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UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO

UNT

UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO

FACULTAD DE CIENCIAS AGROPECUARIAS

ESCUELA PROFESIONAL DE

INGENIERÍA AGRÍCOLA

“Estudio comparativo de la Influencia del plástico (PET) en la resistencia

a la compresión y durabilidad del concreto reciclado y concreto

convencional”

TESIS

PARA OPTAR EL TÍTULO PROFESIONAL DE

INGENIERO AGRÍCOLA

AUTOR: Aquino Castro, Yordy Jhoan

ASESOR: MSc. Cabanillas Agreda, Carlos Alberto

TRUJILLO- PERÚ

2019

Biblioteca Digital - Direccion de Sistemas y Comunicaciones

Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-ca/2.5/pe/

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PRESENTACION

SEÑORES MIEMBROS DEL JURADO:

En cumplimiento a las disposiciones vigentes contenidas en el Reglamento de Tesis

Universitaria de la Escuela Profesional de Ingeniería Agrícola, someto a su elevado criterio

la tesis titulada “Estudio comparativo de la Influencia del plástico (PET) en la

resistencia a la compresión y durabilidad del concreto reciclado y concreto

convencional” con el propósito de optar el título profesional de Ingeniero Agrícola.

Trujillo, Junio del 2019

Br. Yordy Jhoan Aquino Castro



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DEDICATORIA

A Dios por sobre todas las cosas, por su gran

misericordia y su infinita bondad, por regalarme

una hermosa familia y una gran profesión,

teniendo en cuenta que sin el nada puedo hacer,

y reconociendo que toda inteligencia y sabiduría

vienen de Dios “El principio de la Sabiduría es

el temor a Jehová”

A mis padres Manuel y María, y a mi

hermana Rosa; por todo apoyo que me

brindaron desde pequeño, su amor, sus

cuidados y ser las primeras personas a las

que puedo acudir en tiempos difíciles,

gracias por brindarme la vida y ahora darme

la mejor herencia que pude recibir, mi

carrera profesional.

A mis abuelos José y Angélica. quienes me

formaron con buenos principios y me inculcaron

los buenos valores desde mi niñez, en especial a

mi abuela que a pesar de que ya no está

físicamente conmigo sé que desde arriba me da

las fuerzas para cumplir con mis metas.

A Cecilia Córdova quien ha sido pieza

fundamental en la realización de este

proyecto, por su ayuda incondicional y por

estar aun cuando no se creía posible, sin su

ayuda este proyecto hubiese tomado un poco

más de tiempo.




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AGRADECIMIENTO

Agradezco a Dios padre por su infinito amor y misericordia, por ser mi guía y mi sustentador,

por regalarme una hermosa familia y además darme la oportunidad de ser un profesional,

reconociendo en todo momento que Dios es el dueño de toda sabiduría e inteligencia “No se

vanaglorie el hombre en su propia sabiduría” porque “El principio de la sabiduría es el temor

a Jehová”

A la querida Universidad Nacional de Trujillo, por cobijarme en sus prestigiosas aulas

durante 5 años, a toda la familia de la facultad de Ciencias Agropecuarias y en especial a la

Escuela de Ingeniería Agrícola, al director el MSc. Jorge Arturo Villanueva Sánchez, a la

Secretaria, la señorita Aimé Quiñonez Castro, y a todos los docentes que pertenecen a nuestra

prestigiosa universidad, por sus consejos, sus enseñanzas y cada uno de los valores que me

inculcaron

A mi asesor el M.Sc. Carlos Alberto Cabanillas Agreda por su orientación en este proyecto,

gracias por su colaboración desinteresada y por su gran labor como docente; además por su

amistad y por los sabios consejos durante este tiempo, anhelo de todo corazón que siga

muchos años contribuyendo al desarrollo de nuevos profesionales en nuestra carrera.

A mi familia en general por ser mi motivación día a día, a mis padres Manuel y María por

darme la oportunidad de ser un profesional y regalarme la mejor herencia del mundo; a mi

hermana Rosa Angélica por ser mi motivo de ser siempre una mejor persona y poderla guiar

en su vida profesional; a mis abuelos José y Angélica, por hacer de mí una mejor persona

cada día, gracias por los valores que me inculcaron desde pequeño.

Y por supuesto a todos mis amigos y compañeros de la universidad quienes me acompañaron

durante estos 5 años, gracias por todas las risas, por todas las bromas y por todas las

enseñanzas, me llevo un pedacito de cada uno de ustedes, grandes personas y grandes

profesionales; en especial a Cecilia Córdova quien me acompaño de forma incondicional

durante este tiempo, hasta llegar a cumplir la meta deseada.




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RESUMEN

Conocido el problema del crecimiento exacerbado de residuos perjudiciales para el medio

ambiente como el plástico, o residuos de materiales aparentemente inofensivos como el

concreto, crece la necesidad de buscar alternativas para la sostenibilidad y mitigación del

impacto ambiental. Es por ello que en el presente estudio comparativo se evalúa la influencia

que tiene la incorporación del plástico “tereftalato de polietileno” dentro de un concreto

elaborado de forma convencional y un concreto que ya tiene previamente incorporado

residuos de construcción y demolición (RCD).

La finalidad de este estudio es determinar la combinación apropiada (expresada en términos

porcentuales) que puede reemplazar parcialmente al agregado grueso en el diseño de una

mezcla convencional, para ello se utilizaron porcentajes de reemplazo de 1, 2, 5 y 10%

tomando en cuenta la diferencia de pesos volumétricos entre el agregado grueso con el

plástico, junto a una dosificación para concreto de 210 kg/cm2 con cemento Portland Tipo

MS, agregado grueso y agregado fino de canteras aledañas y con una relación a/c de 0.5,

regidos bajo los criterios recomendados por el Diseño de Mezclas ACI 211.

Se realizaron ensayos de asentamiento en estado fresco regidos por la norma, además de

realizar tres ensayos con probetas de 20*10 cm para poder determinar la resistencia a la

compresión bajo la norma, se realizaron tres ensayos con pequeñas probetas de 5*10 cm para

determinar la durabilidad a la abrasión bajo la norma; para ambos ensayos se analizaron a

edades de 7, 14, 21 y 28 días de curado.

Al finalizar los estudios de la incorporación de plástico en ambos concretos se observaron

muchas diferencias importantes en el comportamiento del tanto en estado fresco como en

estado endurecido; así que se pudo determinar que el porcentaje que cumple con todos

parámetros mínimos de resistencia es de 1% de concreto convencional más plástico, ya que

presenta una mayor trabajabilidad en estado fresco, así como una mayor resistencia a la

compresión frente a las otras proporciones y por ende una mayor durabilidad a la abrasión.

Palabras claves: Concreto, Resistencia, Compresión, Durabilidad



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ABSTRACT

Known the problem of the exacerbated growth of waste harmful to the environment such as

plastic, or waste of seemingly harmless materials such as concrete, the need to find

alternatives for sustainability and mitigation of environmental impact grows. That is why in

the present comparative study the influence of the incorporation of plastic "polyethylene

terephthalate" into a conventionally made concrete and a concrete that has previously

incorporated RCD is evaluated.

The purpose of this study is to determine the appropriate combination (expressed in

percentage terms) of plastic "polyethylene terephthalate" and RCD that can partially replace

the coarse aggregate in the design of a conventional mixture, for which replacement

percentages of 1 were used. 2, 5 and 10% taking into account the difference in volumetric

weights between coarse aggregate and plastic, together with a concrete dosage of 210 kg /

cm2 with MS Type Portland cement, coarse aggregate and fine aggregate from nearby

quarries and with a ratio a / c of 0.5, governed by the criteria recommended by the ACI 211

Mix Design.

Fresh settling tests were carried out governed by the ASTM C143 standard, in addition to

three tests with 20 * 10 cm specimens to determine the compressive strength under ASTM

C39, three tests were carried out with small specimens of 5 * 10 cm to determine abrasion

durability under ASTM C1747; for both tests (ASTM C39 and ASTM C1747) were analyzed

at ages of 7, 14, 21 and 28 days of curing.

At the end of the studies of the incorporation of plastic in both concretes, many important

differences were observed in the behavior of both fresh and hardened state; so it was

determined that the percentage that meets all minimum parameters of resistance is 1% since

it has greater workability in the fresh state, as well as a greater resistance to compression

compared to the other proportions and therefore greater durability to the abrasion.

Keywords: Concrete, Resistance, Compression, Durability



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INDICE

PRESENTACION ................................................................................................................ i

JURADO DICTAMINADOR ............................................... ¡Error! Marcador no definido.

DEDICATORIA .................................................................................................................. ii

AGRADECIMIENTO ........................................................................................................ iv

RESUMEN .............................................................................................................................

ABSTRACT ...........................................................................................................................

I. INTRODUCCIÒN ....................................................................................................... 1

1.1 REALIDAD PROBLEMÁTICA ............................................................................... 1

1.2 JUSTIFICACIÒN ...................................................................................................... 3

1.3 OBJETIVO: ............................................................................................................... 4

1.3.1 Objetivo General: ............................................................................................. 4

1.3.2 Objetivos Específicos: ...................................................................................... 4

II. REVISIÓN DE LITERATURA ................................................................................. 5

2.1 ANTECEDENTES DE LA INVESTIGACIÓN .................................................... 5

2.1.1 Antecedentes internacionales ........................................................................... 5

2.1.2 Antecedentes Nacionales .................................................................................. 7

2.1.3 Antecedentes Locales ....................................................................................... 7

2.2 BASES TEORICAS ................................................................................................. 8

2.2.1 GENERALIDADES DEL CONCRETO ....................................................... 17

2.2.2 MATERIALES PARA LA ELABORACIÓN DEL CONCRETO ................ 18

A. CEMENTO .............................................................................................................. 18

B. AGREGADOS ........................................................................................................ 28

C. AGUA PARA LA MEZCLA .................................................................................. 37

D. PLASTICO PET (TEREFTALATO DE POLIETILENO) ..................................... 38

E. RESIDUOS DE CONSTRUCCIÓN Y DEMOLICIÓN ......................................... 39

2.2.3 PROPIEDADES DEL CONCRETO ............................................................. 41

A. DISEÑO DE MEZCLAS ........................................................................................ 41



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B. PROPIEDADES DEL CONCRETO EN ESTADO FRESCO ................................ 42

C. PROPIEDADES DEL CONCRETO EN ESTADO ENDURECIDO ..................... 45

D. FACTORES QUE AFECTAN LA RESISTENCIA DEL CONCRETO ................ 48

2.2.4 DURABILIDAD DEL CONCRETO ............................................................. 50

A. CAUSAS DE LA DURABILIDAD INADECUADA ............................................ 50

B. TRANSPORTE DE FLUIDOS EN EL CONCRETO............................................. 51

C. METEORIZACIÓN ................................................................................................ 51

D. ABRASIÓN ............................................................................................................. 52

E. EROSIÓN Y CAVITACIÓN: ................................................................................. 53

2.3 TERMINOLOGIA ................................................................................................ 54

2.3.1 Agregados ....................................................................................................... 54

2.3.2 Granulometría ................................................................................................. 55

2.3.3 El tamaño nominal máximo. .......................................................................... 55

2.3.4 Tamaño Máximo ............................................................................................ 55

2.3.5 El módulo de finura ........................................................................................ 55

2.3.6 Tereftalato de Polietileno (PET). ................................................................... 55

2.3.7 Residuos de Construcción y Demolición ....................................................... 56

2.3.8 El concreto reciclado ...................................................................................... 56

2.3.9 Diseño de Mezclas ......................................................................................... 56

2.3.10 Trabajabilidad ............................................................................................ 56

2.3.11 Resistencia a la Compresión ...................................................................... 56

2.3.12 Durabilidad del Concreto ........................................................................... 57

2.3.13 Abrasión ..................................................................................................... 57

III. MATERIALES Y MÉTODOS ................................................................................. 58

3.1 MATERIAL ........................................................................................................... 58

3.1.1 Ubicación Geográfica: .................................................................................... 58

3.1.2 Institución: ...................................................................................................... 58

3.1.3 Población ........................................................................................................ 58



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3.1.4 Muestra ........................................................................................................... 58

3.1.5 Equipos ........................................................................................................... 59

3.1.6 Recursos Computacionales ............................................................................ 60

3.2 MÉTODO ............................................................................................................... 60

3.2.1 DISEÑO DE EXPERIENCIA: ....................................................................... 60

3.2.1.1 Diseño General: ................................................................................................. 60

3.2.1.2 Experimento Factorial ....................................................................................... 60

3.2.1.3 Análisis Estadístico ........................................................................................... 63

3.3 TÉCNICAS ............................................................................................................. 65

3.3.1 Diagrama de Flujo del Procedimiento ............................................................ 65

3.4 PROCEDIMIENTOS ............................................................................................ 66

3.4.1 Trabajo de Campo .......................................................................................... 66

3.4.1.1 Recolección, selección y Trituración ................................................................ 66

3.4.2 Trabajos de Laboratorio ................................................................................. 66

3.4.2.1 Caracterización de los Agregados ..................................................................... 66

3.4.3 Trabajo de Gabinete: ...................................................................................... 79

3.4.3.1 Diseño de Mezclas (ASTM C109) .................................................................... 79

3.4.3.2 Diseño experimental Arreglo combinatorio con bloques al azar. ..................... 81

IV. RESULTADOS .......................................................................................................... 84

4.1 Determinación de la Caracterización de los Agregados ................................. 84

4.2 Elaboración del Diseño de Mezclas ............................................................... 87

4.3 Determinación de la consistencia del concreto (Cono de Abrahams) ............ 88

4.4 Determinación de la Resistencia a la Compresión del Concreto ................... 89

4.5 Determinación de la Durabilidad del Concreto .............................................. 91

4.6 Análisis de los Datos Estadísticos .................................................................. 93

V. DISCUSIÓN ............................................................................................................... 96

5.1. Caracterización de los Agregados ........................................................................... 96

a) Granulometría de los Agregados......................................................................... 96



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b) Peso específico y Absorción de los Agregados .................................................. 96

c) Porcentaje de Humedad de los Agregados .......................................................... 97

d) Peso Unitario de los Agregados .......................................................................... 97

5.2. Diseño de Mezclas ................................................................................................... 98

5.3. Determinación de la consistencia del concreto (Cono de Abrahams) ..................... 99

5.4. Determinación de la Resistencia a la Compresión del Concreto ........................... 100

5.5. Determinación de la Durabilidad del Concreto ..................................................... 101

5.6. Análisis de Datos Estadístico ................................................................................. 102

VI. CONCLUSIONES ................................................................................................... 104

VII. RECOMENDACIONES ......................................................................................... 107

VIII. ............................................................................................................. REFERENCIAS

BIBLIOGRAFICAS: .................................................................................................... 108

IX. ANEXOS

Anexo 9.1 CARACTERIZACIÓN DE LOS AGREGADOS

Anexo 9.1.1 Granulometría del Agregado Fino (NTP 400.012)

Anexo 9.1.2 Granulometría del Agregado grueso convencional:

Anexo 9.1.3 Granulometría del Agregado grueso reciclado:

Anexo 9.1.4 Contenido de Humedad de los Agregados (ASTM C566)

Anexo 9.1.5 Peso Unitario compactado de los Agregados (ASTM C29)

Anexo 9.1.5.1 Peso unitario Suelto Seco (PUSS)

Anexo 9.1.5.2 Peso unitario Suelto Compactado (PUSS)

Anexo 9.1.6 Peso Específico y Absorción

Anexo 9.1.6.1 Peso específico del agregado Fino (ASTM C128)

Anexo 9.1.6.2 Peso específico del agregado Grueso (ASTM C127)

Anexo 9.2 DISEÑO DE MEZCLAS

Anexo 9.2.1 Diseño de Mezclas para Concreto convencional + plástico

Anexo 9.2.2 Diseño de Mezclas para Concreto Reciclado + plástico

Anexo 9.3 ENSAYOS EN EL COCNRETO



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Anexo 9.3.1 Ensayos del Concreto en estado Fresco

Anexo 9.3.2 Ensayos del Concreto en estado Endurecido

Anexo 9.3.3 Ensayo de Resistencia a la Abrasión.

Anexo 9.4 ANALISIS DE DATOS ESTADISTICOS



Anexo 9.4.3 Comparativo de resistencia a la Compresión en 1%




Anexo 9.4.7 Comparativo de resistencia a la Abrasión en 1%




Anexo 9.5 NORMATIVIDAD VIGENTE UTILIZADA

Anexo 9.6 PANEL FOTOGRÁFICO



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INDICE DE GRAFICOS

Gráfico 1 Factores básicos en el proceso de selección de la mezcla ................................... 42

Gráfico 2 Correspondencia entre las relaciones de resistencia y densidad ......................... 44

Gráfico 3 Comparación entre resistencia relación a/c para concreto .................................. 46

Gráfico 4 Ganancia relativa de resistencia con el tiempo en concretos .............................. 47

Gráfico 5 Efecto de las condiciones de humedad durante el curado .................................. 49

Gráfico 7 Curva granulométrica del agregado grueso convencional ................................. 85

Gráfico 6: Curva granulométrica de agregado fino ............................................................. 85

Gráfico 8: Curva granulométrica de agregado grueso reciclado ......................................... 85

Gráfico 9 Asentamiento del concreto con solo plástico ...................................................... 88

Gráfico 10 Asentamiento del concreto reciclado más plástico............................................ 88

Gráfico 11 Resistencia a la compresión de concreto plástico ............................................ 89

Gráfico 12 Resistencia a la compresión de concreto reciclado más plástico ..................... 90

Gráfico 13 Durabilidad del concreto con adición de solo plástico ...................................... 91

Gráfico 14 Durabilidad del concreto reciclado + plástico .................................................. 92



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INDICE DE TABLAS

Tabla 1. Materiales y sus Variables ..................................................................................... 18

Tabla 2. Componentes del Cemento .................................................................................... 21

Tabla 3. Composición típica calculada de los diferentes tipos de cemento ........................ 24

Tabla 4. Resistencia relativa aproximada del concreto según el tipo de cemento .............. 24

Tabla 5. Resistencia a la compresión mínima los diferentes tipos de cemento ................... 27

Tabla 6 Clasificación de los agregados según su masa ....................................................... 29

Tabla 7 Clasificación de los agregados según el tamaño de sus partículas. ........................ 30

Tabla 8 Clasificación de forma de partículas ...................................................................... 31

Tabla 9. Módulo de Finura .................................................................................................. 32

Tabla 10. Peso Específico de agregados .............................................................................. 33

Tabla 11. Resistencia a la compresión de rocas utilizadas comúnmente como agregados . 35

Tabla 12. Pruebas usadas para evaluar el concreto en estado fresco ................................... 43

Tabla 13. Factores en el proyecto ........................................................................................ 60

Tabla 14. Diseño del experimento con adición plástico (tereftalato de polietileno) PET ... 61

Tabla 15. Factores dentro del experimento ......................................................................... 61

Tabla 16. Diseño de experimento con adición de plástico y RCD ...................................... 62

Tabla 17. Factores dentro del experimento ......................................................................... 62

Tabla 18. Análisis de varianza para el modelo bifactorial con repeticiones ....................... 64

Tabla 19. Capacidad de recipiente dependiendo del TMN ................................................. 67

Tabla 20. Pesos específicos del agua ................................................................................... 67

Tabla 21. Tamices para agregado fino................................................................................. 72

Tabla 22. Formato de cálculo para el análisis granulométrico del agregado fino ............... 73

Tabla 23. Tamices para agregado grueso ............................................................................ 73

Tabla 24. Límites máximos y mínimos para el agregado grueso ........................................ 74

Tabla 25: Caracterización de los agregados naturales y reciclados) ................................... 84

Tabla 26: Dosificaciones para la elaboración de concreto solo plástico ............................. 87

Tabla 27: Dosificaciones para la elaboración de concreto reciclado + plástico .................. 87

Tabla 28. Ensayo de la resistencia a la compresión en concreto solo PL............................ 89

Tabla 29 Ensayo de la resistencia a la compresión en concreto reciclado +plástico .......... 90

Tabla 30. Ensayo de abrasión en concreto con solo plástico............................................... 91

Tabla 31. Ensayo de abrasión en concreto reciclado + plástico .......................................... 92

Tabla 32 Análisis Estadístico de Asentamiento concreto solo con PL................................ 93



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Tabla 33 Análisis Estadístico de Asentamiento concreto RCD+PL ................................... 93

Tabla 34 Análisis Estadístico de Resistencia a la compresión de concreto solo con PL ... 94

Tabla 35 Análisis Estadístico de Resistencia a la compresión de concreto con RCD+PL .. 94

Tabla 36 Análisis Estadístico de Resistencia a la abrasión de concreto solo con PL......... 95

Tabla 37 Análisis Estadístico de Resistencia a la abrasión de concreto con RCD+PL ....... 95



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INDICE DE FIGURAS

Figura 1 Representación Esquemática de la fabricación del cemento................................ 20

Figura 2. Relación entre las resistencias del mortero y de concreto.................................... 27

Figura 3. Relación entre contenido de vacíos de la arena en un estado suelto y el agua

requerida para el concreto.................................................................................................... 36

Figura 4. Procedimiento para la elaboración de probetas .................................................... 77



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I. INTRODUCCIÒN

1.1 REALIDAD PROBLEMÁTICA

Conocida la situación ambiental en la que se encuentra el planeta actualmente, vivimos

una época ligada estrechamente a salvaguardar los intereses del mismo, los ya conocidos

cambios climáticos o incluso los fenómenos naturales conocidos en nuestra región, han

hecho que se empiece a tomar conciencia de las consecuencias que podemos llegar a

tener si seguimos contaminando como lo hemos hecho hasta ahora, por lo que buscamos

alternativas para contrarrestar y remediar este daño; alternativas como el reciclaje,

rehusó y sustitución de materias primas han cobrado mucha importancia en los últimos

años, teniendo una gran aceptación dentro de nuestro rubro.

Teniendo en cuenta que en la actualidad uno de los problemas más críticos que afronta

nuestro planeta es la contaminación ambiental y que parte importante de esta es

ocasionada por el acelerado crecimiento de la construcción, añadiendo como un valor

importante el uso exacerbado de plásticos, la práctica de reciclaje y reutilización de

residuos de construcción y demolición (RCD) ha cobrado mucha relevancia en la última

década, incluso se puede asegurar que el uso de productos reciclados en la producción

de nuevos materiales de construcción es casi una obligación; y además el reconocer que

los recursos naturales no renovables se están extinguiendo, debe ser una razón

motivadora para que expertos en reciclaje se vean en la necesidad de buscar diferentes

maneras de reutilizar estos elementos para poder crear infraestructura de alta calidad

con alternativas diferentes a las tradicionales.

En nuestra provincia la construcción de edificios mayores de 4 pisos ha crecido en un

30%, además el incremento de remodelaciones o ampliaciones de viviendas se han visto

aumentadas en un 35%, datos que nos muestran claramente que hemos experimentado

un crecimiento acelerado en el rubro de la construcción, pero no todo es beneficioso en

este campo; paralelo a ello se produce una preocupación en autoridades y pobladores,

la recolección de residuos de construcción y demolición ascienden aproximadamente a

225,000.00 kg diarios, cantidad realmente alarmante (SEGAT, 2014).



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Hay que agregar que Trujillo no cuenta a la fecha con un lugar destinado para la

disposición final de los RCD, y es por ello que los propietarios irresponsablemente

depositan sus residuos en espacios públicos y en algunas ocasiones en patrimonios

privados e incluso en el patrimonio arqueológico de CHAN-CHAN, lo cual puede ser

perjudicial no solo para la calidad ambiental sino también para la imagen que proyecta

nuestra provincia (SEGAT, 2014).

Otro aspecto que influye en demasía a la contaminación ambiental está estrechamente

relacionado con el consumo exacerbado de plásticos. Estudios demuestran que ingresan

aproximadamente 80,357.00 kg de plásticos diarios, lo que significa el 10% del total de

residuos sólidos que ingresan al botadero El Milagro; ante esta problemática tenemos

que señalar la falta de cultura de reciclaje que se tiene en nuestro país en general, según

el Diario Gestión en su edición publicada el 10 de setiembre del año 2017 señala que

solo el 25% de residuos sólidos es reciclado y además advierte que del total solo el 1.9%

es plásticos reciclado (SEGAT, 2014).

El concreto es el segundo material más consumido a nivel mundial después del agua y

lo encontramos en todos lados, además de ser el más utilizado por sus características

adaptables a casi cualquier medio, podemos señalar que es un elemento extremadamente

perdurable y puede conservarse por cientos de años, ideal para poder introducir nuevos

elementos que se puedan reutilizar siempre y cuando no afecten sus propiedades

(Alvarado, 2002).

Las empresas dedicadas al rubro de la construcción tienen un interés cada día mayor por

el desarrollo sostenible, en varios países de Asia y Europa se han habilitado políticas

para el reciclaje de concreto utilizando alternativas para la preservación del medio

ambiente, logrando casi la recuperación completa del elemento base, en Latinoamérica

países como Brasil, Argentina e incluso Chile se están realizando estudios para

determinar las propiedades físico-químicas de agregados reciclados que puedan ser

reutilizados; nuestro país lamentablemente no cuenta con la tecnología necesaria para

realizar investigaciones en el rubro, lo que ocasiona un costo demasiado alto el poder

implementar la reutilización del concreto (Carbajal, 1998).



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1.2 JUSTIFICACIÒN

Ante la necesidad de buscar alternativas para la sostenibilidad y mitigación del impacto

ambiental, surge la idea en el proyecto de contribuir a la búsqueda de una Construcción

Sostenible, buscando un gran impacto en esta industria que ayude a generar más obras

de construcción con la utilización de concreto reciclado, cumpliendo los parámetros

establecidos por la normatividad vigente, para ello se realizaron ensayos de

asentamiento (ASTM C143), resistencia a la compresión (ASTM C39), abrasión

(ASTM C1747) y permeabilidad (ACI 522R-10), que ayuden a verificar el

cumplimiento de lo establecido por la N.T.P. y el A.C.I

En esta investigación se propone usar concreto reciclado triturado y plástico PET como

sustituto parcial del agregado grueso, buscando generar un mejor comportamiento en la

mezcla de concreto; al sustituir un porcentaje por agregados reciclados ayudamos a la

reducir la utilización de nuevos agregados vírgenes, sus costos ambientales de

explotación, transporte y asociados; reducir el desecho innecesario de materiales

valiosos que pueden ser recuperados y reutilizados; y por último la de reducir el desecho

de concreto en vertederos de basura.

La tecnología para la eliminación y reutilización de concreto en países europeos,

asiáticos e incluso en algunos latinos americanos está avanzando rápidamente, sin

embargo, en nuestro país parece ser una tecnología aún incierta y sin el apoyo de

políticas de estado que puedan incentivar este proceso; para cambiar esta visión, el

proyecto se enmarca en promover una percepción positiva sobre el potencial de reciclaje

de cemento que se puede llegar a generar, no dejando de lado los parámetros de

resistencia y durabilidad, los cuales deberán cumplir estrictamente las normas impuestas

por el ACI y la NTP.



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1.3 OBJETIVO:

1.3.1 Objetivo General:

Realizar el estudio comparativo de la influencia del plástico (PET) en la resistencia

a la compresión y durabilidad en el concreto reciclado y concreto convencional.

1.3.2 Objetivos Específicos:

Realizar la caracterización de los agregados convencionales y agregados con

material reciclado.

Elaborar diseños de mezcla para f´c=210 Kg/cm2 de concreto con material

convencional y con material reciclado.

Realizar probetas de concreto de 10 x 20 cm de acuerdo al diseño de mezclas

para cada una de las tandas de ensayo; así mismo realizar el correcto

desencofrado y curado del concreto convencional y concreto reciclado.

Determinar resistencias a compresión de las mezclas de concreto a las edades

de 7, 14 y 28 días con diferentes proporciones de plástico (PET) en el concreto

convencional y concreto reciclado con diferentes proporciones.

Determinar la durabilidad a la abrasión en cada muestra de concreto reciclado

y concreto convencional con los porcentajes de plástico (PET) establecidos.

Realizar el análisis estadístico del asentamiento, resistencia a la compresión y

durabilidad del concreto.



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II. REVISIÓN DE LITERATURA

2.1 ANTECEDENTES DE LA INVESTIGACIÓN

2.1.1 Antecedentes internacionales

Según Silva (2015) en su Tesis “Propuesta para la sustitución de agregados

pétreos por agregados PET” Resume que el concreto que contenía 30 % de

agregados plásticos tiene un revenimiento de cono ligeramente superior que el

concreto sin agregados plásticos. Se pudo constatar que los agregados plásticos no

tienden a la absorción, ni segregan agua a la mezcla del concreto. Debido a estas

características específicas no absorbentes, las mezclas de concreto que contienen

agregados plásticos tendrán más agua libre. Y, por consiguiente, el revenimiento se

incrementará. Además, añade que los resultados fueron exitosos, se observó en las

tres mezclas de concreto 90%-10, 80%-20%, y 70%-30%, de agregados Pétreos

Naturales con Agregados Plásticos, la resistencia varia en días, entiéndase que

mientras más agregado Plástico se le agregará a la mezcla, tardará de dos a tres días

más en llegar a la resistencia máxima buscada.

Según Mendoza y Dávila (2011) en su Tesis “Influencia de las fibras de

polipropileno en las propiedades del concreto en estado plástico y endurecido”

fabricaron ocho mezclas de concreto las cuales se ensayaron en estado fresco y a

las edades de 7 y 28 días. Al concreto en estado fresco se le determinó el

revenimiento, el contenido de aire, la masa unitaria y el agrietamiento por

contracción plástica; en estado endurecido, la resistencia a compresión, el módulo

de elasticidad, la relación de Poisson, la resistencia a tensión, la tenacidad, la

resistencia al impacto y la contracción por secado. La presencia de las fibras en el

concreto fresco modifica la consistencia de la mezcla y reduce el agrietamiento por

contracción plástica; en estado endurecido, incrementa la tenacidad y la resistencia

al impacto y reduce la contracción por secado y el agrietamiento; las otras

propiedades permanecen sin cambios significativos.



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Según Osorio (2015) en su informe “Aprovechamiento y Revalorización de

Residuos de la Construcción y Demolición Generados por un evento adverso

para la Construcción de Obras Civiles Sostenibles” realiza análisis de las

características técnicas y económicas del concreto reciclado arrojando un panorama

alentador. Sus capacidades físicas y mecánicas permiten pensar en la utilización de

este material reciclado en la construcción de edificios, sobre todo pensar en la

recuperación y reincorporación de este tipo de residuos; en primer lugar, como

materia prima para elementos que no revistan un alto compromiso estructural, para

luego, después de un riguroso estudio en cuanto estabilidad química y física en el

tiempo, pasar a ser parte de la estructura de edificios. Además, su costo, un 7%

menos comparado con un concreto natural, es un punto de partida positivo si se

tiene en cuenta que al industrializar estos procesos de reciclado y masificar su

producción el costo del producto terminado disminuye.

Según Chávez Porras (2013) en su tesis titulada “Determinación de Propiedades

Físico-Químicas de los Materiales Agregados en Muestra de Escombros”

Analiza que con la implementación de operaciones unitarias apoyadas en ensayos

de laboratorios y evaluando propiedades físico-químicas, se concertó en la

necesidad de adoptar estrategias dirigidas a la reducción, rehúso y reciclaje de los

escombros en la ciudad de Bogotá. Lo anterior permite aumentar la vida útil de los

rellenos sanitarios del área, reducir la explotación de los recursos naturales y la

indiscrirninada disposición en lugares no autorizados. Con una muestra local, este

estudio identificó las características como: granulometría; absorción; porosidad;

resistencia a la compresión; pHi carbono orgánico total; metales pesados y

elementos menores. Resultados de experiencias, nacionales e internacionales, se

compararon con esta y se concluyó que los componentes de estos agregados tienen

semejanza los obtenidos de forma natural; ya que poseen alto potencial para ser

utilizados en componentes de construcción civil sin función estructural.



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2.1.2 Antecedentes Nacionales

Según Regulo (2014) en su tesis titulada “Efecto de los agregados de concreto

reciclado en la resistencia a la compresión sobre el concreto” señala que el

concreto elaborado con agregado de concreto reciclado de pavimento rígido de

fc=210kg/cm2 resiste un 15.49% menos que el concreto elaborado con agregados

naturales a los 28 días, además es más liviano en 147 kg/m3 que el concreto

elaborado con agregados naturales y para llegar a la resistencia requerida

(fc=210kg/cm2), el concreto elaborado con agregados de concreto reciclado,

necesita 1 bolsa/m3 más de cemento, lo cual hace que el costo sea 2.8% más caro

que el que el concreto elaborado con agregados naturales.

