analisis del hormigon

Tecnología del Hormigón CIV-218

INDICE0. Cronograma de actividades1. Antecedentes2. Análisis preliminar del proyecto

2.1. Identificación del problema2.2. Justificación del Estudio2.3. Formulación del problema2.4. Objetivo2.5. Análisis del problema2.5.1 Descripción del método a utilizar2.5.2 Fuentes

3. Diseño de Investigación 3.1. Encuestas 3.2. Formato de encuesta 3.3. Tipos de Hormigones3.4. El cemento 3.5. Aridos 3.6. Agua

4. Datos de laboratorios de suelos 4.1. Instrumentos para mecánicas de suelos4.2. Aplicación de la mecánica de suelos 4.3. Operación de tamizado 4.4. Modulo de finura 4.5. Tamaño máximo 4.6. Granulometrías continuas 4.7. Granulometrías discontinua4.8. Granulometrías realizada en laboratorio4.9. Obtención del del peso especifico

5. Preparación de la mezcla5.1.1. Instrumentos para el mercado5.1.2. Reparación del H° 5.1.3. Colocación5.1.4. Compactación5.1.5. Proceso de fraguado5.1.6. Endurecimiento del H°5.1.7. Curado del H°5.1.8. Propiedades de la mezcla del H°5.1.9. Consistencia5.1.10. Rigidez5.1.11. Coherencia 5.1.12. Control de calidad del H°

6. Recolección de información , procesamiento y análisis de dato6.1. Granulometría 6.2. Modulo de granulometría6.3. Contenido de Humedad

7. Dosificación del H°7.1. Preparación del H°7.2. Introducción

7.2.1. Preparación de los materiales componentes del H°


7.3. Lavado del agregado 7.3.1. Amasado del H°

7.4. Preparación del molde de las probetas7.4.1. Introducción 7.4.2. Lavado de las probetas 7.4.3. Secado de las probetas 7.4.4. Puesta de diesel al interior de la probeta 7.4.5. Extracción de las probetas del

7.5. Ensayo del cono de abrams 8. Vaciado de probetas

8.1. Curado de probetas8.2. Ensayo de resistencias mediante la rotura de probetas

9. Costos de de agregados y transporte 10. Conclusiones 11.Recomendaciones 12.Bibliografía

Cronograma de actividades


TEMA DIAS COMIENZO FIN Análisis Teórico 13 22-V-2003 4-V-2003Encuestas 4 5-V-2003 8-V-2003Obtención de Materiales 3 9-V-2003 11-V-2003Granulometría 1 12-V-2003 12-V-2003Peso especifico Cálculos 4 13-V-2003 16-V-2003Calculos 1 17-V-2003 17-V-2003PROBETAS DE 28 DIAS Vaciado 1 21-V-2003 21-V-2003Curado 28 22-VI-2003 18-VI-2003PROBETAS DE 14 DIAS Vaciado 1 21-V-2003 21-V-2003Curado 14 22-VI-2003 04-VI-2003PROBETAS DE 7 DIAS Vaciado 1 21-V-2003 21-V-2003Curado 7 22-V-2003 28-V-2003ROTURA DE PROBETASProbetas de 7 dias 1 29-V-2003 29-V-2003Probetas de 14 dias 1 05-VI-2003 05-VI-2003Probetas de 28 dias 1 19-VI-2003 19-VI-2003Costos 1 20-V-2003 20-V-2003Conclusiones 1 20-V-2003 20-V-2003Recomendaciones 1 20-V-2003 20-V-2003

2. ANTECEDENTES


Breve Historia del Hormigón

Hormigón:

Material de construcción constituido básicamente por rocas de tamaño limitado, que cumplen ciertas condiciones en cuanto a las características mecánicas, químicas y granulométricas, unidas por una pasta aglomerante formada por un conglomerante (cemento) y agua, que permite conseguir piezas de cualquier forma por complicada que sea, con la única limitación de la complejidad del molde a utilizar. Los áridos han contribuido también a la mejora de los hormigones. El conocer la reacción superficial de tipo epitáxico que se produce entre algunos de éstos y la pasta de cemento, ha dado lugar a una mejora importante de la adherencia entre estos materiales.

Origen etimológico

La palabra "hormigón" parece tener su origen en Roma. Plinio habla de los “paries formaceus” de los que deriva la palabra "hormazo" (molde o forma).En 1788 aparece la palabra "hormigón" en el Diccionario de las Nobles Artes para la Instrucción de Aficionados, definiéndola como “Argamasa compuesta de piedrecillas menudas, cal y betún que dura infinito”.

Cronología:

3000 a. JC. Chile. Primeras muestras de hormigón rudimentario que emplea como conglomerante algas calcinadas.

Egipto: Emplearon morteros de yeso y cal en sus monumentos.

120 d. JC. Roma.- Adriano construye el panteón de Roma con una cúpula de 44 m de luz en hormigón aligerada por medio de casetones. En el año 609 se transformó en iglesia de S. Maria de los Mártires.

1817 Francia.- Vicat inventa el sistema de fabricación del cemento.

1897 España .- El ingeniero J. Eugenio Rivera construye numerosas obras en hormigón.

1903.- Perret construye el primer edificio con hormigón armado.

1910.- Se introduce la enseñanza del hormigón armado en la escuela de Ingenieros de Caminos de Madrid.


1913 U.S.A.- Se suministra por primera vez hormigón preparado en central a una obra en Baltimore.

1916.- Se patenta el primer camión hormigonera.

1933.- Eduardo Torroja emplea por primera vez el desencofrado de cúpulas mediante zunchado perimetral.

En la actualidad en países europeos se vio el uso de baldosas cuyo componente principal era el vidrio, el cual fundiéndose a altas temperaturas con los demás componentes de la baldosa forma un bloque sólido y homogéneo altamente resistente al desgaste. El cual nos dio una idea de que el vidrio podría ser un buen componente del hormigón.

Una de las cualidades principales que nos induce abordar este proyecto es poner en práctica los conocimientos adquiridos teóricamente en la asignatura de Tecnología del Hormigón, la cual nos conduce a verificar las propiedades mecánicas y técnicas del hormigón (CBH).

3. Análisis preliminar del proyecto

3.1. Identificación del problemaDebido a la situación económica de nuestro país se hace preponderante el desarrollo de nuevas técnicas de construcción y materiales baratos y accesibles para la población siendo una gran opción el vidrio como material de reciclaje. Por tal motivo se vio la necesidad de comprobar la calidad de los hormigones fabricados con el agregado mas comúnmente utilizado y comparar con un nuevo material que es el vidrio triturado. Para este fin se realizarán ensayos de resistencia a la compresión del hormigón utilizando ambos materiales y utilizando como aglomerante el cemento Pórtland IP-30

3.2. ProblemaAnalizar otros materiales alternativos a los agregados que cumplan las características técnicas del hormigón.

3.3. Justificación de proyecto

En nuestro país se utiliza en su generalidad agregados de canto rodado de diferentes bancos de préstamo, siendo conocida sus propiedades mecánicas en nuestro medio por ser eficientes en la construcción. Buscando otra alternativa de material que sustituya al agregado usaremos el vidrio triturado.

3.3.1. Encuesta


Para tal efecto se realizaron una encuesta y estas estuvieron dirigidas a personas vinculadas con la construcción (Ingenieros, Arquitectos, Contratistas y otras personas entendidos en la materia).

3.3.2. Formato de encuesta

Esta encuesta esta dirigido a personas vinculadas con la construcción de obras civiles y entendidas en la materia concernientes con el hormigón.

La finalidad de esta encuesta es determinar un material distinto al agregado común que proporcione características similares o superiores en cuanto a la obtención de resistencia del hormigón.

Con este motivo le rogamos contestar estas preguntas con absoluta sinceridad. ¿Usted trabaja con hormigón? Si No

¿Que agregados utiliza normalmente en el hormigón? ………………………………………………

¿Cree usted que a estos agregados mencionados pueda sustituir otro componente?

Si No

¿Cúal seria dicho componente? ………………

¿Usted ha utilizado alguna vez el vidrio como componente del hormigón? Si No

¿Cree que el vidrio es una buena opción como componente del hormigón y por que? …………………………………………………………

Si No

¿Cree Ud. que el hormigón con vidrio tenga una buena resistencia? Si No

Agradecemos gentilmente su colaboración.


