mm, esto se
realiza con el fin de establecer si el cemento a utilizar es capaz de cumplir con lo
establecido con la norma ASTM C191.
7.4.1.3 Determinación del peso específico. (ASTM C188-84)
La determinación del peso específico relativo de los cementos consiste en establecer la
relación entre una masa de cemento (gr) y el volumen (ml) de líquido que ésta masa
desplaza en el matraz de Le Chatelier
La realización de estos ensayos permite una caracterización confiable de la muestra de
cemento a utilizar, con el fin de establecer la viabilidad de este para su utilización en la
mezclas de concreto y mortero.
7.4.2 Ensayos de laboratorio sobre los agregados.
Se determinaron las propiedades físicas de cada agregado basándose en la normas
ASTM, para ello se realizaron los siguientes ensayos a los agregados.
7.4.2.1 Análisis Granulométrico. (ASTM C136)
Este ensayo es de gran importancia para determinar la calidad de los agregados, ya que
permite conocer la gradación de estos para su posterior clasificación según lo establecido
en la norma ASTM C136, además permite calcular el módulo de finura de la arena (MF)
y el tamaño máximo nominal de la grava (TMN).
25
7.4.2.2 Determinación de Peso unitario seco suelto y seco
compacto. (ASTM C29).
Los pesos unitarios seco suelto y seco compacto sirven para establecer relaciones entre
volúmenes y pesos de los agregados, por tal razón se realizaron los ensayos
correspondientes para determinar estos valores según lo establecido en la norma ASTM
C29.
7.4.2.3 Determinación del contenido de humedad de los
agregados. (ASTM C566-84).
El contenido de humedad de los agregados corresponde a la cantidad de agua presente
dentro de las partículas de dichos materiales debido a su exposición natural al sol y la
lluvia. La determinación de este es de gran importancia para el posterior diseño de las
mezclas de concreto y mortero.
La realización de estos ensayos permite una caracterización confiable de los agregados,
de esta manera se comprueba si las muestras de arena y grava a utilizar cumplen con lo
establecido con las normas ASTM, de tal manera se puede establecer la viabilidad de
los agregado para su utilización en las mezclas de concreto y mortero.
26
8 RESULTADOS.
Luego de terminar los ensayos y recolectar la información de estos, se realizó el debido
procesamiento de los datos a través de la hoja de cálculo Microsoft Excel para la
obtención de los resultados. En el mismo orden en el que se realizaron los ensayos, se
mostraran los resultados obtenidos con su correspondiente discusión.
8.2 Ensayos de caracterización del cemento.
A continuación se muestran los resultados obtenidos de los ensayos de laboratorio
realizados al cemento.
8.2.1 Consistencia normal del cemento hidráulico. (ASTM C197-86)
La consistencia normal se refiere a la cantidad de agua necesaria para que la pasta de
cemento alcance una fluidez óptima y una plasticidad ideal. Los valores típicos de la
consistencia normal están entre 23% y 33%
Según lo establecido por la norma ASTM C187, la consistencia normal del cemento
hidráulico a través de la aguja de VICAT, se consigue cuando la penetración de esta
sobre la pasta de cemento es igual a 10 mm +/- 1mm, como se observa en la gráfica este
valor de penetración se alcanza con un porcentaje de agua comprendido entre 25% y
26%, para ser más preciso la consistencia normal de la muestra de cemento se alcanza
al agregar un 25.40 % de agua con respecto al peso del cemento.
2425
2627
20
22
24
26
28
30
0 5 10 15 20 25Po
rcen
taje
de a
gu
a
Penetracion de aguja VICAT (mm)
Consistencia normal del cemento
Grafico 1: Consistencia normal del cemento
27
8.2.2 Tiempo de fraguado del cemento hidráulico.
8.2.2.1 Método de la aguja de VICAT. (ASTM C191 y ASTM C150).
La determinación del tiempo de fraguado de los cementos se realiza para medir la
resistencia que ejerce una pasta de cemento a lo largo del tiempo, amasada solamente
con agua a la penetración de la aguja de VICAT,
Para determinar si un cemento fragua de acuerdo con los tiempos especificados en la
normas ASTM C191 y ASTM C 150, se efectúan pruebas usando el aparato de VICAT.
Según las normas antes mencionadas el tiempo de fraguado es el tiempo que tarda la
pasta de cemento en endurecerse lo suficiente para limitar la penetración de la aguja de
VICAT a 3mm o menos.
En la gráfica se observa que con el transcurso del tiempo, la penetración de la aguja de
VICAT se ve reducida hasta alcanzar un valor de 0.76 mm equivalente a un tiempo de
165 min, este valor cae dentro del rango establecido por la norma ASTM C150, la cual
dice que para este ensayo realizado con el aparato de la aguja de VICAT, el tiempo de
fraguado no debe ser menor de 45 minutos, ni mayor que 375 minutos, por lo cual se
afirma que la muestra de cemento a ensayada es factible para su utilización en la
elaboración de las mezclas de concreto y mortero.
4038 37 36 35
30
22
17,40
9,67
0,76
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180
Pe
ne
trac
ion
(m
m)
Tiempo transcurrido (min)
Tiempo de fraguado (Aparato de Vicat)
Grafico 2 Tiempo de fraguado del cemento
28
8.2.3 Peso específico del cemento. (ASTM C188-84)
El peso específico real varia muy poco de unos cementos a otros, oscilando entre 2.9 y
3.15 gr/cm3. La determinación del peso específico relativo de los cementos consiste en
establecer la relación entre una masa de cemento (gr) y el volumen (ml) de líquido que
ésta masa desplaza en el matraz de Le Chatelier.
P.E. = (P. Cemento en gr)/ (Volumen desplazado en ml)
El volumen desplazado = (Lf – Li)
Tabla 3 Ensayo de peso específico del cemento
PESO ESPECIFICO
Descripción Datos
Peso del cemento (gr)
65.40
Li 0.5
Lf 21.75
Volumen desplazado
21.25
P.E (gr /cm3) 3.0776 = 3.08
Fuente: Investigación Propia.
En la tabla se observa que el peso específico obtenido en el ensayo fue de 3.08 gr/cm3
el cual se encuentra dentro del rango de 2.9 y 3.15 gr/cm3 establecido por la normas
ASTM C188, por lo tanto confirma la viabilidad de este cemento para el diseño de las
mezclas.
29
8.3 Ensayos de caracterización de los agregados.
A continuación se muestran los resultados obtenidos de los ensayos de laboratorio
realizados a los agregados.
8.3.1 Análisis granulométrico de los agregados.
El análisis granulométrico de los agregados se realiza principalmente para determinar
el módulo de finura de la arena y el tamaño máximo nominal de la grava los cuales son
de suma importancia para el diseño delas mezclas de concreto y mortero.
El grafico muestra la curva granulométrica obtenida del ensayo de laboratorio
correspondiente al agregado fino, se observa la comparación entre la curva
granulométrica de la arena y las curvas que representan los límites inferior y superior
establecidos por la norma ASTM C136 destacando que la muestra de arena se encuentra
dentro del rango establecido lo cual determina la factibilidad del uso de esta para el
diseño de las mezclas de concreto y mortero.
0,00
10,00
20,00
30,00
40,00
50,00
60,00
70,00
80,00
90,00
100,00
0,010,1110
Po
rcen
taje
s q
ue
pas
an
Abertura de Tamices (mm)
AGREGADO FINO
ARENA
ASTM C-136
ASTM C-136
Grafico 3 Curva granulométrica del agregado fino
30
El grafico muestra la curva granulométrica obtenida del ensayo de laboratorio
correspondiente al agregado grueso, se observa la comparación entre la curva
granulométrica de la grava y las curvas que representan los límites inferior y superior
establecidos por las normas ASTM C33 y ASTM C136 destacando que la muestra de
grava se encuentra dentro del rango establecido lo cual determina la factibilidad del uso
de esta grava para el diseño de las mezclas.
MF (arena) = 3.04
TMN (grava) = 1/2”
Según la magnitud del módulo de finura, esta arena se clasifica como, arena ligeramente
gruesa ya que el MF entra en el rango de (3-3,20)
La grava es más sencilla de clasificar, según lo establecido en la norma ASTM C33, se
determina que el TMN de la muestra analizada es igual a 1/2", ya que el 100 % de dicha
muestra pasa por la malla de 3/4" y al menos el 5% es retenido por la malla de 1/2".
Tanto el MF como el TMN son de gran importancia al momento de diseñar las mezclas,
en especial para las mezclas de concreto.
0,00
10,00
20,00
30,00
40,00
50,00
60,00
70,00
80,00
90,00
100,00
1,0010,00
Po
rcen
taje
qu
e p
asa
Abertura de tamices (mm)
Agregado grueso
Grava
ASTM C-136
ASTM C136
Grafico 4 Curva granulométrica del agregado grueso
31
8.3.2 Peso específico y absorción de los agregados. (ASTM C128).
Grava con TMN = 1/2".
Peso específico: 2.61 gr/cm3
Absorción: 2.04 %
Área ligeramente gruesa. MF= 3.04
Peso específico: 2.30 gr/cm3
Absorción: 3.09 %
Los resultados obtenidos reflejan que tanto para la grava como para la arena, los valores
de peso específico están dentro de lo establecido por la norma, es decir entran en el
rango de 2.3 a 2.8 gr/cm3.lo cual reafirma la viabilidad de la utilización de estos
agregados para la realización de las mezclas de concreto y mortero.
8.3.3 Peso unitario seco suelto y seco compacto. (ASTM C29)
8.3.4 Porcentaje de humedad (ASTM C566)
El peso unitario y la humedad corresponden a dos de las propiedades físicas de los
agregados fundamentales para el diseño de las mezclas tanto de concreto como de
mortero ya que ayudan a determinar con mayor exactitud las proporciones de estos y de
igual manera la cantidad de agua de diseño exacta para las mezclas
ARENA GRAVA
PUSS 1.45 gr/cm3 PUSS 1.46 gr/cm3
PUSC 1.56 gr/cm3 PUSC 1.59 gr/cm3
HUMEDAD 2.03 % HUMEDAD 1.51 %
Fuente: Investigación Propia.
32
9 DISEÑO DE MEZCLAS.
9.1 Mezclas de concreto.
A continuación se muestra una descripción detallada del procedimiento de diseño de las
mezclas de concreto, siguiendo lo establecido por el método ACI 211.1
9.1.1 Propiedades de los materiales.
Tabla 5 Propiedades de los materiales
MATERIALES P.E
% Hum % Abs PVSC PVSS
(gr/cm3) (Kg/m3) (Kg/m3)
Agua 1.00 - - - -
Cemento 3.08 - - - -
Grava 2.61 1.51 2.04 1590 1460
Arena 2.30 2.03 3.09 1560 1450
Fuente: Investigación Propia.
Para el diseño de las mezclas de concreto se siguió lo establecido por el método ACI
211.1
9.1.2 Selección del tamaño máximo nominal (TMN) del agregado grueso y Módulo de
finura del agregado fino (MF).
Del análisis granulométrico a los agregados según las normas correspondientes se
determinó que el tamaño máximo nominal de la grava y el módulo de finura de la arena.
TMN: 1/2"
MF: 3.04
9.1.3 Selección del asentamiento.
El asentamiento depende directamente del tipo de obra en el que se utilizara.