Según Laurent (2015) en su tesis titulada “Viabilidad del uso de Concreto

Reciclado para la Construcción de Viviendas en la Ciudad de Tacna” determina

que los agregados reciclados procedentes de RCD tiene propiedades semejantes en

comparación con los agregados convencionales, la principal diferencia radica en el

bajo peso específico que tiene, por lo tanto, absorberá más agua que los agregados

convencionales. Los resultados obtenidos, determinan que las propiedades de un

concreto reciclado son similares a las de un concreto convencional, sin embargo, su

costo de producción es más elevado a comparación de un concreto convencional

debido a que el costo de este agregado reciclado es 20 soles más a comparación de

un agregado convencional.

2.1.3 Antecedentes Locales

Según Alonso (2018) en su tesis titulada “Influencia del agregado reciclado sobre

la compresión, abrasión, asentamiento y permeabilidad en el concreto

permeable no estructural” realiza el ensayo granulométrico a nuestro agregado

grueso y obtuvo como resultado que el tamaño máximo nominal es 3/8”, y el mayor

peso de agregado retenido se encuentra sobre la malla N°4, representando el 80%

del total, siendo este ideal para la elaboración, en el cual el patrón elaborado tendría

un mínimo de agregado grueso pequeño entre la malla N°4 y N°8 (alrededor del

20 %). Además, dice que una granulometría discontinua la cual nos genera

concretos menos dóciles y de difícil puesta en obra, debido la compacidad de un

árido, que es la relación entre el volumen del mismo y su volumen conjunto. En su



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investigación Fernández, ve que las granulometrías de compacidad elevada se

consiguen con mezclas relativamente pobres en fracciones finas de arena y muchos

gruesos, las que requieren poca agua de amasado. Además, añade que el aumento

del porcentaje de reemplazo de agregado reciclado por agregado grueso influye

directamente en la medición del asentamiento, ya que el agregado reciclado se

encuentra entre los tamaños de la malla N°4 y malla N°10 y según su granulometría

se considera como un agregado fino. Además, se sabe que el agregado fino tiene

mayor superficie por ende su absorción aumenta, lo que hace que la cantidad de

agua usada para el diseño de mezcla patrón sea insuficiente, si se quiere tener un

concreto trabajable, por ende, es necesario el uso de un aditivo. Concluyendo que

el concreto conteniendo 5% de PET alcanza una resistencia de 459.26 kg/cm2,

superior a la resistencia del concreto normal. Esto quiere decir que el PET, a este

porcentaje, mejora la resistencia a la compresión del concreto debido a que este

tiene buenas propiedades mecánicas

2.2 BASES TEORICAS

Hoy en día la tecnología del concreto ha dejado de ser una ciencia joven, la gran cantidad

de trabajos de investigación durante este periodo respaldan esta afirmación, actualmente

los concretos no son fabricados solo con agregados, agua y cemento, existen adiciones

minerales y aditivos (que pueden influir positivamente en las características del

concreto), que ya han pasado a formar parte de una mezcla de concreto convencional

(Barriga, 2007).

Actualmente el concreto es el material de construcción de mayor uso, sin embargo, si

bien en su calidad final depende en forma importante del conocimiento profundo del

material (cemento, agregados, agua y aditivos), así como del profesional, las

posibilidades de uso del concreto son cada día mayores pudiendo en la actualidad ser

utilizados para una amplia variedad de propósitos (Torre, 2004).

Así mismo en la actualidad es común escuchar de concretos sustentables y de materiales

compuestos avanzados. Sin embargo, los países pobres y en vías de desarrollo hacen

grandes esfuerzos para desarrollar tecnologías que les permitan aprovechar sus vastos

recursos naturales y generar sus propios materiales de construcción (SEGAT, 2014).



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En este punto el plástico PET utilizado como fibras para concreto tiene varios puntos a

favor: es económico, liviano, irrompible, muy duradero y hasta buen aislante eléctrico

y acústico (Económica, 2002).

Además, como parte de la Iniciativa por la Sostenibilidad del Cemento (CSI, por sus

siglas en inglés), la industria del cemento ha venido considerando el reciclaje de

concreto como un componente de las mejores prácticas para el desarrollo sostenible. En

algunos países se logra una recuperación casi completa del concreto, en tanto que en

otros países el potencial de recuperación de concreto es ignorado y termina como

desecho innecesario en basureros municipales (Initiative, 2009).

Adicionalmente, las estadísticas sobre desecho de concreto no son fáciles de encontrar,

en parte, por el relativamente bajo peligro que dicho desecho representa en comparación

a otros tipos de desechos y por el poco interés del público al respecto.

Es por ello que en el caso de nuestra región en la actualidad, el SEGAT recolecta un

promedio de 225,000 kg diarios de residuos de construcción lo que significa el 28% del

total de residuos sólidos, y 80,357 kg diarios de plástico lo que significa el 10% del total

de residuos sólidos; recolectando desde el año 2013 a diciembre del 2016 un total de

682167.43m³, lo cual implica a un costo para el gobierno local que lo viene asumiendo,

aún sin estar incluido en el pago de los arbitrios municipales (SEGAT, 2014).

Cabe resaltar que Trujillo no cuenta a la fecha con un lugar destinado para la escombrera

o disposición final de los RCD, no obstante, con el material de construcción recolectado

se realiza la operación de sellado en el actual botadero de residuos sólidos domiciliarios

de la Provincia denominado “El Milagro”. La producción de residuos de construcción

en el distrito de Trujillo se ha visto incrementada por remodelación o ampliación de las

viviendas, de acuerdo al déficit habitacional del distrito y de la provincia. En los últimos

años ha crecido en 30% la construcción de edificios mayores de 4 pisos, promovidos a

partir del D.S. Nº 027-2003- VIVIENDA y de la política nacional de promoción para la

construcción de viviendas (SEGAT, 2014).



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En la ciudad de Trujillo el gobierno local es quien asume la recolección, transporte y

disposición final de los RCD depositados en espacios públicos y en algunas ocasiones

de terrenos privados, patrimonio arqueológico mundial CHAN-CHAN, vía de

evitamiento (tercer anillo vial que rodea Trujillo) y principales entradas a la ciudad. Del

volumen total el 86% corresponde a residuos de construcción y demolición, mientras

que el 14% a otros residuos que no son de la construcción y demolición. El 3%

corresponde a residuos peligrosos y el 97% a residuos peligrosos (sin considerar su

origen) (SEGAT, 2014).

Por lo señalado anteriormente es que debemos adoptar una cultura de reciclaje más

arduo, teniendo en cuenta que el reciclaje o recuperación del concreto presenta dos

ventajas principales: Reduce la utilización de nuevos agregados vírgenes y los costos

ambientales de explotación y transporte y asociados, y Reduce el desecho innecesario

de materiales valiosos que pueden ser recuperados y reutilizados (Initiative, 2009).

La principal fuente de emisiones de carbono en el concreto está en la producción del

cemento (cemento y agregados se mezclan para hacer concreto). No es viable separar el

contenido de cemento en el concreto para su reciclaje o reutilización como nuevo

cemento, por lo que no es posible reducir las emisiones de carbono por medio del

reciclaje de concreto (Initiative, 2009).

Basados en lo expuesto anteriormente podemos señalar que el reciclaje de concreto

junto con el reciclado de plástico y su incorporación en la elaboración de concreto nuevo

es viable, pero no antes de realizar las pruebas correspondientes, es por ello que tenemos

que tener en cuenta las características físicas y mecánicas de los agregados y su

interacción con las propiedades del concreto.

Antiguamente se decía que los agregados eran elementos inertes dentro del concreto ya

que no intervenían directamente dentro de las reacciones químicas, la tecnología

moderna establece que siendo este material el que mayor porcentaje de participación

tendrá dentro de la unidad cúbica de concreto, sus propiedades y características diversas

influyen en todas las propiedades del concreto (Torre, 2004).



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La denominación de inertes a los agregados es relativa, porque si bien no intervienen

directamente en las reacciones químicas entre el cemento y el agua, para producir el

aglomerante o pasta de cemento, sus características afectan notablemente el producto

resultante (Carbajal, 1998).

Investigaciones previas han demostrado que las propiedades físicas y mecánicas del

concreto hidráulico reciclado, constituido por adiciones de árido reciclado en su matriz,

pueden garantizar su resistencia y desempeño mecánico. Estudios derivados de

aplicaciones concretas en obras civiles, muestran que muchas veces el residuo del

concreto no es suficiente ni eficientemente empleado (Molina, 2015).

Ahora bien, si se comparan concretos hechos con diferentes agregados, se observará que

la influencia de éstos en la resistencia. del concreto es cualitativamente la misma, sin

tomar en cuenta las proporciones de la mezcla o si el concreto ha sido sometido a

pruebas de compresión o de tensión. Es posible que la influencia del agregado en la

resistencia del concreto no se deba sólo a la resistencia mecánica del agregado, sino

también, en grado importante, a sus características de absorción y adherencia (Neville,

1999).

Es interesante observar que las fibras PET se mezclan fácilmente con el concreto,

incluso cuando el contenido volumétrico de las fibras de PET se aumentó gradualmente

hasta 3%. Como es evidente a partir de este resultado, la característica principal del

concreto reforzado con fibra de PET es que es fácil de manejar (Osorio, 2015).

Retomando el tema de agregado reciclado, estudios adelantados en Brasil mostraron que

el hormigón fabricado con un reemplazo hasta del 60% de árido natural por árido

reciclado en tamaños inferiores a 1,18 mm, cumple con sus especificaciones técnicas.

De igual forma, en Chile se adelantaron diversas investigaciones con las que se establece

que reemplazando material pétreo por material reciclado en porcentajes inferiores al

50% y tamaño máximo de 2,5 mm, solo reduce un 10% la resistencia a la compresión

de cilindros de hormigón (Vades, Reyes & González, 2011).



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Basados en la comparación de análisis, con los provistos en la literatura, se establece

que los RCD son una fuente potencial de materia prima para la fabricación de

componentes de construcción civil sin función estructural, al obtener principalmente

resultados promedio de 8,1 % de absorción y 239,3 kg/cm2 de resistencia a la

compresión para un tiempo de fraguado de 28 días (Porras, 2013).

Queda claro que el concreto reciclado, confeccionado con agregados provenientes del

reciclaje de escombros, puede ser utilizado en obras de construcción tanto estructural

como no estructural. Su resistencia a la compresión a nivel de concreto para ser

empleado en obras hidráulicas, como también a nivel de prefabricados como bloques

huecos estructurales, lo hacen viable según la NTP.400.054 (Montoya, 2011).

Pero pese a lo anteriormente y los estudios realizados y además teniendo en cuenta que

el concreto reciclado con escombros presenta un balance ambiental y técnico positivo,

susceptible entonces de ser empleado en la construcción de nuevas obras y en la

remodelación de aquellas existentes, aún no es motivo suficiente para que se introduzca

como un material de uso normal en una comunidad, ya que tanto para habitantes,

constructores y autoridades municipales es fundamental el factor económico, es decir,

el costo que un material actualmente no convencional tendrá en el mercado (Montoya,

2011).

Cabe precisar que el costo de producción de agregado reciclado es más elevado a

comparación de un concreto convencional difiriendo es 20 soles aproximadamente. Es

indudable que el proceso de demolición selectiva resultará más caro que la demolición

tradicional, pero puede compensarse en parte al reducirse los costos de transporte y las

tasas de vertido (Laurente, 2015).

Analizando los resultados obtenidos, se puede deducir que la posibilidad desde los

aspectos técnico y económico para el concreto reciclado como material de construcción

es alta. Pero queda a su vez el reto por llevar este ejercicio a la escala de un modelo de

gestión a nivel urbano, donde se analicen las interrelaciones entre el desarrollo de un

material no convencional y las políticas de manejo de residuos de la municipalidad, las

posibilidades desde el punto de vista de recursos y la participación de los diferentes

actores de los ecosistemas urbanos (Montoya, 2011).



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Es usual suponer que el diseño de mezclas consiste en aplicar ciertas tablas y

proporciones ya establecidas que satisfacen prácticamente todas las situaciones

normales en las obras, lo cual está muy alejado de la realidad, ya que es en esta etapa

del proceso constructivo cuando resulta primordial la labor creativa del responsable de

dicho trabajo y en consecuencia el criterio personal (Torre, 2004).

Nos dice que se debe utilizar bajo proporciones un diseño de mezcla, que sustituya en

porcentaje de grava y arena convencional por grava y arena plástica, usando la materia

prima que es las bolsas plásticas, y realizar cilindros de concreto y muestras de mortero,

para ensayarlos en laboratorio mediante pruebas a la compresión en 3,7 14 y 28 días

(Silva, 2015).

Para un reciclado exitoso, deben considerarse diversas variables en el diseño de las

nuevas mezclas de concreto: porcentaje de material reciclado, porcentaje de gruesos

reciclados, de material fino, relación agua/cemento, densidad del material reciclado,

empleo de fluidificantes, revenimiento (trabajabilidad), resistencia mecánica,

homogeneidad (Molina, 2015).

Una vez determinado el diseño de mezclas se debe considerar también el módulo de

elasticidad; pocas veces se determina el módulo de elasticidad de los agregados; sin

embargo, esto es importante ya que el módulo de elasticidad del concreto suele ser

mayor a medida que aumenta el valor del módulo de elasticidad de los agregados que lo

constituyen, aunque también depende de otros factores. Así la compresibilidad del

agregado reduciría el esfuerzo en el concreto, mientras que un agregado fuerte y rígido

podría llevar al agrietamiento de la pasta de cemento que lo rodea (Neville, 1999).

Los bloques elaborados con PET, pero sin arena gruesa tienen una absorción de agua

mayor a la de los bloques convencionales, por ser muy porosos, conductividad térmica

son malos conductores del calor, por lo que proveen una excelente aislación térmica,

superior al de los bloques convencionales, comportamiento a la intemperie es excelente

ya que se ha dejado a la intemperie por un año y no muestra ningún tipo de daño o

alteración al material, son fáciles de clavar y acerrar (Muñoz, 2015).



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La fabricación de concretos con agregados reciclados conlleva un aumento de la

consistencia, para una misma relación agua-cemento, respecto a un concreto

convencional. Al presentar los agregados reciclados valores elevados en su absorción,

la cantidad de agua absorbida por los áridos durante el proceso de mezclado del concreto

será tanto más importante cuanto mayor sea el porcentaje de sustitución del agregado

(Laurente, 2015).

Si bien el concreto fresco tiene solamente interés pasajero, deberemos notar que el grado

de compactación afecta, y seriamente, la resistencia del concreto de proporciones de

mezcla dadas. Por tanto, es vital que la consistencia de la mezcla, sea tal que el concreto

se pueda transportar colocar, compactar y acabar con suficiente facilidad y sin

segregación (Neville, 1999).

La resistencia a la compresión es tan importante como la durabilidad del concreto; la

importancia de la resistencia a la compresión radica en las funciones estructurales de

este material; desde los comienzos de la tecnología del concreto se trató de predecir esta

característica (Barriga, 2007).

La resistencia del concreto es fundamentalmente una función de su volumen de vacíos.

La relación entre resistencia y el volumen total de vacíos no es una propiedad única del

concreto, puesto que también existe en otros materiales frágiles en los cuales el agua

deja poros atrás (Neville, 1999).

Actualmente, los criterios de aceptación del concreto endurecido se basan, casi

exclusivamente, en resultados de ensayos de probetas moldeadas, especialmente la

resistencia a compresión. Está claro que esos resultados nunca pueden representar la

calidad de la capa superficial, porque evalúan el comportamiento global de las probetas

las cuales, además, se preparan y curan de una manera totalmente diferente de las

condiciones reales en la estructura (Barriga, 2007).

Por otra parte, la presencia de agregados incide notablemente en la heterogeneidad,

debido a la diversidad de tamaños, textura superficial y geometría de las partículas. Todo

esto es lo que hace imposible lograr una adherencia perfecta entre la pasta de cemento

y cada una de las partículas de agregado, sin embargo, la adición de micro sílice en este



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sistema, incrementa la adherencia en la zona de transición. La heterogeneidad y

naturaleza discontinua del concreto sin embargo son ventajosas, debido a que

proporcionan la “cuasi ductilidad” y los mecanismos de disipación de energía esenciales

para un material de sometido a cargas estáticas y dinámicas (Barriga, 2007).

La disminución en la resistencia es atribuida a la sustitución del agregado de origen

natural por el concreto reciclado, ya que los resultados dependen de la resistencia del

concreto original que haya sido reciclado, de igual forma, esto también se ajusta a lo

expresado por el comité ACI 555 el cual expone que la resistencia a compresión de

concretos elaborados con agregados reciclados, tiene reducciones de un 15 - 40%

comparada con los concretos de agregado natural (Lozano, 2016).

La resistencia a compresión del concreto hecho con diferentes relaciones a/c y variados

porcentajes de agregados plásticos PET demuestran un decrecimiento en la resistencia

a compresión cuando se incrementa el contenido de agregados plásticos. Se encontró

que, a un contenido cualquiera de agregados plásticos dado, la resistencia a compresión

disminuía cuando se incrementaba la relación a/c. En general, se encontró que la tasa de

reducción en las resistencias disminuía cuando el contenido de agregados plásticos se

incrementaba. La caída en la resistencia a compresión debido a la adición de agregados

plásticos puede atribuirse o bien a la pobre adherencia entre la pasta de cemento y los

agregados plásticos (Alvarado, 2002).

En relación a Concreto Reciclado en un porcentaje de cambio del 50% de agregado

grueso la resistencia promedio alcanzada a los 28 días es de 190.32 Kg/cm2y la

resistencia de desgaste es de 49.16%. Es decir, teniendo un desgaste del 50.84% del

peso de la muestra total (Montoya, 2011).

Los agregados para su uso en la construcción de concreto deberían tener pérdida de

abrasión de menos del 50% para construcción general y para piedra triturada utilizada

bajo pavimentos debe tener pérdidas menos del 40%. Con base en los datos disponibles,

Hansen (1986) concluyó que los agregados de concreto reciclado producidos de todos,

pero se puede esperar que el concreto reciclado de peor calidad aprobar los requisitos

de ASTM para agregados de concreto (ASTM C 33).



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La norma de concreto E-060, recomienda que a pesar que en ciertas circunstancias

agregados que no cumplen con los requisitos estipulados han demostrado un buen

comportamiento en experiencias de obras ejecutadas, sin embargo, debe tenerse en

cuenta que un comportamiento satisfactorio en el pasado no garantiza buenos resultados

bajo otras condiciones y en diferentes localizaciones, en la medida de lo posible deberán

usarse agregados que cumplan con las especificaciones del proyecto.

La utilización de bajas relaciones a/c prolongara la vida útil del concreto reduciendo la

penetración de líquidos agresivos. La resistencia a condiciones severas de intemperie,

particularmente a congelación y deshielo y a sales utilizadas para eliminar hielo, se

mejora notablemente incorporando aire correctamente distribuido (Torre, 2004).

Otro de los aspectos fundamentales del concreto tiene relación con la durabilidad del

mismo; especialmente en obras hidráulicas la durabilidad es un parámetro que se debería

tomar en cuenta en la fase previa a la ejecución de una obra, factores como el arrastre

de partículas pueden afectar de manera considerable las estructuras y pueden influir

negativamente en el desgaste de las misma.

Equivocadamente se ha tenido la percepción de que existe una relación directa entre la

resistencia del concreto y su durabilidad, se ha encontrado que en muchos casos

concretos de alta resistencia han mostrado un adecuado comportamiento ante el ataque

de agentes de deterioro, estos concretos han sido elaborados con materiales

convenientes y manejados con una buena práctica constructiva, sin embargo muchas

estructuras construidas con concretos de alta resistencia han mostrado un deterioro

mucho antes de cumplir su vida útil esperada (Barriga, 2007).

Para la resistencia del concreto a aguantar la abrasión, se precisa como la capacidad para

que la superficie logre resistir el deterioro causado por frote, desgaste y cavitación

estimulada por un agente del entorno. El frote es la alteración del área de pisos y suelos

de concreto en obras hidráulicas (presas, túneles, conducciones, fuentes de viaductos y

canales), en donde el flujo de agua traslada polvos compactos que desgastan la superficie

(Reyes, 2017).



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Si la abrasión es la principal consideración de diseño, incorporar agregados de cuarzo,

trapa o esmeril de alta calidad y correctamente dosificados junto con el cemento puede

aumentar la resistencia al desgaste, mejorando la resistencia a la compresión en la

superficie. Para lograr aún más resistencia a la abrasión y prolongar la vida de servicio

de la superficie se puede optar por utilizar una mezcla de agregados metálicos y cemento

(Institute, Guía para la Durabilidad del Hormigón).

La abrasión parece implicar esfuerzo de alta intensidad aplicado localmente de manera

que la resistencia y la dureza de la zona superficial del concreto influyan fuertemente

en la resistencia a la abrasión. En consecuencia, la resistencia a la compresión del

concreto es el factor principal que controla la resistencia a la abrasión. La resistencia

mínima requerida depende de la severidad de la abrasión esperada. Los concretos de

resistencia muy alta exhiben una gran resistencia a la abrasión (Neville, 1999).

Se han desarrollado varias maneras de medir el desgaste o la resistencia a la abrasión

tanto a nivel de laboratorio como a escala natural, pero los resultados son bastante

relativos pues ninguna de ellas puede reproducir las condiciones reales de uso de las

estructuras, ni dar una medida absoluta en términos numéricos que pueda servir para

comparar condiciones de uso o concretos similares, por lo tanto el mejor indicador es

evaluar principalmente factores como la resistencia en compresión ,las características

de los agregados, el diseño de mezcla , la técnica constructiva y el curado (Carbajal,

1998).

2.2.1 GENERALIDADES DEL CONCRETO

El concreto es el material constituido por la mezcla en ciertas proporciones de

cemento, agua, agregados y opcionalmente aditivos, que inicialmente denota una

estructura plástica y moldeable, y que posteriormente adquiere una consistencia

rígida con propiedades aislantes y resistentes, lo que lo hace un material ideal para

la construcción. De esta definición se desprende que se obtiene un producto híbrido,

que conjuga en mayor o menor grado las características de los componentes, que

bien proporcionados, aportan una o varias de sus propiedades individuales para

constituir un material que manifiesta un comportamiento particular (Carbajal,

1998).



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2.2.2 MATERIALES PARA LA ELABORACIÓN DEL CONCRETO

La adecuada selección de los materiales para la producción de concretos es muy

exigente además de un adecuado control de calidad de estos que debe llevarse a

cabo, debiendo cumplir estos todos los requerimientos y especificaciones.

Actualmente el concreto ha sido definido como un sistema de 5 componentes:

cemento, agregados, agua, aditivos y adiciones (Barriga, 2007).

A. CEMENTO

Para efectos de construcción, el significado del término cemento se restringe a

materiales aglutinantes utilizados con piedras, arena, ladrillos, bloques de

construcción, etc. Los cementos que se utilizan en la fabricación del concreto tienen

la propiedad de fraguar y endurecer bajo o sumergidos en agua, en virtud de que

experimentan una reacción química con ésta y, por lo tanto, se denominan cementos

hidráulicos (Neville, 1999).

La elección del tipo de cemento Portland a usarse es muy importante para los

concretos, estos deben cumplir con las normas como la ASTM C 150 o C 595, por

ser el cemento el componente más activo del concreto, y teniendo en cuenta que

todas las propiedades del concreto dependen de la cantidad y tipo de cemento a

usarse es que la selección del tipo a usarse y una adecuada dosificación son muy

importantes (Barriga, 2007).

Fuente: (Barriga, 2007)

Tabla 1. Materiales y sus Variables



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A.1. Fabricación del cemento portland

La mezcla y la trituración de materias primas pueden efectuarse tanto en

húmedo como en seco, de donde provienen los nombres de proceso "húmedo"

o "seco". El método de fabricación a seguir depende, de la naturaleza de las

materias primas usadas y principalmente de factores económicos. Estos dos

procesos son los más usados a nivel comercial, pero existen otros métodos

empleados en la fabricación del cemento a pequeña escala, que son, entre otros,

el semiseco, la fabricación con horno vertical y fabricación con horno de

parrilla de preparación (Rivera, 2011).

El proceso de fabricación del cemento (como muestra la Figura 1) consiste en

moler finamente la materia prima, mezclarla minuciosamente en ciertas

proporciones y calcinarla en un horno rotatorio de gran dimensión a una

temperatura de aproximadamente 1,450 ºC, donde el material se sintetiza y se

funde parcialmente, formando bolas conocidas como Clinker. El Clinker se

enfría y se tritura hasta obtener un polvo fino, después se adiciona un poco de

yeso, y el producto resultante es el cemento portland comercial que tanto se usa

en todo el· mundo (Neville, 1999).



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A.2. Composición química del cemento portland

Las materias primas constituyentes del cemento son principalmente cal, sílice,

alúmina y óxido de hierro. Durante el proceso de producción del cemento estos

compuestos interactúan para luego formar una serie de productos más

complejos (silicatos cálcicos, aluminatos cálcicos y ferritos) que alcanzan un

estado de equilibrio químico. Para obtener una ideal general de la composición

del cemento, la tabla2 nos indica los límites de la mezcla de los diferentes

óxidos de los cementos Portland (Barriga, 2007).

Fuente: (Neville, 1999)

Figura 1 Representación Esquemática de la fabricación del cemento



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A.3. Tipos de cemento y sus aplicaciones principales.

El conocimiento bastante extenso sobre el cemento en cuanto a composición,

características y comportamiento permite fabricar cementos con propiedades

específicas. Para el mejor estudio de los tipos de cemento lo dividiremos en

tres tipos: los cementos Portland tradicionales, los cementos Portland

adicionados y los cementos Portland especiales.

A.3.1. Cementos Portland Tradicionales

Tipo I.- De uso general, donde no se requieren propiedades

especiales.

Tipo II.- De moderada resistencia a los sulfatos y moderado calor

de hidratación. Para emplearse en estructuras con ambientes

agresivos y/o en vaciados masivos.

Tipo III.- Desarrollo rápido de resistencia con elevado calor de

hidratación. Para uso en clima frío o en los casos en que se

necesita adelantar la puesta en servicio de las estructuras.

Tipo IV.- De bajo calor de hidratación. Para concreto masivo.

Tipo V.- Alta resistencia a los sulfatos. Para ambientes muy

agresivos.

Cuando a los tres primeros tipos de cemento se les adiciona el sufijo A (p.e.

Tipo IA) significa que son cementos a los que se les ha añadido

incorporadores de aire en su composición, manteniendo las propiedades

esenciales.


Tabla 2. Componentes del Cemento



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Es interesante destacar los cementos denominados "mezclados o

adicionados” dado que algunos de ellos se usan en nuestro medio:

Tipo IS.- Cemento al que se ha añadido entre un 25% a 70% de

escoria de altos hornos referido al peso total.

Tipo ISM. - Cemento al que se ha añadido menos de 25% de

escoria de altos hornos referido al peso total.

Tipo IP. - Cemento al que se le ha añadido puzolana en un

porcentaje que oscila entre el 15% y 40% del peso total.

Tipo IPM. - Cemento al que se le ha añadido puzolana en un

porcentaje hasta del 15% del peso total.

Todos estos cementos tienen variantes en que se les añade aire incorporado

(sufijo A), se induce resistencia moderada a los sulfatos (sufijo M), o se

modera el calor de hidratación (sufijo H).

A.3.2. Cementos Portland adicionados

Se encuentran normados por la NTP 334.090. Contienen además de Clinker

y yeso, una adición mineral, que pueden ser materiales inorgánicos que

contribuyen a mejorar las propiedades del cemento. (Por ejemplo, puzolanas,

escorias granuladas de altos hornos, componentes calizos, sulfato de calcio,

incorporadores de aire. A continuación, se describen los tipos de cementos

adicionados

Cemento Portland Puzolánicos.

Cemento Portland de escoria.

Cementos Portland compuesto tipo 1 (Co).



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A.3.3. Cementos Portland especiales

Los cementos portland especiales son los cementos que se obtienen de la

misma forma que el portland, pero que tienen características diferentes a

causa de variaciones en el porcentaje de los componentes que lo forman.

Portland férrico. - está caracterizado por un módulo de fundentes de 0,64.

Esto significa que este cemento es muy rico en hierro. En efecto se obtiene

introduciendo cenizas de pirita o minerales de hierro en polvo.

Cementos blancos. - Contrariamente a los cementos férricos, los cementos

blancos tienen un módulo de fundentes muy alto, aproximadamente 10. Para

bajar la calidad del tipo de cemento se le suele añadir una adición extra de

caliza que se le llama clinkerita, ya que normalmente el Clinker molido con

yeso sería tipo I.

Cementos de mezclas. - Los cementos de mezclas se obtienen agregando al

cemento Portland normal otros componentes como la puzolana.

Cemento anti salitre. - Los cementos Portland tipo MS se obtienen por la

molienda conjunta de Clinker (60%), materias calizas (5%), yeso (5%) y

escorias de altos hornos (30%) (Cortez & Sánchez, 2006). Son cementos que

presentan moderada resistencia a los sulfatos (por presencia del componente

MS), hechos para estructuras en contacto con ambientes y suelos húmedos

salitrosos y estructuras expuestas al agua de mar.

Para fines de diseño de mezclas hay que tener en cuenta que los cementos

standard tienen un peso específico del orden de 3,150 kg/m3 y los cementos

puzolánicos son más livianos con pesos específicos entre 2,850 y 3,000

kg/m3.

Se produce cemento Portland tipo 1; algunas fábricas producen otros tipos de

cemento Portland generalmente son destinados para obras específicas.



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La resistencia relativa de los concretos hechos con los diferentes tipos de

cemento Portland, tomando como base para la comparación el cemento

Portland tipo 1, se muestra a continuación. Estos valores son característicos

para los concretos con curado húmedo hasta el momento en que se prueban.

A.4. Propiedades del Cemento Portland

La fabricación del cemento requiere riguroso control; por lo tanto, se realizan

diversas pruebas en los laboratorios de las fábricas de cemento para asegurarse

de que éste posea la calidad deseada y de que esté dentro de todos los requisitos

de las normas de cada país (Neville, 1999).

a) Peso Específico:

La densidad del cemento Portland varía generalmente entre 2,90 y 3,20

g/cm3 dependiendo básicamente de la cantidad y densidad del material

puzolánico que se adicione. La densidad de un cemento no indica la calidad

del mismo; su uso principal radica en dosificación y control de mezclas

(Rivera, 2011).

Tabla 3. Composición típica calculada de los diferentes tipos de cemento


Tabla 4. Resistencia relativa aproximada del concreto según el tipo de

cemento Portland




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b) Superficie Especifica

La importancia de la finura en el cemento radica en que a mayor finura el

cemento desarrolla mayor resistencia, pero desprende más calor; esto es

debido principalmente, a que granos gruesos pueden durar varios años en

hidratarse, e inclusive no llegar jamás a realizarlo totalmente, mientras que,

cuanto más fino sea el cemento, mayor será la cantidad de material que se

hidrata, ya que la superficie total en contacto con el agua es mucho más

grande. Al hidratarse un mayor porcentaje de la masa total del cemento, ésta

masa reacciona, logrando un desarrollo más alto de resistencia, pero como

desprende calor al realizar este proceso, también será mayor la cantidad de

calor desprendido (Rivera, 2011).

c) Consistencia Normal

Para determinar los tiempos de fraguado inicial y final, así como para

realizar la prueba de Le Chatelier sobre la consistencia, se ha de utilizar una

pasta pura de cemento de consistencia normal. Por lo tanto, es necesario

determinar para cualquier cemento dado el contenido de agua de la pasta

necesaria para producir la consistencia deseada (Neville, 1999).

La pasta de consistencia normal se determina mediante la NTC 110; el

ensayo consiste en averiguar la cantidad de agua en porcentaje con respecto

a la masa de cemento usada (500 g) que debe tener la pasta de tal manera

que al colocarla en el aparato de "Vicat" la penetración de una sonda de

diámetro 1 cm y masa 300 g (todo el conjunto) sea en 30 s de 10±1 mm; por

lo general, el porcentaje de agua varía entre 23 y 33% (Rivera, 2011).

d) Fraguado

En términos generales el fraguado se refiere a un cambio del estado fluido

al estado rígido. Aunque durante el fraguado la pasta adquiere cierta

resistencia, para efectos prácticos es conveniente distinguir el fraguado del

endurecimiento, pues este último término se refiere al incremento de

resistencia de una pasta de cemento fraguada.