3.3.3. Resultados de la encuesta

Usted trabaja con hormigón

Todos los encuestados conocen o trabajan con el hormigón lo que nos da un factor de confiabilidad alto en las respuestas de la encuesta.

Que agregados utiliza normalmente en el hormigón

Las respuestas obtenidas nos dan cuatro tipos de agregados utilizados los cuales son:Arena, grava de canto rodado, grava machacada y gravilla.

Estas respuestas nos dan los parámetros de posibles agregados que se pueden cambiar.

Cree usted que a estos agregados mencionados pueda sustituir otro componente

Una mayoría cree que se puede encontrar nuevos componentes para el hormigón.

Cúal seria dicho componente


De todas las respuestas que nos dieron las respuestas mas coherentes fueron las siguientes:

Ladrillo machacado

Arena de Ottawa

Vidrio

Coral

El ladrillo machacado es una buena opción pero en la materia ya se esta realizando este proyecto.

La arena de Ottawa si bien sus características especiales mejorarían bastante el hormigón resultaría demasiada cara su utilización.

El coral es un producto barato fácil de obtener pero esta limitado a lugares cercanos al mar siendo para países mediterráneos muy caro su obtención.

Usted ha utilizado alguna vez el vidrio como componente del hormigón

Este cuadro nos demuestra que el vidrio es totalmente desconocido como componente del hormigón en nuestro medio.

Cree que el vidrio es una buena opción como componente del hormigón y por que

La mayor parte de los encuestados piensan que el vidrio puede ser una buena opción como agregado del hormigón. casi generalizando por que el vidrio tiene altas resistencias mecánicas.

Cree Ud. que el hormigón con vidrio tenga una buena resistencia


Generalizando nuestros encuestados concluyeron que con el vidrio se puede conseguir altas resistencias no obstante algunos opinan que pude ser antieconómico.

Conclusiones. Los resultados de las encuestas realizadas muestran que en el departamento de Chuquisaca, se usan agregados de canto rodado por su eficacia en las construcciones de obras civiles.

Por lo tanto se ve la necesidad de otras alternativas que sustituyan al agregado comúnmente usado y además nuestra propuesta de la sustitución del agregado común por vidrio es factible

3.4. Objetivo del proyecto

3.4.1. Objetivo generalDeterminar la resistencia a la compresión del hormigón con agregado de vidrio triturado y

comparando con el hormigón elaborado con agregado de canto rodado.

3.4.2. Objetivos específicos

Demostrar y comprobar la calidad de los hormigones ensayados, en cuanto a su resistencia.

Observar Si el hormigón elaborado con vidrio triturado presenta mayor trabajabilidad.

Verificar en el campo económico, cuál de estos agregados tiene mayor aceptación.

Ambos hormigones deberán tener las mismas dosificaciones, de tal manera de verificar que los dos agregados cumplan las especificaciones técnicas del hormigón.

4. Fundamento teórico


4.1. Hormigón

El hormigón es el principal material de construcción que se usa en todas las ramas de esta industria.

El hormigón a base de aglomerantes inorgánicos representa un material artificial de piedra, obtenido como resultado de moldear y endurecer una mezcla elegida correctamente constituida por el aglomerante, agua, áridos y aditivos especiales.

La composición de la mezcla de hormigón debe garantizar a éste propiedades prefijadas al frío

La mezcla de hormigón permite ser tratada debidamente para moldear artículos de forma óptima desde el punto de vista de la mecánica de la construcción y la arquitectura.

En virtud de estas ventajas, los hormigones de diferentes tipos y las estructuras de hormigón armado son la base para la construcción industrial.

4.1.1 Tipos de hormigones.

Los más difundidos, como el hormigón simple (cemento, arena, grava y agua), el hormigón armado (cemento, arena, grava, agua, armadura de acero), el hormigón ciclópeo (cemento, arena, grava, agua y piedra).

4.1.2. El cemento En general, se llaman conglomerantes hidráulicos a aquellos productos que, amasados con el agua, fraguan y endurecen tanto expuestos al aire como sumergidos en agua, por ser estables en tales condiciones los compuestos resultantes de su hidratación. Los conglomerantes hidráulicos más importantes son los cementos.

El cemento es un compuesto de alúmina, cal y sílice, pulverizado finamente y con adición posterior de yeso sin calcinar y agua.

Los componentes fundamentales del cemento son: aluminato tricálcico, silicato dicáfcico, ferroaluminato tricálcico y el silicato tricáfcico.

De los cementos naturales y artificiales, son estos últimos los que más se han generalizado por su mejor control y su mayor uniformidad.Los cementos se clasifican en tipos, según sus componentes, y en clases o categorías según su resistencia.Para el proyecto se utilizara el siguiente tipo de cemento

cemento portland ip-30 "líder"CLASIFICACION SEGUN NORMAS BOLIVIANAS

Designación: cemento portland con puzolanaTipo IP : Componentes: Clinker portland mínimo 70% Puzolana máximo 30%..


Categoría 30:Resistencia Media (mínimo 30 MPa. a la compresión a 28 días, en mortero normalizado).

características:- Resistencia mecánica media.- Bajo calor de hidratación.- Menor fisuración y retracción térmica.- Mejor trabajabilidad.- Mayor resistencia a los ataques químicos.- Mayor impermeabilidad.- Mayor durabilidad.

Formas de comercialización:- Bolsas de 50 Kg.- Sistema de distribución a granel.

Recomendado para:- Hormigón armado.- Hormigón armado de gran espesor.- Hormigones en masa.- Presas.- Hormigones en ambientes agresivos.- Prefabricados con curado a vapor.- Elementos estructurales sujetos a fisuración por retracción.- Obras de gran impermeabilidad.- Obras sanitarias.- Cimentaciones.- Pavimentos.- Muros de contención.- Obras expuestas a humedad.- Morteros.- Pisos.- Mamposterías.- Revoques y enlucidos.

Precauciones:- Almacenamiento adecuado y no mayor a dos meses.- Curado prolongado en especial en climas secos y fríos.- Evitar desecación en el período inicial de endurecimiento en climas secos y cálidos.

Especificaciones químicas:

Características químicas Unid.Norma

Boliviana Cemento LiderValor prom.

NB 011Norma NB 061-95Oxido de Magnesio MgO % Max. 6,00 4,76Trióxido de Azufre SO3 % Max. 4,00 1,34Pérdidas por calcinación PPC % Max. 7,00 2,87


Especificaciones físicas:

Características físicas Unid.Norma

Boliviana Cemento LiderValor prom.

NB 011Norma NB 063-95Tiempo inicial de fraguado minutos min. 45 215Tiempo final de fraguado minutos max. 600 370

Norma NB 643-95Expansión (Le - Chatelier C-A) mm. max. 10 1,77

Norma NB 064-95Densidad g/cm3 2,95Norma NB 472-95Superficie específica (Blaine) cm2/g min. 2.600 4.147

Ensayos mecánicos:

Características mecánicas Unid.Norma

BolivianaCemento Pionero

NB 011 Valor prom.Norma NB 0470

Resistencia a la compresión 3 días MPa 16.107 días MPa min. 17 22.60

28 días MPa Min. 30 33.90

4.1.3. Áridos

Generalidades.- Los áridos tales como la Arena y la Grava naturales y por machaqueo pueden emplearse para la confección de hormigones, de acuerdo a las características de resistencia y durabilidad que se exijan para el mismo.

Desde el punto de vista de durabilidad en medios agresivos, deben preferirse los áridos de tipo silíceo, ej gravas y arenas de río o cantera. Y los que provienen de machaqueo de rocas volcánicas, ej Calizas y Dolomitas. Y las volcánicas sueltas, ej.. Pómez, Toba.

No deben emplearse áridos que provengan de calizas blandas, feldespatos, yesos, piritas o rocas friables ni porosas.


Granulometría.- La granulometría se la puede determinar por diferentes métodos:

análisis granulométrico mediante Tamices análisis granulométrico mediante Hidrómetro análisis granulométrico Combinado análisis granulométrico Sifoneado

Análisis granulométrico por tamices.- También llamado análisis mecánico y cuya finalidad es determinar el tamaño de las partículas del suelo.