Para el diseño de todas las mezclas de concreto se seleccionó un asentamiento de 5
cm.
33
Se tomó este valor de asentamiento tanto para la mezcla de concreto para llena de
bloques en sistemas constructivos de mampostería reforzada (150 kg/cm2) como para
las mezclas de concreto para elementos estructurales (210 kg/cm2 y 245 cm2), el cual
está dentro del rango permitido por el método ACI 211.
9.1.4 Estimación del contenido de Agua y estimación del contenido de Aire.
Según el TMN de la grava y el valor de asentamiento de la mezcla, se estima la cantidad
de agua en litros por metro cubico de concreto y el porcentaje de aire natural, entonces
para las mezclas en estudio se estima una cantidad de 200 litros por metro cubico de
concreto y un porcentaje de aire natural de 2.5 %.
9.1.5 Determinación de la resistencia de dosificación de diseño a compresión. (f´cm)
En este caso se diseñaron tres mezclas de concreto, la primera con una resistencia a la
compresión (f´c = 150 Kg/cm2) la cual fue diseñada para utilizarse en sistemas
constructivos de mampostería reforzada para llena de celdas de bloques; las otras dos
con una resistencia a la compresión de 210 Kg/cm2 y 245 Kg/cm2 destinadas para la
fundición de elementos estructurales en edificaciones mayores (vigas, columnas, losas,
muros, etc.)
Según el método ACI 211.1:
Si f´c < 211, entonces f´cm = f´c + 70
Si f´c > 352, entonces f´cm = f´c + 98
Si 211 < f´c < 352, entonces f´cm = f´c + 84
Para f´c = 150 kg/cm2, entonces 𝑓´𝑐𝑚 = 150 + 70 = 220 𝐾𝑔/𝑐𝑚2
Para f´c = 210 kg/cm2, entonces 𝑓´𝑐𝑚 = 210 + 70 = 280 𝐾𝑔/𝑐𝑚2
Para f´c = 245 kg/cm2, entonces 𝑓´𝑐𝑚 = 245 + 84 = 329 𝐾𝑔/𝑐𝑚2
34
9.1.6 Selección de la relación agua-cemento (A/C).
MC-1. Para f´cm = 220 kg/cm2, A/C = 0.58
MC-2. Para f´cm = 280 kg/cm2, A/C = 0.49
MC-3. Para f´cm = 329 kg/cm2, A/C = 0.43
9.1.7 Calculo del contenido de cemento.
𝐶𝑎𝑛𝑡𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒 𝑐𝑒𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 ( 𝐶 ) = 𝐶𝑎𝑛𝑡𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒 𝑎𝑔𝑢𝑎
𝑅𝑒𝑙𝑎𝑐𝑖𝑜𝑛 (𝐴𝐶⁄ )
MC-1; 𝐶 = 200
0.58= 344.80 𝑘𝑔/m3
MC-2; 𝐶 = 200
0.49= 408.15 𝑘𝑔/m3
MC-3; 𝐶 = 200
0.43= 465.12 𝑘𝑔/m3
9.1.8 Estimación de las proporciones de agregados.
Para TMN = 1/2" y MF = 3.04, el volumen de grava por metro cubico es igual a 0.53 m3
𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒 𝑔𝑟𝑎𝑣𝑎 = 0.53 𝑥 1590 = 𝑉𝑔𝑟𝑎𝑣𝑎 ∗ 𝑃𝑉𝑆𝐶 = 𝟖𝟒𝟐. 𝟕𝟎 𝑲𝒈
La cantidad de arena es el resultado de restar a un metro cubico de concreto, el
volumen de cemento, el volumen de agua y el volumen de grava por metro cubico.
MC-1 𝑉 (𝑎𝑟𝑒𝑛𝑎) = 1 − ((344.80
1000∗3.08) + (
200
1000∗1) + (
842.70
1000∗2.61)) = 𝟎. 𝟑𝟔𝟓 𝒎𝟑
MC-2 𝑉 (𝑎𝑟𝑒𝑛𝑎) = 1 − ((408.15
1000∗3.08) + (
200
1000∗1) + (
842.70
1000∗2.61)) = 𝟎. 𝟑𝟒 𝒎𝟑
MC-3 𝑉 (𝑎𝑟𝑒𝑛𝑎) = 1 − ((465.12
1000∗3.08) + (
200
1000∗1) + (
842.70
1000∗2.61)) = 𝟎. 𝟑𝟑 𝒎𝟑
Peso de la arena.
MC-1: 839.5 Kg; MC-2: 782.00 Kg; MC-3: 759.00 Kg.
35
9.1.9 Ajuste por humedad de los agregados.
Fuente: Investigación Propia.
Corrección de cantidad de agua de diseño.
Mezclas Agua de diseño Corrección
MC-1 200 kg 213.37 kg
MC-2 200 kg 212.76 kg
MC-3 200 kg 212.51 kg
Fuente: Investigación Propia.
Al agua de diseño estimada anteriormente se le debe sumar la cantidad de agua que
procede de la diferencia entre el porcentaje de absorción y el porcentaje de humedad de
los agregados para conseguir controlar la cantidad total de agua que estará presente en
las mezclas.
9.1.10 Proporciones de mezclas.
A continuación se muestran las proporciones por peso obtenidas para cada una de las
mezclas de control o patrón para el concreto. Es decir las mezclas sin presencia de
hidróxido de calcio.
GRAVA ARENA
Mezclas Peso Seco
Peso Húmedo
Peso Seco
Peso Húmedo
MC-1 842.70 Kg 855.41 Kg 839.50 Kg 856.54 Kg
MC-2 842.70 Kg 855.41 Kg 782.00 Kg 797.87 Kg
MC-3 842.70 Kg 855.41 Kg 759.00 Kg 774.41 Kg
36
9.1.10.1 Mezcla de concreto - 1. f´c = 150 kg/cm2
Tabla 6 MC-1 proporciones por peso
Material
Peso por metro cubico de concreto
Proporción Seco Húmedo
Cemento 344.80 kg 344.80 kg 1
Agua 200.00 kg 213.37 kg 0.62
Grava 842.70 kg 855.41 kg 2.48
Arena 839.50 kg 856.54 kg 2.48
Fuente: Investigación Propia.
9.1.10.2 Mezcla de concreto - 2. f´c = 210 kg/cm2
Tabla 7 MC-2 Proporciones por peso
Material
Peso por metro cubico de concreto
Proporción Seco Húmedo
Cemento 408.15 kg 408.15 kg 1
Agua 200.00 kg 212.76 kg 0.52
Grava 842.70 kg 855.41 kg 2.10
Arena 782.00 kg 797.87 kg 1.95
Fuente: Investigación Propia.
9.1.10.3 Mezcla de concreto - 3. f´c = 245 kg/cm2
Tabla 8 MC-3 Proporciones por peso
Material
Peso por metro cubico de concreto
Proporción Seco Húmedo
Cemento 465.12 kg 465.12 kg 1
Agua 200.00 kg 212.51 kg 0.46
Grava 842.70 kg 855.41 kg 1.84
Arena 759.00 kg 744.41 kg 1.60
Fuente: Investigación Propia.
37
Las dosificaciones realizadas hasta este punto corresponden a las 3 diferentes mezclas
de concreto, estas se utilizaron para la elaboración de las probetas de control. Para la
dosificación de mezclas con presencia de hidróxido de calcio se realizó el mismo
procedimiento con pequeños cambios.
Al calcular la cantidad de cemento por metro cubico de concreto para las 3 mezclas, se
procedió a calcular la cantidad de hidróxido de calcio a utilizar en estas.
Tabla 9 Cantidades de cemento para mezclas de control
Mezclas C (Kg)
MC-1 344.80
MC-2 408.15
MC-3 465.12
Fuente: Investigación Propia.
9.1.11 Mezclas de concreto con presencia de hidróxido de calcio.
Las primeras mezclas con presencia del aditivo, contienen un 25% de hidróxido de calcio
con respecto a la cantidad de cemento necesaria por metro cubico de concreto.
Tabla 10 Cantidad de cemento e hidróxido de calcio 25%
Mezclas f´c (Kg/cm2) C (Kg) Hidróxido (Kg)
MC-4 150 258.60 86.20
MC-5 210 306.11 102.04
MC-6 245 348.84 116.28
Fuente: Investigación Propia.
Las cantidades de cemento de las mesclas MC-4, MC-5 y MC-6; equivalen al 75% de las
cantidades de cemento de las mezclas MC-1, MC-2 y MC-3 respectivamente. De tal
manera que las cantidades de hidróxido de calcio equivalen al 25 % restante.
38
9.1.12 Ajuste por humedad del hidróxido de calcio.
Humedad del hidróxido: 84.60 %
Al agua de diseño estimada anteriormente se le debe sumar la cantidad de agua que
procede de la diferencia entre el porcentaje de absorción y el porcentaje de humedad de
los agregados Y restar la cantidad de agua procedente del porcentaje de humedad del
hidróxido de calcio para conseguir una consistencia de mezcla adecuada.
9.1.13 Proporciones de mezclas.
A continuación se muestran las proporciones por peso obtenidas para cada una de las
mezclas de concreto con presencia de hidróxido de calcio a un 25%.
9.1.13.1 Mezcla de concreto - 4. f´c = 150 kg/cm2
Tabla 11 MC-4 Proporciones por peso
Material
Peso por metro cubico de concreto
Seco Húmedo
Cemento 258.60 kg 258.60 kg
Agua 200.00 kg 140.45 kg
Grava 842.70 kg 855.41 kg
Arena 839.50 kg 856.54 kg
Hidróxido 86.20 kg 159.12 kg
Fuente: Investigación Propia.
39
9.1.13.2 Mezcla de concreto - 5. f´c = 210 kg/cm2
Tabla 12 MC-5 Proporciones por peso
Material
Peso por metro cubico de concreto
Seco Húmedo
Cemento 306.11 kg 306.11 kg
Agua 200.00 kg 126.43 kg
Grava 842.70 kg 855.41 kg
Arena 782.00 kg 797.87 kg
Hidróxido 102.04 kg 188.37 kg
Fuente: Investigación Propia.
9.1.13.3 Mezcla de concreto - 6. f´c = 245 kg/cm2
Tabla 13 MC-6 Proporciones por peso
Material
Peso por metro cubico de concreto
Seco Húmedo
Cemento 348.84 kg 348.84 kg
Agua 200.00 kg 114.14 kg
Grava 842.70 kg 855.41 kg
Arena 759.00 kg 744.41 kg
Hidróxido 116.28 kg 214.65 kg
Fuente: Investigación Propia.
Las ultimas mezclas con presencia del aditivo, contienen un 35% de hidróxido de calcio
con respecto a la cantidad de cemento necesaria por metro cubico de concreto.
40
Tabla 14 Cantidades de cemento e hidróxido de calcio 35%
Mezclas f´c (Kg/cm2)
C (Kg) Hidróxido (Kg)
MC-7 150 213.78 120.68
MC-8 210 265.30 142.85
MC-9 245 302.33 162.79
Fuente: Investigación Propia.
Las cantidades de cemento de las mesclas MC-7, MC-8 y MC-9; equivalen al 65% de las
cantidades de cemento de las mezclas MC-1, MC-2 y MC-3 respectivamente. De tal
manera que las cantidades de hidróxido de calcio equivalen al 35 % restante.