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El proceso de fraguado va acompañado de cambios de temperatura en la

pasta del cemento: el fraguado inicial corresponde a un rápido aumento en

temperatura y el final, al máximo de temperatura. En este momento también

se produce una fuerte caída en la conductividad eléctrica, por lo que se han

realizado algunos intentos de medir el fraguado por medios eléctricos

(Barriga, 2007).

e) Falso Fraguado

Se da el nombre de falso fraguado a una rigidez prematura y anormal del

cemento, que se presenta dentro de los primeros minutos después de haberlo

mezclado con agua. El falso fraguado se pone en evidencia por una gran

pérdida de plasticidad, sin generar mucho calor poco después de haberse

realizado la mezcla. Cuando esta pasta endurecida se remezcla, sin adicionar

agua, su plasticidad se recupera y fragua normalmente sin pérdida de

resistencia. Si, por el contrario, la mezcla no recupera su plasticidad y

desprende calor en forma apreciable se dice que lo que ocurrió fue un

fraguado relámpago, o sea un verdadero fraguado, pero en muy corto tiempo

(Barriga, 2007).

Un falso fraguado muy marcado puede causar dificultades desde el punto de

vista de la colocación y manipulación, pero esto no es probable donde el

concreto se mezcla generalmente por un tiempo largo, como ocurre en un

camión mezclador, o cuando éste es remezclado antes de colocarlo o

transportarlo, como sucede en operaciones de concreto bombeado. Esto

debe ser más digno de atención cuando se mezcla por un tiempo corto en

mezcladoras fijas y se transporta en equipos sin agitador, como sucede en

algunos tipos de obras (Barriga, 2007).

f) Resistencia del Cemento

La resistencia mecánica del cemento endurecido es la propiedad del material

que posiblemente resulta más obvia en cuanto a los requisitos para usos

estructurales. Por lo tanto, no es sorprendente que las pruebas de resistencia

estén indicadas en todas las especificaciones del cemento.



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La resistencia de un cemento es función de su fineza, composición química,

grado de hidratación, así como del contenido de agua de la pasta. La

velocidad de desarrollo de la resistencia es mayor durante el periodo inicial

de endurecimiento y tiende a disminuir gradualmente en el tiempo. El valor

de la resistencia a los 28 días se considera como la resistencia del cemento

(Neville, 1999).

Tabla 5. Resistencia a la compresión mínima que deben

desarrollar los diferentes tipos de cemento



Figura 2. Relación entre las resistencias del mortero

y de concreto con la misma relación a/c



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B. AGREGADOS

Se define como agregado al conjunto de partículas inorgánicas de origen natural o

artificial cuyas dimensiones están comprendidas entre los límites fijados en la NTP

400.011. Los agregados son la fase discontinua del concreto y son materiales que

están embebidos en la pasta y que ocupan aproximadamente el 75% del volumen

de la unidad cúbica de concreto (Torre, 2004).

Como agregados de las mezclas de mortero o concreto se pueden considerar, todos

aquellos materiales que teniendo una resistencia propia suficiente (resistencia de la

partícula), no perturben ni afecten desfavorablemente las propiedades y

características de las mezclas y garanticen una adherencia suficiente con la pasta

endurecida del cemento Portland (Rivera, 2011).

B.1. Clasificación General de los Agregados

Los tamaños de agregados utilizados en el concreto están en el rango de unos

cuantos milímetros hasta partículas pequeñísimas de décimas de milímetro en

sección transversal. El tamaño máximo que se usa en la realidad varía, pero en

cualquier mezcla se incorporan partículas de diverso tamaño. La distribución

de las partículas según su tamaño se llama granulometría (Neville, 1999).

B.1.1. Agregados Naturales

Son aquellos procedentes de la explotación de fuentes naturales tales

como: depósitos de arrastres fluviales (arenas y gravas de río) o glaciares

(cantos rodados) y de canteras de diversas rocas y piedras naturales.

Pueden usarse tal como se hallen o variando la distribución de tamaños de

sus partículas, si ello se requiere. Todas las partículas que provienen de los

agregados tienen su origen en una masa mayor la que se ha fragmentado

por procesos naturales como intemperismo y abrasión, o mediante

trituración mecánica realizada por el hombre, por lo que gran parte de sus

características vienen dadas por la roca madre que le dio su origen (Rivera,

2011).



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B.1.2. Agregados Artificiales

Provienen de un proceso de transformación de materiales naturales, que

proveen productos secundarios que con un tratamiento adicional se

habilitan para emplearse en la producción de concreto. Algunos agregados

de este tipo los constituyen la escoria de altos hornos, la arcilla horneada,

el concreto reciclado, la micro sílice etc. (Carbajal, 1998).

B.1.3. Según su Densidad

Depende de la cantidad de masa por unidad de volumen y del volumen de

los poros, ya sean agregados naturales o artificiales. Esta distinción es

necesaria porque afecta la densidad del concreto (ligero, normal o pesado)

que se desea producir, como lo indica la tabla N° 6 (Rivera, 2011).

Tabla 6 Clasificación de los agregados según su masa

B.1.4. Según su Tamaño

Cada combinación de agregados tendrá la propia suya, la influencia de la

forma y textura superficial, son las principales causas para no poder

generalizar los conceptos de curvas ideales.

TIPO DE

CONCRETO

MASA

UNITARIA

APROX.

DEL CCTO.

Kg/m3

MASA

UNITARIA

DEL

AGREGADO

kg/m3

EJEMPLO DE

UTILIZACION

EJEMPLO

DE

AGREGADO

Ultraligero 500-800 Concreto para

aislamiento Piedra pómez

Ligero 950-1350 480-1040

Rellenos y

mampostería no

estructural

Perlita

Normal 2250-2450 1300-1600

Concreto

estructural y no

estructural

Agregado de

rio o triturado

Pesado 3000-5600 3400-7500

Concreto para

proteger de

radiación

gamma y

contrapesos

Hematita,

barita.

Corindón,

magnetita

Fuente: (Rivera, 2011)



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Además de existir otro factor muy poco considerado, para esto debemos

aclarar que las curvas granulométricas representan las proporciones de los

diferentes tamaños de partículas de agregados en el conjunto, y en realidad

simplemente son un factor determinante en el acomodo de los granos de

agregado (Barriga, 2007).

De acuerdo con la clasificación unificada, los suelos se dividen en suelos

finos (material de tamaño inferior a 0,074 mm o 74µm-tamiz No. 200) y

suelos gruesos (material de tamaño superior o igual a 0,074 mm o 74µm-

tamiz No. 200); para la elaboración de mezclas de mortero o de concreto

se emplean los suelos gruesos y se limita el contenido de suelo fino

(Rivera, 2011).

Tabla 7 Clasificación de los agregados según el tamaño de sus partículas.

B.1.5. Según su Forma y Textura Superficial

Además del aspecto petrográfico de los agregados, son también

importantes sus características externas, especialmente la forma y la

textura superficial de las partículas. Es bastante difícil describir la forma

de los cuerpos tridimensionales y, por lo tanto, es conveniente definir

ciertas características geométricas de dichos cuerpos (Neville, 1999).

TAMAÑO EN mm. DENOMINACION

MAS COMUN CLASIFICACION

USO COMO

AGREGADO DE

MEZCLA

<0.002 Arcilla Fracción muy fina No recomendable

0.002-0.074 Limo Fracción fina No recomendable

0.074-4.76 Arena Agregado fino Apto para mortero o

concreto

4.76-19.1 Gravilla

Agregado grueso

Apto para concreto

19.1-50.8 Grava Apto para concreto

50.58-152.4 Piedra

>152.4 Rajón, Piedra bola Concreto Ciclópeo




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Tabla 8 Clasificación de forma de partículas

No hay duda de que la forma de las partículas de agregado fino tiene

influencia en las propiedades de la mezcla, las partículas angulares

requiriendo más agua para una trabajabilidad dada; pero todavía no hay

disponible un método objetivo de medir y expresar la forma, a pesar de los

intentos que utilizan la medición del área superficial proyectada y otras

aproximaciones geométricas. (Neville, 1999)

B.2. Propiedades Físicas de los Agregados

a) Granulometría

Es 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 representativa del agregado en fracciones de igual tamaño

de partículas; la medida de la cuantía de cada fracción se denomina como

granulometría.

Clasificación Descripción Ejemplos

Redondeada

Completamente

desgastadas por el agua

o totalmente formadas

por fricción

Grava de rio o de

playa; arena del

desierto, acarreada

por el viento

Irregular

Irregulares por

naturaleza,

parcialmente formadas

por fricción o con

bordes redondeados

Otras gravas, pizarra

de superficie o sub

terrena

Escamosa

Materiales cuyo

espesor es pequeño en

comparación con sus

otras dos dimensiones

Roca laminada

Angular

Con bordes bien

definidos, formados en

las intersecciones de

caras

aproximadamente

planas

Rocas trituradas de

todo tipos, taludes

detríticos y escoria

triturada

Alargada

Material que suele ser

angular, pero cuya

longitud es bastante

mayor que las otras

dos dimensiones




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Para una mejor comprensión e interpretación de los resultados se acostumbra a

representar gráficamente el análisis granulométrico en la curva denominada

granulométrica o línea de cribado. En la curva de granulometría se representa

generalmente sobre el eje de las ordenadas el porcentaje pasa, en escala

aritmética; y en las abscisas la abertura de los tamices en escala logarítmica

(Rivera, 2011).

El módulo de finura. - Es un factor empírico que permite estimar que tan fino

o grueso es un material. Está definido como la centésima parte del número que

se obtiene al sumar los porcentajes retenidos acumulados en la siguiente serie

de tamices. El módulo de finura se puede calcular a cualquier material, sin

embargo, se recomienda determinar el módulo de finura al agregado fino y

según su valor, este agregado se puede clasificar tal como se presenta en la

tabla N°10 (Rivera, 2011).

Tamaño Máximo. - Está definido como la menor abertura del tamiz que

permite el paso de la totalidad del agregado. De manera práctica representa el

tamaño de la partícula más grande que tiene el material (Rivera, 2011).

El tamaño nominal máximo. - Es el mayor tamaño del tamiz, listado en la

norma aplicable, sobre el cual se permite la retención de cualquier material. Es

más útil que el tamaño máximo porque indica de mejor manera el promedio de

la fracción gruesa, mientras que el tamaño máximo solo indica el tamaño de la

partícula más grande de la masa de agregados, la cual puede ser única. El

tamaño máximo y el tamaño máximo nominal se determinan generalmente al

agregado grueso únicamente (Rivera, 2011).

Tabla 9. Módulo de Finura




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b) Peso Específico:

Depende tanto de la gravedad especifica de sus constituyentes sólidos como de

la porosidad del material mismo. El peso específico cobra especial importancia

en los concretos de alto desempeño, dado que por requerimientos de resistencia

es usual requerir un agregado con peso específico adecuado y no menor de lo

convencional, pues agregados con bajas densidades generalmente indican

material poroso, poco resistente y de alta absorción (Barriga, 2007).

c) Porosidad y Absorción de los Agregados

La porosidad de los agregados, su permeabilidad y absorción influyen en las

propiedades de los agregados tales como la adherencia entre éste y la pasta de

cemento hidratada, en la resistencia del concreto a la congelación y al deshielo,

así como su estabilidad química y en la resistencia a la abrasión.

Aunque no existe una relación clara entre la resistencia del concreto y la

absorción de agua del agregado utilizado, los poros de la superficie de la

partícula afectan la adherencia entre el agregado y la pasta de cemento y, por

lo tanto, pueden ejercer cierta influencia en la resistencia del concreto (Neville,

1999).

d) Contenido de Humedad del Agregado

El agregado está expuesto a la lluvia, acumula una cantidad considerable de

humedad en la superficie de las partículas y, a excepción de la parte superior

de la pila, esa humedad se conserva durante mucho tiempo.

Tabla 10. Peso Específico de agregados




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Esto ocurre especialmente cuando se trata de agregado fino, y la humedad

superficial o libre la que sobra de la que ha mantenido el agregado en su

condición de saturado y superficialmente seco (Neville, 1999).

Se debe tomar en cuenta en el cálculo de cantidades para la mezcla que el

agregado grueso raramente contiene más del 1 por ciento de humedad

superficial pero el agregado fino puede contener en exceso de 1 por ciento. La

humedad superficial se expresa como un porcentaje de la masa del agregado

saturado y superficialmente seco y se le conoce como el contenido de humedad

(Neville, 1999).

e) Peso Unitario, Compacidad y Porosidad:

Si bien de estos tres conceptos el más utilizado en la tecnología del concreto es

el peso unitario, los conceptos de compacidad y porosidad (relacionados

comúnmente con la mecánica de suelos) son muy útiles en el campo de los

concretos, a continuación, definimos cada uno de estos tres términos.

• Peso unitario (P.U.): Se define peso unitario o volumétrico del

agregado, ya sea en estado suelto o compactado, al peso que alcanza

un determinado volumen unitario. Usualmente esta expresado en

Kg/m3.

• Compacidad (Φ): Se define como compacidad del agregado, al

volumen de sólidos en un volumen unitario.

• Porosidad (π): Se define porosidad o contenidos de vacíos, al espacio

no ocupado por las partículas de agregado en un volumen unitario.

Estas tres definiciones dependen de los siguientes parámetros principales:

La gravedad especifica de los agregados.

El tamaño de los granos, descritos por la curva granulométrica.

La forma y textura de los granos.



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Tabla 11. Resistencia a la compresión de rocas utilizadas comúnmente como agregados


El grado de compactación, la manera de la cual es realizado el

acomodo.

El efecto pared ejercido por el recipiente donde se realiza la prueba.

B.3. Otras Propiedades del Agregado

a) Resistencia del Agregado

La resistencia al desgaste de un agregado se usa con frecuencia como indicador

general de la calidad del agregado; esta característica es esencial cuando el

agregado se va usar en concreto sujeto a desgaste como en el caso de los

pavimentos rígidos (Rivera, 2011).

Un buen valor promedio de resistencia a la trituración de los agregados será del

orden de 2 109 kg/cm² (200 MPa), pero muchos agregados excelentes pueden

llegar a tener una resistencia baja de hasta 843 kg/cm² (80 MPa). En el caso de

cierta cuarcita, el valor máximo registrado ha sido de 5 413 kg/cm² (530 MPa)

(Barriga, 2007).



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b) Adherencia del Agregado

La adherencia entre el agregado y la pasta de cemento es un factor importante

para la resistencia del concreto, especialmente la resistencia a la flexión, pero

no se ha comprendido la naturaleza de la adherencia. La adherencia se debe en

parte a que el agregado y la pasta se entrelazan debido a la aspereza de la

superficie del primero. Una superficie áspera, como la de las partículas

trituradas, da como resultado una mejor adherencia, por causa de entrelazado

mecánico que también se consigue cuando se usan materiales compuestos por

partículas suaves, porosas y mineralógicamente heterogéneas. (Neville, 1999)

B.4. Funciones de los Agregados en el Concreto

a) Agregado Grueso

Hasta para resistencias de 250 kg/cm2 se debe usar el mayor tamaño posible

del agregado grueso; para resistencias mayores investigaciones recientes han

demostrado que el menor consumo de cemento para mayor resistencia dada

(eficiencia), se obtiene con agregados de menor tamaño. Así pues, se llama

eficiencia del cemento a la relación entre la resistencia del concreto y el

contenido de cemento. Por otro lado, en concreto de alta resistencia, mientras

más alta sea ésta, menor deberá ser el tamaño máximo para que la eficiencia

sea máxima. Finalmente, para cada resistencia existe un margen estrecho del

valor del tamaño máximo por debajo del cual es necesario aumentar el

contenido del cemento (Gutiérrez, 2003).

Figura 3. Relación entre contenido de vacíos de la arena en un

estado suelto y el agua requerida para el concreto Fuente: (Barriga, 2007)



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b) Agregado fino

El agregado fino o arena se usa como llenante, además actúa como lubricante

sobre los que ruedan los agregados gruesos dándole manejabilidad al concreto.

Una falta de arena se refleja en la aspereza de la mezcla y un exceso de ella

demanda mayor cantidad de agua para producir un asentamiento determinado,

ya que entre más arena tenga la mezcla se vuelve más cohesiva y al requerir

mayor cantidad de agua se necesita mayor cantidad de cemento para conservar

una determinada relación agua / cemento (Gutiérrez, 2003).

C. AGUA PARA LA MEZCLA

El agua de mezcla cumple dos funciones muy importantes, permitir la hidratación

del cemento y hacer la mezcla manejable. De toda el agua que se emplea en la

preparación de un mortero o un concreto, parte hidrata el cemento, el resto no

presenta ninguna alteración y con el tiempo se evapora; como ocupaba un espacio

dentro de la mezcla, al evaporarse deja vacíos los cuales disminuyen la resistencia

y la durabilidad del mortero o del hormigón (Rivera, 2011).

La cantidad de agua que requiere el cemento para su hidratación se encuentra

alrededor del 25% al 30% de la masa del cemento, pero con esta cantidad la mezcla

no es manejable, para que la mezcla empiece a dejarse trabajar, se requiere como

mínimo una cantidad de agua del orden del 40% de la masa del cemento, por lo

tanto, de acuerdo con lo anterior como una regla práctica, se debe colocar la menor

cantidad de agua en la mezcla, pero teniendo en cuenta que el mortero o el hormigón

queden trabajables (Rivera, 2011).

C.1. Requisitos

De ser posible realizar un análisis químico, se recomienda que el agua utilizada en

la preparación de mezclas de mortero o concreto, cumpla los requisitos de la tabla.

Sin embargo, es preferible ensayar el agua que se va a emplear en la preparación de

la mezcla y comparar los resultados con los de un agua testigo (de comportamiento

conocido como por ejemplo agua destilada) (Rivera, 2011).



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D. PLASTICO PET (TEREFTALATO DE POLIETILENO)

Gracias a sus muchas cualidades como fuerza, ligereza, transparencia, brillo y

reciclables, el PET es muy apreciada por los consumidores. Es sólo que el

consumidor pueda identificar un producto que ofrece tantas ventajas y en el que

confiar. Para hacer visible la posibilidad de recuperar un paquete a la “American

Society of Plastics Industry” ha desarrollado un símbolo que se ha convertido en

norma: las flechas tres interdirecionadas. Este símbolo, junto con el sistema de

numeración que identifica la naturaleza del material, permite la correcta

identificación de PET. El sistema de numeración que se trate combina plásticos con

números de 1-19 (Silva, 2015).

D.1. Definición del PET.

Gracias a sus muchas cualidades como fuerza, ligereza, transparencia, brillo y

reciclables, el PET es muy apreciada por los consumidores. Es sólo que el

consumidor pueda identificar un producto que ofrece tantas ventajas y en el

que confiar. Para hacer visible la posibilidad de recuperar un paquete a la

“American Society of Plastics Industry” ha desarrollado un símbolo que se ha

convertido en norma: las flechas tres interdireccionadas (Silva, 2015). El

Polietileno Tereftalato (PET) es un Poliéster Termoplástico y se produce a

partir de dos compuestos principalmente: Ácido Terftálico y Etilenglicol,

aunque también puede obtenerse utilizando Dimetiltereftalato en lugar de

Ácido Tereftálico. Este material tiene una baja velocidad de cristalización y

puede encontrarse en estado amorfo-transparente o cristalino. El Polietileno

Tereftalato en general se caracteriza por su elevada pureza, alta resistencia y

tenacidad. De acuerdo a su orientación presenta propiedades de transparencia

y resistencia química (Silva, 2015).

D.2. Propiedades y características químicas del PET.

Los plásticos son sustancias químicas sintéticas denominados polímeros, de

estructura macromolecular que puede ser moldeada mediante calor o presión y

cuyo componente principal es el carbono. Estos polímeros son grandes

agrupaciones de monómeros unidos mediante un proceso químico llamado

polimerización (Silva, 2015).



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Los plásticos proporcionan el balance necesario de propiedades que no pueden

lograrse con otros materiales, por ejemplo: color, poco peso, tacto agradable y

resistencia a la degradación ambiental y biológica. De hecho, plástico se refiere

a un estado del material, pero no al material en sí: los polímeros sintéticos

habitualmente llamados plásticos, son en realidad materiales sintéticos que

pueden alcanzar el estado plástico, esto es cuando el material se encuentra

viscoso o fluido, y no tiene propiedades de resistencia a esfuerzos mecánicos

(Silva, 2015).

Así que la palabra plástico es una forma de referirse a materiales sintéticos

capaces de entrar en un estado plástico, pero plástico no es necesariamente el

grupo de materiales a los que cotidianamente hace referencia esta palabra. Las

propiedades y características de la mayoría de los plásticos (aunque no siempre

se cumplen en determinados plásticos especiales) son estas:

Fáciles de trabajar y moldear

Tienen un bajo costo de producción

Poseen baja densidad

Suelen ser impermeables

Buenos aislantes eléctricos

Aceptables aislantes acústicos

Buenos aislantes térmicos, aunque la mayoría no resisten

temperaturas muy elevadas

Resistentes a la corrosión y a muchos factores químicos

Son muy contaminantes.

E. RESIDUOS DE CONSTRUCCIÓN Y DEMOLICIÓN

Las ciudades del mundo, sin distingo alguno de su grado de desarrollo, experimentan

dos problemas que además de crecientes, ocasionan presiones y coyunturas

ambientales de alta significación para su óptimo desenvolvimiento. Ellos son: la

contaminación del aire por el transporte urbano y la generación de residuos a todo

nivel. Dentro del segundo aspecto, la generación de residuos a todo nivel, se

encuentran cobijadas las actividades de la construcción y la demolición.



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Al ejecutar un puente, una vía o un edificio, se llevan a cabo actividades de

movimiento de tierra y excavaciones. En estas actividades se generan los primeros

residuos de la obra. Luego se producen otro tipo de residuos que son catalogados

como inertes y pétreos, identificándose las siguientes tipologías:

• Restos de concreto.

• Restos de ladrillo y mortero de pega.

• Restos de material cerámico.

• Restos de tuberías plásticas.

E.1. El concreto reciclado

Cuando se exponen importantes ventajas de la reutilización y el reciclaje de

escombros para confeccionar nuevos concretos, es indudable que el

beneficio ambiental para los ecosistemas urbanos es evidente y

cuantificable.

Basta con mencionar que, si se reciclara cuando menos el 40 % de los

residuos de construcción y demolición producidos en Medellín diariamente,

se estaría hablando de unas 2400 toneladas que no llegarían a puntos negros,

ni a rellenos sanitarios y, que, además, no se estarían extrayendo de las

laderas altamente afectadas.

Para tal efecto, se mostrarán los análisis acerca del comportamiento físico y

mecánico de un concreto, cuyos agregados naturales, han sido reemplazados

en un 100 % por áridos provenientes del reciclaje de escombros, así como

su viabilidad económica. El objetivo general es demostrar la viabilidad

técnica y económica de un concreto no convencional, confeccionado con

agregados provenientes del reciclaje de escombros, de tal manera que se

pudiera ubicar la actividad de la construcción en un marco de sostenibilidad

urbana.



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2.2.3 PROPIEDADES DEL CONCRETO

A. DISEÑO DE MEZCLAS

Se puede decir que las propiedades del concreto se estudian principalmente con el

propósito de seleccionar los ingredientes apropiados de mezcla, y es desde este

punto de vista cómo se van a considerar las diversas propiedades del concreto. El

diseño de mezclas de concreto, es conceptualmente la aplicación técnica y práctica

de los conocimientos científicos sobre sus componentes y la interacción entre ellos,

para lograr un material resultante que satisfaga de la manera más eficiente los

requerimientos particulares del proyecto constructivo.

Dosificar una mezcla de concreto es determinar la combinación más práctica y

económica de los agregados disponibles, cemento, agua y en ciertos casos aditivos,

con el fin de producir una mezcla con el grado requerido de manejabilidad, que al

endurecer a la velocidad apropiada adquiera las características de resistencia y

durabilidad necesarias para el tipo de construcción en que habrá de utilizarse.

A.1. Datos Básicos

Los datos básicos para la dosificación son los siguientes:

Características de los materiales disponibles (partiendo que son de

buena calidad, cumplen especificaciones de normas NTP), basados en

ensayos de laboratorio (normas NTP):

Cemento: Densidad (Gc). Peso unitario suelto (PUSc).

Agua: Densidad (Ga) se puede asumir Ga= 1,00 kg / dm3.

Agregados

A.2. Proceso de Selección de la Mezcla

Los factores básicos que se deben considerar en la determinación de las

proporciones de la mezcla se representan en forma esquemática en la figura

8 La secuencia de decisiones se muestra también en orden descendente hasta

la cantidad de cada ingrediente por dosificación el uso, se tienen variaciones

en el método exacto de seleccionar las proporciones de la mezcla.



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Hay que aclarar que una determinación exacta de las proporciones de la

mezcla por medio de tablas o de datos de computadora generalmente no es

posible: los materiales utilizados son esencialmente variables y muchas de

sus propiedades no se pueden estimar cuantitativamente con exactitud. Por

ejemplo, la granulometría, forma y textura del agregado no se pueden definir

de una manera plenamente satisfactoria.

B. PROPIEDADES DEL CONCRETO EN ESTADO FRESCO

Si bien el concreto fresco tiene solamente interés pasajero, deberemos notar que el

grado de compactación afecta, y seriamente, la resistencia del concreto de

proporciones de mezcla dadas. Por tanto, es vital que la consistencia de la mezcla,

sea tal que el concreto se pueda transportar colocar, compactar y acabar con

suficiente facilidad y sin segregación (Neville, 1999).


Gráfico 1 Factores básicos en el proceso de selección de la mezcla



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a) Trabajabilidad

Un concreto que se puede compactar con facilidad se dice que es trabajable,

pero decir meramente que la trabajabilidad determina la facilidad dé colocación

y la resistencia a la segregación es una descripción demasiado vaga de esta

propiedad vital del concreto. Además, la trabajabilidad deseada en cualquier

caso particular dependería del medio de compactación disponible; igualmente,

una trabajabilidad conveniente para concreto masivo no es necesariamente

suficiente para secciones delgadas, inaccesibles o altamente reforzadas. Por

estas razones, la trabajabilidad se debería definir como una propiedad física del

concreto sólo con referencia a las circunstancias de un tipo particular de

construcción (Neville, 1999).

Para obtener tal definición es necesario considerar lo que sucede cuando el

concreto se está compactando. Ya sea que la compactación se realice por

apisonado o por vibración, el proceso se compone esencialmente de la

eliminación del aire atrapado en el concreto hasta alcanzar una configuración

tan compactada como sea posible para una mezcla dada. Así, el trabajo hecho

se usa para vencer la fricción dentro las partículas individuales del concreto, y

también entre el concreto y la superficie del molde o del refuerzo. Estas se

pueden llamar fricción interna y fricción superficial respectivamente. Además,

algo del trabajo hecho se emplea en vibrar el molde o en sacudirlo y, verdad,

en vibrar aquellas partes del concreto que ya se han compactado plenamente

(Neville, 1999).

Tabla 12. Pruebas usadas para evaluar el concreto en estado fresco




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Prueba de Revenimiento. - Esta es una prueba usada extensamente en el

campo en todo el mundo. La prueba de revenimiento no mide la trábajabilidad,

aunque ACI 116 R-90 la describe como una medida de consistencia, pero la

prueba es muy útil en la revelación de variaciones en la uniformidad de una

mezcla de proporciones nominales dadas (Neville, 1999).

b) Segregación

Se puede definir a la segregación como la separación de los constituyentes de

una mezcla heterogénea de modo que su distribución ya no es uniforme. En el

caso del concreto, las diferencias en el tamaño de las partículas y en el peso

específico de los constituyentes de la mezcla son las causas primarias de la

segregación, pero su efecto puede controlarse con la selección de una

granulometría adecuada y con el cuidado en el manejo de la mezcla (Neville,

1999).

La segregación es difícil de medir cuantitativamente, pero se descubre

fácilmente cuando el concreto se maneja en obra en alguna de las formas

señaladas como inadecuadas. Una buena imagen de la cohesión de la mezcla

se obtiene con la prueba de fluidez. Las sacudidas aplicadas durante la prueba

favorecen la segregación, y si la mezcla no es cohesiva, las partículas más

grandes se desplazarán hacia el borde de la mesa. Otra forma de segregación

es posible: en una mezcla pastosa, la pasta de cemento tiende a salir del centro

de la mesa dejando al material más grueso (Neville, 1999).


Gráfico 2 Correspondencia entre las relaciones de resistencia y densidad



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c) Sangrado

El sangrado, también conocido como ganancia de agua, es una forma de

segregación en la cual algo del agua de la mezcla tiende a subir a la superficie

del concreto acabado de colar. Esto es causando por la incapacidad de los

constituyentes sólidos para retener toda el agua de mezclado cuando se

sedimentan en el fondo, al tener el agua el peso específico menor de todos los

ingredientes de la mezcla. Estamos así tratando con un tipo de asentamiento y

Powers trata el sangrado como un caso especial de sedimentación (Neville,

1999).

Algo de sangrado es inevitable. Sin embargo, en elementos altos tales como

columnas o muros, el agua de sangrado se mueve hacia arriba, la relación

agua/cemento de la parte inferior del elemento se reduce, pero el agua atrapada

en la parte superior del concreto endurecido da por resultado una relación

mayor de agua/cemento y, por lo tanto, una resistencia menor. (Neville, 1999).

C. PROPIEDADES DEL CONCRETO EN ESTADO ENDURECIDO

a) Resistencia

Se considera comúnmente que la propiedad más valiosa del concreto es su

resistencia, aunque en muchos casos prácticos, otras características tales como

la durabilidad o la permeabilidad pueden ser más importantes. No obstante, la

resistencia suele dar una imagen general de la calidad del concreto por estar

directamente relacionada con la estructura de la pasta de cemento hidratada.

Más aún, la resistencia del concreto es, casi invariablemente, un elemento vital

del diseño estructural y se especifica con fines de cumplimiento.

Dentro de la práctica de la ingeniería, se supone que la resistencia del concreto

de una determinada edad, y curado en agua a una temperatura prescrita depende

primariamente de dos factores: de la relación agua/cemento y el grado de

compactación (Neville, 1999).



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Efecto de la edad en la resistencia del concreto:

En la práctica, la resistencia del concreto se caracteriza tradicionalmente por

su valor a 28 días, y algunas otras propiedades se refieren con frecuencia a la

resistencia a 28 días. La elección de la edad de 28 días no tiene importancia

científica; es simplemente que los primeros cementos ganaban resistencia

lentamente y fue necesario basar la descripción de resistencia en el concreto en

el cual ya había ocurrido una importante hidratación del cemento (Neville,

1999).

Es discutible que un período menor a 28 días pudiera emplearse para la

caracterización de la resistencia, pero parece que la edad de 28 días ha

adquirido una posición inmutable. Por lo tanto, el cumplimiento de la

especificación está invariablemente establecido en función de la resistencia a

28 días. Si, por alguna razón, la resistencia de 28 días se va a estimar a partir

de una resistencia temprana, digamos de siete días, entonces la relación entre

la resistencia de 28 y de siete días, se tiene que establecer experimentalmente

para la mezcla dada (Neville, 1999).


Gráfico 3 Comparación entre resistencia de siete días y relación a/c

para concreto hecho con cemento de endurecimiento rápido



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b) Resistencia a la Compresión

Generalmente el diseñador de estructuras, especifica en la memoria de cálculos

y en los planos una resistencia a la compresión del concreto (F’c), la cual utilizó

como base para calcular el dimensionamiento y el refuerzo de los diferentes

elementos de una obra (Rivera, 2011).

Cuando en la obra se obtenga una resistencia menor que la especificada (F'c),

se disminuirá el factor de seguridad de la estructura. Para evitar esta posible

disminución de seguridad y debido a que en toda obra se obtienen diferentes

valores de resistencia para una misma mezcla, debido a variaciones en la

dosificación, mezcla, transporte, colocación, compactación y curado del

concreto; la mezcla deberá dosificarse para obtener una resistencia a la

compresión promedia (F’cr) mayor que F’c (Rivera, 2011).


Gráfico 4 Ganancia relativa de resistencia con el tiempo

en concretos con relación a/c diferentes.



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D. FACTORES QUE AFECTAN LA RESISTENCIA DEL CONCRETO

a) Tipo de Cemento

Se ha demostrado en diversas investigaciones y en la práctica constructiva

misma, que existe una estrecha correlación entre la resistencia de un cemento

determinado de acuerdo con un proceso normalizado (norma NTC 220) y la

resistencia de los concretos preparados con dicho cemento; de ahí que distintas

marcas de cemento, aún de un mismo tipo, no deban ser intercambiadas sin un

cuidadoso análisis del efecto que dicho cambio pueda tener sobre las

propiedades del concreto endurecido (Rivera, 2011).

b) Tipos de Agregados

Los concretos que tengan agregados angulosos o rugosos son generalmente

más resistentes que otros de igual relación agua / cemento que tengan

agregados redondeados o lisos; sin embargo, para igual contenido de cemento,

los primeros exigen más agua para no variar la manejabilidad y por lo tanto el

efecto en la resistencia no varía apreciablemente. Sin embargo, como es lógico

la calidad del agregado afecta el desarrollo de resistencia (Rivera, 2011).

c) Tipo de Agua de Mezcla

El agua utilizada en una mezcla de concreto debe estar limpia y libre de

cantidades perjudiciales de: aceite, ácidos, álcalis, sales, materiales orgánicos

u otras sustancias que puedan ser dañinas para el concreto o el refuerzo (Rivera,

2011).

d) Relación Agua / Cemento (A/C)

Duff Abrams, enunció la siguiente ley que lleva su nombre: "Dentro del campo

de las mezclas plásticas, la resistencia a los esfuerzos mecánicos, así como las

demás propiedades del concreto endurecido, varían en razón inversa a la

relación agua / cemento". Lo que significa que a menor relación agua / cemento

(A/C), mayor resistencia, más durabilidad y en general mejoran todas las

propiedades del concreto endurecido (Rivera, 2011).