Este método se usa para suelos gruesos o menores al tamiz 200, asimismo se utilizan un juego de tamices que van desde 4 plg. (10.26 cm), hasta el tamiz 200 (0.074 mm).

Los tamices son de abertura cuadrada, los que corresponden a la serie estándar, en este método la determinación del tamaño de las partículas se lo realiza por vía seca o vía húmeda.

a) Arena.- Es el árido de mayor responsabilidad. A diferencia de la grava, el agua e incluso el cemento puede decirse que no es posible hacer un buen hormigón sin una buena arena. Las mejores arenas son las de río, ya que, salvo raras excepciones, son cuarzo puro, por lo que

no hay que preocuparse acerca de su resistencia y durabilidad. La arena de mina suele tener arcilla en exceso, por lo que generalmente es preciso lavarla. Las arenas de mar, si son limpias, pueden emplearse en hormigón armado, previo lavado con agua dulce.

Las arenas que provienen del machaqueo de granitos, basaltos y rocas análogas son también excelentes, con tal de que se trate de rocas sanas que no acusen un principio de descomposición. Deben rechazarse de forma absoluta las arenas de naturaleza granítica alterada (caolinizacion de los feldespatos).

Las arenas de procedencia caliza son de calidad muy variable. Siempre resultan mas absorbentes y requieren mas cantidad de agua de amasado que las siliceas. Su resistencia al desgaste es baja, por lo que los hormigones sometidos a este efecto por ejemplo en pavimentos deben confeccionarse con arena silicea,al menos en un 30 por 100 de la totalidad de la arena.

La humedad de la arena tiene gran importancia en la dosificación de los hormigones, sobre todo cuando se dosifica el volumen. Por ello es siempre necesario tenerla en cuenta.

La arena no debe contener sustancias perjudiciales para el hormigón.

Prueba de limpieza.- Algunas veces, para probar la arena sucia se debe restregar un poco con la mano y observar la mancha que deja. Una prueba mejor para determinar la cantidad de tierra o arcilla consiste en agitar un puñado de arena en un vaso con agua, donde al asentarse la tierra o arcilla forma una capa separada de la arena. Si el vaso consta de divisiones, será fácil ver la proporción de tierra en el agregado, para lo cuál se deben comparar los gruesos de la capa de tierra con la que forma la arena.

Forma de la arena.- Frecuentemente, se especifica que la forma de la arena sea angular, es decir que sus aristas sean agudas; sin embargo, en diversas pruebas se ha comprobado que los concretos elaborados con arena de partículas redondas dan buenos resultados, como aquellos en los cuales se ha utilizado arena formada por partículas angulares. En caso de emplear arena de río, de lago o de mar, se debe tener cuidado de que sea gruesa y bien graduada.


b) Gravas.- La grava, tal como proviene del banco o la tolva, contiene algo de arena por lo que no se puede emplear solo como grava. En este caso, se debe cernir el material con una malla 3/16 plg. o número 4, después de lo cual los materiales se podrán mezclar en las proporciones debidas. La selección de las gravas es importante porque que su dureza y resistencia depende la fatiga a

la compresión del concreto. Muchas veces se atribuye al cemento el resultado de un mal trabajo, pero lo cierto es que un concreto de baja calidad siempre es el resultado de una agregado o mano de obra defectuosa.

Al conseguir la grava, debe tenerse cuidado de que sea un material bien graduado y que contenga una proporción de partículas de todos los tamaños, desde el mas grande permitido por la clase de obra a efectuar, hasta el mas pequeño que será aproximadamente de 6 mm de diámetro.

Requisitos de la grava.- una buena grava debe ser limpia, graduada, dura y cuando la necesidad lo exija, resistente al fuego y sin arcilla, tierra o impurezas orgánicas por razones iguales a las indicas al estudiar la arena. Además, debe ser graduada para que tenga el menor numero de vacíos, y dura para dar fuerza y resistencia.

Si se requiere un concreto impermeable es evidente que los agregados deben tener esta propiedad. En tra+

bajos de importancia se debe enviar una prueba del material a laboratorio, para que se dictamine su densidad, el contenido de arcilla y limo, su graduación y su resistencia al desgaste.

c) Piedra.- Las piedras dependiendo su tamaño son utilizadas para la construcción de fundaciones, cimientos y estructuras de gran tamaño, por ejemplo para la construcción de puentes, represas, muros de contención, plataformas, etc.. Se consideran piedras a partir de 10.6 cm de tamaño, de las cuales la mas conocida es la piedra

bolon o piedra manzana con un tamaño que oscila entre los 15 a 25 cm. Al igual que los otros agregados dependiendo de el tipo de obra este debe ser cuidadosamente

seleccionado por tamaño, dureza, limpieza y de su lugar de origen. Podemos también considerar para este tipo de construcciones la roca triturada pero con iguales

dimensiones, las cuales serán mayores a 10.6 cm.

4.1.4. Agua

Agua de amasado y agua de curado

Generalidades

El agua de amasado juega un doble papel en el hormigón Por un lado participa en las reacciones de hidratación del cemento, por otro confiere al hormigón la trabajabilidad necesaria para una correcta puesta en obra

La cantidad de agua de amasado debe limitarse al mínimo estrictamente necesario ya que el agua en exceso se evapora y crea una serie de huecos en el hormigón (capilares) que disminuyen su resistencia pero por otra parte no puede disminuirse excesivamente el contenido en agua pues podrían obtenerse masas poco trabajables de difícil colocación en obra La figura 2.1 ilustra este fenómeno en efecto la parte superior del gráfico mdn-a como mejora la trabajabilidad de la masa


al aumentar la cantidad de agua por m3 de hormigón mientras que en la parte inferior puede apreciarse el porcentaje de perdida de resistencia del hormigón correspondiente

Puede retenerse la idea de que cada litro de agua de amasado añadido de masa un hormigón efectúa a una disminución de dos kilogramos de cemento

El agua de curado durante el proceso de fraguado primer endurecimiento del hormigón tiene por objeto evitar la desecación mejorar la hidratación del cemento e impedir una retracción prematura.

Tanto el agua de amasado como el agua de curado deben reunir ciertas condiciones para desempeñar eficazmente su función En general se debe ser más estricta en la aptitud de un agua para curado que en la de agua para amasado Mucho más peligrosa es el agua que recibe el hormigón cuando esta endureciendo porque las reacciones que puede originar ya no actúan sobre una masa en estado plástico además la aportación de sustancias perjudiciales en el agua de amasado es limitada en cantidad se produce de una sola vez sin renovación mientras que la aportación del agua de curado es mucho mas amplia v de actuación mas duradera

Aguas perjudiciales y no perjudicialesUn índice útil de carácter general sobre la aptitud de un agua en la técnica del hormigón es su potabilidad. Las excepciones se reducen casi exclusivamente a las aguas de alta montaña cuya gran pureza les confiere carácter agresivo No obstante algunas aguas manifiestamente insalubres pueden también ser utilizadas, aguas bombeadas de minas (que no sean de carbón), algunas de residuos industriales, aguas pantanosas, etc. Las aguas depuradas con cloro pueden emplearse perfectamente.

Entre otras, no conviene emplear aguas cuyo pH sea inferior a cinco, ni las que contengan aceites, grasas o hidratos de carbono Cuando el agua contiene malenas sólidas en suspensión (limos o arcillas) debe proscribirse su empleo, ya que esos finos disminuyen notablemente Id adherencia pasta – árido

En casos de duda es necesario efectuar análisis para determinar la aptitud de un agua Las limitaciones impuestas por la Instrucción Española

Un criterio práctico mediante el cual puede justificarse que un agua de amasado no altera, perjudicialmente, las propiedades exigibles al hormigón, puede ser el ensayo comparativo de resistencia, a 28 días de los hormigones amasados con el agua en estudio y con un agua potable de buena calidad.

En Estados Unidos, como resultado de una amplia experimentación (cerca de 6.000 ensayos sobre más de 60 aguas diferentes), utilizan a veces aguas de amasado en principio no aptas, si la pérdida de resistencia que producen en el hormigón, apreciada mediante el ensayo comparativo, no supera el 15 por 100. El único riesgo que se corre aplicando este criterio es que pueden existir sustancias nocivas (especialmente cloruros) cuyos efectos se manifiestan solamente a largo plazo.