9.1.14 Ajuste por humedad del hidróxido de calcio.
Humedad de hidróxido: 84.60 %
Al agua de diseño estimada anteriormente se le debe sumar la cantidad de agua que
procede de la diferencia entre el porcentaje de absorción y el porcentaje de humedad de
los agregados Y restar la cantidad de agua procedente del porcentaje de humedad del
hidróxido de calcio para conseguir una consistencia de mezcla adecuada.
9.1.15 Proporciones de mezclas.
A continuación se muestran las proporciones por peso obtenidas para cada una de las
mezclas de concreto con presencia de hidróxido de calcio a un 35%.
41
9.1.15.1 Mezcla de concreto - 7. f´c = 150 kg/cm2
Tabla 15 MC-7 Proporciones por peso
Material
Peso por metro cubico de concreto
Seco Húmedo
Cemento 213.78 kg 213.78 kg
Agua 200.00 kg 111.27 kg
Grava 842.70 kg 855.41 kg
Arena 839.50 kg 856.54 kg
Hidróxido 120.68 kg 222.75 kg
Fuente: Investigación Propia.
9.1.15.2 Mezcla de concreto - 8. f´c = 210 kg/cm2
Tabla 16 MC-8 Proporciones por peso
Material
Peso por metro cubico de concreto
Seco Húmedo
Cemento 265.30 kg 265.30 kg
Agua 200.00 kg 91.91 kg
Grava 842.70 kg 855.41 kg
Arena 782.00 kg 797.87 kg
Hidróxido 142.85 kg 263.70 kg
Fuente: Investigación Propia.
9.1.15.3 Mezcla de concreto - 9. f´c = 245 kg/cm2
Tabla 17 MC-9 Proporciones por peso
Material
Peso por metro cubico de concreto
Seco Húmedo
Cemento 302.33 kg 302.33 kg
Agua 200.00 kg 74.79 kg
Grava 842.70 kg 855.41 kg
Arena 759.00 kg 744.41 kg
Hidróxido 162.79 300.51
Fuente: Investigación Propia.
42
En resumen las mezclas MC-1, MC-2 y MC-3, son mezclas de concreto convencionales,
es decir que están conformadas por cemento, agua, grava y arena. Estas sirven como
punto de control o comparación para analizar los resultados obtenidos de las otras
mezclas.
Las mezclas MC-4, MC-5 Y MC-6 son mezclas de concreto con presencia de hidróxido
de calcio en un 25% de remplazo de cemento, es decir que estas mesclas poseen 2
agentes aglomerantes (cemento e hidróxido de calcio), con respecto al contenido de
Agua, Grava y arena no existe ninguna variación con respecto a las mezclas de control,
únicamente se realizó la respectiva corrección por humedad debido al contenido de agua
que contenía el hidróxido de calcio.
Las mezclas MC-7, MC-8 Y MC-9 son mezclas de concreto con presencia de hidróxido
de calcio en un 35% de remplazo de cemento, es decir que estas mesclas poseen 2
agentes aglomerantes (cemento e hidróxido de calcio), con respecto al contenido de
Agua, Grava y arena no existe ninguna variación con respecto a las mezclas de control,
únicamente se realizó la respectiva corrección por humedad debido al contenido de agua
que contenía el hidróxido de calcio.
43
9.2 Mezclas de Mortero.
A continuación se muestra una descripción detallada del procedimiento de diseño de las
mezclas de mortero.
9.2.1 Propiedades de los materiales
Tabla 18 propiedades de los materiales
Materiales Cemento Agua Arena
Densidad (gr/cm3) 3.08 1.00 2.30
PVSS (Kg/m3) - - 1450
MF - - 3.04
% absorción - - 3.09
% de humedad - - 2.03
Fuente: Investigación Propia.
Para el diseño de las mezclas de mortero se siguió el procedimiento establecido en el
libro: Concreto Simple, capitulo 9, Ing. Gerardo A. Rivera L. (Rivera L)
9.2.2 Selección de la fluidez.
Esto depende de la utilidad que se le dará a la mezcla, en este caso será para pega de
bloques. Según el tipo de estructura para la cual se utilizara el mortero a diseñar, se
elige una fluidez dentro del rango de 100-120, con una consistencia plástica.
9.2.3 Determinación de la resistencia de dosificación
En este caso se analizaran dos resistencias para pega de bloque. M-1: 105 Kg/cm2 y M-
2: 140 Kg/cm2.
M-1; R´mm = 122.57 kg/cm2
M-2; R´mm = 163.45 kg/cm2
44
9.2.4 Selección de la relación agua-cemento (A/C).
Según el método de diseño empleado, para determinar la relación Agua-Cemento se
utiliza la tabla mostrada a continuación.
M-1, relación A/C = 0.76
M-2, relación A/C = 0.62
9.2.5 Estimación del contenido de cemento.
Según el método de diseño empleado, para determinar el contenido de cemento se utiliza
la tabla mostrada a continuación.
Grafico 5 relación agua-cemento (A/C)
45
M-1, Cantidad de cemento C = 380 Kg/ m3 de mortero.
M-2, Cantidad de cemento C = 430 Kg/ m3 de mortero.
9.2.6 Calculo de cantidad de agua.
𝐴 = 𝐶 ∗ (𝐴𝐶⁄ )
M-1, 𝐴 = 380 ∗ 0.76 = 288.80 Kg/m3 de mortero
M-2, 𝐴 = 430 ∗ 0.62 = 266.60 Kg/m3 de mortero
9.2.7 Calculo de cantidad de agregado.
Volumen de arena (Va)
M-1, 𝑉𝑎 = 1 − ((380
1000∗3.08) + (
288.80
1000∗1)) = 0.588 𝑚3
𝑃𝑎 = 0.588 ∗ 1000 ∗ 2.3 = 𝟏𝟑𝟓𝟐. 𝟒𝟎 Kg/m3 de mortero
M-2, 𝑉𝑎 = 1 − ((430
1000∗3.08) + (
266.60
1000∗1)) = 0.594 𝑚3
𝑃𝑎 = 0.594 ∗ 1000 ∗ 2.3 = 𝟏𝟑𝟔𝟔. 𝟐𝟎 Kg/m3 de mortero
Grafico 6 Cantidad de cemento por metro cubico
46
9.2.8 Ajuste por humedad del agregado.
Los agregados, en este caso la arena, poseen una cantidad de agua presente en los
poros de sus partículas. Por esta razón es necesario realizar un ajuste a la cantidad de
agua de diseño calculada anteriormente para mantener invariable la relación agua
cemento.
Tabla 19 Peso seco y Peso húmedo de los materiales
Mezclas
Arena Agua
Peso Seco Peso Húmedo
Agua de diseño
Corrección
M-1 1352.40 Kg 1379.85 Kg 288.80 Kg 303.13 Kg
M-2 1366.20 Kg 1393.93 Kg 266.60 Kg 280.93 Kg
Fuente: Investigación Propia.
9.2.9 Proporciones de mezclas.
A continuación se muestras las proporciones por peso de las mezclas de control o patrón
del mortero, es decir las mezclas sin presencia de hidróxido de calcio.
9.2.9.1 Mezcla de mortero - 1. f´c = 105 kg/cm2
Tabla 20 M-1 Proporciones por peso
Material
Peso por metro cubico de mortero
Proporción Seco Húmedo
Cemento 380.00 Kg 380.00 kg 1
Agua 288.80 kg 303.13 kg 0.79
Arena 1352.40 kg 1379.85 kg 3.63
Fuente: Investigación Propia.
47
9.2.9.2 Mezcla de mortero - 2. f´c = 140 kg/cm2
Tabla 21 M-2 Proporciones por peso
Material
Peso por metro cubico de mortero
Proporción Seco Húmedo
Cemento 430.00 Kg 430.00 kg 1
Agua 266.60 kg 280.93 kg 0.65
Arena 1366.20 kg 1393.93 kg 3.24
Fuente: Investigación Propia.
Las dosificaciones realizadas hasta este punto corresponden a las 2 diferentes mezclas
de mortero, estas se utilizaron para la elaboración de las probetas de control. Para la
dosificación de mezclas con presencia de hidróxido de calcio se realizó el mismo
procedimiento con pequeños cambios.
Al calcular la cantidad de cemento por metro cubico de mortero para las 2 mezclas, se
procedió a calcular la cantidad de hidróxido de calcio a utilizar en estas.
Tabla 22 Cantidades de cemento de mezclas de control
Mezclas C (Kg)
M-1 380
M-2 430
Fuente: Investigación Propia.
9.2.9.3 Mezcla de mortero - 3. f´c = 105 kg/cm2, Hidróxido: 30 %
Tabla 23 M-3 Proporciones por peso
Material
Peso por metro cubico de mortero
Seco Húmedo
Cemento 266.00 kg 266.00 kg
Agua 288.80 kg 206.69 kg
Arena 1352.40 kg 1379.85 kg
Hidróxido 114.00 kg 210.44 kg
Fuente: Investigación Propia.
48
9.2.9.4 Mezcla de mortero - 4. f´c = 140 kg/cm2, Hidróxido: 30 %
Tabla 24 M-4 Proporciones por peso
Material
Peso por metro cubico de mortero
Seco Húmedo
Cemento 301.00 Kg 301.00 kg
Agua 266.60 kg 159.11 kg
Arena 1366.20 kg 1393.93 kg
Hidróxido 144.00 kg 265.82 kg
Fuente: Investigación Propia.
9.2.9.5 Mezcla de mortero - 5. f´c = 105 kg/cm2, Hidróxido: 40 %
Tabla 25 M-5 Proporciones por peso
Material
Peso por metro cubico de mortero
Seco Húmedo
Cemento 228.00 kg 228.00 kg
Agua 288.80 kg 174.54 kg
Arena 1352.40 kg 1379.85 kg
Hidróxido 152.00 kg 280.59 kg
Fuente: Investigación Propia.
9.2.9.6 Mezcla de mortero - 6. f´c = 140 kg/cm2, Hidróxido: 40 %
Tabla 26 M-6 Proporciones por peso
Material
Peso por metro cubico de mortero
Seco Húmedo
Cemento 258.00 Kg 258.00 kg
Agua 266.60 kg 135.42 kg
Arena 1366.20 kg 1393.93 kg
Hidróxido 172.00 kg 317.51 kg
Fuente: Investigación Propia.
49
9.2.9.7 Mezcla de mortero - 7. f´c = 105 kg/cm2, Hidróxido: 50 %
Tabla 27 M-7 Proporciones por peso
Material
Peso por metro cubico de mortero
Seco Húmedo
Cemento 190.00 kg 190.00 kg
Agua 288.80 kg 142.39 kg
Arena 1352.40 kg 1379.85 kg
Hidróxido 190.00 kg 350.74 kg
Fuente: Investigación Propia.
9.2.9.8 Mezcla de mortero - 8. f´c = 140 kg/cm2, Hidróxido: 50 %
Tabla 28 M-9 Proporciones por peso
Material
Peso por metro cubico de mortero
Seco Húmedo
Cemento 215.00 Kg 215.00 kg
Agua 266.60 kg 99.04 kg
Arena 1366.20 kg 1393.93 kg
Hidroxido 215.00 kg 396.89 kg
Fuente: Investigación Propia.