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e) Tiempo, Temperatura y Humedad

Una vez que el agua ha entrado en contacto con el cemento, el concreto

empieza a endurecer gradualmente hasta que pasa del estado plástico al rígido,

entonces se dice que el concreto ha "fraguado". Una elevación en la

temperatura de curado acelera las reacciones químicas de hidratación,

incrementando la resistencia temprana del concreto, sin efectos contrarios en

la resistencia posterior; sin embargo, una temperatura más alta durante la

colocación y el fraguado, aunque incrementa la resistencia a muy temprana

edad, puede afectar adversamente la resistencia a partir de aproximadamente

los 7 días. Esto es debido, a que una rápida hidratación inicial parece formar

productos de una estructura física más pobre, probablemente más porosa

(Rivera, 2011).

f) Curado del concreto.

El curado se define como el proceso de mantener un contenido de humedad

satisfactorio y una temperatura favorable en el concreto, durante la hidratación

de los materiales cementantes, de manera que se desarrollen en el hormigón las

propiedades deseadas (Rivera, 2011).


Gráfico 5 Efecto de las condiciones de humedad durante el

curado y en el instante de falla sobre la resistencia a la

compresión del concreto



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El curado es una de las operaciones más importantes en las construcciones con

hormigón y lamentablemente una de las más descuidadas. Un buen curado

aumenta la resistencia y durabilidad y en general todas las propiedades del

concreto endurecido. El endurecimiento del concreto se produce por las

reacciones químicas que tienen lugar entre el cemento y el agua. Este proceso,

llamado hidratación, continúa solamente si no falta agua y si la temperatura es

adecuada. Cuando en el concreto recién colocado se pierde mucha agua por

evaporación, la hidratación se interrumpe. Cerca de la temperatura de

congelación (0°C) la hidratación prácticamente se detiene. En estas

condiciones el concreto deja de ganar resistencia y mejorar otras propiedades

convenientes (Rivera, 2011).

2.2.4 DURABILIDAD DEL CONCRETO

Es esencial que toda estructura de concreto deba continuar ejecutando sus funciones

destinadas, es decir manteniendo su resistencia y utilidad requeridas, durante el

tiempo en servicio especificado o tradicionalmente esperado. El concreto debe ser

capaz de soportar el proceso de deterioro al cual se puede esperar que vaya a estar

expuesto. A tal concreto se le llama durable (Neville, 1999).

El ACI define la durabilidad del concreto de cemento Portland como la habilidad

para resistir la acción del intemperismo, el ataque químico, abrasión, y cualquier

otro proceso o condición de servicio de las estructuras, que produzcan deterioro del

concreto. La conclusión primordial que se desprende de esta definición es que la

durabilidad no es un concepto absoluto que dependa sólo del diseño de mezcla, sino

que está en función del ambiente y las condiciones de trabajo a las cuales lo

sometamos (Carbajal, 1998).

A. CAUSAS DE LA DURABILIDAD INADECUADA

La durabilidad inadecuada se manifiesta en sí misma por el deterioro, que puede ser

el producto ya sea de factores externos o de causas internas dentro del concreto

mismo. Las acciones pueden ser físicas, químicas o mecánicas. El daño mecánico

es causado por impacto, abrasión, erosión o cavitación. Las causas químicas del

deterioro incluyen las reacciones álcali-sílice y álcali-carbonato.



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El ataque externo ocurre principalmente a través de la acción de iones agresivos

tales como cloruros, sulfatos, o de dióxido de carbono, además de muchos líquidos

y gases naturales o industriales. Las acciones que dañ9n pueden ser de diversas

clases, y pueden ser directas o indirectas (Neville, 1999).

B. TRANSPORTE DE FLUIDOS EN EL CONCRETO

Hay tres fluidos principalmente importantes que pueden entrar en el concreto: agua,

pura o que lleva iones agresivos, dióxido de carbono y oxígeno. Ellos se pueden

mover a través del concreto de diferentes maneras, pero todo el transporte depende

de la pasta de cemento hidratado. Como se expuso antes, la durabilidad del concreto

depende de manera importante de la facilidad con la cual los fluidos, tanto líquidos

como gases, pueden entrar en el concreto y moverse a través de él; a esto se le llama

comúnmente permeabilidad del concreto (Neville, 1999).

C. METEORIZACIÓN

La desintegración del concreto por meteorización es producida por las dilataciones

y contracciones que resultan al presentarse variaciones de temperatura y cambios

de humedad (Rivera, 2011).

Para que la acción de la meteorización sea menos efectiva, el concreto debe ser

impermeable y presentar bajos cambios de volumen, para lo cual se requiere lo

siguiente:

o Una relación agua/cemento baja y un mínimo contenido de agua (agregados

bien gradados, porcentaje adecuado de arena, consistencia plástica en la

mezcla, buena compactación).

o Un concreto homogéneo (mezcla manejable, mezclado eficiente, adecuada

colocación y vibración).

o Un curado adecuado (temperatura favorable, pérdida mínima de humedad).



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D. ABRASIÓN

Se define la resistencia a la abrasión como la habilidad de una superficie de concreto

a ser desgastada por roce y fricción. Este fenómeno se define de varias maneras,

siendo las más comunes las atribuidas a las condiciones de servicio, como son el

tránsito de peatones y vehículos sobre veredas y losas, el efecto del viento cargado

de partículas sólidas y el desgaste producido por el flujo continuo de agua. En la

mayoría de los casos, el desgaste por abrasión no ocasiona problemas estructurales,

sin embargo, puede traer consecuencias en el comportamiento bajo las condiciones

de servicio o indirectamente propiciando el ataque de algún otro enemigo de la

(agresión química, corrosión etc. (Carbajal, 1998).

a) Factores que afectan la Resistencia a la Abrasión

El factor principal reside en qué tan resistente es desde el punto de vista

estructural o mecánico, la superficie expuesta al desgaste. Se han desarrollado

varias maneras de medir el desgaste o la resistencia a la abrasión tanto a nivel

de laboratorio como a escala natural, pero los resultados son bastante relativos

pues ninguna de ellas puede reproducir las condiciones reales de uso de las

estructuras, ni dar una medida absoluta en términos numéricos que pueda servir

para comparar condiciones de uso o concretos similares, por lo tanto el mejor

indicador es evaluar principalmente factores como la resistencia en

compresión ,las características de los agregados, el diseño de mezcla , la técnica

constructiva y el curado (Carbajal, 1998).

b) Recomendaciones para el Control de la Abrasión

Se estima que la superficie aludida debe tener una resistencia en compresión

mínima de 280 kg/cm2 para garantizar una durabilidad permanente con respecto

a la abrasión, lo cual indica que es necesario emplear relaciones Agua/Cemento

bajas, el menor slump compatible con la colocación eficiente, agregados bien

graduados y que cumplan con los límites ASTM C-33 para gradación y

abrasión, así como la menor cantidad posible de aire ocluido (Carbajal, 1998).



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Al margen de estas precauciones previas a la producción, está demostrado que

un elemento fundamental en el resultado final lo constituye la mano de obra y

la técnica de acabado. Cuando se procede a realizar el acabado sin permitir la

exudación natural de la mezcla, la capa superficial se vuelve débil al

concentrarse el agua exudada, incrementándose localmente la relación

Agua/Cemento. Se considera que, en condiciones normales, el acabado debe

ejecutarse alrededor de dos horas luego de la colocación del concreto y

habiéndose eliminado el agua superficial (Carbajal, 1998).

E. EROSIÓN Y CAVITACIÓN:

La erosión es un tipo importante de desgaste que puede ocurrir en el concreto que

está en contacto con agua que fluye. Es conveniente distinguir entre erosión debida

a partículas sólidas acarreadas por el agua y el daño que causan las picaduras que

resultan de las cavidades que forma el agua que cae al fluir a altas velocidades

La rapidez de la erosión depende de la cantidad, la forma, el tamaño y la dureza de

las partículas que se están transportando, de la velocidad de su movimiento, de la

presencia de remolinos, y también de la calidad del concreto Como en el caso de la

abrasión en general, esta cualidad parece medirse mejor por la resistencia a la

compresión del concreto, pero la composición de la mezcla también viene al caso

(Neville, 1999).

En particular, el concreto con agregado grande sufre menos erosión que el mortero

de igual resistencia, y el agregado duro mejora la resistencia a la erosión. No

obstante, en algunas condiciones de desgaste, el agregado de tamaño más pequeño

conduce a una erosión más uniforme de la superficie (Neville, 1999).

Mientras que el concreto de buena calidad puede soportar flujo de agua constante,

tangencial, de alta velocidad, el daño severo ocurre rápidamente en la presencia de

cavitación. Es decir la formación de burbujas de vapor cuando la presión absoluta

local desciende hasta el valor de la presión del vapor circundante del agua a la

temperatura ambiente (Neville, 1999).



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El daño por cavitación ocurre en canales abiertos generalmente sólo a velocidades

que ·sobrepasan de 12 m/s, pero en conductos cerrados, aun a velocidades mucho

menor cuando hay una posibilidad de caída de presión muy abajo de la atmosférica.

La divergencia de flujo sobre de la superficie del concreto de un canal abierto es

una causa frecuente de cavitación (Neville, 1999).

La superficie de concreto afectada por cavitación es irregular, mellada y picada, en

contraste con la superficie desgastada en forma suave del concreto sujeto a erosión

por los sólidos que lleva el agua. El daño por cavitación no progresa en forma

constante; comúnmente, después de un período inicial ·de daño pequeño, ocurre el

deterioro rápido, seguido por un avance más lento del daño (Neville, 1999).

El empleo de polímeros, fibras de acero o recubrimientos elásticos puede mejorar

la resistencia a la cavitación, pero estos temas están fuera del alcance de este libro.

Sin embargo, aunque el empleo de concreto apropiado puede reducir el daño de la

cavitación, ni aun el mejor concreto puede soportar las fuerzas la cavitación por un

tiempo indefinido. La solución. del problema del daño por cavitación se halla, por

lo tanto, principalmente en la reducción de la cavitación. Esto se puede lograr con

la provisión de una superficie lisa y bien alineada libre de irregularidades tales como

depresiones, salientes, juntas y desalineamientos, y con la ausencia de cambios

abruptos en pendiente o curvatura que tienden a apartar el flujo de la superficie

(Neville, 1999).

2.3 TERMINOLOGIA

2.3.1 Agregados

Conjunto de partículas inorgánicas de origen natural o artificial cuyas dimensiones

están comprendidas entre los límites fijados en la NTP 400.011. Los agregados son

la fase discontinua del concreto y son materiales que están embebidos en la pasta y

que ocupan aproximadamente el 75% del volumen de la unidad cúbica de concreto

(Torre, 2004).



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2.3.2 Granulometría

Es 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 representativa del agregado en fracciones de igual tamaño de

partículas; la medida de la cuantía de cada fracción se denomina como

granulometría (Rivera, 2011).

2.3.3 El tamaño nominal máximo.

Es el mayor tamaño del tamiz, listado en la norma aplicable, sobre el cual se permite

la retención de cualquier material. Es más útil que el tamaño máximo porque indica

de mejor manera el promedio de la fracción gruesa, mientras que el tamaño máximo

solo indica el tamaño de la partícula más grande de la masa de agregados, la cual

puede ser única (Rivera, 2011).

2.3.4 Tamaño Máximo

Está definido como la menor abertura del tamiz que permite el paso de la totalidad

del agregado. De manera práctica representa el tamaño de la partícula más grande

que tiene el material (Rivera, 2011).

2.3.5 El módulo de finura

Es un factor empírico que permite estimar que tan fino o grueso es un material. Está

definido como la centésima parte del número que se obtiene al sumar los

porcentajes retenidos acumulados en la siguiente serie de tamices. El módulo de

finura se puede calcular a cualquier material, sin embargo, se recomienda

determinar el módulo de finura al agregado fino y según su valor (Torre, 2004).

2.3.6 Tereftalato de Polietileno (PET).

Es un Poliéster Termoplástico y se produce a partir de dos compuestos

principalmente: Ácido Terftálico y Etilenglicol, este material tiene una baja

velocidad de cristalización y puede encontrarse en estado amorfo-transparente o

cristalino. El Polietileno Tereftalato en general se caracteriza por su elevada pureza,

alta resistencia y tenacidad. De acuerdo a su orientación presenta propiedades de

transparencia y resistencia química (Silva, 2015).



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2.3.7 Residuos de Construcción y Demolición

Son los residuos que se generan como consecuencia de la demolición de obras de

construcción civil; las ciudades del mundo, sin distingo alguno de su grado de

desarrollo, experimentan dos problemas que además de crecientes, ocasionan

presiones y coyunturas ambientales de alta significación para su óptimo

desenvolvimiento. Ellos son: la contaminación del aire por el transporte urbano y

la generación de residuos a todo nivel. Dentro del segundo aspecto, la generación

de residuos a todo nivel, se encuentran cobijadas las actividades de la construcción

y la demolición.

2.3.8 El concreto reciclado

Es el concreto que además de elaborarse con sus componentes naturales, se le

agrega un componente adicional reciclado y se evalúa su grado de compenetración

con los demás componentes; cuando se exponen importantes ventajas de la

reutilización y el reciclaje de escombros para confeccionar nuevos concretos, es

indudable que el beneficio ambiental para los ecosistemas urbanos es evidente y

cuantificable.

2.3.9 Diseño de Mezclas

El diseño de mezclas de concreto, es conceptualmente la aplicación técnica y

práctica de los conocimientos científicos sobre sus componentes y la interacción

entre ellos, para lograr un material resultante que satisfaga de la manera más

eficiente los requerimientos particulares del proyecto constructivo (Neville, 1999).

2.3.10 Trabajabilidad

Un concreto que se puede compactar con facilidad se dice que es trabajable, pero

decir meramente que la trabajabilidad determina la facilidad dé colocación y la

resistencia a la segregación es una descripción demasiado vaga de esta propiedad

vital del concreto (Neville, 1999).

2.3.11 Resistencia a la Compresión

La resistencia a la compresión es por lo general el dato más valioso al analizar

especímenes de concreto, es la carga que puede soportar una muestra de concreto

sobre un área determinada. (Rivera, 2011).



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2.3.12 Durabilidad del Concreto

El ACI define la durabilidad del concreto de cemento Portland como la habilidad

para resistir la acción del intemperismo, el ataque químico, abrasión, y cualquier

otro proceso o condición de servicio de las estructuras, que produzcan deterioro del

concreto. La conclusión primordial que se desprende de esta definición es que la

durabilidad no es un concepto absoluto que dependa sólo del diseño de mezcla, sino

que está en función del ambiente y las condiciones de trabajo a las cuales lo

sometamos (Carbajal, 1998).

2.3.13 Abrasión

Se define la resistencia a la abrasión como la habilidad de una superficie de concreto

a ser desgastada por roce y fricción. Este fenómeno se define de varias maneras,

siendo las más comunes las atribuidas a las condiciones de servicio, como son el

tránsito de peatones y vehículos sobre veredas y losas, el efecto del viento cargado

de partículas sólidas y el desgaste producido por el flujo continuo de agua. En la

mayoría de los casos, el desgaste por abrasión no ocasiona problemas estructurales,

sin embargo, puede traer consecuencias en el comportamiento bajo las condiciones

de servicio o indirectamente propiciando el ataque de algún otro enemigo de la

agresión química, corrosión etc. (Carbajal, 1998).



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III. MATERIALES Y MÉTODOS

3.1 MATERIAL

3.1.1 Ubicación Geográfica:

La Localidad de Trujillo se encuentra en la costa norte peruana, a una altitud media

de 34 msnm en la región de La Libertad, limita al norte con la provincia de Ascope,

al este con la Provincia de Otuzco, al sur-este con la provincia de Julcán, al sur con

la provincia de Virú y al oeste con el océano Pacífico.; abarca una superficie de

aproximada de 1769 km2 de la Región La Libertad, Perú.

3.1.2 Institución:

El presente trabajo se desarrolló en los ambientes del Laboratorio de construcciones

de la Escuela Profesional de Ingeniería Agrícola de la Facultad de Ciencias

Agropecuarias de la Universidad Nacional de Trujillo.

3.1.3 Población

La población está constituida por las probetas de concreto que se realizarán

(Unidades experimentales) con proporciones adicionadas de concreto reciclado y

plástico PET, las cuales se determinarán en el diseño de mezclas.

3.1.4 Muestra

Las muestras que se emplearon para el análisis fueron de dos formas: la primera

utilizada para el análisis de esfuerzo a la compresión y la segunda para el análisis de

durabilidad en la maquina Los Ángeles; ambas muestras fueron elaboradas con

cemento Pacasmayo tipo MS (Mochica Azul), agregado fino y grueso de la cantera

cerro campana en Huanchaco y agua potable de la Universidad Nacional de Trujillo,

además de la adición de plástico proveniente del botadero El Milagro y concreto

reciclado de pavimentación recolectada de los exteriores del penal El Milagro.

En total se realizaron 96 probetas de 10*20 cm para las pruebas de

resistencia a la compresión y 96 probetas pequeñas de 5*10 cm para los

ensayos de durabilidad en la maquina Los Ángeles.



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https://es.wikipedia.org/wiki/Costa_(Per%C3%BA)

https://es.wikipedia.org/wiki/Altitud

https://es.wikipedia.org/wiki/Msnm

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Se realizaron 4 mezclas para diferentes porcentajes de reemplazo de

agregado grueso por agregado reciclado más plástico y reemplazo de

agregado grueso solo por plástico respectivamente: 1, 2, 5, 10% de

reemplazo, en total 8 mezclas con diferente proporcionalidad de

agregado grueso.

Se realizaron las pruebas de asentamiento con el cono de Abraham para

cada una de las mezclas según el ASTM C143 mostrando una variación

en la trabajabilidad, difiriendo de lo calculado en el diseño de mezclas,

como se verá más adelante.

Se realizaron 48 probetas de 20*10 cm para la prueba de resistencia a la

compresión y 48 probetas de 5*10 cm para la prueba de durabilidad de

concreto con agregado reciclado más plástico, distribuidos en tres

replicas y se ensayaron a los 7, 14, 21 y 28 días de edad.

Se realizaron 48 probetas de 20*10 cm para la prueba de resistencia a la

compresión y 48 probetas de 5*10 cm para la prueba de durabilidad; de

concreto solo con plástico, distribuidos en tres replicas por cada

porcentaje y se ensayaron a los 7, 14, 21 y 28 días de edad.

3.1.5 Equipos

Los equipos utilizados para el desarrollo de la investigación fueron:

Balanza de 0.1 gramo de sensibilidad.

Horno que mantenga una temperatura constante de 110 ± 5 °C.

Molino de bolas de la marca Minmelwerk con dimensiones son de 4 ¾”

x 4” y con una potencia de 10 HP.

Máquina de los Ángeles.

Máquina de Compresión de concreto.



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60

3.1.6 Recursos Computacionales

Los recursos computacionales utilizados para el desarrollo de la investigación fueron:

Hojas de Cálculo de Excel

Word

3.2 MÉTODO

3.2.1 DISEÑO DE EXPERIENCIA:

3.2.1.1 Diseño General:

Diseño Experimental: Pre Experimento

E

E

3.2.1.2 Experimento Factorial

Arreglo Combinatorio Con Distribución en Bloques al Azar

El modelo estadístico para este diseño es:

yijk = µ + τi + βj + (τβ) ij + uijk

Tabla 13. Factores en el proyecto

FACTOR NIVELES

A a1, a2, a3,….a; i = 1,2,3,….a

B b1, b2, b3….bn; j = 1,2,2,….b

Factor A = Porcentaje de Plástico PET

Factor B = Edad de resistencia del concreto

A A´

B B´

Fuente: Elaborado por Br. Aquino Castro, Yordy Jhoan




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Tabla 14. Diseño del experimento con adición plástico (tereftalato de polietileno) PET

Tratamiento

número

Porcentaje

Plástico

PET

Edad de

Resistencia

del concreto

BLOQUES

I II III

1

a1

b1 X111 X112 X113

2 b2 X121 X122 X123

3 b3 X131 X132 X133

4 b4 X141 X142 X143

5

a2

b1 X211 X212 X213

6 b2 X221 X222 X223

7 b3 X231 X232 X233

8 b4 X241 X242 X243

9

a3

b1 X311 X312 X313

10 b2 X321 X322 X323

11 b3 X331 X332 X333

12 b4 X331 X332 X333

9

a4

b1 X411 X412 X413

10 b2 X421 X422 X423

11 b3 X431 X432 X433

12 b4 X431 X432 X433

Suma por bloque X..k

Tabla 15. Factores dentro del experimento

abn= Número de unidades experimentales = 4*4*3= 48

i

FACTOR A:PORCENTAJE DE

PLÁSTICO PET (Tereftalato de

Polietileno)

j FACTOR B: EDAD DE

RESISTENCIA

1 a1 1.0% 1 b1 7 días

2 a2 2.0% 2 b2 14 días

3 a3 5.0% 3 b3 21 días

4 a4 10.0% 4 b4 28 días

Bloques (repeticiones) K

I 1

II 2

III 3





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Tabla 16. Diseño de experimento con adición de plástico y RCD (Residuos de construcción y demolición)

Tratamiento

número

Porcentaje

Plástico

PET+RCD

Edad de

Resistencia

del concreto

BLOQUES

I II III

1

a1

b1 X111 X112 X113

2 b2 X121 X122 X123

3 b3 X131 X132 X133

4 b4 X141 X142 X143

5

a2

b1 X211 X212 X213

6 b2 X221 X222 X223

7 b3 X231 X232 X233

8 b4 X241 X242 X243

9

a3

b1 X311 X312 X313

10 b2 X321 X322 X323

11 b3 X331 X332 X333

12 b4 X331 X332 X333

9

a4

b1 X411 X412 X413

10 b2 X421 X422 X423

11 b3 X431 X432 X433

12 b4 X431 X432 X433

Suma por bloque X..k

Tabla 17. Factores dentro del experimento

i FACTOR A:PORCENTAJE

PLÁSTICO PET + RCD j

FACTOR B: EDAD DE

RESISTENCIA

1 a1 1.0% 1 b1 7 días

2 a2 2.0% 2 b2 14 días

3 a3 5.0% 3 b3 21 días

4 a4 10.0% 4 b4 28 días

abn= Número de unidades experimentales = 4*4*3= 48

Bloques (repeticiones) K

I 1

II 2

III 3




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63

3.2.1.3 Análisis Estadístico

i) Ho(A) ≡ τ 1 = · · · = τ a = 0. Es decir, considerando la presencia de las

interacciones con el factor B, contrastar si los efectos de los niveles del

factor A son nulos. El estadístico de contraste es:

Se rechaza HoA al nivel α si Fα (exp) > F (a-1), ab(r-1)

ii) HoB ≡ β 1 = · · · = β b = 0. Es decir, considerando la presencia de las

interacciones con el factor A, contrastar si los efectos de los niveles del factor

B son nulos. El estadístico de contraste es:

Se rechaza HoB al nivel α si Fα (exp) > F (b-1), ab(r-1)



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64

iii) Ho(AB) ≡ (τβ) ij = 0 para todo i, j. Es decir, contrastar si los efectos de las

interacciones entre los factores A y B son nulos. El estadístico de contraste es:

Se rechaza Ho(AB) al nivel α si Fα (exp) > F (a-1) (b-1), ab(r-1)

Tabla 18. Análisis de varianza para el modelo bifactorial con repeticiones

Factor de variación

Grados de

Libertad

(G.L)

Suma de

Cuadrados

(S.C)

Cuadrados

Medios (C.M) Fcalculado F(0.05)

Bloques n-1

Tratamientos ab-1

Factor A a-1 SC A CMA CMA/CME

Factor B b-1 SCB CMB CMB/CME

Interacción AB (a-1)(b-1) SC(AB) CM(AB) CM(AB)/CME

Error (Residual) (ab-1)(n-1) SCE CME

Total abn-1 CMT

A partir de la ecuación básica del ANOVA se pueden construir los cuadrados medios

definidos como:




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65

3.3 TÉCNICAS

3.3.1 Diagrama de Flujo del Procedimiento

Selección del Material a Emplear

Agregado reciclado

Plástico

Agregado Fino

Agregado Grueso

Tareas Preliminares

Recolección del

material, selección y

trituración del agregado

reciclado y plástico

PET.

Cemento

Agua

Caracterización de los Materiales

Granulometría

Humedad

Peso Unitario

Peso Especifico

Absorción

Diseño de Mezclas ACI 211

Análisis de Agregados

Propiedades del Cemento

Relación Agua Cemento

Análisis Concreto

en Freso

Asentamiento

por el método

del cono de

Abraham

Análisis Concreto

Endurecido

Resistencia a la

Compresión

Durabilidad a la

Abrasión

Probetas

Elaboración, tratamiento

y curado de probetas

para alcanzar los días

requeridos

ANALISIS DE RESULTADOS



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66

3.4 PROCEDIMIENTOS

3.4.1 Trabajo de Campo

3.4.1.1 Recolección, selección y Trituración

Para la recolección del material de plástico PET reciclable se trasladó al botadero

municipal El Milagro, recolectando una cantidad considerable de botellas plásticas,

las cuales luego fueron procesadas en las instalaciones del grupo Baltodano con

trituradoras especializadas en plásticos, la cantidad final recolectada fue de 30 kg,

los cuales fueron descontaminados y lavados en las instalaciones del laboratorio de

construcciones de la escuela profesional de Ingeniería Agrícola de la Universidad

Nacional de Trujillo, para su posterior almacenamiento y abastecimiento en las

mezclas de concreto

En el caso del material de residuos de construcción y demolición, se dirigió a los

exteriores del Penal El Milagro en la vía de acceso del botadero que tiene el mismo

nombre, se recolecto aproximadamente 50 kg de residuos de construcción, de losas,

las cuales fueron descontaminadas y seleccionadas adecuadamente; para un

adecuado triturado los residuos fueron llevados al laboratorio de Procesamiento de

Minerales de la Escuela de Ingeniería Metalurgia, en la cual con ayuda de una

trituradora Minmelwerk de 4*4” se procedió al triturado de los residuos de

construcción, pasando un tamiz de ½” quedando lista para su caracterización.

3.4.2 Trabajos de Laboratorio

3.4.2.1 Caracterización de los Agregados

3.4.2.1.1 Peso Unitario de Agregados (ASTM C29 – NTP 400.17)

Materiales y Equipos

Balanzas con precisión de 1.0 gramo.

Varilla de acero de 5/8 pulgadas (16 mm) de diámetro

Moldes o recipientes cilíndricos manejables

Pala, cucharón.

Placa de vidrio de ¼ pulgada de diámetro, un termómetro, una probeta

graduada



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67

Horno, que mantenga una temperatura constante de 110 ± 5 °C.

Procedimiento:

Se pesó el molde y se anotó su peso.

Se procedió a llenar el molde con agua a la temperatura ambiente, enrase

con la placa de vidrio eliminando las burbujas.

Se determinó el peso neto del agua contenido en el molde más el molde

con aproximación de 1.0 gramos. medir la temperatura del agua y se

determinó el peso específico de la misma haciendo uso de la tabla

siguiente:

Finalmente se procedió a calcular el volumen V, del molde dividiendo el

peso del agua exigido para llenar el molde por la densidad del agua a la

temperatura de ensaye.

Peso Unitario Seco Suelto (PVSS).

Se seleccionó una muestra representativa del agregado (Grava o Arena).

La muestra estaba previamente seca (secada al horno).

Se procedió a pesar el recipiente adecuado, según tamaño de agregado.

Se depositó el material en el recipiente con ayuda de un cucharón.

Se pesó el recipiente con el material contenido y se anotó su peso.

Se repitió este procedimiento tres veces

Tabla 19. Capacidad de recipiente dependiendo del TMN

Fuente: (Valencia, 2010)

Tabla 20. Pesos específicos del agua




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Se calculó el Peso Volumétrico Seco Suelto con la formula siguiente:

𝑷𝑼𝑺𝑺 =𝐆

𝐕

Donde:

T: Peso del molde metálico (kg)

G: Peso de la muestra seca (kg)

V: Volumen del molde metálico (m3)

Peso Unitario Compactado Seco (PUCS)

La muestra estaba previamente seca (secada al horno).

Se depositó material en el recipiente, en tres capas con ayuda de un

cucharón

Primero se depositó el material hasta un tercio de capacidad del recipiente,

aplicándole veinticinco golpes con ayuda de la varilla punta de bala,

distribuida en toda el área. Luego se llenó con material hasta el segundo

tercio y se vuelve a golpear 25 veces con la varilla punta de bala. A

continuación, se llenó completamente el recipiente y se vuelve a golpear

25 veces con la varilla.

Se pesó el recipiente con el material contenido y anote su peso.

Se procedió con el procedimiento tres veces.

Calcule el Peso Volumétrico Seco Compacto con la formula siguiente:

𝑷𝑼𝑪𝑺 =𝐆

𝐕

Donde:




3.4.2.1.2 Contenido de Humedad de los Agregados (ASTM C566-84)


Balanza de 0.1 gramo de sensibilidad


Recipientes volumétricos (taras)

Cucharón o espátulas de tamaño conveniente.



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69

Procedimiento

Se seleccionó una muestra representativa por cuarteo.

Se tomó un recipiente (tara), anotó su identificación y determinó su peso.

Se procedió a pesar la muestra húmeda más el recipiente que la contiene.

Se colocó la tara con la muestra en el horno a una temperatura constante

de 110° C, por un periodo de 24 horas.

Se retiró la muestra del horno y se dejó enfriar hasta que se alcance la

temperatura ambiente.

Se pesó la muestra seca más el recipiente y anotó su peso.

Se calculó el contenido de humedad en porcentaje del agregado con la

formula siguiente:

𝑯𝒖𝒎𝒆𝒅𝒂𝒅 (%𝑾) =𝐏𝐑 + 𝐌𝐇 − 𝑷𝑹 + 𝑴𝑺

𝐏𝐑 + 𝐌𝐒 − 𝑷𝑹∗ 𝟏𝟎𝟎

Donde:

PR: Peso del recipiente

PR+MH: Peso del recipiente con la muestra húmeda

PR+MS: Peso del recipiente con la muestra seca

% W: Porcentaje de humedad

%WPROM: Porcentaje de humedad promedio.

3.4.2.1.3 Peso Específico y Porcentaje de Absorción (ASTM C128 – C127)

Peso Específico y Porcentaje de Absorción del Agregado Fino


Balanza con capacidad de 1 Kg. o más y sensibilidad de 0.1 gramos o

menos.

Frasco Volumétrico (matraz aforado de cuello largo) de 500 cm³ de

capacidad.

Molde cónico de metal de 40 ± 3 mm de diámetro en la parte superior.

Un pisón metálico de 340 ± 15 gramos de peso.


Hornilla.



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Procedimiento

Se pesaron 500 gramos de arena en la condición de saturada y

superficialmente.

Se determinó el peso del frasco seco y limpio

Se colocaron los 500 gramos de arena en el frasco volumétrico y se llenó

de agua hasta cercana a la marca de aforo, dejándolo reposar por cinco

minutos.

Se eliminó el aire atrapado, agitando el frasco volumétrico.

Se retiró el agua y la arena contenida en el frasco, depositándolo en una

tara, colocándola en el horno a temperatura de 110 ± 5 °C por un periodo

de 24 horas.

Transcurrido este tiempo, se retiró la tara del horno, la muestra a

temperatura ambiente y se determinó su peso seco (A).

Se determinó la gravedad especifica con las formulas siguientes:

𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑒𝑠𝑝𝑒𝑐𝑖𝑓𝑖𝑐𝑜 (𝑔

𝑐𝑚3) =

A

𝐵 + 𝑆 − 𝐶∗ 0.9975

𝑨𝒃𝒔𝒐𝒓𝒄𝒊ó𝒏 (%) =𝐒 − 𝐀

𝑨∗ 𝟏𝟎𝟎

Donde:

A: masa de la muestra (g)

B: masa del picnómetro más agua (g)

C: masa del picnómetro más muestra (g)

S: masa de la muestra en estado saturado (g)

3.4.2.1.4 Gravedad Especifica y Porcentaje de Absorción del Agregado Grueso


Balanza con capacidad de 1 Kg. o más y sensibilidad de 0.1 gramos o

menos.