En fin si es absolutamente obligado emplear un agua sospechosa, convendrá forzar la dosis de cemento (no menos de 350 Kg / m3) y mejorar la preparación y puesta en obra del hormigón.


Agua de mar

No se pueden dar reglas generales acerca del agua de mar utilizada en el amasado de hormigones. En muchos casos se ha empleado con éxito para estructuras de hormigón armado a pesar de su alto contenido en sulfates. La Instrucción Española del Hormigón admite su empleo para hormigón en masa, previniendo acerca de la posible aparición de manchas (eflorescencias producidas por la cristalización de sales) y de la probable caída de resistencia, que puede cifrarse en un 15 por 100 aproximadamente.

El contenido medio en cloruro sódico del agua de mar es del orden de 25 gramos por litro (es decir, unos 15 gramos por litro de ion cloro), lo que la coloca dentro del limite admisible para hormigón en masa y abiertamente fuera para hormigón armado. Las restantes sales están constituidas fundamentalmente por sulfates magnésico, calcico y potásico, con contenidos del orden de 1,50; 1,25 y 1,00 gramos por litro respectivamente, lo que da un total de ion SO^ pró-ximo a los 3 g/1. Estos contenidos bastarían para calificar al agua como perjudicial, pero por una serie de razones de Índole química, su agresividad real es mucho menor de la que tendría un agua no marina con sulfates o cloruros en análogas proporciones.

La presencia de algas en el agua no debe admitirse, ya que impiden la adherencia árido-pasta, provocando posteriormente multitud de poros en el hormigón.

El amasado con agua de mar suele ser especialmente perjudicial cuando el hormigón va a estar en contacto con agua de mar. Por ello es norma de buena práctica amasar siempre con agua dulce los hormigones destinados a obras marítimas. En particular, tos cementos aluminosos, que resisten bien el agua de mar, no deben ser amasados jamás con agua de mar la cual puede provocar, aparte de otros perjuicios, un fraguado relámpago.

Análisis del aguaEn general, las Normas obligan a analizar las aguas solamente cuando no se posean antecedentes de su utilización o en caso de duda. Las limitaciones incluidas en las Normas (en par ticular, en la española) suelen ser prudentes y conservadoras, no siendo raro encontrar en la literatura especializada valores limites más tolerantes.

4.2. Dosificación.

La elección de los materiales y su dosificación tiene por objeto obtener:

Durabilidad satisfactoria para las condiciones de servicio previstas (dependiendo de cada obra).

Resistencia a la compresión requerida. Máxima economía. Se utilizará la menor cantidad de agua posible compatible con las condiciones de

colocación y compactación disponibles, si es necesario se modificará alguna de éstas. Una menor relación agua-cemento da lugar a una mayor resistencia y durabilidad. Reajustar las proporciones según las variaciones del medio físico o la humedad de los

agregados.


En una mezcla de hormigón correctamente elegida el gasto de cemento constituye un 20-15 % y el de los áridos, un 80-85% en masa. Por eso en calidad de áridos, se emplean materiales de piedra locales, a saber arena, grava, piedra machacada, así como productos derivados de la industria como escorias de alto horno granuladas y machacadas.

La dosificación sale de un estudio que se llama estudio de dosificación en base a la calidad de la arena y de las pruebas que se hacen en laboratorio y al tipo de hormigón que se quiere obtener y de acuerdo al tipo de construcción.

Al dosificar un hormigón debe tomarse en cuenta 3 factores fundamentales: resistencia, consistencia y tamaño máximo de árido.

4.3. Preparación del hormigón

En la preparación del hormigón existen 2 formas:

En volúmenes grandes, se mezcla en un mezclador mecánico en hormigoneras con aspas que facilitan el mezclado de los materiales cemento, arena, grava y agua. Cuando no se mezcla bien se disgrega el hormigón produciendo huecos en los vaciados.

También se prepara en talleres especiales de plantas de hormigón armado prefabricados con una dosificación exacta y el mezclado de los materiales iniciales garantizando una masa, también se prepara en centrales automatizadas productores de este material

A mano en obras pequeñas, se mezclan hasta que tenga un color uniforme en toda la fase.

4.4. Colocación

Un buen proceso de colocación es el que tiende al llenado completo de los encofrados, en especial en las esquinas, sin alterar la uniformidad del hormigón.

Cualquier equipo debe asegurar la mínima segregación posible, evitar la evaporación y alteración del hormigón.

No depositar una gran masa en un sólo punto y desplazarlo horizontalmente. El peligro de segregación es mayor, cuanto más grande sea el tamaño máximo del agregado y

más discontinua su granulometría.

4.5. Compactación

Se debe lograr que el hormigón quede definitivamente en los encofrados con la máxima compacidad.

La compactación puede realizarse en forma manual o mecánica


Manual: en estructuras y hormigones convencionales, pero con mezclas de alta fluidez, se compacta por gravedad, complementada con varillado y golpeteo lateral de encofrados.

Mecánica: se logra sometiendo al hormigón a impulsos vibratorios y se realiza en dos etapas, la primera confiere fluidez al conjunto (disminuye la fricción interna) y la segunda elimina el aire atrapado (aparece en la superficie burbujeando).

Excederse en la vibración provoca segregación.

Una compactación deficiente produce:

Abruptas caídas de resistencia. En efecto, un 1% de vacíos provoca una caída de resistencia del orden de 5%.

Aumento de la permeabilidad.

Disminución de la durabilidad del hormigón.

Aumento de las deformaciones provocadas por las cargas.

Todos estos aspectos se hacen críticos cuando mayor es la calidad nominal del hormigón.

4.6. Proceso de Fraguado.

La pasta de cemento preparada, mezclando éste con agua, tiene tres periodos de fraguado. Al principio, durante 1-3 horas. Después de amasar el cemento con el agua, es plástica y se moldea con facilidad. Luego empieza el fraguado que termina entre 5-10 horas después del amasado; en este tiempo la pasta de cemento se hace más espesa, pierde la trabajabilidad, pero su resistencia mecánica todavía es pequeña. La transición de la pasta de cemento espesa al estado sólido indica el final del fraguado y el inicio del endurecimiento que se caracteriza por el incremento notable de la resistencia mecánica, "el endurecimiento del hormigón", siendo favorables las condiciones, dura varios años, hasta la total hidrataci6n del cemento.El término hidratación es el proceso de la reacción del cemento con el agua, que tiene lugar durante su fraguado y endurecimiento.

4.7. Endurecimiento del Hormigón.

La resistencia del hormigón aumenta en consecuencia de los procesos físicos-químicos que tienen lugar durante la reacción del cemento con el agua y que transcurre de manera normal sólo en condiciones ambientales calurosas y húmedas. La reacción del cemento con el agua cesa, si el hormigón se seca o se congela. El secado o la congelación prematura del hormigón empeoran irremediablemente la estructura y las propiedades.


4.8. Curado del Hormigón

El hormigón necesita un curado que crea las condiciones normales sobre todo en el periodo inicial, después de colocado de 15 A 28 días.

Curar significa brindar las condiciones propicias de temperatura y humedad para que continúen los procesos de hidratación del cemento.

El curado se iniciará inmediatamente después que el hormigón haya endurecido lo suficiente, para que su superficie no resulte afectada por el método de curado adoptado.

Existen diferentes formas de curar el hormigón:

Curado con agua por aspersión o inundación (utilizada en el proyecto). Mediante elementos que no ataquen la superficie y retengan la humedad (arena húmeda,

láminas de polietileno blancas o negras, etc.). Compuestos líquidos capaces de formar una membrana que evite la evaporación. Se debe

controlar su efectividad y colocar con sumo cuidado.

4.9. Propiedades de la Mezcla de Hormigón.

Llámese "mezcla de hormigón" a la masa de los componentes de éste racionalmentecompuesta y minuciosamente mezclada antes de que comiencen los procesos de fraguado y endurecimiento.

La composición de dicha mezcla se determina partiendo de las exigencias hacia la propia mezcla.