50
9.3 Ensayos de revenimiento del concreto.
A continuación se muestran los resultados obtenidos de las pruebas de revenimiento
realizadas a las mezclas de concreto.
9.3.1 Mezclas de concreto con f´c = 150 kg/cm2
9.3.2 Mezclas de concreto con f´c = 210 kg/cm2
5,5
6,2
7,5
0
1
2
3
4
5
6
7
8
MC-1 MC-4 MC-7
ASE
NTA
MIE
NTO
(cm
)
MEZCLAS DE CONCRETO
Asentamiento para mezclas con f´c= 150 kg/cm2
Grafico 7 Asentamientos de mezclas de concreto
4,5
6
7
0
1
2
3
4
5
6
7
8
MC-2 MC-5 MC-8
ASE
NTA
MIE
NTO
(cm
)
MEZCLAS DE CONCRETO
Asentamiento para mezclas con f´c= 210 kg/cm2
Grafico 8 Asentamiento de mezclas de concreto,
51
9.3.3 Mezclas de concreto con f´c = 245 kg/cm2
Las gráficas muestran los valores de asentamiento o revenimiento obtenidos para cada
una de las mezclas de concreto. Estas indican un incremento directamente proporcional
del revenimiento o asentamiento con respecto al porcentaje de hidróxido de calcio
presente en la mezcla.
Dicho de otra manera el hidróxido de calcio aumenta la fluidez del concreto; sin embargo
este incremento de fluidez no significa una variación de la relación agua/cemento o agua/
(cemento-hidróxido) ya que en la etapa de diseño se realizaron las correcciones por
humedad necesarias para mantener este valor constante.
4
5
6
0
1
2
3
4
5
6
7
MC-3 MC-6 MC-9
ASE
NTA
MIE
NTO
(cm
)
MEZCLAS DE CONCRETO
Asentamiento para mezclas con f´c = 245 kg/cm2
Grafico 9 Asentamiento para mezclas de concreto
52
9.4 Ensayos de resistencia a la compresión del concreto.
La resistencia a la compresión se define como la máxima resistencia medida de un
espécimen de concreto o de mortero a carga axial. Se expresa en kilogramos por
centímetro cuadrado (Kg/cm2) a edades de 7, 14 y 28 días; se representa con el símbolo
f’ c.
Para determinar la resistencia a la compresión, se realizaron pruebas a especímenes de
concreto, de las cuales se muestran los resultados obtenidos a continuación:
La mezcla de concreto MC-1, corresponde a la mezcla patrón para una resistencia a la
compresión f´c = 150 kg/cm2. La grafica muestra el comportamiento de crecimiento de
resistencia con respecto al tiempo.
49,54
105,80
157,63179,50
201,23
y = 67,913ln(x) - 25,07R² = 0,9988
0,00
30,00
60,00
90,00
120,00
150,00
180,00
210,00
0 7 14 21 28
Res
iste
nci
a a
la c
om
pre
sio
n
Edad del concreto
f´c vs t
MC-1
Logarítmica(MC-1)
Gráfica 2. Resistencia a la compresión de los concretos Versus edades de 7, 14, 21 y 28 días, MC-4.
Gráfica 1. Resistencia a la compresión de los concretos Versus
edades de 7, 14, 21 y 28 días, MC-1.
43,66
84,33
112,43
134,57
164,84
y = 49.69ln(x) - 0.7359R² = 0.9782
0,00
20,00
40,00
60,00
80,00
100,00
120,00
140,00
160,00
180,00
0 7 14 21 28
Res
iste
cia
a la
co
mp
resi
on
Edad del concreto
f´c vs t
MC-4
Logarítmica(MC-4)
53
La mezcla de concreto MC-4, corresponde una mezcla con presencia de hidróxido de
calcio en un 25% para una resistencia a la compresión f´c = 150 kg/cm2. La grafica
muestra el comportamiento de crecimiento de resistencia con respecto al tiempo.
La mezcla de concreto MC-7, corresponde una mezcla con presencia de hidróxido de
calcio en un 35% para una resistencia a la compresión f´c = 150 kg/cm2. La grafica
muestra el comportamiento de crecimiento de resistencia con respecto al tiempo.
36,72
54,17
74,63
84,87
98,92
y = 27,203ln(x) + 4,2472R² = 0,9841
0,00
20,00
40,00
60,00
80,00
100,00
120,00
0 7 14 21 28
Res
iste
nci
a a
la c
om
pre
sio
n
Edad del concreto
f´c vs t
MC-7
Logarítmica(MC-7)
Gráfica 3. Resistencia a la compresión de los concretos Versus edades de 7, 14, 21 y 28 días, MC-7.
103,04
145,30
172,17188,43
211,50231,23
y = 38.471ln(x) + 103.04R² = 0.9389
0,00
40,00
80,00
120,00
160,00
200,00
240,00
0 7 14 21 28
Res
iste
nci
a a
la c
om
pre
sio
n
Edad del concreto
f´c vs t
MC-2
Logarítmica(MC-2)
Gráfica 4.Resistencia a la compresión de los concretos Versus edades de 7, 14, 21 y 28 días, MC-2.
54
La mezcla de concreto MC-2, corresponde a la mezcla patrón para una resistencia a la
compresión f´c = 210 kg/cm2. La grafica muestra el comportamiento de crecimiento de
resistencia con respecto al tiempo.
La mezcla de concreto MC-5, corresponde una mezcla con presencia de hidróxido de
calcio en un 25% para una resistencia a la compresión f´c = 210 kg/cm2. La grafica
muestra el comportamiento de crecimiento de resistencia con respecto al tiempo.
36,31
94,93
134,8
165,6
194,6
214,10
y = 53.356ln(x) + 36.308R² = 0.9931
0,00
40,00
80,00
120,00
160,00
200,00
240,00
0 7 14 21 28
Res
iste
nci
a a
la c
om
pre
sio
n
Edad del concreto
f´c vs t
MC-5
Logarítmica(MC-5)
Gráfica 5. Resistencia a la compresión de los concretos Versus edades de 7, 14, 21 y 28 días, MC-5.
18,19
49,30
69,60
88,10
100,93
112,56
y = 28.321ln(x) + 18.185
R² = 0,9968
0,00
20,00
40,00
60,00
80,00
100,00
120,00
0 7 14 21 28
Res
iste
nci
a a
la c
om
pre
sio
n
Edad del concreto.
f´c vs t
MC-8
Logarítmica (MC-8)
Gráfica 6. Resistencia a la compresión de los concretos Versus edades de 7, 14, 21 y 28 días, MC-8.
55
La mezcla de concreto MC-8, corresponde una mezcla con presencia de hidróxido de
calcio en un 35% para una resistencia a la compresión f´c = 210 kg/cm2. La grafica
muestra el comportamiento de crecimiento de resistencia con respecto al tiempo.
La mezcla de concreto MC-3, corresponde a la mezcla patrón para una resistencia a la
compresión f´c = 245 kg/cm2. La grafica muestra el comportamiento de crecimiento de
resistencia con respecto al tiempo.
110,67
160,44
198,80
222,87
249,97261,62
y = 45.301ln(x) + 110.67R² = 0.9664
0,00
40,00
80,00
120,00
160,00
200,00
240,00
280,00
0 7 14 21 28
Res
iste
nci
a a
la c
om
pre
sio
n
Edad del concreto
f´c vs t
MC-3
Logarítmica (MC-3)
Gráfica 7. Resistencia a la compresión de los concretos Versus
edades de 7, 14, 21 y 28 días, MC-3.
16,40
93,97
146,23
186,13
225,53
249,68
y = 70.608ln(x) + 16.3961R² = 0.9787
0,00
40,00
80,00
120,00
160,00
200,00
240,00
280,00
0 7 14 21 28
Res
iste
nci
a a
la c
om
pre
sio
n
Edad del concreto
f´c vs t
MC-6
Logarítmica (MC-6)
Gráfica 8.Resistencia a la compresión de los concretos Versus edades de 7, 14, 21 y 28 días, MC-6.
56
La mezcla de concreto MC-6, corresponde una mezcla con presencia de hidróxido de
calcio en un 25% para una resistencia a la compresión f´c = 245 kg/cm2. La grafica
muestra el comportamiento de crecimiento de resistencia con respecto al tiempo.
La mezcla de concreto MC-9, corresponde una mezcla con presencia de hidróxido de
calcio en un 35% para una resistencia a la compresión f´c = 245 kg/cm2. La grafica
muestra el comportamiento de crecimiento de resistencia con respecto al tiempo.
Tabla 29 Resistencia máxima a la compresión de las mezclas de concreto
Mezclas Resistencia máxima (28 días) kg/cm2
Resistencia esperada (28 días) kg/cm2
Diferencia %
MC-1 201.33 150 34.22 MC-4 164.84 150 9.89 MC-7 98.92 150 -34.05
MC-2 231.33 210 10.16 MC-5 214.10 210 1.95 MC-8 112.56 210 -46.40
MC-3 261.62 245 6.78 MC-6 249.68 245 1.91 MC-9 140.98 245 -42.46
La tabla refleja la resistencia a la compresión alcanzada a los 28 días de todas las
mezclas de concreto, comparadas con sus respectivas resistencias de diseño.
8,38
52,10
80,07
106,70
123,97
140,98
y = 39.794ln(x) + 8.3783R² = 0.9992
0,00
40,00
80,00
120,00
160,00
0 7 14 21 28
Res
iste
nci
a a
la c
om
pre
sio
n
Edad del concreto
f´c vs t
MC-9
Logarítmica (MC-9)
Gráfica 9.Resistencia a la compresión de los concretos Versus edades de 7, 14, 21 y 28 días, MC-9.
57
9.4.1 Comparación de las mezclas de concreto con f´c = 150 kg/cm2
A continuación se muestra una comparación grafica del comportamiento de las mezclas
de concreto con f´c = 150 kg/cm2
En la gráfica podemos observar los valores máximos de resistencia a la compresión los
cuales indican que la mezcla patrón (MC-1) supera con un amplio margen el valor de
diseño alcanzando un f´c máximo = 201.23 kg/cm2; por otra parte la mezcla MC-4, la cual
presenta un 25% de hidróxido de calcio alcanzo un f´c máximo = 164.84 kg/cm2 el cual
supera el valor de diseño. Con respecto a la mezcla MC-7 la cual posee un 35 % de
hidróxido de calcio, no logra alcanzar la meta de 150 kg/cm2 quedándose apenas con f´c
máximo = 98.92 kg/cm2
201,23
164,84
98,92
0,00
30,00
60,00
90,00
120,00
150,00
180,00
210,00
0 7 14 21 28
Res
iste
nci
a a
la c
om
pre
sio
n
Edad del concreto
f´c vs t
MC-1
MC-4
MC-7
Gráfica 10.Resistencia a la compresión Versus edades de 7, 14, 21 y 28 días, MC-1, MC-4 y MC-7.