Cesta de alambre.

Recipiente adecuado para sumergir la cesta de alambre en agua.



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Paños absorbentes.

Procedimiento

Después de haber transcurrido las 24 horas de estar la muestra sumergida

en agua, se retiró del recipiente y con un paño grande y absorbente, se

secaron las partículas hasta que la película visible de agua se eliminó.

Se pesaron aproximadamente 2000 gramos de la muestra saturada y

superficialmente seca.

Se determinó el peso de la cesta sumergida.

Se retiró la muestra de la cesta y se depositó en una tara, seguidamente se

la introdujo al horno por un periodo de 24 horas a una temperatura de

110±5 °C.

Transcurridas las 24 horas, se retiró la muestra del horno y se dejó enfriar

hasta alcanzar la temperatura ambiente, una vez alcanzada se determinó el

peso de la grava seca.

Se calculó la gravedad específica y absorción con las formulas siguientes:

𝑷𝒆𝒔𝒐 𝒆𝒔𝒑𝒆𝒄𝒊𝒇𝒊𝒄𝒐 (𝒈

𝒄𝒎𝟑) =

𝐀

𝑩 − 𝑪

𝑨𝒃𝒔𝒐𝒓𝒄𝒊ó𝒏 (%) =𝐁 − 𝐀

𝑨∗ 𝟏𝟎𝟎

Donde:


B: masa de la muestra saturada en la superficie(g)

C: masa de la muestra saturada en el agua (g)

3.4.2.1.5 Triturado de Concreto Reciclado


Molino de bolas de la marca Minmelwerk con dimensiones son de 4 ¾” x

4” y con una potencia de 10 HP

Procedimiento



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Se procedió a limpiar el concreto reciclado para descontaminarlos de

polvo, materia orgánica u otros componentes sólidos.

Se realizó el proceso de triturado y determinación de agregados reciclados,

con apoyo del encargado del laboratorio, siguiendo sus indicaciones.

Se realizó el de molienda en seco, dejando girar el equipo por un tiempo

promedio de 10 y 15 minutos para obtener los tamaños granulométricos

que pasaron al 100% por la malla N° 4 y quedaron retenidos en la malla

N° 10.

3.4.2.1.6 Análisis Granulométrico de los Áridos (ASTM C136 – NTP 400.037)

Determinación del análisis granulométrico del agregado fino


Balanza con sensibilidad de 0.1 gramo.

Tamices correspondientes a la graduación fina.


Charolas y cucharones

Procedimiento

Se tomó una muestra representativa de la arena a ensayar (aprox. 2000

gramos).

Se depositó la muestra en el horno a una temperatura de 110 ± 5 °C, por

24 horas.

De la muestra secada se tomaron 500 gramos en una tara, se cubrió de agua

y se dejó reposar por 24 horas.

Tabla 21. Tamices para agregado fino




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El material retenido en el tamiz No. 200, se regresó a la tara y se depositó

en el horno a la temperatura de 110 ± 5 °C, por un periodo de 24 horas.

Se pesaron los pesos retenidos en cada tamiz con aproximación de 0.1

gramos.

Se calcularon los porcentajes retenidos parciales, porcentajes retenidos

acumulados y porcentajes que pasan.

%𝑾 𝒓𝒆𝒕𝒆𝒏𝒊𝒅𝒐 =𝑾 𝒓𝒆𝒕𝒆𝒏𝒊𝒅𝒐

𝑾 𝒕𝒐𝒕𝒂𝒍∗ 𝟏𝟎𝟎

Determinación del análisis granulométrico del agregado grueso (grava)


Balanza con sensibilidad de 1.0 gramo.

Tamices correspondientes a la graduación gruesa.


Charolas y cucharones

Tabla 22. Formato de cálculo para el análisis granulométrico del agregado fino


Tabla 23. Tamices para agregado grueso




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74

Procedimiento

Del material obtenido por cuarteo se tomó una cantidad según especifica

la siguiente tabla.

Se secó la muestra a una temperatura de 110 ± 5 °C por un periodo de 24

horas.

Se colocaron los tamices en el siguiente orden de arriba hacia abajo, 3”,

2.5”, 2”, 1.5”, 1”, ¾”, ½”, 3/8”, ¼”, No. 4, No. 8,

Se depositó la muestra en el tamiz superior y cribó por un periodo de cinco

minutos.

Se procedió a pesar el material retenido en cada tamiz y anote su peso.

Se calcularon los porcentajes retenidos parcial, retenido acumulado y

porcentaje que pasa

Se comparó la grava ensayada con las especificaciones de la ASTM C 33,

según tabla.

3.4.2.1.7 Resistencia al Desgaste por Cargas Abrasivas (ASTM C131)


Máquina de los Ángeles

Cargas abrasivas: Esferas de hierro fundido o acero de 47.6 mm de

diámetro aproximadamente y con un peso entre 390 y 445 gramos

Tamices de las dimensiones siguientes:

3”,2.5”,2”,1.5”,1”,3/4”,1/2”,3/8”,1/4”, No.4, No.8, No. 12.

Horno que mantenga una temperatura constante de 110±5°C.

Tabla 24. Límites máximos y mínimos para el agregado grueso




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75

Procedimiento

Para determinar el grado de la muestra es necesario determinar su

granulometría, usando los tamices de la serie gruesa.

El grado de la muestra corresponderá a aquel en que la granulometría del

material usado en el ensaye sea la que más se acerque a la granulometría

de la muestra.

Después de obtener el peso total a usar, según el grado establecido, Se

toman la cantidad de esferas de acero a usar según el grado utilizado, por

medio de la tabla siguiente:

Se colocó el material para el ensaye en la máquina de los Ángeles.

Se introdujeron las cargas abrasivas (esferas de hierro fundido),

empleando la cantidad especificada según tabla anterior.

Se puso en marcha la maquina hasta completar 500 revoluciones para lo

grados A, B, C, D y 1000 revoluciones para los grados E, F, y G, a una

velocidad de 30 a 33 rpm.

Se sacó el material de la máquina y se tamizó por la malla No. 12.

Se lavó la muestra por el tamiz No. 12, se colocó en una tara y se introdujo

en el horno por un periodo de 24 horas a una temperatura de 110±5 °C.

se calculó el porcentaje de desgaste por medio de la formula siguiente.

𝑃𝑜𝑟𝑐𝑒𝑛𝑡𝑎𝑗𝑒 𝑑𝑒 𝑑𝑒𝑠𝑔𝑎𝑠𝑡𝑒 =𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑖𝑛𝑖𝑐𝑖𝑎𝑙 − 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑓𝑖𝑛𝑎

𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑖𝑛𝑖𝑐𝑖𝑎𝑙

3.4.2.1.8 Prueba de Consistencia (Cono de Abraham – ASTM C143)


Molde de metal (cono de revenimiento), galvanizado en forma de tronco

de cono: diámetro de la base superior 4” x diámetro de la base inferior 8”

x altura 12”.

Regla graduada en pulgadas para medir el asentamiento de la mezcla.

Varilla (punta de bala), para apisonar el hormigón de 5/8” de diámetro y

60cm. de longitud.



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Procedimiento:

Se colocó el molde sobre una superficie plana que no sea absorbente.

El molde se llenó usando tres capas de mezcla de aproximadamente 4”

cada una. Cada capa se compacta con 25 golpes de la varilla distribuidos

uniformemente. La última capa se emparejó por medio de una cuchara

de albañilería.

Después de llenar el molde se retiró éste con un movimiento vertical.

Inmediatamente después se determina por medio de una regla el

asentamiento de la muestra con relación a la altura inicial

La consistencia se expresa en términos del asentamiento, después de

retirar el molde, con relación a la altura inicial.

Asentamiento (“Slump”) = 12” – altura de la muestra después de retirar

el molde, en pulgadas

3.4.2.1.9 Conformado de Probetas (ASTM C31)

Equipo:

Moldes: deben ser de acero, hierro forjado, PVC u otro material no

absorbente y que no reaccione con el cemento. Antes de usarse los

moldes deben ser cubiertos ligeramente con aceite mineral o un agente

separador de encofrado no reactivo.

Varilla: debe ser de fierro liso diámetro 5/8”, de 60 cm de largo y con

una de sus extremos boleados.

Mazo: debe usarse un mazo de goma que pese 0.60 kg

Equipo adicional: badilejo, plancha de metal y depósito que contenga el

íntegro de la mezcla a colocar en la probeta (una carretilla de obra cumple

este requerimiento).

Procedimiento:

Se colocó el molde sobre una superficie rígida, horizontal, nivelada y

libre de vibración.



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77

Luego se procedió a colocar el concreto en el interior del molde,

depositándolo con cuidado alrededor del borde para asegurar la correcta

distribución del concreto y una segregación mínima.

Se llenó el molde en tres capas de igual volumen. En la última capa se

agregó la cantidad de concreto suficiente para que el molde quede lleno

después de la compactación.

Se ajustó el sobrante o faltante de concreto con una porción de mezcla y

se completó el número de golpes faltantes. Cada capa se compactó con

25 penetraciones de la varilla, distribuyéndolas uniformemente en forma

de espiral y terminando en el centro. La capa inferior se compactó en

todo su espesor; la segunda y tercera capa se compactó penetrando no

más de 1” en la capa anterior.

Se enrasó el exceso de concreto con la varilla de compactación y se

completó con una llana metálica para mejorar el acabado superior. Debe

darse el menor número de pasadas para obtener una superficie lisa y

acabada.

Se identificaron los especímenes con la información correcta respecto a

la fecha, tipo de mezcla y lugar de colocación.

Después de elaboradas las probetas se transportaron al lugar de

almacenamiento donde permanecieron durante el periodo de curado

inicial. Durante las primeras 24 horas los moldes estuvieron en

temperaturas adecuada y sin ser perturbados. Se prepararon 3 probetas de

Figura 4. Procedimiento para la elaboración de

probetas

Fuente: (Valencia,



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78

ensayo de cada muestra para evaluar la resistencia a la compresión a las

diferentes edades del concreto.

Desmoldado:

Las probetas se retiraron de los moldes 24 horas después de moldeadas.

Hecho esto se marcaron en la cara circular de la probeta las anotaciones

de la tarjeta de identificación del molde. Luego de esto deben pasaron a

ser curadas.

Curado:

Después de desmoldar las probetas y antes de que transcurran 30 minutos

después de haber removido los moldes, se almacenaron las probetas en a

la poza de curado, donde permanecieron siempre cubiertas por agua a

una temperatura de entre 25°C aprox.

3.4.2.1.10 Prueba de resistencia a la Compresión (ASTM C109)

En este ensayo se describe la manera de obtener la resistencia a la compresión

de cilindros de concreto.

Procedimiento

Se colocó el cilindro en la máquina y se centró con relación a la placa

superior. Se puso la placa superior en contacto con el espécimen.

Se aplicó la carga de aumento constante y uniforme más o menos entre

20 y 50 libras por pulgada cuadrada por segundo.

Se aumentó la carga hasta que el espécimen falló. Se anotó esta carga

máxima aplicada, lo mismo que el tipo de fractura del cilindro.

Cálculo

La resistencia a la compresión se obtuvo dividiendo la carga máxima

aplicada por el área del cilindro, calculada con el diámetro obtenido antes

de aplicar la carga.



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79

3.4.2.1.11 Prueba de resistencia a la Abrasión (ASTM C1747)

Procedimiento

Para la determinación de este ensayo, se usó una balanza con capacidad

de 2 kg de 0.1 g de sensibilidad, una franela y una estufa de tamaño

suficiente capaz de mantener una temperatura de 110 ± 5°C; además de

la máquina de los ángeles, consistente en un cilindro hueco de acero, con

una longitud interior de 508 mm y un diámetro también interior de 711 ±

5 mm.

Para realizar el ensayo primero se lavó las muestras y se las dejó secar en

la estufa por 24 horas.

Se procedió a medir y pesar cada probeta para luego ser ingresada a la

máquina de los ángeles (WI).

Ejecución del ensayo. La muestra y la carga abrasiva correspondiente, se

colocan en la máquina de Los Ángeles, y se hizo girar el cilindro a una

velocidad comprendida entre 30 y 33 rpm; el número total de vueltas

deberá ser 500.

Una vez cumplido el número de vueltas prescrito, se descargó el material

del cilindro y se procedió con una separación preliminar de la muestra

ensayada, en el tamiz # 12. Finalmente se procedió a pesar el material

retenido por dicho tamiz (WF).

3.4.3 Trabajo de Gabinete:

3.4.3.1 Diseño de Mezclas (ASTM C109)

Procedimiento:

a) Primero se terminó la resistencia requerida. Esta resistencia va estar en función

a la experiencia del diseñador o la disponibilidad de información que tenga el

mismo.

b) Se procedió a seleccionar el tamaño máximo nominal del agregado grueso

(TNM).

c) Se procedió a la selección del asentamiento: Si el asentamiento no se encuentra

especificado entonces se puede partir con los valores indicados por el ACI.



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80

d) Luego se tuvo que determinar el contenido de aire: El ACI 211 establece una

tabla que proporciona aproximadamente el porcentaje de contenido de aire

atrapado en una mezcla de concreto en función del tamaño máximo nominal

del agregado grueso.

e) Se procedió a determinar el volumen de agua: La cantidad de agua (por

volumen unitario de concreto) que se requiere para producir un asentamiento

dado, depende del tamaño máximo de agregado, de la forma de las partículas

y gradación de los agregados y de la cantidad de aire incluido.

f) Luego seleccionamos la relación agua/cemento: La relación a/c requerida se

determinó no solo por los requisitos de resistencia, sino también por los

factores como la durabilidad y propiedades para el acabado.

g) Luego se calculó el contenido de cemento: Se obtuvo dividiendo los valores

hallados en los pasos anteriores

h) Se calcularon los pesos de los agregados: Está en función del método de diseño

específico a emplear o basado puntualmente en alguna teoría de combinación

de agregados.

i) Luego se presenta el diseño de mezcla en condiciones secas.

j) Posteriormente se realizan las correcciones por humedad del diseño de mezcla

en estado seco: Hay que tener en cuenta la humedad de los agregados para

pesarlos correctamente.

k) Peso agregado húmedo = Peso agregado seco (1 + Cont. humedad del agregado

(%))

l) Se calculó del agua efectiva: El agua a utilizarse en la mezcla de prueba debe

incrementarse o reducirse en una cantidad igual a la humedad libre que contiene



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S

81

el agregado, esto es, humedad total menos absorción. Para esto se utilizó la

siguiente formula

Aporte de humedad de los agregados = Peso agregado seco (% Cont. de

humedad - % absorción)

m) Se presentó el diseño de mezcla en condiciones húmedas y se realizaron las

correcciones correspondientes.

3.4.3.2 Diseño experimental Arreglo combinatorio con bloques al azar.

Para eficientar el experimento las unidades experimentales se agrupan por su

homogeneidad y a esos grupos se les aplican los tratamientos. Así se evalúa

también el impacto del grupo de unidades llamado bloque.

Se definieron los tratamientos y los bloques. Se sortearon las unidades

experimentales según los bloques. Se realizó el experimento y se recopilaron los

datos.

Se sumaron todos los valores de las unidades experimentales. A ese valor se le

llamó “y.”. Se obtuvo el cuadrado de todos los valores de las unidades

experimentales y luego se sumaron, a ese valor se le llamó “Σ yij2”

Se calculó la suma de cuadrados del total con la fórmula:

Suma Cuad total = Σ yij2 - (y..)2 / n

Donde n es el total de los datos

Se encontró la varianza entre los tratamientos. Primero se obtuvo la suma de

cada uno de los tratamientos (que se llamaron yi.). Cada suma de tratamientos

se elevó al cuadrado y se sumaron los cuadrados.

Se calculó la suma de cuadrados de los tratamientos con la fórmula:

Suma Cuadrados de tratamientos = (Σ yi .2) / r - (y..)2 / n

Donde r es el número de repeticiones.



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S

82

También se debe encontró la varianza entre los bloques. Primero se obtuvo la

suma de cada uno de los bloques (que se llama y.j). Cada suma de bloques se

elevó al cuadrado y se sumaron los cuadrados.

Se calculó la suma de cuadrados de bloques con la fórmula:

Suma Cuadrados de bloques = (Σ y. j2) / t - (y..)2 / n

Donde t es el número de tratamientos.

Se calcularon los grados de libertad de los tratamientos que serán t – 1 Donde t

es el número de tratamientos

Se calcularon los grados de libertad de los bloques que serán r – 1 Donde r es el

número de bloques

Se calcularon los grados de libertad del total n – 1

Se calcularon los grados de libertad del error:

GL error = GL Total – GL tratamientos – GL bloques

Se calcularon la suma de cuadrados del error:

SC error = SC tot – SC trat – SC bloq

Se calcularon los cuadrados medios de los tratamientos con la siguiente fórmula:

CM trat = SC trat / GL trat

Se calcularon los cuadrados medios de los bloques con la siguiente ecuación:

CM trat = SC trat / GL trat

Se calcularon los cuadrados medios del error con la siguiente fórmula:

CM error = SC error / GL error

Se calculó el valor F de tratamientos con la siguiente fórmula:

F = CM trat / CM error



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S

83

Se calculó el valor F de bloques con la siguiente fórmula:

F = CM bloques / CM error

Se buscó en las tablas de la distribución F para los tratamientos con el 0.05% de

significancia. Los grados de libertad de los tratamientos fueron los grados de

libertad del numerador y los grados de libertad del error fueron los grados de

libertad de denominador.



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84

IV. RESULTADOS

A continuación se presentan los resultados obtenidos luego de realizar la caracterización de

agregados, diseño de mezcla y los ensayos de asentamiento, resistencia a la compresión y

resistencia al desgaste por abrasión; a probetas de concreto elaboradas con material natural

y material reciclado, a base de cemento portland tipo MS, agregado grueso de TMN ½” y

concreto reciclado como reemplazo del agregado a diferentes porcentajes (1%, 2%, 5% y

10%) con tamaños de granulometría comprendidas entre la malla N°4 y N°10; expresadas

en tablas, figuras y análisis de las mismas.

4.1 Determinación de la Caracterización de los Agregados

Tabla 25: Caracterización de los agregados naturales y reciclados (Ver Anexo 7.1)

Al realizar el ensayo granulométrico del agregado fino, se pudo observar que la curva

granulométrica del mismo se encuentra entre las curvas máximas y mínimas impuestas

por la NTP, adicionalmente se puede observar que se tiene un mayor porcentaje de grano

fino retenidos en las mallas n°40, n° 80 y n° 100 (Ver gráfico 6). Además, se obtuvo un

53% de agregado fino dentro de la composición general y solo 2% de limos (Ver Anexo

7.1.1).

DESCRIPCIÓN: FINO GRUESO AG.

RECICLADO

PESO ESPECIFICO DE LA MASA (gr/cc): 2.58 2.67 2.55

% DE ABSORCIÓN (%): 1.63 1.66 2.07

CONTENIDO DE HUMEDAD (%): 0.56 0.65 0.92

MODULO DE FINEZA: 2.63 --- ---

TAMAÑO MÁXIMO NOMINAL: --- ½” ½”

PESO UNITARIO COMPACTADO (kg/m3): --- 1678.76 1297.38

PESO UNITARIO SUELTO (kg/m3): 1748 1570.46 1163.15




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85

Gráfico 7: Curva granulométrica de agregado fino (Ver Anexo 7.1.1)

Gráfico 8: Curva granulométrica de agregado grueso reciclado (Ver Anexo 7.1.3)

Gráfico 6 Curva granulométrica del agregado grueso convencional (Ver Anexo 7.1.2)






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86

Al realizar la granulometría del agregado grueso reciclado y agregado grueso

convencional mostrados en las gráficas 7 y 8, se obtuvo un tamaño máximo nominal de

½” para ambos casos y la mayor cantidad de peso retenido en la malla de ½”, siendo las

curvas granulométricas muy parecidas y con un comportamiento sin notada diferencia.

Adicionalmente se obtuvo la composición general de los agregados con porcentajes de

grava de 94 y 95% para ambos casos y con solo 3% de arena de grano grueso y 3% de

arena de grano medio, no encontrando granos finos en ninguno de los dos casos (Ver

Anexo 7.1.2).

Para el peso específico en los agregados observamos en la tabla 25 que el agregado fino

cuenta con 2.58gr/cc, el agregado grueso natural cuenta con 2.67 gr/cc y el agregado

grueso reciclado con 2.554 gr/cc, de ello podemos señalar que tanto el grueso natural y

agregado reciclado cumplen con las especificaciones que nos da la NTP y se encuentran

aptos para las mezclas de concreto.

Para el porcentaje de absorción se puede observar en la tabla 25 que el agregado fino

obtuvo un 1.63% de absorción, mientras que el agregado grueso natural un 1.66% ambos

dentro del rango de la NTP; además se observa que el agregado grueso reciclado tiene un

mayor porcentaje de absorción con 2.07%, sin embargo, aún cumple con los requisitos de

la norma

En la tabla 25 observamos que él % de humedad para el agregado fino fue de 0.56% y

para el agregado grueso natural fue de 0.65%, se puede observar además que el agregado

grueso reciclado obtuvo 0.92% de humedad.

Para los pesos unitarios tenemos diferencias en los resultados muy notorios, como se

puede observar en la tabla 25 el peso unitario suelto seco del agregado grueso natural es

de 1570.4 kg/m3 y muy por debajo de este resultado se encuentra el peso unitario suelto

seco del agregado grueso reciclado con 1163.1 kg/m3; por otro lado en el peso unitario

compactado seco sigue la misma tendencia con diferencias muy marcadas, para el

agregado natural tenemos 1678.7 kg/m3 y para el agregado grueso reciclado tenemos

1297.3 kg/m3, en los resultados se puede notar una marcada diferencia en las propiedades

mecánicas de los agregados.



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87

4.2 Elaboración del Diseño de Mezclas

Tabla 26: Dosificaciones para la elaboración de concreto solo plástico (Ver Anexo 7.2)

Tabla 27: Dosificaciones para la elaboración de concreto reciclado + plástico (Ver Anexo 7.2)

En la tabla 26 podemos observar que el diseño de mezcla en proporción por m3 para una

resistencia promedio de 210 kg/cm2; fue de 9.1 bolsas de cemento, mezcladas con 0.41

m3 de agregado fino y 0.61 m3 de agregado grueso más un volumen unitario de agua de

0.233 m3 de agua para la elaboración de concreto elaborado con agregados naturales.

En la tabla 27 podemos observar que el diseño de mezcla en proporción por m3 para una

resistencia promedio de 210 kg/cm2; fue de 9.1 bolsas de cemento, mezcladas con 0.51

m3 de agregado fino y 0.64 m3 de agregado grueso más un volumen unitario de agua de

0.233 m3 de agua para la elaboración de concreto elaborado con agregados reciclado.

MATERIAL PESO SECO

CORREGIDO

PROPORCIÓN

POR PESO

PROPORCIÓN

POR

VOLUMEN

PROPORCIÓN

POR m3

CEMENTO 386.819 1 1 9.102 bls

A. FINO 721.568 1.86 1.6 0.41m3

A. GRUESO 958.044 2.48 2.37 0.61 m3

AGUA 233.292 0.6 25.63 lt/bls 0.233 m3

MATERIAL PESO SECO

CORREGIDO

PROPORCIÓN

POR PESO

PROPORCIÓN

POR

VOLUMEN

PROPORCIÓN

POR m3

CEMENTO 386.819 1 1 9.102 bls

A. FINO 898.054 1.92 1.99 0.51m3

A. GRUESO 742.382 2.32 2.48 0.64 m3

AGUA 234.015 0.6 25.71 lt/bls 0.233 m3


Elaborado por Br. Aquino Castro, Yordy Jhoan





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88

4.3 Determinación de la consistencia del concreto (Cono de Abrahams)

En la gráfica 9 de asentamiento, para concreto elaborado con solo plástico se puede

observar asentamientos desde 2.8-3.8”; para la mezcla con un porcentaje de reemplazo

de 1% se tiene un revenimiento de 3.8” lo calculado en el diseño de mezclas; cabe señalar

que todos los diferentes porcentajes cumplen con lo establecido en el diseño de mezclas.

Para la mezcla elaborada con concreto reciclado más plástico en la gráfica 10 se tiene la

misma tendencia que la anterior, pero más notorio, mientras mayor es el porcentaje de

reemplazo el asentamiento es menor y como consecuencia se obtiene menor

trabajabilidad, los asentamientos en este punto van desde 3.4”-1.98”, la más crítica es

debido a que el reemplazo de 10% de agregado reciclado con plástico influye de manera

muy notoria.

1% 2% 5% 10%

S.P. 3.8 3.6 3.5 2.8

3.8 3.6 3.5

2.8

0.0

1.0

2.0

3.0

4.0

ASE

NTA

MIE

NTO

(C

M)

ASENTAMIENTO DEL CONCRETO SOLO CON PLASTICO

1%

2%

5%

10%

Gráfico 9 Asentamiento del concreto con solo plástico (Ver Anexo 7.3.1)

Gráfico 10 Asentamiento del concreto reciclado más plástico (Ver Anexo 7.3.1)





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89

4.4 Determinación de la Resistencia a la Compresión del Concreto

Tabla 28. Ensayo de la resistencia a la compresión en concreto solo PL.

Tratamiento

número

Porcentaje

de plástico y

concreto

reciclado

Edad de

Resistencia del

concreto

BLOQUES

Promedio I II III

1

1%

7 149 147 141 146

2 14 187 174 177 179

3 21 221 213 210 215

4 28 227 223 218 223

5

2%

7 136 137 129 134

6 14 165 164 160 163

7 21 189 183 186 186

8 28 190 193 196 193

9

5%

7 124 126 120 123

10 14 135 136 140 137

11 21 181 178 182 180

12 28 187 187 169 181

13

10%

7 106 110 107 108

14 14 127 127 124 126

15 21 137 140 136 138

16 28 145 146 152 148

En la gráfica 11 y tabla 28 de resistencia a la compresión del concreto elaborado con solo

plástico se puede observar la curva de comportamiento del concreto a lo largo de su edad,

se observa que la curva de 1% de reemplazo se mantiene por encima de las curvas de los

demás porcentajes, la cual alcanza una resistencia de 146 kg/cm2 en 7 días de edad y 223

kg/cm2 a los 28 días de curado, siendo la mayor resistencia alcanzada en todas las pruebas;

la curva de 2% por su parte muestra un comportamiento parecido llegando a una resistencia

de 193kg/cm2 en 28 días; además se puede observar en el grafico que las resistencias de

las curvas de 5 y 10% solo llegan a 193 y 148 kg/cm2 respectivamente.

146

179

215 223

134163

186 193

123137

180 181

108126 138 148

0255075

100125150175200225250

5 10 15 20 25 30

RES

ISTE

NC

IA A

LA

CO

MP

RES

ION

K

G/C

M2

EDAD (DIAS)

RESISTENCIA A LA COMPRESION DE CONCRETO SOLO CON PLASTICO

1% 2% 5% 10%

Gráfico 11 Resistencia a la compresión de concreto plástico (Ver Anexo 7.3.2) Fuente: Elaborado por Br. Aquino Castro, Yordy Jhoan




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90

Tabla 29 Ensayo de la resistencia a la compresión en concreto reciclado +plástico

En la gráfica 12 y tabla 29 de resistencia a la compresión del concreto elaborado con

concreto reciclado y plástico se puede observar la curva de comportamiento del concreto a

lo largo de su edad, se observa que la curva de 1% de reemplazo se mantiene por encima

de las curvas de los demás porcentajes, la cual alcanza una resistencia de 155 kg/cm2 en 7

días de edad y 210 kg/cm2 a los 28 días de curado, siendo la mayor resistencia alcanzada

en todas las pruebas de concreto reciclado y plástico; la curva de 2% por su parte muestra

un comportamiento muy parecido llegando a una resistencia de 195kg/cm2 en 28 días;

además se puede observar en el grafico que las resistencias de las curvas de 5 y 10% solo

llegan a 168 y 121 kg/cm2 respectivamente.

Tratamiento

número

Porcentaje

de plástico

Edad de

Resistencia

del concreto

BLOQUES Promedio

I II III

1

1%

7 158 158 149 155

2 14 201 197 195 198

3 21 201 202 197 200

4 28 204 209 217 210

5

2%

7 147 135 135 139

6 14 181 175 178 178

7 21 180 181 185 182

8 28 199 197 190 195

9

5%

7 115 113 109 112

10 14 136 141 137 138

11 21 161 167 168 165

12 28 170 176 157 168

13

10%

7 88 77 72 79

14 14 97 98 102 99

15 21 113 110 101 108

16 28 125 110 127 121

155

198 200 210

139

178 182195

112138

165 168

7999 108 121

0255075

100125150175200225

5 10 15 20 25 30

RES

ISTE

NC

IA A

LA

CO

MP

RES

ION

K

G/C

M2

EDAD (DIAS)

RESISTENCIA A LA COMPRESION CONCRETO RECICLADO + PLASTICO

1% 2% 5% 10%

Gráfico 12 Resistencia a la compresión de concreto reciclado más plástico (Ver Anexo7.3.2) Fuente: Elaborado por Br. Aquino Castro, Yordy Jhoan




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4.5 Determinación de la Durabilidad del Concreto

Tabla 30. Ensayo de abrasión en concreto con solo plástico

Para el concreto elaborado con agregado natural y plástico en la gráfica 13 y tabla 30

observamos para 1% de reemplazo un desgaste de 21.5% a los 7 días de fraguado y un

desgaste de 12.6% a los 28 días de fraguado, siendo el concreto más resistente a las cargas

abrasivas, para los concretos con 2% y 5% de reemplazo las tendencias son las mismas

pero con porcentajes de desgaste mayores con 14.5% y 15.54% respectivamente a 28 días

de curado lo que significaría que son concretos con menor resistencia a las cargas abrasivas,

para el concreto con 10% de reemplazo tenemos la menor resistencia a la abrasión teniendo

solo 20.25% de desgaste lo cual no sería apropiado usar este concreto en obra.

Tratamiento

número

Porcentaje

de plástico y

concreto

reciclado

Edad de

Resistencia del

concreto

Wi Wf %

1

1%

7 1137.45 892.90 21.5

2 14 1139.5 938.95 17.6

3 21 1135.32 967.29 14.8

4 28 1141.64 997.79 12.6

5

2%

7 1142.53 876.32 23.3

6 14 1139.48 928.68 18.5

7 21 1137.65 947.66 16.7

8 28 1134.2 969.74 14.5

9

5%

7 1137.7 856.92 24.68

10 14 1138.4 904.34 20.56

11 21 1138.65 926.29 18.65

12 28 1135.84 959.33 15.54

13

10%

7 1132.52 816.66 27.89

14 14 1130.54 842.82 25.45

15 21 1136.65 868.86 23.56

16 28 1134.95 905.12 20.25

Gráfico 13 Durabilidad del concreto con adición de solo plástico (Ver Anexo 7.3.3) Fuente: Elaborado por Br. Aquino Castro, Yordy Jhoan




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Tabla 31. Ensayo de abrasión en concreto reciclado + plástico

Para el concreto elaborado con agregado reciclado y plástico en la gráfica 14 y tabla 31

observamos para 1% de reemplazo un desgaste de 23.56 % a los 7 días de fraguado y

un desgaste de 15.68% a los 28 días de fraguado, para los concretos con 2% y 5% de

reemplazo las tendencias son las mismas pero con porcentajes de desgaste mayores con

16.54% y 18.52% respectivamente a 28 días de curado lo que significaría que son

concretos con menor resistencia a las cargas abrasivas, para el concreto con 10% de

reemplazo tenemos la menor resistencia a la abrasión teniendo solo 22.53% de desgaste

lo cual no sería apropiado usar este concreto en obra.

Tratamiento

número

Porcentaje

de plástico

Edad de

Resistencia del

concreto

Wi Wf %

1

1%

7 1134.79 867.43 23.56

2 14 1132.41 921.22 18.65

3 21 1138 949.89 16.53

4 28 1132.14 954.62 15.68

5

2%

7 1140.32 879.87 22.84

6 14 1139.4 893.40 21.59

7 21 1141.23 918.01 19.56

8 28 1140.6 951.94 16.54

9

5%

7 1135.6 806.84 28.95

10 14 1134.5 847.24 25.32

11 21 1134.12 885.86 21.89

12 28 1138.44 927.60 18.52

13

10%

7 1138.5 745.03 34.56

14 14 1137.41 810.18 28.77

15 21 1136.33 836.91 26.35

16 28 1145.59 887.49 22.53

23.56

18.6516.53 15.68

22.8421.59

19.5616.54

28.95 25.3221.89

18.52

34.56

28.7726.35

22.53

0

5

10

15

20

25

30

35

40

5 10 15 20 25 30

% D

E D

ESG

AST

E

EDAD (DIAS)

DURABILIDAD DEL CONCRETO RECICLADO + PLASTICO

1% 2% 5% 10%

Gráfico 14 Durabilidad del concreto reciclado + plástico (Ver Anexo 7.3.3).