La composición de la mezcla de hormigón se designa considerando el gasto de materiales por 1 m3 de mezcla compactada, por ejemplo: Cemento (C) 300 kg., agua (A) 180 kg., arena (árido fino) (F) 600 kg., Árido Grueso (G) (piedra machacada o grava) 1200 kg., total 2380 Kg/m3, estos materiales se dosifican en peso, a veces en volumen, que resulta menos exacto, en forma de la relación en masa entre las cantidades de cemento, árido fino y grueso, indicando la relación A/C. La cantidad de cemento se adopta como la unidad, en el ejemplo anterior será 1:2:4 para A/C = 0.6 (en forma general 1:F:G para una A/C determinada).

El principal componente en la mezcla de hormigón es la pasta de cemento. A medida que se desarrolla el proceso de hidratación del cemento, aumenta la dispersidad de las partículas de la fase sólida y crece la capacidad aglutinante y adhesiva de la pasta de cemento.

Al fabricar piezas de hormigón y hormigonado, estructuras monolíticas la propiedad más importante de la mezcla de hormigón es su "docilidad", (también llamada manejabilidad o moldeabilidad), es decir, la capacidad de llenar un molde para el método prefijado de compactación, conservando su homogeneidad.

Poseer buena docilidad que corresponda al método empleado para la compactación.


Como resultado de la compactación (consolidación), la mezcla de hormigón llena el molde; la mezcla compactada deberá tener una estructura homogénea y el mínimo volumen de aire será no más de 2 - 3% (es decir, 20 - 30 dm3 por 1 m3 de hormigón).

Para obtener un hormigón compactado es necesario que la docilidad de la mezcla de hormigón corresponda al método adoptado y a la intensidad de consolidación. Siendo intensa la compactación mecánica.

El procedimiento principal para compactar las mezclas de hormigones es el vibrado, que por el movimiento, los granos de áridos se alojan con compacidad, los espacios entre ellos se llenan de pasta de cemento, y que las burbujas de aire se desalojan hacia afuera.

Para la docilidad se emplean tres índices, a saber :

4.9.1. Consistencia

La movilidad de la mezcla de hormigón, que caracteriza su resistencia estructural, por su consistencia y se define por el asentamiento (en cm.), de un cono truncado, llamado "cono de Abrams" (AC), que mide la consistencia del hormigón; el cono tiene 30 cm. de altura, el diámetro menor D=10 cm y el diámetro mayor D2=20 cm; está fabricado de material metálico con agarraderas, a este cono se le llena con la mezcla de hormigón y se procede al ensayo.


Si el asentamiento del cono es nulo, la docilidad de la mezcla de hormigón se caracteriza por la rigidez.

Si baja 2 cm la mezcla se caracteriza por ser seca, es para encofrados grandes y sencillos, debe vibrarse.

Si baja 5 cm es un hormigón plástico, es para encofrados pequeños y complicados como vigas y columnas.

Si baja 11 cm es un hormigón blando es también para encofrados grandes y sencillos pero sin vibrado, sino picado, se utiliza en cimientos.

Si baja 20 cm. es una mezcla de hormigón fluido, es para encofrados pequeños y complicados de hormigón líquido, no se utiliza el vibrado.

Si baja 25 cm. es una mezcla de hormigón líquido no se debe utilizar.

La movilidad de la mezcla de hormigón se calcula como el promedio de ensayos realizados en una muestra de la mezcla.


4.9.2. Rigidez

La rigidez de la mezcla de hormigón se caracteriza por el tiempo de vibración necesario para aplanar y compactar un cono de mezcla de hormigón, previamente moldeado.

Se utilizará muestras de hormigón rígidas (secos), móviles (plásticas) y coladas (fluidas)

4.9.3. Coherencia

La coherencia de la mezcla de hormigón determina la homogeneidad de la estructura y las propiedades del hormigón.

Es muy importante conservar la homogeneidad de la mezcla de hormigón durante el transporte, la colocación en el molde y la compactación, al someterlo a un esfuerzo creciente, la mezcla de hormigón primero experimenta deformaciones elásticas, pero vencida la resistencia estructural, fluye de manera similar como ocurre con un líquido viscoso, con propiedades del sólido y del líquido auténtico, que tiene lugar al acercamiento de los granos que la integran, y que una parte del agua se exprime hacia arriba y otra parte se acumula bajo los granos del árido grueso.

Se caracteriza por el desprendimiento del agua de dicha mezcla después de su sedimentación.

El factor principal que determina la docilidad de la mezcla de hormigón, es la cantidad de agua de amasado (A kg/m3) que se distribuye entre el cemento y los áridos. La cantidad de agua en la pasta de cemento define las propiedades de la tensión límite de cizallamiento, viscosidad, la movilidad y la rigidez de la mezcla de hormigón.

Esta cantidad de agua se calcula a partir de los índices requeridos de docilidad, en base de tablas y diagramas obtenidos de datos prácticos, considerando el tipo de árido y su tamaño.

La docilidad de la mezcla de hormigón depende tanto de la viscosidad, como del volumen de la pasta de aglomerante (cemento).

La pasta de cemento llena las cavidades entre los granos del árido y forma copas "lubricantes" en la superficie de los mismos, disminuyendo la fricción interior.

4.10. Control de Calidad del Hormigón.

El control de calidad del hormigón en la producción y la determinación de su resistencia mecánica en estructuras, se efectúa aplicando métodos destructivos como el ensayo mediante probetas especiales, que de cada partida de hormigón se sacan muestras cuya cantidad viene prevista en las normas y especificaciones de cada tipo de construcción, en toda obra se tiene que hacer probetas que tienen un diámetro de 15 cm y altura 30 cm., es un cilindro común y corriente que al día siguiente de vaciado se sumerge en agua y a los 7, 14 y 28 días se realizan las pruebas de compresión y flexión.


También existen pruebas sin destrucción como el ultrasonido, radiométrico, etc.

Las probetas se preparan por series: cada serie como regla, está constituida por tres probetas. Para preparar las probetas de control, la muestra de la mezcla de hormigón se escoge de la parte central de la pasta o de una porción de la mezcla. La mezcla de hormigón se compacta en moldes sobre la mesa vibratoria de laboratorio. Las probetas preparadas se mantienen durante no menos de 24 horas en moldes cubiertos por un paño húmedo, e1 aire debe estar a una temperatura de 20+2 ºC, luego de desencofradas se colocan en la cámara de "endurecimiento normal" en la cual se mantiene una humedad relativa del aire no inferior al 95% y una temperatura de 20+2 ºC para su posterior prueba.


La ley de la resistencia del hormigón relaciona la resistencia mecánica con la calidad de los materiales empleados y la porosidad del hormigón.

La resistencia del aglomerante se caracteriza por su marca, la calidad de árido y la porosidad, se determina indirectamente por el valor de la relación A/C, es en realidad la variación de la resistencia en función del volumen de los poros formados por el agua que no reacciona con el cemento.

Según estudios se ha establecido que la resistencia mecánica de un hormigón de compacta colocación es directamente proporcional a la resistencia del cemento e inversamente proporcional a la relación agua cemento (A/C).


5. Rrecolección de información, procesamiento y análisis de datos.

5.1. Granulometría.

Objetivo: Tomando en cuenta la forma irregular geométrica de las partículas de agregados, es obvio que no es simple establecer un criterio numérico individual para definir el tamaño de cada partícula midiendo sus dimensiones.Como sería sumamente difícil medir el volumen de los diferentes tamaños de partículas, se usa de una manera indirecta, cual es tamizarlas por una serie de mallas de aberturas conocidas y pesar los materiales retenidos refiriéndolos en % con respecto al peso total.A esto es lo que se denomina análisis granulométrico o granulometría, que es la representación numérica de la distribución volumétrica de las partículas de los diferentes tamaños.Los valores hallados se representan gráficamente en un sistema coordenado semilogarítmico que permite apreciar la distribución acumulada.El significado práctico del análisis granulométrico de los agregados estriba en que la granulometría influye directamente en muchas propiedades del concreto fresco así como en algunas del concreto endurecido, por lo que interviene como elemento indispensable en todos los métodos de diseño de mezclas.