58
9.4.2 Comparación de mezclas de concreto con f´c = 210 kg/cm2
A continuación se muestra una comparación grafica del comportamiento de las mezclas
de concreto con f´c = 210 kg/cm2
En la gráfica podemos observar los valores máximos de resistencia a la compresión los
cuales indican que la mezcla patrón (MC-2) supera con un amplio margen el valor de
diseño alcanzando un f´c máximo = 231.23 kg/cm2; por otra parte la mezcla MC-5, la cual
presenta un 25% de hidróxido de calcio alcanzo un f´c máximo = 214.10 kg/cm2 el cual
supera el valor de diseño. Con respecto a la mezcla MC-8 la cual posee un 35 % de
hidróxido de calcio, no logra alcanzar la meta de 210 kg/cm2 quedándose apenas con f´c
máximo = 112.56 kg/cm2
231,23214,10
112,56
0,00
40,00
80,00
120,00
160,00
200,00
240,00
0 7 14 21 28
Res
iste
nci
a a
la c
om
pre
sio
n
Edad del concreto
f´c vs t
MC-2
MC-5
MC-8
Gráfica 11. Resistencia a la compresión Versus edades de 7,
14, 21 y 28 días, MC-2, MC-5 y MC-8.
59
9.4.3 Comparación de mezclas de concreto con f´c = 245 kg/cm2
A continuación se muestra una comparación grafica del comportamiento de las mezclas
de concreto con f´c = 245 kg/cm2
En la gráfica podemos observar los valores máximos de resistencia a la compresión los
cuales indican que la mezcla patrón (MC-3) supera con un amplio margen el valor de
diseño alcanzando un f´c máximo = 261.62 kg/cm2; por otra parte la mezcla MC-6, la cual
presenta un 25% de hidróxido de calcio alcanzo un f´c máximo = 249.68 kg/cm2 el cual
supera el valor de diseño. Con respecto a la mezcla MC-9 la cual posee un 35 % de
hidróxido de calcio, no logra alcanzar la meta de 245 kg/cm2 quedándose apenas con f´c
máximo = 140.98 kg/cm2.
261,62
249,68
140,98
0,00
40,00
80,00
120,00
160,00
200,00
240,00
280,00
0 7 14 21 28
Res
iste
nci
a a
la c
om
pre
sio
n
Edad del concreto
f´c vs t
MC-3
MC-6
MC-9
Gráfica 12. Resistencia a la compresión Versus edades de 7, 14, 21 y 28 días, MC-3, MC-6 y MC-9.
60
9.5 Ensayos de resistencia a la compresión del mortero.
Para determinar la resistencia a la compresión, se realizaron pruebas a especímenes de
mortero, de las cuales se muestran los resultados obtenidos a continuación:
La mezcla de mortero M-1, corresponde a la mezcla patrón para una resistencia a la
compresión f´c = 105 kg/cm2. La grafica muestra el comportamiento de crecimiento de
resistencia con respecto al tiempo.
31,10
62,80
85,98
100,38
117,15127,24
y = 28.854ln(x) + 31.096R² = 0.9629
0,00
20,00
40,00
60,00
80,00
100,00
120,00
140,00
0 7 14 21 28
Res
iste
nci
a a
la c
om
pre
sio
n
Edad del mortero
f´c vs t
M-1
Logarítmica (M-1)
Gráfica 13.Resistencia a la compresión de los morteros Versus edades de 7, 14, 21 y 28 días, M1.
18,56
49,31
66,27
80,22
97,93
115,14
y = 27.982ln(x) + 18.564R² = 0.953
0,00
20,00
40,00
60,00
80,00
100,00
120,00
140,00
0 7 14 21 28
Res
iste
nci
a a
la c
om
pre
sio
n
Edad del mortero
f´c vs t
M-3
Logarítmica(M-3)
Gráfica 14. Resistencia a la compresión de los morteros Versus edades de 7, 14, 21 y 28 días, M3.
61
La mezcla de mortero M-3, corresponde una mezcla con presencia de hidróxido de calcio
en un 30 % para una resistencia a la compresión f´c = 105 kg/cm2. La grafica muestra el
comportamiento de crecimiento de resistencia con respecto al tiempo.
La mezcla de mortero M-5, corresponde una mezcla con presencia de hidróxido de calcio
en un 40 % para una resistencia a la compresión f´c = 105 kg/cm2. La grafica muestra el
comportamiento de crecimiento de resistencia con respecto al tiempo.
0,31
35,58
54,87
71,55
91,9
108,55
y = 32.668ln(x) - 0.306R² = 0.9577
0,00
20,00
40,00
60,00
80,00
100,00
120,00
0 7 14 21 28
Res
iste
nci
a a
la c
om
pre
sio
n
Edad del mortero
f´c vs t
M-5
Logarítmica(M-5)
Gráfica 15. Resistencia a la compresión de los morteros Versus edades de 7, 14, 21 y 28 días, M5.
2,01
16,56
39,2
54,95
68,2
74,63
y = 26.001ln(x) - 12.009R² = 0.9833
0,00
10,00
20,00
30,00
40,00
50,00
60,00
70,00
80,00
0 7 14 21 28
Res
iste
nci
a a
la c
om
pre
sio
n
Edad del mortero
f´c vs t
M-7
Logarítmica(M-7)
Gráfica 16. Resistencia a la compresión de los morteros Versus edades de 7, 14, 21 y 28 días, M7.
62
La mezcla de mortero M-7, corresponde una mezcla con presencia de hidróxido de calcio
en un 50 % para una resistencia a la compresión f´c = 105 kg/cm2. La grafica muestra el
comportamiento de crecimiento de resistencia con respecto al tiempo.
La mezcla de mortero M-2, corresponde a la mezcla patrón para una resistencia a la
compresión f´c = 140 kg/cm2. La grafica muestra el comportamiento de crecimiento de
resistencia con respecto al tiempo.
75,48
104,90
123,25136,57
150,35
164,72
y = 26.781ln(x) + 75.483R² = 0.9747
0,00
30,00
60,00
90,00
120,00
150,00
180,00
0 7 14 21 28
Res
iste
nci
a a
la c
om
pre
sio
n
Edad del mortero
f´c vs t
M-2
Logarítmica (M-2)
40,56
76,70
95,43
115,08
132,18
150,19
y = 32.902ln(x) + 40.555R² = 0.9879
0,00
30,00
60,00
90,00
120,00
150,00
180,00
0 7 14 21 28
Res
iste
nci
a a
la c
om
pre
sio
n
Edad del mortero
f´c vs t
M-4
Logarítmica (M-4)
Gráfica 18. Resistencia a la compresión de los morteros Versus edades de 7, 14, 21 y 28 días, M4.
Gráfica 17. Resistencia a la compresión de los morteros Versus edades de 7, 14, 21 y 28 días, M2.
63
La mezcla de mortero M-4, corresponde una mezcla con presencia de hidróxido de calcio
en un 30 % para una resistencia a la compresión f´c = 140 kg/cm2. La grafica muestra el
comportamiento de crecimiento de resistencia con respecto al tiempo.
La mezcla de mortero M-6, corresponde una mezcla con presencia de hidróxido de calcio
en un 40 % para una resistencia a la compresión f´c = 140 kg/cm2. La grafica muestra el
comportamiento de crecimiento de resistencia con respecto al tiempo.
3,86
49,95
79,13
100,2
121,83
143,66
y = 39,639ln(x) + 3,4305R² = 0,9888
0,00
30,00
60,00
90,00
120,00
150,00
180,00
0 7 14 21 28
Res
iste
nci
a a
la c
om
pre
sio
n
Edad del mortero
f´c vs t
M-6
Logarítmica (M-6)
Gráfica 19. Resistencia a la compresión de los morteros Versus edades de 7, 14, 21 y 28 días, M6.
36,62
58,0566,27
77,30
88,90
101,60
y = 19.499ln(x) + 36.624R² = 0.8779
0,00
20,00
40,00
60,00
80,00
100,00
120,00
0 7 14 21 28
Res
iste
nci
a a
la c
om
pre
sio
n
Edad del mortero
f´c vs t
M-8
Logarítmica (M-8)
Gráfica 20. Resistencia a la compresión de los morteros Versus edades de 7, 14, 21 y 28 días, M8.
64
La mezcla de mortero M-8, corresponde una mezcla con presencia de hidróxido de calcio
en un 50 % para una resistencia a la compresión f´c = 140 kg/cm2. La grafica muestra el
comportamiento de crecimiento de resistencia con respecto al tiempo.
Tabla 30 Resistencia máxima a la compresión de las mezclas de concreto
Mezclas Resistencia máxima (28 días) kg/cm2
Resistencia esperada (28 días) kg/cm2
Diferencia %
M-1 127.24 105 21.18 M-3 115.14 105 9.66 M-5 108.55 105 3.38 M-7 74.63 105 -28.92
M-2 164.72 140 17.66 M-4 150.19 140 7.28 M-6 143.66 140 2.61 M-8 101.60 140 -27.43
La tabla refleja la resistencia a la compresión alcanzada a los 28 días de todas las
mezclas de mortero, comparadas con sus respectivas resistencias de diseño.
65
9.5.1 Mezclas de mortero con f´c = 105 kg/cm2
A continuación se muestra una comparación grafica del comportamiento de las mezclas
de mortero con f´c = 105 kg/cm2
En la gráfica podemos observar los valores máximos de resistencia a la compresión los
cuales indican que la mezcla patrón (M-1) supera con un amplio margen el valor de
diseño alcanzando un f´c máximo =127.24 kg/cm2; por otra parte la mezcla M-3, la cual
presenta un 30% de hidróxido de calcio alcanzo un f´c máximo = 115.14 kg/cm2 el cual
supera el valor de diseño. De igual manera la mezcla M-5 la cual presenta hidróxido de
calcio en un 40% logro supera el valor de diseño alcanzando un f´c a los 28 días = 108.55
kg/cm2. Con respecto a la mezcla MC-7 la cual posee un 50 % de hidróxido de calcio, no
logra alcanzar la meta de 105 kg/cm2 quedándose apenas con f´c máximo = 74.63 kg/cm2
127,24
115,14
108,55
74,63
0
30
60
90
120
0 7 14 21 28
Res
iste
nci
a a
la c
om
pre
sio
n
Edad del mortero
f´c vs t
M-1
M-3
M.5
M-7
Gráfica 21. Resistencia a la compresión de los morteros Versus edades de 7, 14, 21 y 28 días.
66
9.5.2 Mezclas de mortero con f´c = 140 kg/cm2
A continuación se muestra una comparación grafica del comportamiento de las mezclas
de mortero con f´c = 140 kg/cm2
En la gráfica podemos observar los valores máximos de resistencia a la compresión los
cuales indican que la mezcla patrón (M-2) supera con un amplio margen el valor de
diseño alcanzando un f´c máximo =164.72 kg/cm2; por otra parte la mezcla M-4, la cual
presenta un 30% de hidróxido de calcio alcanzo un f´c máximo = 150.19 kg/cm2 el cual
supera el valor de diseño. De igual manera la mezcla M-6 la cual presenta hidróxido de
calcio en un 40% logro supera el valor de diseño alcanzando un f´c a los 28 días = 143.66
kg/cm2. Con respecto a la mezcla MC-8 la cual posee un 50 % de hidróxido de calcio, no
logra alcanzar la meta de 105 kg/cm2 quedándose apenas con f´c máximo =101.60
kg/cm2
164,72
150,19
143,66
101,60
0
40
80
120
160
0 7 14 21 28
Res
iste
nci
a a
la c
om
pre
sio
n
Edad del mortero
f´c vs t
M-2
M-4
M-6
M-8
Gráfica 22.Resistencia a la compresión de los morteros Versus edades de 7, 14, 21 y 28 días.