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4.6 Análisis de los Datos Estadísticos

4.6.1 Asentamiento (Cono de Abrahams)

Tabla 32 Análisis Estadístico de Asentamiento concreto solo con PL (Ver Anexo 9.4.1)

Tabla 33 Análisis Estadístico de Asentamiento concreto RCD+PL (Ver Anexo 9.4.1)

Como se observa en la tabla 33 del análisis estadístico de asentamiento del concreto con

solo plástico, el F calculado es mayor al F tabulado en los tratamientos (25.94>3.86) y para

los bloques es inverso, el Fcalculado es menor al F tabulado (1.44<3.86)

Como se observa en la tabla 34 del análisis estadístico de asentamiento del concreto

reciclado con plástico, el F calculado es mayor al F tabulado en los tratamientos

(131.3>3.86) y para los bloques es inverso, el Fcalculado es menor al F tabulado

(1.19<3.86)

Origen de las

Variaciones

Grados de

Libertad

Suma de

Cuadrados

Promedio de

los Cuadrados

F Valor

Critico Para

F

Tratamientos 3 2.075 0.69 25.9375 3.86

Bloques 3 0.115 0.04 1.4375 3.86

Error 9 0.24 0.03

Total 15 2.43

Origen de las

Variaciones

Grados

de

Libertad

Suma de

Cuadrados

Promedio de

los

Cuadrados

F Valor

Critico Para

F

Tratamientos 3 5.72 1.91 131.3 3.86

Bloques 3 0.05 0.02 1.19 3.86

Error 9 0.13 0.01

Total 15 5.90







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94

4.6.2 Resistencia a la Compresión

Tabla 34 Análisis Estadístico de Resistencia a la compresión de concreto solo con PL (Ver Anexo 9.4.2)

Origen de las

variaciones

Suma de

cuadrados

Grados de

libertad

Promedio de

los cuadrados

F Valor crítico

para F

Tratamientos 51587.31 15 3439.15 198.84 2.015

Bloques 111.12 2 55.56 3.21 3.316

Error 518.87 30 17.29

Total 52217.31 47

Tabla 35 Análisis Estadístico de Resistencia a la compresión de concreto con RCD+PL (Ver Anexo 9.4.2)

Origen de las

variaciones

Suma de

cuadrados

Grados de

libertad

Promedio de

los cuadrados

F Valor crítico

para F

Tratamientos 73858.81 15 4923.92 165.53 2.01

Bloques 101.62 2 50.81 1.70 3.31

Error 892.37 30 29.74

Total 74852.81 47

Como se observa en la tabla 35 del análisis estadístico de resistencia a la compresión

del concreto con solo plástico, el F calculado es mayor al F tabulado en los tratamientos

(198.84>2.015) y para los bloques es inverso, el Fcalculado es menor al F tabulado

(3.21<3.316)

Como se observa en la tabla 36 del análisis estadístico de resistencia a la compresión

del concreto reciclado con plástico, el F calculado es mayor al F tabulado en los

tratamientos (165.53>2.015) y para los bloques es inverso, el Fcalculado es menor al F

tabulado (1.70<3.316)







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4.6.3 Resistencia a la Abrasión

Tabla 36 Análisis Estadístico de Resistencia a la abrasión de concreto solo con PL (Ver Anexo 9.4.3)

Origen de las

Variaciones

Grados de

Libertad

Suma de

Cuadrados

Promedio de

los

Cuadrados

F Valor Critico

Para F

Tratamientos 3 158.66 52.89 181.28 3.86

Bloques 3 130.46 43.49 149.07 3.86

Error 9 2.63 0.29

Total 15 291.75

Tabla 37 Análisis Estadístico de Resistencia a la abrasión de concreto con RCD+PL (Ver Anexo 9.4.3)

Como se observa en la tabla 37 del análisis estadístico de durabilidad del concreto con

solo plástico, el F calculado es mayor al F tabulado en los tratamientos (181.28>3.86) y

para los bloques se tiene el mismo comportamiento, el Fcalculado es mayor al F

tabulado (149.07>3.86)

Como se observa en la tabla 38 del análisis de durabilidad del concreto reciclado con

plástico, el F calculado es mayor al F tabulado en los tratamientos (36.15>3.86) y para

los bloques se tiene el mismo comportamiento, el Fcalculado es mayor al F de las tablas

(42.15>3.86)

Origen de las

Variaciones

Grados de

Libertad

Suma de

Cuadrados

Promedio de

los Cuadrados F

Valor Critico

Para F

Tratamientos 3 181.58 60.53 36.15 3.86

Bloques 3 211.68 70.56 42.15 3.86

Error 9 15.0 1.67

Total 15 408.34







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V. DISCUSIÓN

5.1. Caracterización de los Agregados

a) Granulometría de los Agregados

Como se puede observar en el grafico 6, la curva granulométrica del agregado fino se

encuentra entre las curvas máximas y mínimas impuestas por la NTP 400.012,

adicionalmente se puede observar que se tiene un mayor porcentaje de grano fino

retenidos en las mallas n°40, n° 80 y n° 100.

Al analizar el agregado grueso reciclado y agregado grueso convencional mostrados

en las gráficas 7 y 8 y regidos por la NTP 400.012, se obtuvo un tamaño máximo

nominal de ½” para ambos casos y la mayor cantidad de peso retenido en la malla de

½”, siendo las curvas granulométricas muy parecidas y con un comportamiento sin

notada diferencia, una de las pocas desigualdades que se puede encontrar es que el

agregado grueso reciclado cuenta con una menor cantidad de finos dentro de su

composición, algo que sería casi natural, esto debido a que el agregado reciclado fue

sometido a una trituradora y paso por un tamiz de selección previamente, lo que le

quitó esa característica. Además, notamos un comportamiento continuo en la curva

con una pequeña deviación en la malla de 3/8” del agregado reciclado el cual supera

el límite superior impuesto por la NTP 400.012.

b) Peso específico y Absorción de los Agregados

Para el peso específico, un agregado grueso se considera apto para una mezcla de

concreto cuando los valores deben fluctuar entre 2.5 y 2.80 g/cm3, basados en este

sustento observamos en la tabla 26 que tanto el grueso natural y agregado reciclado

cumplen con la norma y se encuentran aptos para las mezclas de concreto; como se

observa en la tabla 26 hay una pequeña superioridad del agregado grueso natural sobre

el reciclado, esto debido a que el agregado reciclado cuenta con mortero adherido y

esto hace que reduzca en pequeñas proporciones su calidad; recordando además que el

peso específico es un indicador de calidad y que mientras mayores sean los valores

tendremos concretos con una mayor durabilidad, y por el contrario, agregados con

pesos específicos bajos generarían concretos débiles (Laurente, 2015).



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El porcentaje de absorción en el agregado grueso es una de los parámetros más

importantes a considerar para la elaboración del diseño de mezcla, la NTP 400.021

específica que un agregado grueso debe tener un porcentaje de absorción entre 1-5%

para ser apto en la elaboración de mezclas de concreto, como se puede observar en la

tabla 26 el agregado grueso reciclado tiene un mayor porcentaje de absorción pero aun

cumple con los requisitos de la norma, esto debido como se mencionó anteriormente

al mortero adherido que lleva el agregado, mortero que tiene una mayor densidad de

poros y por ende genera una mayor retención de agua.

Por el contrario el agregado natural utilizado se encuentra en un rango muy aceptable

ya que contrario al peso específico, en la absorción mientras menores sean los valores

tenemos agregados más durables y más resistentes, otorgando las mismas propiedades

al concreto elaborado con ese agregado (Laurente, 2015).

c) Porcentaje de Humedad de los Agregados

El contenido de humedad de los agregados está regido en nuestro país por la NTP

339.185, también influenciado por la porosidad de las muestras y por el mortero

adherido al agregado reciclado observamos en la tabla 26 que este tiene un % de

humedad mayor al agregado natural, pero encontrándose en el rango adecuado para la

elaboración de concretos.

d) Peso Unitario de los Agregados

Todos los análisis de pesos unitarios ya sean secos sueltos o secos compactados fueron

guiados por la NTP 400.017 la cual también da valores para la estimación de un

concreto optimo, el peso unitario de los agregados siendo una relación de peso y

volumen, influye en la resistencia del concreto indirectamente, es decir influye en las

cantidades de materiales a utilizar al calcular el diseño de mezclas, si los valores de

pesos unitarios de agregados son bajos entonces la cantidad de cemento necesario será

mayor y viceversa, la norma técnica peruana da como limites 1500-1700 kg/m3 para

agregados gruesos, como se observa la tabla 26 el agregado natural cumple con lo

establecido por la norma, mientras que el agregado reciclado tiene valores menores lo

cual significaría una cantidad mayor de cemento al realizar la mezcla, pero se

encuentra en el rango permitido por la norma.



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5.2. Diseño de Mezclas

El diseño de mezclas establece la dosificación adecuada de materiales para la

elaboración de un concreto, para ello se necesitan un estudio preliminar de los

componentes que estarán presentes en la mezcla, para los cuales se obtuvieron los

resultados descritos en las tablas 27 y 28; por una parte como se vio anteriormente el

agregado fino cuenta con todas las características descritas por la norma para un correcto

agregado, el módulo de finura de 2.63 muestra un agregado intermedio, ya que la norma

indica un valor mínimo de 2.3 cuyos valores inferiores serían muy finos lo que

ocasionarían agregados muy pastosos y por ende se obtenga una menor resistencia que

la requerida; por otro lado la norma da como límite superior un valor de 2.9, valores

mayores a este demostrarían arenas con granos muy gruesos que provocarían que la

mezcla sea poco trabajable y además de un mayor consumo de cemento (Neville, 1999).

Para el agregado grueso convencional y agregado grueso reciclado, un punto importante

es el tamaño máximo nominal que se calculó en el análisis granulométrico y arrojando

como resultado ½”, (ver Anexo 7.1) cabe resaltar que las propiedades físicas de los

agregados son muy relevantes en un diseño de mezclas, propiedades como la forma y

textura de un agregado influyen en la trabajabilidad de la mezcla de concreto, en nuestro

caso agregados provenientes de trituradoras muestran formas angulosas texturas

rugosas, las cuales generan una mayor adherencia y agarre al concreto y por

consecuencia una mayor resistencia.

Para un cálculo de resistencia promedio de 294 kg/cm2 y una trabajabilidad plástica de

3-4”, el método ACI 211 arroja un volumen unitario de agua de 216 lt/m3 recordando

la influencia que tiene el agua dentro de la resistencia del concreto podemos hacer

mención del sangrado del concreto y la exudación que tiene el mismo, mientas mayor

cantidad de agua que se tiene mayor será el sangrado y los concretos serán más débiles

superficialmente, por ende es necesario calcular un volumen de agua adecuado; con una

relación agua/cemento de 0.5584 y con el factor de contenido de agregado grueso de

0.567 (Ver anexo 7.2) realizamos los cálculos necesarios y obtenemos los siguientes

resultados expuestos en las tablas 27 y 28.



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5.3. Determinación de la consistencia del concreto (Cono de Abrahams)

En la gráfica 9 de asentamiento, para concreto elaborado solo con plástico se puede

observar asentamientos desde 2.8-3.8”; para la mezcla con un porcentaje de reemplazo

de 1% se tiene un revenimiento de 3.8” lo calculado en el diseño de mezclas, esto debido

a que la cantidad de agregado grueso reemplazado con agregado reciclado y plástico no

fue muy influyente, pero como muestra el grafico mientras mayor es el porcentaje de

reemplazo el asentamiento empieza a caer, esto se debe específicamente a la

incorporación de plástico triturado, la relación de peso y volumen del plástico hace que

la trabajabilidad disminuya e incluso llegando a un asentamiento de 2.8” en un

reemplazo de 10%, mientras mayor es la cantidad de plástico, menor es la trabajabilidad.

Para la mezcla elaborada con reemplazo concreto reciclado más plástico en la gráfica

10 se tiene la misma tendencia que la anterior, pero mucho más notorio, mientras mayor

es el porcentaje de reemplazo el asentamiento en menor y como consecuencia se obtiene

menor trabajabilidad, los asentamientos en este punto van desde 3.4”-1.98” de

asentamiento, la más crítica es debido a que el reemplazo de 10% de agregado con

plástico influye de manera muy notoria, con un volumen muy elevado de plástico se

hizo muy difícil la trabajabilidad en estas probetas.

Al realizar el comparativo de asentamientos se puede notar en el grafico claramente

como hay una diferencia muy notada entre reemplazar agregado grueso convencional

con agregado reciclado y la adición de plástico, en las mezclas con 1% de reemplazo se

puede notar que ambos cumplen con lo requerido en el diseño de mezcla, sin embargo,

entre ambas mezclas existen 0.4” de diferencia, algo parecido sucede con las mezclas

de 2% cuya diferencia es de apenas 0.12”. Sin embargo, en las mezclas con 5% y 10%

de reemplazo se llegan a tener diferencias muy notorias de hasta 0.82”, inclusive se

observa que las mezclas elaboradas con concertó reciclado más plástico no cumplen con

lo establecido en el diseño de mezclas; estas diferencias entre asentamientos y el no

cumplimiento con lo establecido pueden ser explicadas por el volumen que se tiene de

reemplazar el agregado con solo plástico; el introducir plástico dentro de la mezcla

infiere un incremento en su volumen (peso específico del plástico es mucho mayor que

la de un agregado convencional) lo que hace que la consistencia y la humedad

disminuyan y se reduzca la trabajabilidad.



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5.4. Determinación de la Resistencia a la Compresión del Concreto

La gráfica 11 muestra claramente como a lo largo de la de la edad del concreto la mezcla

de 1% siempre mantiene su resistencia por encima de los demás porcentajes, llegando a

alcanzar una resistencia de 146 kg/cm2 en solo 7 días de edad y con un 223 kg/cm2

siendo la mayor resistencia alcanzada en todas las pruebas; la curva de 2% por su parte

muestra un comportamiento parecido pero sus resistencias no cumplen con los

parámetros mínimos llegando con apenas 193kg/cm2 en 28 días.

La curva de 5% del grafico 11 muestra un crecimiento un poco anormal, su resistencia

a los 7 días llega a 123 kg/cm2 y experimenta un crecimiento muy lento hasta llegar a

los 14 días con 137 kg/cm2, sin embargo del día 14 al día 21 experimenta una

maduración excesiva disparando su resistencia de 137 kg/cm2 a 180 kg/cm2 para

después tener solo un crecimiento en la curva de 1 kg/cm2, esto puede deberse a varios

elementos, uno de ellos y el más importante es el comportamiento del concreto dentro

del material.

La curva de resistencia en las probetas de 10% en el grafico 11 tiene una tendencia de

crecimiento lineal, sus resistencias son muy bajas y no cumple con los requisitos para

ser empleado como concreto en obra, llegando a apena 148 kg/cm2 en 28 días, además

presentando fallas muy pronunciadas y con un porcentaje de poros muy visibles que

afectarían notablemente su durabilidad.

Para los concretos elaborados con concreto reciclado más plástico mostrados en la

gráfica 12 tienen ciertas variaciones a la gráfica anterior, para este caso la mezcla con

1% y 2% de reemplazo experimenta un crecimiento un tanto atípico crecimientos

normales los 14 primeros días, pero incrementos de resistencia de solo 2 a 3 kg/cm2 a

los 21 días para después experimentar un crecimiento típico hasta llegar a una

resistencia de 210 kg/cm2 a los 28 días para la mezcla de 1%, la cual cumple con lo

mínimo para su utilización en obra.



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Las curvas de concreto de 5% y 10% tiene un comportamiento semejante a las

anteriores, crecimientos atípicos en la curva de 5% y una tendencia lineal en la curva de

10% pero con resistencias mucho más bajas a las anteriores llegan a tener solo 121

kg/cm2 a 28 días, siendo la resistencia más baja de las pruebas.

Al comparar las resistencias en ambas pruebas se nota una sola tendencia, el concreto

elaborado con solo plástico y concreto convencional tiene mayor resistencia al

elaborado con concreto reciclado más plástico, como se puede apreciar en el Anexo

9.3.2 las resistencias mayores las encontramos en los concretos con 1% de reemplazo,

llegando a tener 223 contra 210 kg/cm2, y teniendo las resistencias más bajas en el

concreto con 10% de reemplazo con 148 y 121 kg/cm2.

Estas diferencias se pueden detallar al observar la rotura de probetas, al momento de

realizar las pruebas se pudieron observar que las fallas en las probetas que contenían

concreto reciclado más plástico eran mucho más visibles con grietas mucho más

profundas y con desprendimientos superficiales mucho más acelerados que las probetas

con solo plástico (Ver anexo 7.5).

5.5. Determinación de la Durabilidad del Concreto

Al igual que en las demás pruebas la influencia del plástico es fundamental al analizar

la durabilidad de los concretos; en el primer caso concretos elaborados con solo plástico

en la gráfica 13 se tiene un 21.5% de desgaste a los 7 días de fraguado y un 12.6% de

desgaste a los 28 días de fraguado, siendo el porcentaje de desgaste más bajo de toda la

prueba, lo que significa que sería el concreto más resistente y durable a las cargas

abrasivas que se puedan someter, para los concretos con 2% y 5% de reemplazo las

tendencias son las mismas pero con porcentajes de desgaste mayores, lo que significaría

que son concretos con menor resistencia a las cargas abrasivas, para el concreto con

10% de reemplazo tenemos la menor resistencia a la abrasión teniendo solo 20.25% de

desgaste lo cual no sería apropiado usar en concretos en obra.

Para los concretos elaborados con concreto reciclado y plástico en la gráfica 14 tenemos

la misma tendencia, los concretos con 1% de reemplazo tienen menor porcentaje de

desgaste lo que los hace más durables y más resistentes, mientras que los concretos con



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mayor porcentaje de reemplazo tienen mucha mayor cantidad de perdida, esto se puede

observar claramente en el concreto con 10% de reemplazo que tiene hasta un 34% de

desgaste y no cumple con las normas que tienen como límite superior un 30% de

desgaste.

Al analizar ambos concretos se puede observar que al igual que la resistencia a la

compresión, los concretos con menor contenido de plástico tienen los resultados más

favorables, esto es explicable por la relación dirceamente proporcional que tienen la

resistencia y la durabilidad, es decir, mientras mayor sea la resistencia a la compresión

de un concreto, mayor será su durabilidad, cumpliendo con las pruebas elaboradas.

Al momento de realizar las pruebas de abrasión se encontraron probetas con fallas en la

adherencia del concreto fallas que se ven mucho más reflejadas en zonas con mayor

cantidad de plástico, siendo las más críticas debido a la poca adherencia que tiene este

material con el concreto en general; fallas mucho más pronunciadas y grietas mucho

más profundas con desgaste superficial mayor en las probetas con más plástico hacen

suponer concretos mucho menos resistentes y menos durables.

5.6. Análisis de Datos Estadístico

En el análisis estadístico se procedió a calcular el factor de distribución F y se realizó el

análisis comparando con el factor de distribución de las tablas; para el análisis del

asentamiento en concretos elaborados con reemplazo de solo plástico tenemos que el F

calculado = 25.94 el cual es mayor al F de las tablas, demostrando que el porcentaje de

reemplazo de agregado por plástico influyen de manera significativa en el asentamiento

del concreto, de igual manera se observa en el análisis de asentamiento en concreto

elaborado con concreto reciclado más plástico, el F calculado = 131.3 es muchísimo

mayor al F de las tablas, demostrando que el porcentaje de reemplazo de agregado

reciclado y plástico influyen de manera significativa en el asentamiento del concreto.

Realizando un análisis comparativo de ambos resultados se puede observar que la

influencia del porcentaje de reemplazo es mucho más notoria en el concreto elaborado

con residuos de construcción y plástico, algo que se observa claramente en los resultados

obtenidos en la gráfica n° 10.



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Por otro lado al realizar el análisis estadístico de la resistencia a la compresión de

concretos elaborados con agregado natural y plástico tenemos que el F calculado =

198.84 el cual es mayor al F de las tablas, demostrando que el porcentaje de reemplazo

de agregado por plástico influyen de manera significativa en la resistencia a la

compresión del concreto, de igual manera se observa en el análisis de resistencia a la

compresión en concreto elaborado con concreto reciclado más plástico, el F calculado

= 165.53 es muchísimo mayor al F de las tablas, demostrando que el porcentaje de

reemplazo de agregado reciclado y plástico influyen de manera significativa en la

resistencia a la compresión del concreto.

Por ultimo realizar el análisis estadístico de la resistencia a la abrasión de concretos

elaborados con agregado natural y plástico tenemos que el F calculado = 181.28 el cual

es mayor al F de las tablas, demostrando que el porcentaje de reemplazo de agregado

por plástico influyen de manera significativa en la resistencia a la abrasión del concreto,

de igual manera se observa en el análisis de resistencia a la abrasión en concreto

elaborado con concreto reciclado más plástico, el F calculado = 36.15 es mayor al F de

las tablas, demostrando que el porcentaje de reemplazo de agregado reciclado y plástico

influyen de manera significativa en la resistencia a la abrasión del concreto.

Al realizar el comparativo estadístico de porcentajes entre los dos tipos de concreto se

puede observar que el factor de distribución F va aumentando conforme aumenta el

porcentaje de reemplazo (Ver anexo 9.4.2) es decir el factor F es menor cuando el

porcentaje es tan solo del 1%, y aumenta al aumentar el porcentaje de reemplazo a 2%

y se puede observar un cambio muy radical cuando el porcentaje aumenta al 10%; esto

demuestra la alta influencia que se tiene al introducir plástico dentro de ambos

concretos, mientras que sea baja la cantidad de reemplazo la influencia que se tiene

también en baja, pero mientras más alto sea el nivel de reemplazo el concreto se verá

influenciado de manera negativa por el plástico.



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VI. CONCLUSIONES

Se realizaron las caracterizaciones de los diferentes tipos de agregados, tanto del agregado

grueso convencional como del agregado grueso reciclado y del agregado fino; en la

granulometría los tres agregados cumplen con lo especificado en las normas técnicas

peruanas, cada curva granulométrica se ubica entre los límites mínimos y máximos para un

buen agregado, con tamaños máximos nominales adecuados para los agregados gruesos y

un módulo de finura dentro del rango para el agregado fino. Adicionalmente se constató

que los agregados cumplen con los requerimientos de peso específico, porcentaje de

absorción y pesos unitarios, habiendo diferencias entre los agregados gruesos utilizados.

Se realizaron los diseños de mezclas para los concretos elaborados con agregado reciclado

y plástico, para un cálculo de resistencia promedio de 210 kg/cm2 y una trabajabilidad

plástica de 3-4”, el método ACI 211 arroja un volumen unitario de agua de 216 lt/m3 y con

una relación a/c de 0.5584 y el factor para agregado grueso de 0.567, el método ACI 211

obtuvimos una proporción por peso de 1:1.86:2.48 y 0.6 y 1:1.92:2.32 y 0.6 la cual

cumpliría con lo requerido en este proyecto.

Se realizaron los análisis de revenimiento mediante el cono de Abrahams para cada una de

las mezclas de concreto, el revenimiento según el diseño de mezclas se cumplió en un 90%

de las probetas, las que no cumplieron con lo establecido en el diseño son las que tienen

concreto reciclado más plástico, siendo la más crítica con un volumen muy elevado de

plástico por lo que podemos concluir que el introducir plástico dentro de la mezcla infiere

un incremento en su volumen lo que hace que la consistencia y la humedad disminuyan y

se reduzca la trabajabilidad y por ende la puesta en obra de estos concreto serán mucho

más complicados.

Se realizaron un total de 96 probetas de 10*20 para el análisis de la resistencia a la

compresión y 96 pequeñas probetas de 10*5 para el análisis de durabilidad de las mezclas

con diferente porcentaje de reemplazo, siguiendo lo establecido en los manuales para la

correcta elaboración de probetas; una vez vaciadas las probetas se dejaron descansar por

un día y se procedió al correcto desencofrado de las mismas para su posterior curado en la

poza de agua por un periodo de 7 días, para evitar el fraguado excesivo y la deshidratación

de las probetas.



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Se determinaron las resistencias a la compresión de las probetas a los 7, 14, 21 y 28 días

de curado, se observó que el concreto con la mejor opción que podemos plantear para

elaborar concretos que cumplan con los parámetros mínimos de seguridad expuestos en la

normativa vigente, es el concreto con solo 1% de reemplazo, ya que llegamos a obtener

223 kg/cm2 en 28 días de curado.

Se determinaron los diferentes porcentajes de desgaste de las probetas con diferentes

porcentajes de reemplazo, analizando ambos concretos podemos concluir que al igual que

la resistencia a la compresión, los concretos con menor contenido de plástico tienen los

resultados más favorables, en 1% de reemplazo tenemos que solo tiene solo 12.6% de

desgaste a los 28 días en concretos con solo plástico y 15.68% de desgaste a los 28 días en

concreto reciclado más plástico, resultados muy favorables lo que sugiere que un

reemplazo mínimo de agregado no afecta a la durabilidad del concreto, además se puede

señalar que cumple una relación dirceamente proporcional que tienen la resistencia y la

durabilidad, es decir, mientras mayor sea la resistencia a la compresión de un concreto,

mayor será su durabilidad, cumpliendo con las pruebas elaboradas.

Se realizó el estudio comparativo de la influencia del plástico PET en la resistencia a la

compresión y durabilidad del concreto reciclado y concreto convencional, con el análisis

estadístico comparativo; en el cual se puede observar con el factor de distribución F el nivel

de influencia que tiene el plástico dentro del concreto; se observó que el factor F va

aumentando conforme aumenta el porcentaje de reemplazo, el factor F es menor cuando el

porcentaje es tan solo del 1%, y aumenta al aumentar el porcentaje de reemplazo a 2% y se

puede observar un cambio muy radical cuando el porcentaje aumenta al 10%; mientras que

sea baja la cantidad de reemplazo la influencia que se tiene también en baja, pero mientras

más alto sea el nivel de reemplazo el concreto se verá influenciado de manera negativa por

el plástico.

Ante los resultados obtenidos en el estudio podemos concluir que la única combinación

que cumple con los parámetros mínimos de calidad es el concreto realizado con agregados

naturales más plástico con solo 1% de reemplazo, con el cual se llegó a obtener una

resistencia de 223 kg/cm2. Este concreto podría ser usado en la elaboración de concretos

simples como pavimentos, veredas, etc; no se recomienda su uso en concretos estructurales.



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Al realizar las pruebas de resistencia a la compresión se observó que las fallas en las

probetas pasaron por donde se encontraba una mayor concentración de plásticos,

mostrando grietas en dirección a los plásticos; esto hace indicar que el plástico no se adhiere

por completo a la mezcla dejando vacíos que ocasionan una reducción en la resistencia y

durabilidad; por ello se concluye que el plástico no sería un buen componente para la

elaboración de concretos; por lo contrario el agregado reciclado muestra un

comportamiento positivo ante la elaboración de nuevos concretos por lo que podría ser un

sustituto muy importante a futuro.



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VII. RECOMENDACIONES

Realizar todos los análisis siguiendo las recomendaciones de la NTP y el ASTM para

resultados más confiables

Realizar una adecuada caracterización de los agregados, si obtenemos agregados de buena

calidad obtendremos también concretos de buena calidad y resultados más confiables.

Realizar una correcta selección del agregado reciclado, debido a que es un agregado

expuesto a la intemperie, se recomienda realizar una correcta selección, limpieza,

trituración y clasificación del agregado reciclado.

Se recomienda seguir líneas de investigación relacionados al reciclaje de concreto para el

desarrollo de una construcción sostenible con nuevas técnicas de recuperación y aplicación.

Realizar variaciones en investigaciones futuras como la relación a/c, el tamaño máximo del

agregado, diseño de mezclas solo con agregado reciclado, incorporación de aditivos, etc.,

factores que podrían ser influyentes activos dentro del comportamiento del concreto

reciclado.

Realizar ensayos con nuevas variantes en durabilidad como ataque con agentes químicos,

pruebas de hielo deshielo, para poder observar cómo se comporta el agregado reciclado

frente a estos ataques.

Se recomienda a las autoridades tanto locales como nacionales publiquen cifras de residuos

de construcción y demolición y de plástico reciclado y triturado, además que proporcionen

detalles que indicadores que sean utilizados por futuros investigadores parque quieran

impulsar una construcción sostenible.



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108

VIII. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS:

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Santos, M. C. (2012). Reparación y protección de las estructuras de hormigón en las obras

hidráulicas. Lima.

SEGAT. (2014). Plan de Gestión de Residuos de Construcción y Demolición depositados

en espacios públicos y de obras menores del Distrito de Trujillo. Trujillo: MPT.

Silva, E. A. (2015). Propuesta para la sustitucion de agregados petreos por agregados PET.

(Tesis). Universiad Nacional de Ingenieria, Lima.

Torrado, S. (2009). Propuesta de ecuacion para la estimacion del Modulo de Elasticidad

del Concreto preparado con Material Reciclado . Bucaramanga: REDISA.

Torre, A. (2004). Curso Basico de Tecnologia del Concreto. LIMA: UNIVERSIDAD

NACIONAL DE INGENIERIA.

Vades Vidal, Gonzalo; Reyes Ortiz, Oscar Javier; Giovanni Gonzalez, Peñuela. (2011).

Aplicacion de los residuos de hormigon en la construccion. 2011: Ingenieria y

Desarrollo.

Valencia, M. A. (2010). Manual de guias de laboratorio enfocadas al control de calidad de

materiales para tecnologia del concreto. Lima: UNI.