Equipo: Para el ensayo se utilizo el siguiente equipo

- Balanza sensible al 0.1 gr.

- Juego de tamices correspondiente a la serie estándar ASTM

- Horno de temperatura constante (105º C)

- Brocha para limpiar los tamices

- Vibrador mecánico par tamices

Procedimiento

1) Se toma una muestra representativa de agregado grueso de 10 Kg, 10 Kg de agregado fino y 5 kg de vidrio machacado; se seca al sol o en horno

durante unas 12 horas.

2) Por medio de cuarteos a la muestra mencionada se sacan 4 Kg de grava, 0.978 Kg de arena y 2.094 kg de vidrio se procede al pesado de ambos agregados para así poder realizar el tamizado.

3) Posteriormente se toma las muestras pesadas de arena, graba y vidrio y se empieza el ensayo con esta.


4) Antes de realizar el tamizado se realizó la selección de la serie de tamices más aproximada a la serie estándar ASTM, existente en el laboratorio de Suelos de la Facultad Técnica para el ensayo.

5) Este ensayo se lo realiza juntando ordenadamente los tamices y con ellos en la mano se procede al agitado del conjunto.

6) Luego de realizar el agitado de los tamices se procederá a sacar y separar cada uno de estos; se realiza el pesado de la muestra retenida en cada uno de ellos.

7) La cantidad de cada muestra retenida en los tamices se la pesa en una tara en la balanza de precisión al gramo y estos datos se los anota en una tabla (tabla 1).

8) Una vez terminado el pesado de las muestras con su respectivo anotado se realiza una comprobación de estos porcentajes retenidos en los diferentes tamices con un nuevo ensayo, pero esta vez tamizando tamiz por tamiz y pesando sus respectivos pesos retenidos en la balanza de precisión al gramo.

9) Este mismo proceso se realiza para la grava y el vidrio considerando que estas son más gruesas que la arena, por lo tanto se escoge otra selección de tamices; para su tamizado al igual que en la arena se junta los tamices y se empieza el ensayo, asimismo se realiza la respectiva comprobación tamizando tamiz por tamiz (tabla 2).


10) En todo este proceso se considera el peso de la tara como dato, para luego restar este peso a cada peso registrado, puesto que a cada pesado que se hace en la balanza se incluye el peso de la tara.

11) Con los datos obtenidos en laboratorio se procede a trazar la curva de composición granulométrica del agregado ensayado, en una gráfica que tiene por abscisa, a escala logarítmica las aberturas de las mallas y por ordenadas los porcentajes de material que pasa, a escala aritmética.

12) La curva resultante se compara con la que se tiene en las especificaciones (ASTM C-33).

13) Con los datos obtenidos se obtiene el módulo granulométrico de los agregados.

5.1.1. Módulo granulométrico.

Es un concepto sumamente importante establecido por Duff Abrams el año 1925 y se define como la suma de los porcentajes retenidos acumulativos de la serie estándar hasta el tamiz # 100 y esta cantidad se divide entre 100, el sustento matemático del módulo granulométrico reside en que es proporcional al promedio logarítmico del tamaño de partículas de una cierta distribución granulométrica.Debe tenerse muy en claro que se un criterio que se aplica tanto a la grava como a la arena, pues es general y sirve para caracterizar cada agregado independientemente o la mezcla de agregados en conjunto.La base experimental que apoya al concepto de módulo granulométrico es que granulometrías que tengan igual módulo granulométrico independientemente de la gradación individual, requiere la misma cantidad de agua para producir mezclas de concreto de similar plasticidad y resistencia, lo que lo convierte en un parámetro ideal para el diseño y control de mezclas.


5.2. Contenido de humedad

Objetivo del ensayo: Este ensayo tiene como objeto determinar la cantidad de agua presente en los agregados. Es una característica importante, pues contribuye a incrementar el agua de mezcla en el concreto; razón por la cual se debe tomar en cuenta conjuntamente con la absorción para efectuar las correcciones adecuadas en el proporcionamiento para que se cumplan las hipótesis asumidas.

Equipo:- Tara- Balanza de precisión de 0.1 gr.- Horno - Muestras de arena y grava

Procedimiento:

1) Se toma una determinada muestra de grava y arena.2) Pesar la tara vacía y posteriormente pesar la tara más la muestra, tanto para la grava como

para la arena, con el fin de realizar la respectiva diferencia de pesos3) Posteriormente colocar ambas taras con sus respectivas muestras en el horno a una

temperatura de 140ºC por 24 hrs. 4) Al cabo de este tiempo se volverán a pesar ambas muestras, obteniendo así el peso seco de

cada muestra.5) Una vez obtenidos los pesos secos y húmedos de ambas muestras se procede al cálculo

correspondiente del contenido de humedad. La humedad se expresa de la siguiente manera según ASTM C-566:

Tabla de resultados

5.3. Peso específico

Es el cociente de dividir el peso de las partículas entre el volumen de las mismas sin considerar los vacíos entre ellas.

Objetivo: El objetivo de este ensayo es determinar el peso específico de los agregados (arena y grava).


Equipo:- Una probeta graduada de 500 ml de capacidad.

- Agua destilada

- Tara

- Balanza digital

- Muestras de grava y arena

Procedimiento:

1) Pesar la tara vacía.

2) Pesar la tara más la muestra. De la resta de ambos se obtendrá el peso del suelo.

3) Llenar la probeta de agua destilada hasta 200 ml para la arena y 400 ml para la grava.

4) Introducir la muestra dentro de la probeta y leer el incremento de volumen. De la diferencia de estos, se obtiene el volumen de la muestra.

5) El peso especifico es el cociente de dividir el peso de las partículas entre el volumen de las mismas sin considerar los vacíos entre ellas.

6) Realizar el mismo procedimiento tanto para la grava, el vidrio como para la arena.

Tabla de resultados

5.3.1. Peso específico del cemento


5.4. Dosificación del hormigón

Procedimiento (Norma CEB- Jiménez Montoya)

1) Fijar la resistencia característica del hormigón de acuerdo con las necesidades de la obra y determinar la resistencia media correspondiente.

2) Elegir el tipo de cemento en función ea la clase de obra, la agresividad del medio y las condiciones climáticas. En nuestro caso utilizaremos los dos tipos de cemento ya mencionados.

3) Determinar la relación agua/cemento que corresponde a la resistencia media del hormigón según el tipo de cemento y áridos empleados.

4) Determinar el tamaño máximo del árido, en función de las características de los distintos elementos de la obra.

5) Estudiar la consistencia mas conveniente del hormigón, según la forma de compactación en la obra y , como consecuencia fijar la cantidad aproximada de agua y determinar la cantidad de cemento correspondiente.

6) Establecer la proporción en que se han de mezclarse los áridos disponibles, para que la curva granulométrica del árido total sea la más conveniente al hormigón en estudio.

7) Calcular las cantidades de agua, cemento y áridos necesarios para obtener un metro cúbico de hormigón.

8) Efectuar una masas de prueba para comprobar si el hormigón obtenido tiene las características deseadas y en caso contrario hacer las correcciones necesarias.

5.4.1. Cálculo de dosificación del hormigón con árido de canto rodado.

- Cálculo de la resistencia media

De la tabla 3.1 de Jiménez Montoya Para condiciones buenas :

tipo de cemento a utilizar es cemento Pórtland IP-40

- Relación Agua Cemento


Para IP-40 k = 0.0045

- Tamaño máximo del áridopara losas muy armadas e = 15 cm.Tamaño máximo del árido 40 mm.