67
10 ANALISIS DE RESULTADOS.
A continuación se presenta un análisis e interpretación de los resultados obtenidos de
las pruebas realizadas a las mezclas de concreto y mortero.
10.1 Concreto.
Las mezclas de concreto convencionales (MC-1, MC-2 Y MC-3), presentaron valores
crecientes de resistencia a la compresión a los 7, 14 21 y 28 días, es decir que las
probetas cilíndricas ganaron resistencia hasta alcanzar la edad límite de 28 días en la
cual mostraban un margen amplio de superioridad con respecto al valor de f´c para la
que fueron diseñadas.
Esto indica que las mezclas pueden ser empleadas en la construcción ya que después
de un proceso de diseño exhaustivo y una fase experimental satisfactoria, se lograron
obtener resultados positivos.
La inclusión de hidróxido de calcio en las mezclas de concreto se realizó en
concentraciones de 25% y 35% de remplazo de cemento por metro cubico de concreto.
Para un 25% de hidróxido se realizaron las mezclas MC-4, MC-5 y MC-6 las cuales
fueron diseñadas para alcanzar un f´c a los 28 días de 150, 210 y 245 kg/cm2
respectivamente. Estas mostraron un comportamiento similar al de las mezclas MC-1,
MC-2 Y MC-3, logrando alcanzar resistencias superiores a los valores de diseño a los 28
días, sin embargo estos son menores en comparación con los alcanzados por las
mezclas sin hidróxido. A pesar de la disminución de resistencia con respecto a dichas
mezclas, se considera que un 25 % de hidróxido de calcio todavía es viable para su uso
en la construcción.
Para un 35% de hidróxido se realizaron las mezclas MC-7, MC-8 y MC-9 las cuales a
pesar de mostrar un comportamiento creciente, no lograron alcanzar los valores de
diseño de 150, 210 y 245 kg/cm2 respectivamente, esto indica que el porcentaje de
hidróxido de calcio en remplazo de cemento fue muy alto y se considera no viable para
su uso en la construcción.
68
10.2 Mortero.
Con respecto a las mezclas de mortero, se realizó un proceso de diseño para 2
resistencias diferente. Dichas resistencias corresponden a lo solicitado en la cartilla de
la construcción de Nicaragua, la cual dice que la resistencia de morteros para pega de
bloques debe estar entre los 100 kg/cm2 a los 150 kg/cm2, entonces se eligieron
resistencias de 105 kg/cm2 y 140 kg/cm2, estas mesclas corresponden a M-1 y M-2 las
cuales presentaron valores crecientes de resistencia a la compresión a los 7, 14, 21 y 28
días, siendo estos 127.24 kg/cm2 para M-1 y 164.72 kg/cm2 los cuales superan los
valores de diseño de 105 kg/cm2 y 140 kg/cm2 respectivamente.
La inclusión de hidróxido de calcio en las mezclas de mortero se realizó en
concentraciones de 30%, 40% y 50% de remplazo de cemento por metro cubico de
mortero.
Para un 30% de hidróxido de calcio se realizaron las mezclas M-3 Y M-4, para
resistencias de 105 y 140 kg/cm2 respectivamente, estas mostraron resultados
satisfactorios ya que se obtuvieron valores superiores a los esperados a los 28 días.
Para un 40% de hidróxido de calcio se realizaron las mezclas M-5 Y M-6, para
resistencias de 105 y 140 kg/cm2 respectivamente, estas mostraron resultados más
ajustado a los valores de diseño sin embargo lograron superarlos por muy poco.
Para un 50% de hidróxido de calcio se realizaron las mezclas M-7 Y M-8, para
resistencias de 105 y 140 kg/cm2 respectivamente, estas mostraron resultados no
favorables ya que quedaron muy por debajo de los valores de diseño a los 28 días.
Esto permite afirmar que un porcentaje de 30% y 40% de hidróxido de calcio en las
mezclas es viable para su uso en la construcción, en cambio el 50% no es apto para su
uso.
Finalmente se puede decir que el hidróxido de calcio contribuye a obtener mezclas más
trabajables tanto de concreto como mortero, ya que se logra una consistencia plástica y
más fluida sin incrementar la cantidad de agua presente en las mezclas. Sin embrago el
remplazo de cemento con este material influye desfavorablemente a la resistencia a la
compresión.
Debido a los porcentajes analizados en esta investigación se puede expresar que para
las mezclas de concreto el límite de inclusión de hidróxido de calcio está por encima del
25%, pero no muy alejado de este. Y para mortero este límite se encuentra por encima
de 40% pero no muy alejado de este
69
11 CONCLUSIONES.
11.1 Concreto
En las mezclas de concreto se logró determinar que el hidróxido de calcio proporciona
un incremento en el revenimiento, lo cual se traduce como una mejora en la
trabajabilidad, sin embargo con respecto a la resistencia a la compresión se pudo
observar una clara disminución en comparación con las mezclas de control, es decir las
mezclas de concreto sin presencia de hidróxido de calcio. Pero esto no descalifica
totalmente la utilización de este aditivo ya que a pesar de presentar desventajas con las
mezclas de control, las mezclas con presencia de aditivo muestran un comportamiento
aceptable. al poseer un 25% de hidróxido de calcio en remplazo de cemento por metro
cubico llegan a cumplir con las resistencias de diseño. En cambio las mezclas que
poseen un 35% de hidróxido de calcio se quedan muy lejos de cumplir con las
resistencias de diseño.
Por tanto se puede afirmar que las mezclas de concreto con presencia de hidróxido de
calcio en concentración de 25% son viables para su utilización en la construcción para
diferentes usos, ya sea en sistemas constructivos de mampostería reforzada interna para
llena de bloques como en la fundición de elementos estructurales en obras de mayor
demanda.
11.2 Mortero
En las mezclas de mortero se logró determinar que el hidróxido de calcio proporciona un
incremento en la fluidez, lo que mejora la trabajabilidad, además por la propiedad de
retención de agua que posee este aditivo las mezclas de mortero logran mantener su
consistencia plástica por más tiempo, lo cual es positivo para las condiciones de trabajo
en los proyectos de construcción. Con respecto a la resistencia a la compresión se
determinó que el hidróxido de calcio disminuye la resistencia en comparación a las
mezclas de control. Sim embargo en concentraciones de 30% y 40% las mezclas logran
superar los valores de diseño, en cambio en un porcentaje de 50 se quedan muy lejos
de los valores esperados a los 28 días
Por tanto se puede afirmar que las mezclas de mortero con presencia de hidróxido de
calcio en concentración de 30% y 40% son viables para su utilización en la construcción,
específicamente en la pega de bloques, piedras o ladrillos.
70
11.3 Hidróxido de calcio.
Los resultados obtenidos de las pruebas realizadas tanto al concreto como al mortero
permiten identificar la funcionalidad del hidróxido de calcio en las mezclas bajo estudio,
por esto se puede afirmar que en porcentajes determinados este aditivo influye
positivamente en la manejabilidad de las mezclas clasificándolo principalmente como un
aditivo plastificante, con respecto a la resistencia a la compresión su influencia puede ser
desfavorable pero se mantiene en rangos aceptables.
La utilización del hidróxido de calcio como aditivo en mezclas de concreto y mortero se
considera una alternativa válida, esta podría reducir el consumo de cemento sin afectar
la calidad de las mezclas ya que sus resultados se mantienen por encima de los
esperados.
71
12 Bibliografía
Carbajal, E. P. (1998). Tópicos de tecnología del concreto (2da edición ed.). Lima,Peru:
Colegio de Ingenieros del Peru.
Gonzales Cuevas., O., & Fernandez Villegas, F. (2009). Aspectos Fundamentales del
Concreto Reforzado. Mexico: Limusa.
Kosmatka, S., & Panarese, W. (1992). Diseño y control de mezclas de concreto,. Mexico:
Instituto Mexicano del Cemento y del Concreto.
Malhotra, V., & Mehta, P. (2002). High-performance, high-volume fly ash concrete,.
Ottawa: Canadá.
Rivera L, G. (s.f.). Concreto Simple.
Rivera L., G. (2008). Dosificacion de Morteros. Mexico.: Venture.
Soyth, D. (1989). The concrete. En D. S, & Y. Z, The concrete of fly ash (pág. 152).
Beijing: Publishing house of Railway of China.
ASTM C 136 Standard test method for sieve analysis of fine and coarse aggregates. ASTM C 33 Standard specification for concrete aggregates. ASTM C 127 Standard test method for density, relative density (specific gravity), and absorption of coarse aggregate. ASTM C 128 Standard test method for density, relative density (specific gravity), and absorption of fine aggregate. ASTM C 29 Standard test method for bulk density (unit weight) and voids in aggregate. ASTM C 117 Standard test method for materials finer than 75 μm (Nº 200) sieve in mineral aggregates by washing. ASTM C 311 Standard test methods for sampling and testing fly ash or natural pozzolans for use in Portland-cement concrete. ASTM C 114 Standard test methods for chemical analysis of hydraulic cement. ASTM C 109 Standard test method for compressive strength oh hydraulic cement mortars (using 2-in. or [50-mm] cube specimens). ASTM C 188 Standard test method for density of hydraulic cement.
ASTM C 305 Standard practice for mechanical mixing of hydraulic cement pastes and mortars of plastic consistency. ASTM C 1437 Standard test method for flow of hydraulic cement mortar.
72
ASTM C 494 Standard specification for chemical admixtures for concrete. ACI 211.1 Standard practice for selecting proportions for normal, heavyweight and mass concrete. ASTM C 138 Standard test method for density (unit weight), yield and air content (gravimetric) of concrete. ASTM C 231 Standard test method for air content of freshly mixed concrete by the pressure method. ASTM C 192 Standard practice for making and curing concrete test specimens in the laboratory.
ASTM C 617 Standard practice for capping cylindrical concrete specimens. ASTM C 39 Standard test method for compressive strength of cylindrical concrete specimens. ASTM C 496 Standard test method for splitting tensile strength of cylindrical concrete specimens.
ASTM C 469 Standard test method for static modulus of elasticity and Poisson’s ratio of concrete in compression. ASTM C 512 Standard test method for creep of concrete in compression.
13 ANEXOS.
13.1 Tablas.
Tabla 1 Ensayo de Consistencia normal del Cemento
CONSISTENCIA NORMAL
Ensayo Muestra
(gr)
Agua
(ml)
Penetración de la aguja (mm)
Agua
(%)
1 500 120 5 24
2 500 125 8 25
3 500 130 13 26
4 500 135 21.5 27
Fuente: Investigación Propia.
73
Tabla 2 Ensayo de Tiempo de fraguado del cemento
TIEMPO DE FRAGUADO
Tiempo
transcurrido Penetración
(min) (mm)
30 40
45 38
60 37
75 36
90 35
105 30
120 22
135 17.40
150 9.67
165 0.76
Fuente: Investigación Propia.
Tabla 3 Análisis granulométrico del Agregado fino.
Agregado fino
TAMIZ
Peso
retenido
%
retenido
%
acumulado
% que
pasa
# 3/8 0 0.00 0.00 100.00
#4 97 4.08 4.08 95.92
#8 366 15.38 19.45 80.55
#16 592 24.87 44.33 55.67
#30 503 21.13 65.46 34.54
#50 378 15.88 81.34 18.66
#100 197 8.28 89.62 10.38
#200 184 7.73 97.35 2.65
lo q pasa la
200 63 2.65 Fuente: Investigación Propia.