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IX. ANEXOS

Anexo 9.1 CARACTERIZACIÓN DE LOS AGREGADOS



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Anexo 9.1.1 Granulometría del Agregado Fino (NTP 400.012)

Anexo 9.1.1.1 Análisis granulométrico del agregado fino

Porcentaje de peso retenido:



%𝑾 𝒓𝒆𝒕𝒆𝒏𝒊𝒅𝒐 =𝟔𝟖. 𝟏𝟎

𝟐𝟎𝟎𝟎∗ 𝟏𝟎𝟎

%𝑾 𝒓𝒆𝒕𝒆𝒏𝒊𝒅𝒐 = 𝟑. 𝟒𝟎%

Porcentaje de peso acumulado:

Para la Primera malla (N°4):

%𝑾 𝒂𝒄𝒖𝒎𝒖𝒍𝒂𝒅𝒐 = %𝑾 𝒓𝒆𝒕𝒆𝒏𝒊𝒅𝒐

%𝑾 𝒂𝒄𝒖𝒎𝒖𝒍𝒂𝒅𝒐 = 𝟑. 𝟒𝟎%

Para las siguientes mallas:

%𝑾 𝒂𝒄𝒖𝒎𝒖𝒍𝒂𝒅𝒐 (𝒏) = %𝑾 𝒓𝒆𝒕𝒆𝒏𝒊𝒅𝒐 (𝒏) + %𝑾𝒂𝒄𝒖𝒎𝒖𝒍𝒂𝒅𝒐 (𝒏 − 𝟏)

%𝑾 𝒂𝒄𝒖𝒎𝒖𝒍𝒂𝒅𝒐 (𝑵°𝟖) = %𝑾 𝒓𝒆𝒕𝒆𝒏𝒊𝒅𝒐 (𝑵°𝟖) + %𝑾𝒂𝒄𝒖𝒎𝒖𝒍𝒂𝒅𝒐 (𝑵°𝟒)

%𝑾 𝒂𝒄𝒖𝒎𝒖𝒍𝒂𝒅𝒐 (𝑵°𝟖) = 𝟏𝟎. 𝟓 + 𝟑. 𝟒

%𝑾 𝒂𝒄𝒖𝒎𝒖𝒍𝒂𝒅𝒐 (𝑵°𝟖) = 𝟏𝟑. 𝟗%

Porcentaje que pasa:

%𝑾 𝒑𝒂𝒔𝒂 = 𝟏𝟎𝟎% − %𝑾𝒂𝒄𝒖𝒎𝒖𝒍𝒂𝒅𝒐

%𝑾 𝒑𝒂𝒔𝒂 = 𝟏𝟎𝟎% − 𝟑. 𝟒

%𝑾 𝒑𝒂𝒔𝒂 = 𝟗𝟔. 𝟔%

MALLAS

AMERICANA

ABERTURA

(mm)

PESO RET

(gr)

PESO RET

(%)

ACUMU

(%)

PASA

(%)

100

N° 4 4.760 68.10 3.4 3.4 96.6

N° 8 2.380 210.27 10.5 13.9 86.1

N°16 1.190 242.34 12.1 26.0 74.0

N° 40 0.426 375.83 18.8 44.8 55.2

N° 80 0.177 818.49 40.9 85.8 14.2

N° 100 0.149 70.05 3.5 89.3 10.7

N° 200 0.074 166.08 8.3 97.6 2.4

-200 48.61 2.4 100.0 0.0




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Composición Granulométrica:

Anexo 9.1.1.2 Porcentaje de contenido granulométrico del agregado fino

Análisis Granulométrico del agregado

Fino

% Arena de grano grueso 14

% Arena de grano medio 31

% Arena de grano fino 53

% Limo Arcilloso 2

% Total 100

Módulo de Finura 2.63

% Arena de grano grueso: % W retenido en la malla N°4 y N°8

% Arena de grano medio: % W retenido en la malla N°16 y N°40

% Arena de grano fino: % W retenido en la malla N°80, N°100 y N°200

% Limo arcilloso: % W retenido en la bandeja

Módulo de Finura:

𝑴𝒐𝒅𝒖𝒍𝒐 𝒅𝒆 𝑭𝒊𝒏𝒖𝒓𝒂 (𝑭𝑴)

=∑𝑾 𝒓𝒆𝒕𝒆𝒏𝒊𝒅𝒐 𝒂𝒄𝒖𝒎𝒖𝒍𝒂𝒅𝒐 𝒉𝒂𝒔𝒕𝒂 𝒍𝒂 𝒎𝒂𝒍𝒍𝒂 𝑵°𝟏𝟎𝟎

𝟏𝟎𝟎

𝑴𝒐𝒅𝒖𝒍𝒐 𝒅𝒆 𝑭𝒊𝒏𝒖𝒓𝒂 (𝑭𝑴) =𝟑. 𝟒 + 𝟏𝟑. 𝟗 + 𝟐𝟔. 𝟎 + 𝟒𝟒. 𝟖 + 𝟖𝟓. 𝟖 + 𝟖𝟗. 𝟑

𝟏𝟎𝟎

𝑴𝒐𝒅𝒖𝒍𝒐 𝒅𝒆 𝑭𝒊𝒏𝒖𝒓𝒂 (𝑭𝑴) = 𝟐. 𝟔𝟑




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Anexo 9.1.2 Granulometría del Agregado grueso convencional:

Anexo 9.1.2.1 Análisis granulométrico del agregado grueso convencional

MALLAS

AMERICANA

ABERTURA

(mm)

PESO RET

(gr)

PESO RET

(%)

ACUMU

(%)

PASA

(%)

100

1" 25.400 160.50 8 8 92

3/4" 19.050 560.60 28 36 64

1/2" 12.700 680.50 34 70 30

3/8" 9.525 310.50 16 86 14

1/4" 6.350 190.50 10 95 5

N° 4 4.760 40.21 2 97 3

Bandeja 55.89 3 100 0




%𝑾 𝒓𝒆𝒕𝒆𝒏𝒊𝒅𝒐 =𝟏𝟔𝟎. 𝟓𝟎

𝟐𝟎𝟎𝟎∗ 𝟏𝟎𝟎

%𝑾 𝒓𝒆𝒕𝒆𝒏𝒊𝒅𝒐 = 𝟖. 𝟎%


Para la Primera malla (1”):


%𝑾 𝒂𝒄𝒖𝒎𝒖𝒍𝒂𝒅𝒐 = 𝟖. 𝟎%



%𝑾 𝒂𝒄𝒖𝒎𝒖𝒍𝒂𝒅𝒐 (𝟑/𝟒")

= %𝑾 𝒓𝒆𝒕𝒆𝒏𝒊𝒅𝒐 (𝟑/𝟒") + %𝑾𝒂𝒄𝒖𝒎𝒖𝒍𝒂𝒅𝒐 (𝟏")

%𝑾 𝒂𝒄𝒖𝒎𝒖𝒍𝒂𝒅𝒐 (𝟑/𝟒") = 𝟑𝟔%



%𝑾 𝒑𝒂𝒔𝒂 = 𝟏𝟎𝟎% − 𝟖

%𝑾 𝒑𝒂𝒔𝒂 = 𝟗𝟐%




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Anexo 9.1.3 Granulometría del Agregado grueso reciclado:

Anexo 9.1.3 Análisis granulométrico del agregado grueso reciclado

MALLAS

AMERICANA

ABERTURA

(mm)

PESO RET

(gr)

PESO RET

(%)

ACUMU

(%)

PASA

(%)

100

1" 25.40 79.27 4 4 96

3/4" 19.05 549.68 27 31 69

1/2" 12.70 708.07 35 67 33

3/8" 9.52 316.24 16 83 17

1/4" 6.35 224.77 11 94 6

N° 4 4.76 52.17 3 97 3

Bandeja 66.89 3 100 0




%𝑾 𝒓𝒆𝒕𝒆𝒏𝒊𝒅𝒐 =𝟕𝟗. 𝟐𝟕

𝟐𝟎𝟎𝟎∗ 𝟏𝟎𝟎

%𝑾 𝒓𝒆𝒕𝒆𝒏𝒊𝒅𝒐 = 𝟑. 𝟗𝟔%


Para la Primera malla (1”):


%𝑾 𝒂𝒄𝒖𝒎𝒖𝒍𝒂𝒅𝒐 = 𝟑. 𝟗𝟔%



%𝑾 𝒂𝒄𝒖𝒎𝒖𝒍𝒂𝒅𝒐 (𝟑/𝟒")

= %𝑾 𝒓𝒆𝒕𝒆𝒏𝒊𝒅𝒐 (𝟑/𝟒") + %𝑾𝒂𝒄𝒖𝒎𝒖𝒍𝒂𝒅𝒐 (𝟏")

%𝑾 𝒂𝒄𝒖𝒎𝒖𝒍𝒂𝒅𝒐 (𝟑/𝟒") = 𝟑𝟏%



%𝑾 𝒑𝒂𝒔𝒂 = 𝟏𝟎𝟎% − 𝟒

%𝑾 𝒑𝒂𝒔𝒂 = 𝟗𝟔%




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Anexo 9.1.4 Contenido de Humedad de los Agregados (ASTM C566)

Anexo 9.1.4 Análisis del contenido de humedad de los agregados

Donde:

PR: Peso del recipiente

PR+MH: Peso del recipiente con la muestra húmeda

PR+MS: Peso del recipiente con la muestra seca

% W: Porcentaje de humedad

%WPROM: Porcentaje de humedad promedio.

%𝑯𝒖𝒎𝒆𝒅𝒂𝒅 (𝑾) =𝐏𝐑 + 𝐌𝐇 − 𝑷𝑹 + 𝑴𝑺

𝐏𝐑 + 𝐌𝐒 − 𝑷𝑹∗ 𝟏𝟎𝟎

%𝑯𝒖𝒎𝒆𝒅𝒂𝒅 (𝑾) =𝟗𝟎𝟑. 𝟗𝟏 − 𝟖𝟗𝟗. 𝟒𝟏

𝟖𝟗𝟗. 𝟒𝟏 − 𝟏𝟎𝟔. 𝟓𝟖∗ 𝟏𝟎𝟎

%𝑯𝒖𝒎𝒆𝒅𝒂𝒅 (𝑾) = 𝟎. 𝟓𝟕

MUESTRA REPLICA PR PR+MH PR+MS % W %WPROM

FINO

1 106.58 903.91 899.41 0.57

0.56 2 108.56 954.02 949.32 0.56

3 106.16 944.3 939.57 0.57

GRUESO

1 103.65 1030.25 1025.3 0.54

0.65 2 102.5 1031.5 1023.65 0.85

3 103.45 1025.46 1020.43 0.55

RECICLADO

1 103.12 987.53 979.6 0.90

0.92 2 105.02 1042.11 1033.56 0.92

3 105.01 1020.3 1011.78 0.94




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Anexo 9.1.5 Peso Unitario compactado de los Agregados (ASTM C29)

Anexo 9.1.5.1 Peso unitario Suelto Seco (PUSS)

Anexo 9.1.5.1 Análisis de peso unitario suelto seco de los agregados

Muestra Replicas T

(Kg)

G

(Kg)

V (m3) PUSS (kg/m3) PROMEDIO

FINO

1 7.835 5.04 0.002893 1742.14

1747.90 2 7.835 5.06 0.002893 1749.05

3 7.835 5.07 0.002893 1752.51

GRUESO

1 7.835 4.57 0.002893 1579.68

1570.46 2 7.835 4.51 0.002893 1558.94

3 7.835 4.55 0.002893 1572.76

RECICLADO

1 7.835 3.405 0.002893 1176.98

1163.15 2 7.835 3.39 0.002893 1171.79

3 7.835 3.3 0.002893 1140.68




𝑷𝑼𝑺𝑺 =𝐆

𝐕

𝑷𝑼𝑺𝑺 =𝟓. 𝟎𝟒

𝟎. 𝟎𝟎𝟐𝟖𝟗𝟑

𝑷𝑼𝑺𝑺 = 𝟏𝟕𝟒𝟐. 𝟏𝟒 𝒌𝒈/𝒎𝟑

Anexo 9.1.5.2 Peso unitario Suelto Compactado (PUSS)

Anexo 9.1.5.2 Análisis de peso unitario suelto compactado de los agregados

Muestra Replicas T

(Kg)

G

(Kg) V (m3)

PUSS

(kg/m3) PROMEDIO

FINO

1 7.835 5.44 0.002893 1880.40 1894.23

2 7.835 5.375 0.002893 1857.93

3 7.835 5.625 0.002893 1944.35

GRUESO

1 7.835 4.84 0.002893 1673.00 1678.76

2 7.835 4.86 0.002893 1679.92

3 7.835 4.87 0.002893 1683.37

RECICLADO

1 7.835 3.875 0.002893 1339.44

1297.38 2 7.835 3.65 0.002893 1261.67

3 7.835 3.735 0.002893 1291.05





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Donde:




𝑷𝑼𝑪𝑺 =𝐆

𝐕

𝑷𝑼𝑪𝑺 =𝟓. 𝟒𝟒

𝟎. 𝟎𝟎𝟐𝟖𝟗𝟑

𝑷𝑼𝑪𝑺 = 𝟏𝟖𝟖𝟎. 𝟒𝟎 𝒌𝒈/𝒎𝟑

Anexo 9.1.6 Peso Específico y Absorción

Anexo 9.1.6.1 Peso específico del agregado Fino (ASTM C128)

Anexo 9.1.6.1 Análisis de peso específico y porcentaje de absorción del agregado fino

Donde:


B: masa del picnómetro más agua (g)

C: masa del picnómetro más muestra (g)

S: masa de la muestra en estado saturado (g)

Peso específico del agregado fino:


𝒄𝒎𝟑) =

𝐀

𝑩 + 𝑺 − 𝑪∗ 𝟎. 𝟗𝟗𝟕𝟓


𝒄𝒎𝟑) =

𝟒𝟗𝟏. 𝟓

𝟔𝟔𝟖. 𝟓 + 𝟓𝟎𝟎 − 𝟗𝟕𝟕∗ 𝟎. 𝟗𝟗𝟕𝟓


𝒄𝒎𝟑) = 𝟐. 𝟓𝟔

REPLICAS A B C S PE %ABS

1 491.5 668.5 977 500 2.56 1.73

2 492.44 667.4 976.8 500 2.58 1.54

3 491.96 665.8 977.4 500 2.60 1.63

Promedio 2.58 1.63




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Porcentaje de Absorción del agregado fino:

𝑨𝒃𝒔𝒐𝒓𝒄𝒊ó𝒏 (%) =𝐒 − 𝐀

𝑨∗ 𝟏𝟎𝟎

𝑨𝒃𝒔𝒐𝒓𝒄𝒊ó𝒏 (%) =𝟓𝟎𝟎 − 𝟒𝟗𝟏. 𝟓

𝟒𝟗𝟏. 𝟓∗ 𝟏𝟎𝟎

𝑨𝒃𝒔𝒐𝒓𝒄𝒊ó𝒏 (%) = 𝟏. 𝟕𝟑

Anexo 9.1.6.2 Peso específico del agregado Grueso (ASTM C127)

Peso específico del agregado grueso convencional

Anexo 9.1.6.2.1 Análisis de peso específico y porcentaje de absorción del agregado grueso convencional

Donde:





𝒄𝒎𝟑) =

𝐀

𝑩 − 𝑪


𝒄𝒎𝟑) =

𝟏𝟗𝟗𝟎

𝟐𝟎𝟐𝟑. 𝟕 − 𝟏𝟐𝟕𝟕. 𝟓


𝒄𝒎𝟑) = 𝟐. 𝟔𝟕

Porcentaje de Absorción del agregado grueso convencional


𝑨∗ 𝟏𝟎𝟎

𝑨𝒃𝒔𝒐𝒓𝒄𝒊ó𝒏 (%) =𝟐𝟎𝟐𝟑. 𝟕 − 𝟏𝟗𝟗𝟎

𝟏𝟗𝟗𝟎∗ 𝟏𝟎𝟎

𝑨𝒃𝒔𝒐𝒓𝒄𝒊ó𝒏 (%) = 𝟏. 𝟔𝟗

Replicas A B C PE %ABS

1 1990 2023.7 1277.5 2.67 1.69

2 1991.76 2024.93 1277.5 2.66 1.66

3 1990.45 2022.64 1277.5 2.67 1.61

Promedio 2.67 1.66




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Peso específico del agregado grueso reciclado

Anexo 9.1.6.2.2 Análisis de peso específico y porcentaje de absorción del agregado grueso reciclado

Donde:





𝒄𝒎𝟑) =

𝐀

𝑩 − 𝑪


𝒄𝒎𝟑) =

𝟏𝟗𝟗𝟓. 𝟔

𝟐𝟎𝟑𝟖. 𝟐 − 𝟏𝟐𝟓𝟔. 𝟕


𝒄𝒎𝟑) = 𝟐. 𝟓𝟓

Porcentaje de Absorción del agregado grueso reciclado


𝑨∗ 𝟏𝟎𝟎

𝑨𝒃𝒔𝒐𝒓𝒄𝒊ó𝒏 (%) =𝟐𝟎𝟑𝟖. 𝟐 − 𝟏𝟗𝟗𝟓. 𝟔

𝟏𝟗𝟗𝟓. 𝟔∗ 𝟏𝟎𝟎

𝑨𝒃𝒔𝒐𝒓𝒄𝒊ó𝒏 (%) = 𝟐. 𝟏𝟑

Replicas A B C PE %ABS

1 1995.6 2038.2 1256.7 2.55 2.13

2 1997.6 2038 1256.56 2.56 2.02

3 1996.5 2038.7 1256.32 2.55 2.11

Promedio 2.55 2.07




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Anexo 9.2 DISEÑO DE MEZCLAS



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Anexo 9.2.1 Diseño de Mezclas para Concreto convencional + plástico

Calculo de la Resistencia

Si se desconoce el valor de la desviación estándar, se utilizará la Tabla 3 8

para la determinación de la resistencia promedio requerida.

Anexo 9.2.1.1 Resistencia a la compresión promedio

f 'C f 'cr

Menos de 210

210 a 350

Sobre 350

f’c + 70

f’c + 84

f’c + 98

𝑓´𝑐 = 210

𝑓´𝑐𝑟 = 210 + 84

𝑓´𝑐 = 294

Elección del asentamiento (Slump)

Si las especificaciones técnicas de obra requieren que el concreto tenga una

determinada consistencia, el asentamiento puede ser elegido de la siguiente

tabla:

Anexo 9.2.1.2 Consistencia y asentamientos

Consistencia Asentamiento

Seca

Plástica

Fluida

0’’ (0mm) a 2’’ (50mm) 3’’ (75mm) a 4’’ (100mm)

5’’ (125mm)

Selección de tamaño máximo del agregado

Las Normas de Diseño Estructural recomiendan que el tamaño máximo nominal

del agregado grueso sea el mayor que sea económicamente disponible, siempre

que sea compatible con las dimensiones y características de la estructura.

El tamaño máximo nominal determinado aquí, será usado también como

tamaño máximo simplemente.

𝑇𝑀𝑁 = 1/2"







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Estimación del agua de mezclado y contenido de aire

Anexo 9.2.1.3 Contenido de agua de mezcla

Tamaño

máximo

nominal del

agregado

grueso

Contenido de agua en el concreto, expresado en lt m3

, para los

asentamientos y perfiles de agregado grueso indicados.

25mm a 50mm (1’’-

2’’)

75mm a 100mm (3’’-

4’’)

150mm a 175mm (6’’-

7’’)

mm. Pulg. Agregado

redondead

o

Agregad

o

angulos

o

Agregado

redondead

o

Agregad

o

angulos

o

Agregado

redondead

o

Agregad

o

angulos

o

9.5 12.7 19.1

3/8” 1/2” 3/4”

185 182

170

212 201

189

201 197

185

227 216

204

230 219

208

250 238

227 25.4 1” 163 182 178 197 197 216 38.1 1½’’ 155 170 170 185 185 204 50.8 76.2

2” 3”

148

136

163

151

163

151

178

167

178

163

197

182

Obtenidos los valores de cantidad de agua y de aire atrapado para un metro cúbico de

concreto procedemos a calcular el volumen que ocupan dentro de la unidad de volumen

de concreto:

𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝑑𝑒 𝑎𝑔𝑢𝑎(𝑚3) =𝐶𝑜𝑛𝑡𝑒𝑛𝑖𝑑𝑜 𝑑𝑒 𝐴𝑔𝑢𝑎 𝑑𝑒 𝑀𝑒𝑧𝑐𝑙𝑎𝑑𝑜 (

𝑙𝑡𝑚3)

𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑒𝑠𝑝𝑒𝑐𝑖𝑓𝑖𝑐𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝑎𝑔𝑢𝑎 (1000𝑘𝑔

𝑚3 )

𝐴𝑔𝑢𝑎 𝑑𝑒 𝑚𝑒𝑧𝑐𝑙𝑎 = 216 𝑙𝑡/𝑚3

Elección de la relación agua/cemento (a/c)

Anexo 9.2.1.4 Relación agua/cemento y resistencia a la compresión del concreto

Los valores corresponden a resistencias promedio estimadas para concretos que no

contengan más del porcentaje de aire mostrado en la tabla 5.1. Para una relación

agua/cemento constante, la resistencia del concreto se reduce conforme aumenta el

contenido de aire.

RESISTENCIA A

LA

COMPRESION A

LOS 28 DIAS

(f’cr) (kg/cm2)*

RELACION AGUA/CEMENTO DE DISEÑO EN

PESO CONCRETO SIN

AIRE

INCORPORADO

CONCRETO CON

AIRE

INCORPORADO 450 0.38 ---

400 0.43 ---

350 0.48 0.40

300 0.55 0.46

250 0.62 0.53

200 0.70 0.61 150 0.80 0.71







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𝑎

𝑐= 0.55 − (

300 − 294

300 − 250) ∗ (0.55 − 0.62)

𝑎

𝑐= 0.55 − (0.12) ∗ (−0.07)

𝑎

𝑐= 0.5584

Cálculo del contenido de cemento

𝐶𝑎𝑛𝑡𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒 𝐶𝑒𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 (𝑘𝑔

𝑚3) =

𝐶𝑜𝑛𝑡𝑒𝑛𝑖𝑑𝑜 𝑑𝑒 𝑎𝑔𝑢𝑎 𝑑𝑒 𝑚𝑒𝑧𝑐𝑙𝑎𝑑𝑜 (𝑙𝑡. 𝑚3)

𝑅𝑒𝑙𝑎𝑐𝑖𝑜𝑛 𝑎. 𝑐

𝐶𝑎𝑛𝑡𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒 𝐶𝑒𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 =216 (𝑙𝑡. 𝑚3)

0.5584

𝐶𝑎𝑛𝑡𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒 𝐶𝑒𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 = 386.82 (𝑘𝑔

𝑚3)

𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝑑𝑒 𝐶𝑒𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 =𝐶𝑜𝑛𝑡𝑒𝑛𝑖𝑑𝑜 𝑑𝑒 𝑐𝑒𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 (𝑘𝑔)

𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑒𝑠𝑝𝑒𝑐𝑖𝑓𝑖𝑐𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝑐𝑒𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 (𝑘𝑔𝑚3)

𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝑑𝑒 𝐶𝑒𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 =386.82 (𝑘𝑔)

3.11(𝑘𝑔𝑚3)

𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝑑𝑒 𝐶𝑒𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 = 124.02

Estimación del contenido de agregado grueso y agregado fino

Anexo 9.2.1.5 Volumen de agregado grueso por unidad de volumen de concreto

𝑽𝒐𝒍. 𝑨𝒈 = 𝟎. 𝟓𝟔𝟕

TAMAÑO

MAXIMO DEL

AGREGADO

GRUESO

Volumen de agregado grueso, seco y compactado

(*) por unidad de volumen de concreto, para

diferentes módulos de fineza del agregado fino.

MODULO DE FINEZA DEL AGREG. FINO

mm. Pulg. 2.40 2.60 2.80 3.00

10 3/8” 0.50 0.48 0.46 0.44 12.5 1/2” 0.59 0.57 0.55 0.53 20 3/4” 0.66 0.64 0.62 0.60 25 1” 0.71 0.69 0.67 0.65 40 1 ½’’ 0.76 0.74 0.72 0.70 50 2” 0.78 0.76 0.74 0.72 70 3” 0.81 0.79 0.77 0.75

150 6” 0.87 0.85 0.83 0.81





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Obtenido b / b0 procedemos a calcular la cantidad de agregado grueso necesario

para un metro cúbico de concreto, de la siguiente manera:

𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑠𝑒𝑐𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝐴. 𝑔𝑟𝑢𝑒𝑠𝑜 (𝑘𝑔/𝑚3 ) =

𝑏

𝑏0∗ (𝑃𝑈𝐶𝑆 𝑑𝑒𝑙 𝐴. 𝑔𝑟𝑢𝑒𝑠𝑜)

𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑠𝑒𝑐𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝐴. 𝑔𝑟𝑢𝑒𝑠𝑜 (𝑘𝑔/𝑚3 ) = 𝐶𝑜𝑒𝑓𝑖𝑐𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒 ∗ 𝑃𝑈𝑆𝐶 𝐴𝑔𝑟𝑢𝑒𝑠𝑜)

𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑠𝑒𝑐𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝐴. 𝑔𝑟𝑢𝑒𝑠𝑜 (𝑘𝑔/𝑚3 ) = 0.567 ∗ 1678.76

𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑠𝑒𝑐𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝐴. 𝑔𝑟𝑢𝑒𝑠𝑜 (𝑘𝑔/𝑚3 ) = 951.85

Entonces los volúmenes de los agregados grueso y fino serán:

𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝑑𝑒 𝐴. 𝑔𝑟𝑢𝑒𝑠𝑜 (𝑚3 ) =

𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑠𝑒𝑐𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝐴. 𝑔𝑟𝑢𝑒𝑠𝑜

𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑒𝑠𝑝𝑒𝑐𝑖𝑓𝑖𝑐𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝐴. 𝑔𝑟𝑢𝑒𝑠𝑜


951.85

2.67

𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝑑𝑒 𝐴. 𝑔𝑟𝑢𝑒𝑠𝑜 (𝑚3 ) = 356.40

𝑉𝑜𝑙. 𝑎𝑔𝑟𝑒𝑔𝑎𝑑𝑜 𝑓𝑖𝑛𝑜 = 1 − (𝑉. 𝑎𝑔𝑢𝑎 + 𝑉. 𝑎𝑖𝑟𝑒 + 𝑉. 𝑐𝑒𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 + 𝑉. 𝐴𝑔 𝑔𝑟𝑢𝑒𝑠𝑜)

𝑉𝑜𝑙. 𝑎𝑔𝑟𝑒𝑔𝑎𝑑𝑜 𝑓𝑖𝑛𝑜 (𝑚3 ) = 1 − (0.124 + 0.216 + 0.357)

𝑉𝑜𝑙. 𝑎𝑔𝑟𝑒𝑔𝑎𝑑𝑜 𝑓𝑖𝑛𝑜 (𝑚3 ) = 0.278

Por consiguiente, el peso seco del agregado fino será:

𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑎𝑔𝑟𝑒𝑔𝑎𝑑𝑜 𝑓𝑖𝑛𝑜 (𝑘𝑔/𝑚3 ) = (Vol. Ag. fino) (Peso específico del Ag. fino)

𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑎𝑔𝑟𝑒𝑔𝑎𝑑𝑜 𝑓𝑖𝑛𝑜 (𝑘𝑔/𝑚3 ) = 0.278*0.58

𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑎𝑔𝑟𝑒𝑔𝑎𝑑𝑜 𝑓𝑖𝑛𝑜 (𝑘𝑔/𝑚3 ) =0.717 = 717.55



BIBLIO

TECA D

E AGROPECUARIA

S

Ajustes por humedad y absorción

Pesos de agregados húmedos:

𝑃𝑒𝑠𝑜 𝐴. 𝑔𝑟𝑢𝑒𝑠𝑜 ℎú𝑚𝑒𝑑𝑜 (𝑘𝑔) = (𝑃𝑒𝑠𝑜 𝐴. 𝑔𝑟𝑢𝑒𝑠𝑜 𝑠𝑒𝑐𝑜) ∗ (1 +%𝑊𝑔100

)

𝑃𝑒𝑠𝑜 𝐴. 𝑔𝑟𝑢𝑒𝑠𝑜 ℎú𝑚𝑒𝑑𝑜 (𝑘𝑔) = (951.85) ∗ (1 +0.65

100 )

𝑃𝑒𝑠𝑜 𝐴. 𝑔𝑟𝑢𝑒𝑠𝑜 ℎú𝑚𝑒𝑑𝑜 (𝑘𝑔) = 958.04

𝑃𝑒𝑠𝑜 𝐴. 𝑓𝑖𝑛𝑜 ℎú𝑚𝑒𝑑𝑜 (𝑘𝑔) = (𝑃𝑒𝑠𝑜 𝐴. 𝑓𝑖𝑛𝑜 𝑠𝑒𝑐𝑜) ∗ (1 +%𝑊𝑓100

)

𝑃𝑒𝑠𝑜 𝐴. 𝑓𝑖𝑛𝑜 ℎú𝑚𝑒𝑑𝑜 (𝑘𝑔) = (717.55) ∗ (1 +0.56

100 )

𝑃𝑒𝑠𝑜 𝐴. 𝑓𝑖𝑛𝑜 ℎú𝑚𝑒𝑑𝑜 (𝑘𝑔) = 721.57

Agua Efectiva:

𝐴𝑔𝑢𝑎 𝑒𝑛 𝐴𝑔. 𝑔𝑟𝑢𝑒𝑠𝑜 (𝑘𝑔) = (𝑃𝑒𝑠𝑜 𝐴. 𝑔𝑟𝑢𝑒𝑠𝑜 𝑠𝑒𝑐𝑜) ∗ (%𝑊𝑔 − %𝑎𝑔

100 ) = X

𝐴𝑔𝑢𝑎 𝑒𝑛 𝐴𝑔. 𝑔𝑟𝑢𝑒𝑠𝑜 (𝑘𝑔) = (951.85) ∗ (0.65 − 1.66

100 ) = X

𝐴𝑔𝑢𝑎 𝑒𝑛 𝐴𝑔. 𝑔𝑟𝑢𝑒𝑠𝑜 (𝑘𝑔) = −9.58 = X

𝐴𝑔𝑢𝑎 𝑒𝑛 𝐴𝑔. 𝑓𝑖𝑛𝑜 (𝑘𝑔) = (𝑃𝑒𝑠𝑜 𝐴. 𝑓𝑖𝑛𝑜 𝑠𝑒𝑐𝑜) ∗ (%𝑊𝑓 − %𝑎𝑓

100 ) = Y

𝐴𝑔𝑢𝑎 𝑒𝑛 𝐴𝑔. 𝑓𝑖𝑛𝑜 (𝑘𝑔) = (717.55) ∗ (0.56 − 1.63

100 ) = Y

𝐴𝑔𝑢𝑎 𝑒𝑛 𝐴𝑔. 𝑓𝑖𝑛𝑜 (𝑘𝑔) = −7.68 = Y

Entonces el agua efectiva es:

𝐴𝑔𝑢𝑎 𝑒𝑓𝑒𝑐𝑡𝑖𝑣𝑎 (𝐿𝑡𝑠) = 𝐴𝑔𝑢𝑎 𝑑𝑒𝑑𝑖𝑠𝑒ñ𝑜 − ( 𝑋 + 𝑌 )

𝐴𝑔𝑢𝑎 𝑒𝑓𝑒𝑐𝑡𝑖𝑣𝑎 (𝐿𝑡𝑠) = 216 − (−9.58 − 7.68)

𝐴𝑔𝑢𝑎 𝑒𝑓𝑒𝑐𝑡𝑖𝑣𝑎 (𝐿𝑡𝑠) = 233.26



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TECA D

E AGROPECUARIA

S

Cálculo de las proporciones en peso

Cemento : agregado fino : agregado grueso / agua

𝑷𝒆𝒔𝒐 𝒄𝒆𝒎𝒆𝒏𝒕𝒐

𝑷𝒆𝒔𝒐 𝒄𝒆𝒎𝒆𝒏𝒕𝒐 :

𝑷. 𝑨𝒈. 𝑭𝒊𝒏𝒐

𝑷𝒆𝒔𝒐 𝒄𝒆𝒎𝒆𝒏𝒕𝒐 :𝑷𝒆𝒔𝒐 𝑨𝒈. 𝑮𝒓𝒖𝒆𝒔𝒐

𝑷𝒆𝒔𝒐 𝒄𝒆𝒎𝒆𝒏𝒕𝒐 :𝑨𝒈𝒖𝒂 𝑬𝒇𝒆𝒄𝒕𝒊𝒗𝒂


𝟏 ∶ 𝟏. 𝟔𝟎 ∶ 𝟐. 𝟑𝟕 ∶ 𝟐𝟓. 𝟔𝟑

Proporcionamiento por m3


𝟗. 𝟏𝟎𝟐 𝒃𝒍𝒔 ∶ 𝟎. 𝟒𝟏𝟐𝒎𝟑 ∶ 𝟎. 𝟔𝟏𝟎 𝒎𝟑 ∶ 𝟎. 𝟐𝟑𝟑 𝒎𝟑



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TECA D

E AGROPECUARIA

S

Anexo 9.2.2 Diseño de Mezclas para Concreto Reciclado + plástico

Calculo de la Resistencia

Si se desconoce el valor de la desviación estándar, se utilizará la Tabla 4 3

para la determinación de la resistencia promedio requerida.

Anexo 9.2.2.1 Resistencia a la compresión promedio

f 'C f 'cr

Menos de 210

210 a 350

Sobre 350

f’c + 70

f’c + 84

f’c + 98

𝑓´𝑐 = 210

𝑓´𝑐𝑟 = 210 + 84

𝑓´𝑐 = 294

Elección del asentamiento (Slump)

Si las especificaciones técnicas de obra requieren que el concreto tenga una

determinada consistencia, el asentamiento puede ser elegido de la siguiente

tabla:

Anexo 9.2.2.2 Consistencia y asentamientos

Consistencia Asentamiento

Seca

Plástica

Fluida

0’’ (0mm) a 2’’ (50mm) 3’’ (75mm) a 4’’ (100mm)

5’’ (125mm)

Selección de tamaño máximo del agregado

Las Normas de Diseño Estructural recomiendan que el tamaño máximo nominal

del agregado grueso sea el mayor que sea económicamente disponible, siempre

que sea compatible con las dimensiones y características de la estructura.

El tamaño máximo nominal determinado aquí, será usado también como

tamaño máximo simplemente.

𝑇𝑀𝑁 = 1/2"





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TECA D

E AGROPECUARIA

S

Estimación del agua de mezclado y contenido de aire

Anexo 9.2.2.3 Contenido de agua de mezcla

Tamaño

máximo

nominal del

agregado

grueso

Contenido de agua en el concreto, expresado en lt m3

, para los

asentamientos y perfiles de agregado grueso indicados.

25mm a 50mm (1’’-2’’) 75mm a 100mm (3’’-4’’) 150mm a 175mm (6’’-7’’)

mm. Pulg. Agregado

redondeado

Agregad

o

anguloso

Agregado

redondeado

Agregad

o

anguloso

Agregado

redondeado

Agregad

o

anguloso 9.5 12.7 19.1

3/8” 1/2” 3/4”

185

182

170

212

201

189

201

197

185

227

216

204

230

219

208

250

238

227 25.4 1” 163 182 178 197 197 216 38.1 1½’’ 155 170 170 185 185 204 50.8 76.2

2” 3”

148

136

163

151

163

151

178

167

178

163

197

182

Obtenidos los valores de cantidad de agua y de aire atrapado para un metro

cúbico de concreto procedemos a calcular el volumen que ocupan dentro de la

unidad de volumen de concreto:

𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝑑𝑒 𝑎𝑔𝑢𝑎(𝑚3) =𝐶𝑜𝑛𝑡𝑒𝑛𝑖𝑑𝑜 𝑑𝑒 𝐴𝑔𝑢𝑎 𝑑𝑒 𝑀𝑒𝑧𝑐𝑙𝑎𝑑𝑜 (

𝑙𝑡𝑚3)

𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑒𝑠𝑝𝑒𝑐𝑖𝑓𝑖𝑐𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝑎𝑔𝑢𝑎 (1000𝑘𝑔

𝑚3 )

𝐴𝑔𝑢𝑎 𝑑𝑒 𝑚𝑒𝑧𝑐𝑙𝑎 = 216 𝑙𝑡/𝑚3

Elección de la relación agua/cemento (a/c)

Anexo 9.2.2.4 Relación agua/cemento y resistencia a la compresión del concreto

Los valores corresponden a resistencias promedio estimadas para concretos

que no contengan más del porcentaje de aire mostrado en la tabla. Para

una relación agua/cemento constante, la resistencia del concreto se

reduce conforme aumenta el contenido de aire.