- Cantidades de agua y cementoPara una compactación por vibrado con condiciones de ejecución buena, de consistencia plástica y de un tamaño máximo de árido rodado = 40 mm se asumirá 170 litros de agua por metro cubico de Hº según la tabla 3.8 del Jiménez Montoya.El contenido de cemento será:

- Composición granulométrica del árido total

Módulo granulométrico de la arena: mA = 1.978Módulo granulométrico de la grava: mg = 7.636

A partir del módulo granulométrico teórico de Abrams que tiene en cuenta la cantidad de cemento (tabla 3.9 Jiménez-Montoya) se tiene interpolando el siguiente valor:m = 5.82Reemplazando los valores en las ecuaciones, tenemos :

Resolviendo el sistema:X = 32.096 por 100 de arena


Y = 67.904 por 100 de grava

10.6 Proporciones de la mezcla

Las cantidades necesarias de arena y grava se obtienen de las fórmulas:

siendo:A = litros de agua por m3 de Ho C = peso del cemento en Kg por m3 de Hºp = peso específico del Cemento en Kg por lt.G1 y G2 = peso de la arena y de la grava, en kg por m3 de Hºp1 y p2 = pesos específicos reales de la arena y de la grava en kg por lt

reemplazando valores:

resolviendo el sistema:G1 = 619.712 kg_m3G2 =1311.096 kg_m3

Corrección por humedad:

Cemento = 313.075 kgArena húmeda = 619.712 (1+0.0046) = 622.56 kgGrava húmeda = 1311.096 (1+0.0038) = 1316.078 kgAgua = 170 – 2.851 – 4.982 = 162.167 lt

La dosificación por m3 de hormigón por peso será:

Cemento = 313.075 kgAgua = 162.167 ltArena(seca) = 622.56 kg


Grava = 1316.078 kg

5.4.2. Cálculo de dosificación del hormigón con árido de vidrio machacado.

- Cálculo de la resistencia media

De la tabla 3.1 de Jiménez Montoya Para condiciones buenas :

tipo de cemento a utilizar es cemento Pórtland IP-40

- Relación Agua Cemento Para IP-40 k = 0.0030

- Tamaño máximo del áridopara losas muy armadas e = 15 cm.Tamaño máximo del árido 40 mm.

- Cantidades de agua y cementoPara una compactación por vibrado con condiciones de ejecución buena, de consistencia plástica y de un tamaño máximo de árido rodado = 40 mm se asumirá 170 litros de agua por metro cubico de Hº según la tabla 3.8 del Jiménez Montoya.El contenido de cemento será:

- Composición granulométrica del árido total


Módulo granulométrico de la arena: mA = 1.978Módulo granulométrico de la grava: mg = 7.52

A partir del módulo granulométrico teórico de Abrams que tiene en cuenta la cantidad de cemento (tabla 3.9 Jiménez-Montoya) se tiene interpolando el siguiente valor:m = 5.82Reemplazando los valores en las ecuaciones, tenemos :

Resolviendo el sistema:X = 30.675 por 100 de arenaY = 69.325 por 100 de vidrio

10.6 Proporciones de la mezcla

Las cantidades necesarias de arena y vidrio se obtienen de las fórmulas:

reemplazando valores:

resolviendo el sistema:G1 = 607.82 kg_m3G2 =1373.76 kg_m3


Corrección por humedad:

Cemento = 265.36 kgArena húmeda = 584.566 (1+0.0046) = 587.255 kgvidrio = no tiene humedad =1399.300 kgAgua = 190 – 2.689 = 187.311 lt

La dosificación por m3 de hormigón por peso será:

Cemento = 265.363 kgAgua = 187.311 ltArena(seca) = 587.255 kgVidrio = 1399.300 kg

5.5. PREPARACIÓN DEL HORMIGÓN

5.5.1. Introducción

En este acápite se hace mención a todos y cada uno de los pasos seguidos en la preparación de una bueno mezcla para un hormigonado posterior de muy buena calidad que satisfaga los requerimientos mínimos estipulados en la Norma Boliviana del Hormigón a la cual se hizo hincapié en un punto anterior.

Ahora bien para un mejor entendimiento en todo lo referente a la preparación y posterior mezclado del Hormigón se detalla a continuación los pasos seguidos en el mismo:

5.5.2. Preparación de los materiales componentes del hormigón (aglomerante agua y agregados).

Es en este paso donde se procede a la búsqueda del material adecuado para nuestro hormigón, es un paso muy importante pues de éste depende en gran parte la resistencia deseada de acuerdo obviamente a la dosificación de hormigones que ya se realizo con anterioridad.

5.5.3. Lavado de los Agregados.

Luego de la selección del material se procede a un lavado correcto del mismo despojando de este sustancias que pueden ser dañinas o perjudiciales a la hora de comprobar la resistencia deseada de Hº este lavado se lo deberá realizar con agua limpia y potable en lo posible o si no es factible aquello utilizar agua no contaminada.

5.5.4. Amasado del Hormigón.

Una vez preparado el material en la proporción adecuada, vale decir el cemento, agua y los agregados se realiza el amasado del Hº, en este acápite el amasado se lo deberá hacer con todo el


cuidado pertinente ya que habrá que mezclar los materiales en forma rápida para evitar un mezclado malo para posteriormente hacer el vaciado de probetas .

Lo primero que se hace es conseguir una buena mezcladora, luego se introduce el agregado (Áridos) al interior de la misma, se hace girar intempestivamente el cuerpo receptor de la mezcladora, seguidamente se colocará el cemento en proporciones adecuadas y finalmente se pondrá agua al amasado del hormigón.

Es así como se realiza el amasado tomando en cuenta que se vigilar sigilosamente el mismo haciendo girar la mezcladora todo el tiempo que sea necesario para evitar posteriores complicaciones por un mal amasado.

Este amasado también se lo puede realizar en forma manual con polo pero teniendo mucho cuidado en el buen mezclado del mismo.

5.6. Preparación del molde de las probetas.-

5.6.1. Introducción

Este acápite es realmente importante pues el mismo determinará posteriormente la bueno o mala compactación del hormigón, de acuerdo a un chusado correcto o incorrecto se alcanzará o no la resistencia deseada especificada en el marco teórico dentro de la dosificación, ahora bien este vaciado tendrá que cumplir ciertas normas que van desde un lavado correcto de las mismas, un colocado del hormigón propiamente dicho realizado de bueno manera, un curado también en buenos condiciones, etc.

En tal razón el vaciado se lo realizó como sigue:

5.6.2. Lavado de las Probetas

Este lavado se lo realizará de forma correcta con agua limpia, para esto lo primero que se hace es desarmar las probetas cuidadosamente para en forma posterior despojar a las mismas de sustancias impuras como los mismos restos de hormigón de vaciados anteriores ya que estos dificultan una bueno adherencia de la mezcla con las paredes de las probetas y así mismo deterioran el acabado fino de las mismas.

5.6.3. Secado de Probetas

Una vez realizado el lavado de probetas se procede al secado de estas en forma total para no aminorar la resistencia del hormigón.

5.6.4. Puesta de diesel al interior de las Probetas

Luego de realizado el lavado, secado y armado de las probetas se realiza el colocado de diesel al interior de las paredes de los mismas, esto para evitar una cohesión muy fuerte entre las paredes


y el hormigón y para facilitar el desprendimiento violento del mismo para evitar de esta forma daños por desprendimientos en las probetas.

5.6.5. Extracción de las probetas del molde

Las probetas deberán estar en el molde un mínimo de 18 horas, luego de cumplido este lapso se procede a la extracción de las probetas desarmando el molde para evitar posteriores rupturas ó fisuramientos del hormigón, en forma seguida se procede a identificar los diferentes tipos de probetas para que no exista una futura confusión.

5.7. Ensayo del cono de Abrams

Para definir la consistencia de un hormigón se recurre a un método debido a Abrarns, cuya precisión es bastante satisfactoria. Este método recibe el nombre de Slump Test y es conocido como “asentamiento en el cono de Abrams" . Recordando brevemente este ensayo digamos que se hace mediante el cono de Abrams que es una cojo troncoidal de chapa, abierta por ambos extremos y que reposa sobre una chapa plano en su base mayor.

El tronco del cono tiene 0.30m de altura y sus bases miden 0.10m de diámetro la superior y 0.20m la inferior. Para realizar el ensayo se llena la caja de hormigón en tres etapas o capas convenientemente apisonados mediante una varilla metálica y con 30 golpes en cada capa

Se deja reposar durante 4 minutos para que la mezcla asiente normalmente y después se levanta lentamente la caja dejando al hormigón sin sostén lateral midiéndose el asentamiento en centímetros que caracteriza la consistencia del hormigón (Flow Test).