74
Tabla 4 Análisis granulométrico del agregado grueso.
Agregado grueso
TAMIZ
Peso
retenido
%
retenido
%
acumulado
% que
pasa
#3/4 0 0.00 0.00 100.00
#1/2 205 8.01 8.01 91.99
#3/8 828 32.34 40.35 59.65
#1/4 985 38.48 78.83 21.17
#4 239 9.34 88.16 11.84
#8 179 6.99 95.16 4.84
lo q pasa la
#8 124 4.84 100.00 0.00
Fuente: Investigación Propia.
Tabla 5 Peso específico y absorción del agregado grueso
Datos
Peso seco ( A ) 1960 gr
Peso S.S.S. ( B ) 2000 gr
Peso sumergido ( C ) 1250 gr
Cálculos
Peso específico aparente A/(B-C)
2.61 gr/cm3
Peso específico S.S.S. B/(B-C) 2.67 gr/cm3
Absorción (B-A)/A * 100 2.04 %
Fuente: Investigación Propia.
75
Tabla 31 Peso específico y absorción del agregado fino
Datos
Peso material seco ( A ) 485 gr
Peso picnómetro + Agua ( B ) 775 gr
Peso picnómetro + material S.S.S + Agua ( C ) 1275 gr
Peso material S.S.S ( D ) 500 gr
Cálculos
Peso específico aparente A/(A+D-B) 2.3 gr/cm3
Peso específico S.S.S. D/(A+D-B) 2.38 gr/cm3
Absorción (D-A)/A * 100 3.09 %
Fuente: Investigación Propia.
Tabla 32 Porcentaje de humedad de los agregados
Material Peso
tara (gr)
Peso tara +M.
humedad (gr)
Peso tara +
M.seca (gr)
Humedad %
Arena 77 172 168.50 2.03
Grava 94 239 235.4 1.51
Fuente: Investigación Propia.
76
Fuente: Método de diseño para mezcla de concreto. ACI 211.1
Fuente: Método de diseño para mezcla de concreto. ACI 211.1
Tabla 33 Asentamiento de mezclas de concreto
Tabla 34 Cantidad de agua de diseño
77
Fuente: Método de diseño para mezcla de concreto. ACI 211.1
Fuente: Método de diseño para mezcla de concreto. ACI 211.1
Tabla 35 Relación Agua cemento
Tabla 36 Volumen de agregado grueso por metro cubico de concreto
78
Tabla 37 Peso seco y Peso húmedo del hidróxido de calcio.
Mezclas
Hidróxido de calcio (25 %)
Peso seco (Kg)
Peso húmedo (Kg)
MC-4 86.20 159.12
MC-5 102.04 188.37
MC-6 116.28 214.65
Fuente: Investigación Propia.
Tabla 38 Corrección de cantidad de agua de diseño
Mezclas Agua de diseño
Corrección
MC-4 200 kg 140.45 kg
MC-5 200 kg 126.43 kg
MC-6 200 kg 114.14 kg
Fuente: Investigación Propia.
Tabla 39 Peso seco y Peso húmedo del hidróxido de calcio
Mezclas
Hidróxido de calcio (35 %)
Peso seco (Kg)
Peso húmedo (Kg)
MC-4 120.68 222.75
MC-5 142.85 263.70
MC-6 162.79 300.51
Fuente: Investigación Propia.
79
Tabla 40 Corrección de cantidad de agua de diseño
Mezclas Agua de diseño
Corrección
MC-4 200 kg 111.27 kg
MC-5 200 kg 91.91 kg
MC-6 200 kg 74.79 kg
Fuente: Investigación Propia.
Fuente: (Rivera L I. , 2012)
Tabla 42 Asentamiento con respecto al % de Hidróxido
Fuente: Investigación Propia.
Mezcla Hidróxido
%
Asentamiento
(cm)
Incremento
%
MC-1 0.00 5.50 0
MC-4 25.00 6.20 12.73
MC-7 35.00 7.50 36.36
Tabla 41 Fluidez de mezclas de mortero
80
Tabla 43 Asentamiento con respecto al % de Hidróxido
Fuente: Investigación Propia.
Tabla 44 Asentamiento con respecto al % de Hidróxido
Fuente: Investigación Propia.
Tabla 45.Resistencia de diseño para concreto 150 Kg/cm2, MC-1.
Fuente: Investigación Propia.
Mezcla Hidróxido
%
Asentamiento
(cm)
Incremento
%
MC-2 0.00 4.50 0
MC-5 25.00 6.00 29.63
MC-8 35.00 7.00 34.57
Mezcla Hidróxido
%
Asentamiento
(cm)
Incremento
%
MC-3 0.00 4.00 0
MC-6 25.00 5.00 25.00
MC-9 35.00 6.00 50.00
Identificación MC-1 asentamiento
Fecha de 05/09/2016
(cm)
fabricación 5.50
Resistencia de diseño para concreto 150 Kg/cm2
Muestras edad (7 días) Muestras edad (14 días) Muestras edad (21 días)
# de cilindros f´c (Kg/cm2) # de cilindros f´c (Kg/cm2) # de cilindros f´c (Kg/cm2)
Cilindro # 1 109.70 Cilindro # 1 155.20 Cilindro # 1 175.00
Cilindro # 2 102.30 Cilindro # 2 160.20 Cilindro # 2 183.60
Cilindro # 3 105.40 Cilindro # 3 157.50 Cilindro # 3 179.90
Promedio 105.80 Promedio 157.63 Promedio 179.50
81
Tabla 46.Resistencia de diseño para concreto 150 Kg/cm2, MC-4.
Identificación MC-4 asentamiento
Fecha de 19/09/2016
(cm)
fabricación 6.20
Resistencia de diseño para concreto 150 Kg/cm2
Muestras edad (7 días) Muestras edad (14 días) Muestras edad (21 días)
# de cilindros f´c (Kg/cm2) # de cilindros f´c (Kg/cm2) # de cilindros f´c (Kg/cm2)
Cilindro # 1 84.30 Cilindro # 1 110.20 Cilindro # 1 134.60
Cilindro # 2 83.40 Cilindro # 2 115.70 Cilindro # 2 132.60
Cilindro # 3 85.30 Cilindro # 3 111.40 Cilindro # 3 136.50
Promedio 84.33 Promedio 112.43 Promedio 134.57
Fuente: Investigación Propia.
Tabla 47.Resistencia de diseño para concreto 150 Kg/cm2, MC-7.
Identificación MC-7 asentamiento
Fecha de 22/09/2016
(cm)
fabricación 7.50
Resistencia de diseño para concreto 150 Kg/cm2
Muestras edad (7 días) Muestras edad (14 días) Muestras edad (21 días)
# de cilindros f´c (Kg/cm2) # de cilindros f´c (Kg/cm2) # de cilindros f´c (Kg/cm2)
Cilindro # 1 51.30 Cilindro # 1 64.60 Cilindro # 1 78.30
Cilindro # 2 54.50 Cilindro # 2 67.80 Cilindro # 2 85.40
Cilindro # 3 56.70 Cilindro # 3 61.50 Cilindro # 3 80.90
Promedio 54.17 Promedio 64.63 Promedio 81.53
Fuente: Investigación Propia.
Tabla 48.Resistencia de diseño para concreto 210 Kg/cm2, MC-2.
Identificación MC-2 asentamiento
Fecha de 06/09/2016
(cm)
fabricación 4.50
Resistencia de diseño para concreto 210 Kg/cm2
Muestras edad (7 días) Muestras edad (14 días) Muestras edad (21 días)
# de cilindros f´c (Kg/cm2) # de cilindros f´c (Kg/cm2) # de cilindros f´c (Kg/cm2)
Cilindro # 1 172.50 Cilindro # 1 185.40 Cilindro # 1 205.90
Cilindro # 2 174.60 Cilindro # 2 187.30 Cilindro # 2 213.40
Cilindro # 3 169.40 Cilindro # 3 192.60 Cilindro # 3 215.20
Promedio 172.17 Promedio 188.43 Promedio 211.50
Fuente: Investigación Propia.
82
Tabla 49.Resistencia de diseño para concreto 210 Kg/cm2, MC-5.
Identificación MC-5 asentamiento
Fecha de 20/09/2016
(cm)
fabricación 6.00
Resistencia de diseño para concreto 210 Kg/cm2
Muestras edad (7 días) Muestras edad (14 días) Muestras edad (21 días)
# de cilindros f´c (Kg/cm2) # de cilindros f´c (Kg/cm2) # de cilindros f´c (Kg/cm2)
Cilindro # 1 134.90 Cilindro # 1 165.60 Cilindro # 1 194.60
Cilindro # 2 135.60 Cilindro # 2 162.30 Cilindro # 2 192.30
Cilindro # 3 133.90 Cilindro # 3 168.90 Cilindro # 3 196.90
Promedio 134.80 Promedio 165.60 Promedio 194.60
Fuente: Investigación Propia.
Tabla 50.Resistencia de diseño para concreto 210 Kg/cm2, MC-8.
Identificación MC-8 asentamiento
Fecha de 26/09/2016
(cm)
fabricación 7.00
Resistencia de diseño para concreto 210 Kg/cm2
Muestras edad (7 días) Muestras edad (14 días) Muestras edad (21 días)
# de cilindros f´c (Kg/cm2) # de cilindros f´c (Kg/cm2) # de cilindros f´c (Kg/cm2)
Cilindro # 1 68.60 Cilindro # 1 88.10 Cilindro # 1 101.40
Cilindro # 2 69.30 Cilindro # 2 88.70 Cilindro # 2 96.50
Cilindro # 3 70.90 Cilindro # 3 87.50 Cilindro # 3 104.90
Promedio 69.60 Promedio 88.10 Promedio 100.93
Fuente: Investigación Propia.
Tabla 51.Resistencia de diseño para concreto 245 Kg/cm2, MC-3.
Identificación MC-3 asentamiento
Fecha de 12/09/2016
(cm)
fabricación 4.00
Resistencia de diseño para concreto 245 Kg/cm2
Muestras edad (7 días) Muestras edad (14 días) Muestras edad (21 días)
# de cilindros f´c (Kg/cm2) # de cilindros f´c (Kg/cm2) # de cilindros f´c (Kg/cm2)
Cilindro # 1 196.70 Cilindro # 1 225.50 Cilindro # 1 250.60
Cilindro # 2 201.30 Cilindro # 2 224.40 Cilindro # 2 252.00
Cilindro # 3 198.40 Cilindro # 3 218.70 Cilindro # 3 247.30
Promedio 198.80 Promedio 222.87 Promedio 249.97
Fuente: Investigación Propia.
83
Tabla 52.Resistencia de diseño para concreto 245 Kg/cm2, MC-6.
Identificación MC-6 asentamiento
Fecha de 21/09/2016
(cm)
fabricación 5.00
Resistencia de diseño para concreto 245 Kg/cm2
Muestras edad (7 días) Muestras edad (14 días) Muestras edad (21 días)
# de cilindros f´c (Kg/cm2) # de cilindros f´c (Kg/cm2) # de cilindros f´c (Kg/cm2)
Cilindro # 1 148.90 Cilindro # 1 182.90 Cilindro # 1 220.30
Cilindro # 2 142.70 Cilindro # 2 185.30 Cilindro # 2 225.40
Cilindro # 3 147.10 Cilindro # 3 190.20 Cilindro # 3 230.90
Promedio 146.23 Promedio 186.13 Promedio 225.53
Fuente: Investigación Propia.
Tabla 53.Tabla 11.Resistencia de diseño para concreto 245 Kg/cm2, MC-9.
Identificación MC-9 asentamiento
Fecha de 28/09/2016
(cm)
fabricación 6.00
Resistencia de diseño para concreto 245 Kg/cm2
Muestras edad (7 días) Muestras edad (14 días) Muestras edad (21 días)
# de cilindros f´c (Kg/cm2) # de cilindros f´c (Kg/cm2) # de cilindros f´c (Kg/cm2)
Cilindro # 1 80.30 Cilindro # 1 97.60 Cilindro # 1 123.80
Cilindro # 2 77.80 Cilindro # 2 98.40 Cilindro # 2 126.70
Cilindro # 3 82.10 Cilindro # 3 94.10 Cilindro # 3 121.40
Promedio 80.07 Promedio 96.70 Promedio 123.97
Fuente: Investigación Propia.
Tabla 54.Resistencia de diseño para mortero 105 Kg/cm2, M-1.
Fuente: Investigación Propia.
Identificación M-1 Fecha de fabricación 05/09/2016
Resistencia de diseño para mortero 105 Kg/cm2
Muestras edad (7 días) Muestras edad (14 días) Muestras edad (21 días)
# de cubos f´c (Kg/cm2) # de cubos f´c (Kg/cm2) # de cubos f´c (Kg/cm2)
Cubo # 1 86.70 Cubo # 1 103.50 Cubo # 1 118.60
Cubo # 2 84.90 Cubo # 2 100.90 Cubo # 2 117.40
Cubo # 3 85.90 Cubo # 3 104.00 Cubo # 3 117.30
Cubo # 4 88.50 Cubo # 4 99.10 Cubo # 4 119.60
Cubo # 5 82.30 Cubo # 5 97.60 Cubo # 5 113.90
Cubo # 6 87.60 Cubo # 6 97.20 Cubo # 6 116.10
Promedio 85.98 Promedio 100.38 Promedio 117.15
84
Tabla 55.Resistencia de diseño para mortero 105 Kg/cm2, M-3.
Identificación M-3 Fecha de fabricación 19/09/2016
Resistencia de diseño para mortero 105 Kg/cm2
Muestras edad (7 días) Muestras edad (14 días) Muestras edad (21 días)
# de cubos f´c (Kg/cm2) # de cubos f´c (Kg/cm2) # de cubos f´c (Kg/cm2)
Cubo # 1 69.70 Cubo # 1 78.10 Cubo # 1 96.50
Cubo # 2 64.80 Cubo # 2 82.40 Cubo # 2 98.60
Cubo # 3 66.30 Cubo # 3 84.50 Cubo # 3 103.70
Cubo # 4 64.40 Cubo # 4 78.50 Cubo # 4 99.80
Cubo # 5 67.90 Cubo # 5 80.40 Cubo # 5 96.30
Cubo # 6 64.50 Cubo # 6 77.40 Cubo # 6 92.70
Promedio 66.27 Promedio 80.22 Promedio 97.93
Fuente: Investigación Propia.
Tabla 56.Resistencia de diseño para mortero 105 Kg/cm2, M-5.
Identificación M-5 Fecha de fabricación 26/09/2016
Resistencia de diseño para mortero 105 Kg/cm2
Muestras edad (7 días) Muestras edad (14 días) Muestras edad (21 días)
# de cubos f´c (Kg/cm2) # de cubos f´c (Kg/cm2) # de cubos f´c (Kg/cm2)
Cubo # 1 54.60 Cubo # 1 74.50 Cubo # 1 89.60
Cubo # 2 52.70 Cubo # 2 71.30 Cubo # 2 92.50
Cubo # 3 56.50 Cubo # 3 73.40 Cubo # 3 94.30
Cubo # 4 52.80 Cubo # 4 69.30 Cubo # 4 87.40
Cubo # 5 53.50 Cubo # 5 68.40 Cubo # 5 93.40
Cubo # 6 59.10 Cubo # 6 72.40 Cubo # 6 94.20
Promedio 54.87 Promedio 71.55 Promedio 91.90
Fuente: Investigación Propia.
85
Tabla 57.Resistencia de diseño para mortero 105 Kg/cm2, M-7.
Identificación M-7 Fecha de fabricación 28/09/2016
Resistencia de diseño para mortero 105 Kg/cm2
Muestras edad (7 días) Muestras edad (14 días) Muestras edad (21 días)
# de cubos f´c (Kg/cm2) # de cubos f´c (Kg/cm2) # de cubos f´c (Kg/cm2)
Cubo # 1 44.00 Cubo # 1 52.80 Cubo # 1 68.20
Cubo # 2 38.60 Cubo # 2 56.70 Cubo # 2 63.50
Cubo # 3 41.80 Cubo # 3 54.60 Cubo # 3 68.70
Cubo # 4 37.30 Cubo # 4 55.20 Cubo # 4 68.90
Cubo # 5 36.50 Cubo # 5 54.10 Cubo # 5 70.60
Cubo # 6 37.00 Cubo # 6 56.30 Cubo # 6 69.30
Promedio 39.20 Promedio 54.95 Promedio 68.20
Fuente: Investigación Propia.
Tabla 58.Resistencia de diseño para mortero 105 Kg/cm2, M-2.
Identificación M-2 Fecha de fabricación 06/09/2016
Resistencia de diseño para mortero 105 Kg/cm2
Muestras edad (7 días) Muestras edad (14 días) Muestras edad (21 días)
# de cubos f´c (Kg/cm2) # de cubos f´c (Kg/cm2) # de cubos f´c (Kg/cm2)
Cubo # 1 125.40 Cubo # 1 138.90 Cubo # 1 153.10
Cubo # 2 126.80 Cubo # 2 136.30 Cubo # 2 146.80
Cubo # 3 120.80 Cubo # 3 135.30 Cubo # 3 148.90
Cubo # 4 118.40 Cubo # 4 132.70 Cubo # 4 150.10
Cubo # 5 129.00 Cubo # 5 137.80 Cubo # 5 154.50
Cubo # 6 119.70 Cubo # 6 138.40 Cubo # 6 148.70
Promedio 123.35 Promedio 136.57 Promedio 150.35
Fuente: Investigación Propia.
86
Tabla 59.Resistencia de diseño para mortero 140 Kg/cm2, M-4.
Identificación M-4 Fecha de fabricación 20/09/2016
Resistencia de diseño para mortero 140 Kg/cm2
Muestras edad (7 días) Muestras edad (14 días) Muestras edad (21 días)
# de cubos f´c (Kg/cm2) # de cubos f´c (Kg/cm2) # de cubos f´c (Kg/cm2)
Cubo # 1 90.30 Cubo # 1 116.10 Cubo # 1 135.60
Cubo # 2 94.20 Cubo # 2 114.50 Cubo # 2 128.30
Cubo # 3 95.60 Cubo # 3 111.30 Cubo # 3 131.60
Cubo # 4 98.30 Cubo # 4 118.80 Cubo # 4 134.10
Cubo # 5 97.70 Cubo # 5 114.10 Cubo # 5 129.80
Cubo # 6 96.50 Cubo # 6 115.70 Cubo # 6 133.70
Promedio 95.43 Promedio 115.08 Promedio 132.18
Fuente: Investigación Propia.
Tabla 33.Resistencia de diseño para mortero 140 Kg/cm2, M-6.
Identificación M-6 Fecha de fabricación 27/09/2016
Resistencia de diseño para mortero 140 Kg/cm2
Muestras edad (7 días) Muestras edad (14 días) Muestras edad (21 días)
# de cubos f´c (Kg/cm2) # de cubos f´c (Kg/cm2) # de cubos f´c (Kg/cm2)
Cubo # 1 80.30 Cubo # 1 102.50 Cubo # 1 120.60
Cubo # 2 77.90 Cubo # 2 96.40 Cubo # 2 124.70
Cubo # 3 82.60 Cubo # 3 104.70 Cubo # 3 118.20
Cubo # 4 83.20 Cubo # 4 102.30 Cubo # 4 125.30
Cubo # 5 74.50 Cubo # 5 100.20 Cubo # 5 122.80
Cubo # 6 76.30 Cubo # 6 95.10 Cubo # 6 119.40
Promedio 79.13 Promedio 100.20 Promedio 121.83
Fuente: Investigación Propia.
87
Tabla 34 Resistencia de diseño para mortero 140 Kg/cm2, M-8.
Identificación M-8 Fecha de fabricación 29/09/2016
Resistencia de diseño para mortero 140 Kg/cm2
Muestras edad (7 días) Muestras edad (14 días) Muestras edad (21 días)
# de cubos f´c (Kg/cm2) # de cubos f´c (Kg/cm2) # de cubos f´c (Kg/cm2)
Cubo # 1 66.90 Cubo # 1 82.70 Cubo # 1 88.00
Cubo # 2 63.30 Cubo # 2 74.60 Cubo # 2 92.80
Cubo # 3 67.80 Cubo # 3 75.40 Cubo # 3 87.20
Cubo # 4 64.50 Cubo # 4 80.60 Cubo # 4 87.80
Cubo # 5 66.70 Cubo # 5 76.20 Cubo # 5 92.20
Cubo # 6 68.40 Cubo # 6 74.30 Cubo # 6 85.40
Promedio 66.27 Promedio 77.30 Promedio 88.90
Fuente: Investigación Propia.
13.2 Material (grava, arena).
Ilustración 3.Grava en Sacos.
88
Ilustración 4.Material para dosificación de Concretos.
Ilustración 5.Batidora para Concreto
89
13.3 Prueba de revenimiento.
Ilustración 6.Prueba de Revenimiento.
Ilustración 7.Cilindros de Acero.
90
Ilustración 8Lubricacion para el encofrado de Concreto.
Ilustración 9.relleno de cilindros con concreto.
91
Ilustración 10.relleno de cilindros con concreto.
Ilustración 11. Desemcofracion de los cilindros de concreto.
92
Ilustración 12. Curado del Concreto.
13.4 Prueba de Compresión.
Ilustración 13.Traslado de los espécimen a la Maquina Universal.
93
Ilustración 14.Colocacion de los Cilindros en la maquina Universal.
Ilustración 15.Prueba de Compresión.
94
Ilustración 16.Maquina Universal.
95
Ilustración 17.Roturas por Compresión de los cilindros.
96
Ilustración 18.Roturas por Compresión de los cilindros
97
Ilustración 19.Materiales para los morteros sin Cal Hidratada.
Ilustración 20.Materiales para los morteros Con Cal Hidratada.
98
Ilustración 21.Batidora.
Ilustración 22.Encomframiento del Mortero.
99
Ilustración 23.Morteros.
Ilustración 24.Ensayo a Compresión de los Morteros.
100
Ilustración 25.Ensayo a Compresión de los Morteros.
Ilustración 26.Prueba de Compresión de los Morteros.
101
Ilustración 27.Laboratorios de Ingeniería Julio y Adolfo López de la Fuente S.J.