Este ensayo aún con todo la precisión aceptable no permite establecer una cifra exacto para el asentamiento de las distintas gamos de hormigones, pudiendo simplemente determinarlos dentro de los siguientes límites bastante amplios

Consistencia del hormigón asentamiento (cm) Seca 0 - 2 Plástica 3 - 5 Blanda 6 - 9 Fluida 10 - 15

La consistencia del hormigón será la necesario para que, con los métodos de puesta en obra y compactación previstos, el hormigón pueda rodear las armaduras en forma continua y rellenar completamente los encofrados sin que se produzcan coqueras.

Como norma general , y salvo Justificación especial, no se utilizarán hormigones de consistencia líquida, recomendándose los de consistencia plástica, compactados por vibrado. En elementos con función resistente se prohíbe la utilización de hormigones de consistencia líquido.

Los resultados obtenidos en los ensayos de consistencia, deberán quedar dentro de los márgenes de tolerancia que a continuación se indican.


Consistencia del hormigón Tolerancia (cm)Seca 0Plástico ± 1Blanda ± 1Fluida ± 2

Una vez desarrollado todo el marco teórico relacionado con este ensayo, mostramos la siguiente tabla que detalla los resultados obtenidos en nuestra práctica, siguiendo todos los pasos indicados anteriormente.

Tipo del cemento Asentamiento en Cono de Abrams (cm)

Fancesa 3

Coboce 2.5

5.8. VACIADO DE PROBETAS.

La temperatura y la humedad relativa en el ambiente de trabajo deberá ser de 20+2 ºCy 50 % respectivamente.

La preparación de la muestra se realizó para tres moldes por cada tipo de cemento utilizado. Para el vaciado de probetas se procedió de la siguiente manera:

Las paredes internos de los moldes se pasan con una capa de aceite, parafina o diesel; dichos moldes deben estar dispuestos en línea . Se coloca el mortero en una primera capa (aproximadomente hasta la mitad), empezando del molde ubicado a la derecha y en 15 segundos terminado el tercer molde. Luego se espera otros 15 segundos y se inicia la segunda capa de la misma manera que la primera, se vacío aproximadamente hasta las 3/4partes del molde y se espera otros 15 segundos. Finalmente se vacío la tercera capa de tal manera que sobresalgo el mortero del molde, de derecha a izquierda como las anteriores capas , y también esta operación debe concluirse en 15 segundos.

Durante el tiempo de espera (15 segundos aproximadamente), entre capa y copa se debe realizar el vibrado de la mezcla, para nuestro caso el vibrado se realizó de la misma manera que para el ensayo del Cono de Abrams.Una vez vaciada la última capa y realizado el vibrado respectivo se enrasa el mortero, procurando que esta cara de la probeta quede completamente lisa y horizontal

El procedimiento fue el mismo para las tres mezclas que se preparó con los tres tipos de cemento.

Principio de fraguado: Se utiliza la Aguja de Vicat, la cual se ajusta al cero de la escala milimétrica, luego se coloca el molde con la pasta debajo de la aguja y se suelta, la penetración de la aguja se mide cada 10 minutos en diferentes puntos, se debe limpiar la aguja después de cada penetración.


Se tomo como principio de fraguado en el cual la aguja penetra de 3 a 5 mm de la placa inferior.

Fin de fraguado: para la determinación del tiempo final de fraguado se debe usar la placa inferior de la base fraguada, dando la vuelta el molde.

Como tiempo final de fraguado se considera cuando la aguja penetra máximo 1 mm en la pasta fraguado. La penetración de la aguja en la pasta se mide cada 10 minutos en diferentes puntos.

5.9. CURADO DE PROBETAS.

De las operaciones necesarias para la ejecución de elementos de hormigón, posiblemente sea el curado la más importante, por la influencia decisiva que tiene en la resistencia y demás cualidades del elemento final.

Durante el proceso de fraguado y primeros días de endurecimiento, se producen pérdidas de agua por evaporación, creándose una serie de huecos o capilaridades en el hormigón que disminuye su resistencia. Para compensar estas pérdidas y permitir que se desarrollen nuevos procesos de hidratación con aumento de resistencias, el hormigón debe curarse con abundancia de agua

El agua de curado debe ser apta para el fin que con ella se persigue.

Los procedimientos mas comúnmente empleados para curar el hormigón se han expuesto en el apartado anterior. Como es obvio, la duración e intensidad del curado dependen, fundamentalmente, de la temperatura y humedad del ambiente, así como de la acción del viento y del soleamiento directo. Como idea general y para unes condiciones medias diremos que, con cemento portland normal y para elementos de hormigón armado, el período de curado mínimo debe ser de 7 días, plazo que puede reducirse a la mitad si el cemento es de altas resistencias iniciales. Por el contrario, hay que aumentarlo a 15 días cuando se trate de cementos lentos o de elementos de hormigón en masa

Cuando se hormigona en tiempo seco o cuando las superf icies del hormigón van a estar en contacto con aguas o infiltraciones salinas, alcalinas o sulfatadas, los periodos de curado anteriormente citados deben aumentarse a un 50%.

En general y de acuerdo con las recomendaciones del comité Europeo del Hormigón,El proceso de curado debe prolongarse hasta que el hormigón haya alcanzado el 70'/, de su resistencia de cálculo.

Modernamente, el curado por aportación de humedad se sustituye a menudo por el empleo de productos de curado, que protegen la superficie del hormigón e impiden la evaporación del agua interno del mismo. Se emplean para ello distintos tipos de recubrimientos a base de aceites, resinas, plásticos, etc. Estos tratamientos son muy eficaces. Conviene que los productos sean coloreados para apreciar su reparto, siendo preferible el color blanco que reflejan los rayos


solares. Su aplicación debe hacerse desde el momento en que ha refluído la lechada y ésta comienzo a perder su brillo.

Este curado es muy importante pues de ello depende mucho el alcanzar la resistencia deseada, consiste en introducir las probetas en estanques, turriles, o cualquier recipiente que sobrepase la altura de los probetas, estos recipientes deberán estar repletos de agua

Las probetas deberán estar en el recipiente un tiempo estipulado dependiendo a que tiempo se quiere comprobar la resistencia de las probetas (Por lo general 7,14,21 y 28 días).

5.10. Ensayo de resistencias mediante la rotura de probetas

5.10.1. Resistencia obtenida a los 7 días




5.10.4. Resistencia calculada para los 28 días.

*Formula para la corrección de la resistencia del hormigón a los 28 días en base a resistencias obtenidas experimentalmente menores a 28 días:

Donde:F = factor para un tiempo menor a 28 días.T = Número de días menores a 28 días.Rt = Resistencia obtenida en laboratorio.R28 = Resistencia a los 28 días.

5.10.5. Representación Grafica de la Resistencia Vs Tiempo.

DIAS (X) RESISTENCIAS (Y)

0 0 07 195,55 72,36


14 232,67 170,6328 241,45 180,75

6. Conclusiones

- En los resultados obtenidos de los ensayos de rotura de probetas, no se pudo lograr la resistencia característica propuestas inicialmente en el presente proyecto. - La resistencia a los 28 días, es aproximada a la resistencia característica.- Comparando la resistencia de los dos tipos de hormigones ensayados de vidrio triturado y canto rodado, se observo que existe una gran diferencia entre estos dos hormigones siendo que el de vidrio tiene menor resistencia que el de canto rodado.- Se demostró que el hormigón compuesto de vidrio triturado no es apto para la fabricación de hormigones por su baja resistencia y por su poca adherencia con los componentes del hormigón. - El hormigón de canto rodado es el mas efectivo y resistente comparado con otros agregados.

7. Recomendaciones- Después de la experiencia obtenida en el manejo del vidrio como componente del hormigón no se recomienda su uso por su dificultad de manipuleo y peligrosidad.- Se debe tomar en cuenta que el contenido y absorción de humedad será nula por lo que no se realizara ninguna corrección al respecto.- En el caso de utilizar vidrio triturado como componente del hormigón se recomienda que este sea esmerilado y no así liso.

8. Bibliografía

- J. Montoya HORMIGÓN ARMADO TOMO I, Ed 12°, Gili S.A., Barcelona, España, 1987.- Fábrica Nacional de Cemento S.A., CARTILLA DEL CONSTRUCTOR , Sucre, Bolivia, 1996.

analisis del hormigon

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