RESISTENCIA LA

COMPRESION A

LOS 28 DIAS

(f’cr) (kg/cm2)*

RELACION AGUA/CEMENTO DE DISEÑO EN PESO

CONCRETO SIN AIRE

INCORPORADO

CONCRETO CON AIRE

INCORPORADO

450 0.38 --- 400 0.43 --- 350 0.48 0.40 300 0.55 0.46 250 0.62 0.53 200 0.70 0.61 150 0.80 0.71





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S

𝑎

𝑐= 0.55 − (

300 − 294

300 − 250) ∗ (0.55 − 0.62)

𝑎

𝑐= 0.55 − (0.12) ∗ (−0.07)

𝑎

𝑐= 0.5584

Cálculo del contenido de cemento

𝐶𝑎𝑛𝑡𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒 𝐶𝑒𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 (𝑘𝑔

𝑚3) =

𝐶𝑜𝑛𝑡𝑒𝑛𝑖𝑑𝑜 𝑑𝑒 𝑎𝑔𝑢𝑎 𝑑𝑒 𝑚𝑒𝑧𝑐𝑙𝑎𝑑𝑜 (𝑙𝑡. 𝑚3)

𝑅𝑒𝑙𝑎𝑐𝑖𝑜𝑛 𝑎. 𝑐

𝐶𝑎𝑛𝑡𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒 𝐶𝑒𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 =216 (𝑙𝑡. 𝑚3)

0.5584

𝐶𝑎𝑛𝑡𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒 𝐶𝑒𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 = 386.82 (𝑘𝑔

𝑚3)

𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝑑𝑒 𝐶𝑒𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 =𝐶𝑜𝑛𝑡𝑒𝑛𝑖𝑑𝑜 𝑑𝑒 𝑐𝑒𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 (𝑘𝑔)

𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑒𝑠𝑝𝑒𝑐𝑖𝑓𝑖𝑐𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝑐𝑒𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 (𝑘𝑔𝑚3)

𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝑑𝑒 𝐶𝑒𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 =386.82 (𝑘𝑔)

3.11(𝑘𝑔𝑚3)

𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝑑𝑒 𝐶𝑒𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 = 124.02

Estimación del contenido de agregado grueso y agregado fino

Anexo 9.2.2.5 Volumen de agregado grueso por unidad de volumen de concreto

𝑉𝑜𝑙. 𝐴𝑔 = 0.567

TAMAÑO

MAXIMO DEL

AGREGADO

GRUESO

Volumen de agregado grueso, seco y compactado

(*) por unidad de volumen de concreto, para

diferentes módulos de fineza del agregado fino.

MODULO DE FINEZA DEL AGREG. FINO

mm. Pulg. 2.40 2.60 2.80 3.00

10 3/8” 0.50 0.48 0.46 0.44 12.5 1/2” 0.59 0.57 0.55 0.53 20 3/4” 0.66 0.64 0.62 0.60 25 1” 0.71 0.69 0.67 0.65 40 1 ½’’ 0.76 0.74 0.72 0.70 50 2” 0.78 0.76 0.74 0.72 70 3” 0.81 0.79 0.77 0.75

150 6” 0.87 0.85 0.83 0.81




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Obtenido b / b0 procedemos a calcular la cantidad de agregado grueso necesario

para un metro cúbico de concreto, de la siguiente manera:

𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑠𝑒𝑐𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝐴. 𝑔𝑟𝑢𝑒𝑠𝑜 (𝑘𝑔/𝑚3 ) =

𝑏

𝑏0∗ (𝑃𝑈𝐶𝑆 𝑑𝑒𝑙 𝐴. 𝑔𝑟𝑢𝑒𝑠𝑜)

𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑠𝑒𝑐𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝐴. 𝑔𝑟𝑢𝑒𝑠𝑜 (𝑘𝑔/𝑚3 ) = 𝐶𝑜𝑒𝑓𝑖𝑐𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒 ∗ 𝑃𝑈𝑆𝐶 𝐴𝑔𝑟𝑢𝑒𝑠𝑜)

𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑠𝑒𝑐𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝐴. 𝑔𝑟𝑢𝑒𝑠𝑜 (𝑘𝑔/𝑚3 ) = 0.567 ∗ 1297.38

𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑠𝑒𝑐𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝐴. 𝑔𝑟𝑢𝑒𝑠𝑜 (𝑘𝑔/𝑚3 ) = 735.614

Entonces los volúmenes de los agregados grueso y fino serán:


𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑠𝑒𝑐𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝐴. 𝑔𝑟𝑢𝑒𝑠𝑜

𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑒𝑠𝑝𝑒𝑐𝑖𝑓𝑖𝑐𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝐴. 𝑔𝑟𝑢𝑒𝑠𝑜


735.614

2.55

𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝑑𝑒 𝐴. 𝑔𝑟𝑢𝑒𝑠𝑜 (𝑚3 ) = 288.476

𝑉𝑜𝑙. 𝑎𝑔𝑟𝑒𝑔𝑎𝑑𝑜 𝑓𝑖𝑛𝑜 = 1 − (𝑉. 𝑎𝑔𝑢𝑎 + 𝑉. 𝑎𝑖𝑟𝑒 + 𝑉. 𝑐𝑒𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 + 𝑉. 𝐴𝑔 𝑔𝑟𝑢𝑒𝑠𝑜)

𝑉𝑜𝑙. 𝑎𝑔𝑟𝑒𝑔𝑎𝑑𝑜 𝑓𝑖𝑛𝑜 (𝑚3 ) = 1 − (0.025 + 0.124 + 0.216 + 0.288)

𝑉𝑜𝑙. 𝑎𝑔𝑟𝑒𝑔𝑎𝑑𝑜 𝑓𝑖𝑛𝑜 (𝑚3 ) = 0.346

Por consiguiente, el peso seco del agregado fino será:

𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑎𝑔𝑟𝑒𝑔𝑎𝑑𝑜 𝑓𝑖𝑛𝑜 (𝑘𝑔/𝑚3 ) = (Vol. Ag. fino) (Peso específico del Ag. fino)

𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑎𝑔𝑟𝑒𝑔𝑎𝑑𝑜 𝑓𝑖𝑛𝑜 (𝑘𝑔/𝑚3 ) = 0.346*2.58

𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑎𝑔𝑟𝑒𝑔𝑎𝑑𝑜 𝑓𝑖𝑛𝑜 (𝑘𝑔/𝑚3 ) =0.892 = 892.68



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Ajustes por humedad y absorción

Pesos de agregados húmedos:

𝑃𝑒𝑠𝑜 𝐴. 𝑔𝑟𝑢𝑒𝑠𝑜 ℎú𝑚𝑒𝑑𝑜 (𝑘𝑔) = (𝑃𝑒𝑠𝑜 𝐴. 𝑔𝑟𝑢𝑒𝑠𝑜 𝑠𝑒𝑐𝑜) ∗ (1 +%𝑊𝑔100

)

𝑃𝑒𝑠𝑜 𝐴. 𝑔𝑟𝑢𝑒𝑠𝑜 ℎú𝑚𝑒𝑑𝑜 (𝑘𝑔) = (735.614) ∗ (1 +0.92

100 )

𝑃𝑒𝑠𝑜 𝐴. 𝑔𝑟𝑢𝑒𝑠𝑜 ℎú𝑚𝑒𝑑𝑜 (𝑘𝑔) = 742.38

𝑃𝑒𝑠𝑜 𝐴. 𝑓𝑖𝑛𝑜 ℎú𝑚𝑒𝑑𝑜 (𝑘𝑔) = (𝑃𝑒𝑠𝑜 𝐴. 𝑓𝑖𝑛𝑜 𝑠𝑒𝑐𝑜) ∗ (1 +%𝑊𝑓100

)

𝑃𝑒𝑠𝑜 𝐴. 𝑓𝑖𝑛𝑜 ℎú𝑚𝑒𝑑𝑜 (𝑘𝑔) = (893.053) ∗ (1 +0.56

100 )

𝑃𝑒𝑠𝑜 𝐴. 𝑓𝑖𝑛𝑜 ℎú𝑚𝑒𝑑𝑜 (𝑘𝑔) = 898.054

Agua Efectiva:

𝐴𝑔𝑢𝑎 𝑒𝑛 𝐴𝑔. 𝑔𝑟𝑢𝑒𝑠𝑜 (𝑘𝑔) = (𝑃𝑒𝑠𝑜 𝐴. 𝑔𝑟𝑢𝑒𝑠𝑜 𝑠𝑒𝑐𝑜) ∗ (%𝑊𝑔 − %𝑎𝑔

100 ) = X

𝐴𝑔𝑢𝑎 𝑒𝑛 𝐴𝑔. 𝑔𝑟𝑢𝑒𝑠𝑜 (𝑘𝑔) = (735.614) ∗ (0.92 − 1.66

100 ) = X

𝐴𝑔𝑢𝑎 𝑒𝑛 𝐴𝑔. 𝑔𝑟𝑢𝑒𝑠𝑜 (𝑘𝑔) = −5.44 = X

𝐴𝑔𝑢𝑎 𝑒𝑛 𝐴𝑔. 𝑓𝑖𝑛𝑜 (𝑘𝑔) = (𝑃𝑒𝑠𝑜 𝐴. 𝑓𝑖𝑛𝑜 𝑠𝑒𝑐𝑜) ∗ (%𝑊𝑓 − %𝑎𝑓

100 ) = Y

𝐴𝑔𝑢𝑎 𝑒𝑛 𝐴𝑔. 𝑓𝑖𝑛𝑜 (𝑘𝑔) = (893.053) ∗ (0.56 − 1.63

100 ) = Y

𝐴𝑔𝑢𝑎 𝑒𝑛 𝐴𝑔. 𝑓𝑖𝑛𝑜 (𝑘𝑔) = −9.55 = Y

Entonces el agua efectiva es:

𝐴𝑔𝑢𝑎 𝑒𝑓𝑒𝑐𝑡𝑖𝑣𝑎 (𝐿𝑡𝑠) = 𝐴𝑔𝑢𝑎 𝑑𝑒𝑑𝑖𝑠𝑒ñ𝑜 − ( 𝑋 + 𝑌 )

𝐴𝑔𝑢𝑎 𝑒𝑓𝑒𝑐𝑡𝑖𝑣𝑎 (𝐿𝑡𝑠) = 216 − (−5.44 − 7.55)

𝐴𝑔𝑢𝑎 𝑒𝑓𝑒𝑐𝑡𝑖𝑣𝑎 (𝐿𝑡𝑠) = 234.015



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S

Cálculo de las proporciones en peso



𝑷𝒆𝒔𝒐 𝒄𝒆𝒎𝒆𝒏𝒕𝒐 :

𝑷. 𝑨𝒈. 𝑭𝒊𝒏𝒐

𝑷𝒆𝒔𝒐 𝒄𝒆𝒎𝒆𝒏𝒕𝒐 :𝑷𝒆𝒔𝒐 𝑨𝒈. 𝑮𝒓𝒖𝒆𝒔𝒐

𝑷𝒆𝒔𝒐 𝒄𝒆𝒎𝒆𝒏𝒕𝒐 :𝑨𝒈𝒖𝒂 𝑬𝒇𝒆𝒄𝒕𝒊𝒗𝒂


𝟏 ∶ 𝟏. 𝟗𝟐 ∶ 𝟐. 𝟑𝟐 ∶ 𝟐𝟓. 𝟕𝟏

Proporcionamiento por m3


𝟗. 𝟏𝟎𝟐 𝒃𝒍𝒔 ∶ 𝟎. 𝟓𝟏𝒎𝟑 ∶ 𝟎. 𝟔𝟒𝒎𝟑 ∶ 𝟎. 𝟐𝟑𝟑 𝒎𝟑



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S

Anexo 9.3 ENSAYOS EN EL COCNRETO



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Ensayo de revenimiento (Cono de Abrahams)

Anexo 9.3.1.1 Ensayo de revenimiento en concreto solo con plástico

Tratamiento

número

Porcentaje

de plástico

y concreto

reciclado

Edad de

Resistencia

del concreto

BLOQUES

Promedio I II III

1

1%

7 3.7 3.7 3.7

3.8 2 14 3.8 3.8 3.8

3 21 3.6 3.6 3.6

4 28 4 4 4

5

2%

7 3.6 3.6 3.6

3.6 6 14 3.7 3.7 3.7

7 21 3.5 3.5 3.5

8 28 3.6 3.6 3.6

9

5%

7 3.5 3.5 3.5

3.5 10 14 3.6 3.6 3.6

11 21 3.4 3.4 3.4

12 28 3.5 3.5 3.5

13

10%

7 3.1 3.1 3.1

2.8 14 14 3 3 3

15 21 2.7 2.7 2.7

16 28 2.5 2.5 2.5

Anexo 9.3.1.2 Ensayo de revenimiento en concreto reciclado + plástico

Tratamiento

número

Porcentaje

de plástico

Edad de

Resistencia

del concreto

BLOQUES Promedio

I II III

1

1%

7 3.4 3.4 3.4

3.40 2 14 3.5 3.5 3.5

3 21 3.3 3.3 3.3

4 28 3.4 3.4 3.4

5

2%

7 3.4 3.4 3.4

3.48 6 14 3.5 3.5 3.5

7 21 3.6 3.6 3.6

8 28 3.4 3.4 3.4

9

5%

7 2.8 2.8 2.8

2.93 10 14 2.9 2.9 2.9

11 21 2.9 2.9 2.9

12 28 3.1 3.1 3.1

13

10%

7 1.8 1.8 1.8

1.98 14 14 1.9 1.9 1.9

15 21 2.2 2.2 2.2

16 28 2 2 2





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S


Ensayo de Resistencia a la compresión.

Anexo 9.3.2.1 Ensayo de la resistencia a la compresión en concertó solo PL.

Tratamiento

número

Porcentaje

de plástico

y concreto

reciclado

Edad de

Resistencia

del concreto

BLOQUES

Promedio I II III

1

1%

7 149 147 141 146

2 14 187 174 177 179

3 21 221 213 210 215

4 28 227 223 218 223

5

2%

7 136 137 129 134

6 14 165 164 160 163

7 21 189 183 186 186

8 28 190 193 196 193

9

5%

7 124 126 120 123

10 14 135 136 140 137

11 21 181 178 182 180

12 28 187 187 169 181

13

10%

7 106 110 107 108

14 14 127 127 124 126

15 21 137 140 136 138

16 28 145 146 152 148

7 14 21 28 7 14 21 28 7 14 21 28 7 14 21 28

1% 2% 5% 10%

S.P. 146 179 215 223 134 163 186 193 123 137 180 181 108 126 138 148

146

179

215 223

134163

186 193

123137

180 181

108126 138 148

0

50

100

150

200

250

RES

ISTE

NC

IA A

LA

CO

MP

RES

ION

K

G/C

M2

RESISTENCIA A LA COMPRESION DE CONCRETO SOLO CON PLASTICO

Anexo 9.3.2.2 Resistencia a la compresión en concreto con solo plástico





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S

Anexo 9.3.2.3 Ensayo de resistencia a la compresión en concreto RCD+PL

Tratamiento

número

Porcentaje

de plástico

Edad de

Resistencia

del concreto

BLOQUES Promedio

I II III

1

1%

7 158 158 149 155

2 14 201 197 195 198

3 21 201 202 197 200

4 28 204 209 217 210

5

2%

7 147 135 135 139

6 14 181 175 178 178

7 21 180 181 185 182

8 28 199 197 190 195

9

5%

7 115 113 109 112

10 14 136 141 137 138

11 21 161 167 168 165

12 28 170 176 157 168

13

10%

7 88 77 72 79

14 14 97 98 102 99

15 21 113 110 101 108

16 28 125 110 127 121

7 14 21 28 7 14 21 28 7 14 21 28 7 14 21 28

1% 2% 5% 10%

CR+PL 155 198 200 210 139 178 182 195 112 138 165 168 79 99 108 121

155

198 200 210

139

178 182195

112138

165 168

7999 108

121

0

50

100

150

200

250

RES

ISTE

NC

IA A

LA

CO

MP

RES

ION

K

G/C

M2

RESISTENCIA A LA COMPRESION CONCRETO RECICLADO + PLASTICO

Anexo 9.3.2.4 Resistencia a la compresión en concreto reciclado + plástico





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E AGROPECUARIA

S

139

178

182

195

134163

186

193

0

25

50

75

100

125

150

175

200

225

RES

ISTE

NC

IA A

LA

CO

MP

RES

ION

KG

/CM

2

EDAD (DIAS)

RESISTENCIA A LA COMPRESION 2%

2% CR+PL 2% S.P.

155

198

200210

146

179

215 223

0

25

50

75

100

125

150

175

200

225

250

RES

ISTE

NC

IA A

LA

CO

MP

RES

ION

KG

/CM

2

EDAD (DIAS)


1% CR+PL 1% S.P.

Anexo 9.3.2.5 Comparativo de resistencia a la compresión en concretos con 1% de reemplazo






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E AGROPECUARIA

S

79

99108

121108

126138

148

0

25

50

75

100

125

150

175

RES

ISTE

NC

IA A

LA

CO

MP

RES

ION

KG

/CM

2

EDAD (DIAS)


10% CR+PL 10% S.P.

112

138165 168

123137

180 181

0

25

50

75

100

125

150

175

200

RES

ISTE

NC

IA A

LA

CO

MP

RES

ION

KG

/CM

2

EDAD (DIAS)


5% CR+PL 5% S.P.







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S

Anexo 9.3.3 Ensayo de Resistencia a la Abrasión.

Anexo 9.3.3.1 Ensayo de abrasión en concreto con solo plástico

Tratamiento

número

Porcentaje

de plástico

y concreto

reciclado

Edad de

Resistencia

del concreto

Wi Wf %

1

1%

7 1137.45 892.90 21.5

2 14 1139.5 938.95 17.6

3 21 1135.32 967.29 14.8

4 28 1141.64 997.79 12.6

5

2%

7 1142.53 876.32 23.3

6 14 1139.48 928.68 18.5

7 21 1137.65 947.66 16.7

8 28 1134.2 969.74 14.5

9

5%

7 1137.7 856.92 24.68

10 14 1138.4 904.34 20.56

11 21 1138.65 926.29 18.65

12 28 1135.84 959.33 15.54

13

10%

7 1132.52 816.66 27.89

14 14 1130.54 842.82 25.45

15 21 1136.65 868.86 23.56

16 28 1134.95 905.12 20.25

7 14 21 28 7 14 21 28 7 14 21 28 7 14 21 28

1% 2% 5% 10%

SP 21.5 17.6 14.8 12.6 23.3 18.5 16.7 14.5 24.7 20.6 18.7 15.5 27.9 25.5 23.6 20.3

21.5

17.614.8

12.6

23.3

18.516.7

14.5

24.68

20.5618.65

15.54

27.8925.45

23.56

20.25

0

5

10

15

20

25

30

% D

ESG

AST

E

DURABILIDAD DEL CONCRETO SOLO CON PLASTICO

Anexo 9.3.3.2 Ensayo de abrasión en concreto con solo plástico





BIBLIO

TECA D

E AGROPECUARIA

S

Anexo 9.3.3.3 Ensayo de abrasión en concreto reciclado + plástico

Tratamiento

número

Porcentaje

de plástico

Edad de

Resistencia

del concreto

Wi Wf %

1

1%

7 1134.79 867.43 23.56

2 14 1132.41 921.22 18.65

3 21 1138 949.89 16.53

4 28 1132.14 954.62 15.68

5

2%

7 1140.32 879.87 22.84

6 14 1139.4 893.40 21.59

7 21 1141.23 918.01 19.56

8 28 1140.6 951.94 16.54

9

5%

7 1135.6 806.84 28.95

10 14 1134.5 847.24 25.32

11 21 1134.12 885.86 21.89

12 28 1138.44 927.60 18.52

13

10%

7 1138.5 745.03 34.56

14 14 1137.41 810.18 28.77

15 21 1136.33 836.91 26.35

16 28 1145.59 887.49 22.53

7 14 21 28 7 14 21 28 7 14 21 28 7 14 21 28

1% 2% 5% 10%

CR+PL 23.6 18.7 16.5 15.7 22.8 21.6 19.6 16.5 29 25.3 21.9 18.5 34.6 28.8 26.4 22.5

23.56

18.6516.5315.68

22.8421.5919.56

16.54

28.9525.32

21.8918.52

34.56

28.7726.35

22.53

0

5

10

15

20

25

30

35

40

DU

RA

BIL

IDA

D (

%D

)

DURABILIDAD DEL CONCRETO RECICLADO + PLASTICO

Anexo 9.3.3.4 Ensayo de abrasión en concreto con RCD+PL





BIBLIO

TECA D

E AGROPECUARIA

S

7 14 21 28

CR+PL 22.84 21.59 19.56 16.54

SP 23.3 18.5 16.7 14.5

22.8421.59

19.56

16.54

23.3

18.516.7

14.5

0

5

10

15

20

25

DU

RA

BIL

IDA

D (

%D

)

DURABILIDAD DEL CONCRETO 2%

7 14 21 28

CR+PL 23.56 18.65 16.53 15.68

SP 21.5 17.6 14.8 12.6

23.56

18.65

16.53 15.68

21.5

17.6

14.8

12.6

0

5

10

15

20

25

DU

RA

BIL

IDA

D (

%D

)DURABILIDAD DEL CONCRETO 1%

Anexo 9.3.3.5 Comparativo de abrasión en concreto con 1% de reemplazo






BIBLIO

TECA D

E AGROPECUARIA

S

7 14 21 28

CR+PL 28.95 25.32 21.89 18.52

SP 24.68 20.56 18.65 15.54

28.95

25.3221.89

18.52

24.68

20.5618.65

15.54

0

5

10

15

20

25

30

35

DU

RA

BIL

IDA

D (

%D

)


7 14 21 28

CR+PL 34.56 28.77 26.35 22.53

SP 27.89 25.45 23.56 20.25

34.56

28.7726.35

22.5327.89

25.4523.56

20.25

0

5

10

15

20

25

30

35

40

DU

RA

BIL

IDA

D (

%D

)








BIBLIO

TECA D

E AGROPECUARIA

S

Anexo 9.4 ANALISIS DE DATOS ESTADISTICOS



BIBLIO

TECA D

E AGROPECUARIA

S


Ensayo de revenimiento (Cono de Abrahams)

Anexo 9.4.1.1 Unidades Experimentales para Asentamiento de concreto solo PL

ASENTAMIENTO SOLO PLASTICO (plg)

bloque1 bloque2 cloque3 bloque4

1% 3.7 3.8 3.6 4

2% 3.6 3.7 3.5 3.6

5% 3.5 3.6 3.4 3.5

10% 3.1 3 2.7 2.5

Suma de todos los datos en la tabla (y)

𝑦 = (3.7 + 3.8 + 3.6 + ⋯ + 2.5)

𝑦 = 54.8

Suma de Cuadrados de todos los valores (Σ yij2)

Σ yij2 = (3.72 + 3.82 + 3.62 + ⋯ + 2.52)

Σ yij2 = 190.12

Suma de cuadrados del total con la fórmula:

Suma Cuad total = Σ yij2 − (y. )2

𝑛


Suma Cuad total = 190.12 − (54.8)2

16

Suma Cuad total = 2.43

Suma de cuadrados de tratamientos (Σ yi 2)

𝚺 𝐲𝐢𝟐 = (𝚺 𝐲𝐢𝟏 + 𝚺 𝐲𝐢𝟐 + 𝚺 𝐲𝐢𝟑 + 𝚺 𝐲𝐢𝟒)

𝚺 𝐲𝟏 = (𝟑. 𝟕 + 𝟑. 𝟖 + 𝟑. 𝟔 + 𝟒)

𝚺 𝐲𝐢𝟐 = (𝟏𝟓. 𝟏𝟐 + 𝟏𝟒. 𝟒𝟐 + 𝟏𝟒. 𝟎𝟐 + 𝟏𝟏. 𝟑𝟐)

𝚺 𝐲𝐢𝟐 = 𝟕𝟓𝟗. 𝟎𝟔





BIBLIO

TECA D

E AGROPECUARIA

S



Suma Cuad Trat =Σ yi2

𝑟−

(y)2

𝑛

Suma Cuad Trat =759.06

4−

(54.8)2

16

Suma Cuad Trat = 2.075

Suma cuadrada de Bloques (Σ yj 2)

𝚺 𝐲𝐣𝟐 = (𝚺 𝐲𝐣𝟏 + 𝚺 𝐲𝐣𝟐 + 𝚺 𝐲𝐣𝟑 + 𝚺 𝐲𝐣𝟒)

𝚺 𝐲𝐣𝟏 = (𝟑. 𝟕 + 𝟑. 𝟔 + 𝟑. 𝟓 + 𝟑. 𝟏)

𝚺 𝐲𝐣𝟐 = (𝟏𝟑. 𝟗𝟐 + 𝟏𝟒. 𝟏𝟐 + 𝟏𝟑. 𝟐𝟐 + 𝟏𝟑. 𝟔𝟐)

𝚺 𝐲𝒋𝟐 = 𝟕𝟓𝟏. 𝟐𝟐


Suma Cuad Trat =Σ yj2

𝑡−

(y)2

𝑛



4−

(54.8)2

16


Se calcularon los grados de libertad de los tratamientos

𝐺𝐿𝑡𝑟𝑎𝑡 = 𝑇𝑅𝐴𝑇 − 1

𝐺𝐿𝑡𝑟𝑎𝑡 = 3

Se calcularon los grados de libertad de los bloques

𝐺𝐿𝑏𝑙𝑜𝑞 = 𝐵𝐿𝑄 − 1

𝐺𝐿𝑏𝑙𝑜𝑞 = 3



BIBLIO

TECA D

E AGROPECUARIA

S

Se calcularon los grados de libertad del total

𝐺𝐿𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = 𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 − 1

𝐺𝐿𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = 15


𝐺𝐿𝑒𝑟𝑟𝑜𝑟 = 𝐺𝐿𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 − 𝐺𝐿𝑡𝑟𝑎𝑡 − 𝐺𝐿𝑏𝑙𝑜𝑞

𝐺𝐿𝑒𝑟𝑟𝑜𝑟 = 9


𝑆𝐶𝑒𝑟𝑟𝑜𝑟 = 𝑆𝐶𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 − 𝑆𝐶𝑡𝑟𝑎𝑡 − 𝑆𝐶𝑏𝑙𝑜𝑞

𝑆𝐶𝑒𝑟𝑟𝑜𝑟 = 0.24

Se calcularon los cuadrados medios de los tratamientos con la siguiente

fórmula:

𝐶𝑀𝑡𝑟𝑎𝑡 =𝑆𝐶𝑡𝑟𝑎𝑡

𝐺𝐿𝑡𝑟𝑎𝑡

𝐶𝑀𝑡𝑟𝑎𝑡 = 0.69

Se calcularon los cuadrados medios de los bloques con la siguiente

ecuación:

𝐶𝑀𝑏𝑙𝑜𝑞 =𝑆𝐶𝑏𝑙𝑜𝑞

𝐺𝐿𝑏𝑙𝑜𝑞

𝐶𝑀𝑏𝑙𝑜𝑞 =0.115

3

𝐶𝑀𝑏𝑙𝑜𝑞 = 0.04


𝐶𝑀𝑒𝑟𝑟𝑜𝑟 =𝑆𝐶𝑒𝑟𝑟𝑜𝑟

𝐺𝐿𝑒𝑟𝑟𝑜𝑟

𝐶𝑀𝑡𝑟𝑎𝑡 =0.24

9



BIBLIO

TECA D

E AGROPECUARIA

S



𝐹 =𝐶𝑀𝑡𝑟𝑎𝑡

𝐶𝑀𝑒𝑟𝑟𝑜𝑟

𝐹 =0.69

0.03

𝐹 = 25.94


𝐹 =𝐶𝑀𝑏𝑙𝑜𝑞


𝐹 = 1.44

Se buscó en las tablas de la distribución F para los tratamientos con el

0.05% de significancia. Los grados de libertad de los tratamientos fueron

los grados de libertad del numerador y los grados de libertad del error

fueron los grados de libertad de denominador.

Anexo 9.4.1.2 Análisis de Varianza para Asentamiento de concreto solo PL

Origen de las

Variaciones

Grados de

Libertad

Suma de

Cuadrados

Promedio de los

Cuadrados

F Valor Critico

Para F

Tratamientos 3 2.075 0.69 25.94 3.86

Bloques 3 0.115 0.04 1.44 3.86

Error 9 0.24 0.03

Total 15 2.43





BIBLIO

TECA D

E AGROPECUARIA

S

Anexo 9.4.1.3 Unidades Experimentales para Asentamiento de concreto RCD+PL

ASENTAMIENTO RCD + PLASTICO (plg)

bloque1 bloque2 bloque3 bloque4

1% 3.4 3.5 3.3 3.4

2% 3.4 3.5 3.6 3.4

5% 2.8 2.9 2.9 3.1

10% 1.8 1.9 2.2 2

Suma de todos los datos en la tabla (y)

𝑦 = (3.4 + 3.5 + 3.3 + ⋯ + 2.0)

𝑦 = 47.1

Suma de Cuadrados de todos los valores (Σ yij2)

Σ yij2 = (3.42 + 3.52 + 3.32 + ⋯ + 2.02)

Σ yij2 = 144.55

Suma de cuadrados del total con la fórmula:

Suma Cuad total = Σ yij2 − (y. )2

𝑛


Suma Cuad total = 144.55 − (47.1)2

16

Suma Cuad total = 5.90

Suma de cuadrados de tratamientos (Σ yi 2)

𝚺 𝐲𝐢𝟐 = (𝚺 𝐲𝐢𝟏 + 𝚺 𝐲𝐢𝟐 + 𝚺 𝐲𝐢𝟑 + 𝚺 𝐲𝐢𝟒)

𝚺 𝐲𝟏 = (𝟑. 𝟒 + 𝟑. 𝟓 + 𝟑. 𝟑 + 𝟑. 𝟒)

𝚺 𝐲𝐢𝟐 = (𝟏𝟑. 𝟔𝟐 + 𝟏𝟑. 𝟗𝟐 + 𝟏𝟏. 𝟕𝟐 + 𝟕. 𝟗𝟐)

𝚺 𝐲𝐢𝟐 = 𝟓𝟕𝟕. 𝟒𝟕





BIBLIO

TECA D

E AGROPECUARIA

S



Suma Cuad Trat =Σ yi2

𝑟−

(y)2

𝑛


4−

(47.1)2

16


Suma cuadrada de Bloques (Σ yj 2)

𝚺 𝐲𝐣𝟐 = (𝚺 𝐲𝐣𝟏 + 𝚺 𝐲𝐣𝟐 + 𝚺 𝐲𝐣𝟑 + 𝚺 𝐲𝐣𝟒)

𝚺 𝐲𝐣𝟏 = (𝟑. 𝟒 + 𝟑. 𝟒 + 𝟐. 𝟖 + 𝟏. 𝟖)

𝚺 𝐲𝐣𝟐 = (𝟏𝟏. 𝟒𝟐 + 𝟏𝟏. 𝟖𝟐 + 𝟏𝟐. 𝟎𝟐 + 𝟏𝟏. 𝟗𝟐)

𝚺 𝐲𝒋𝟐 = 𝟓𝟓𝟒. 𝟖𝟏


Suma Cuad Trat =Σ yj2

𝑡−

(y)2

𝑛



4−

(47.1)2

16


Se calcularon los grados de libertad de los tratamientos

𝐺𝐿𝑡𝑟𝑎𝑡 = 𝑇𝑅𝐴𝑇 − 1

𝐺𝐿𝑡𝑟𝑎𝑡 = 4 − 1

𝐺𝐿𝑡𝑟𝑎𝑡 = 3



BIBLIO

TECA D

E AGROPECUARIA

S

Se calcularon los grados de libertad de los bloques

𝐺𝐿𝑏𝑙𝑜𝑞 = 𝐵𝐿𝑄 − 1

𝐺𝐿𝑏𝑙𝑜𝑞 = 4 − 1

𝐺𝐿𝑏𝑙𝑜𝑞 = 3

Se calcularon los grados de libertad del total

𝐺𝐿𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = 𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 − 1

𝐺𝐿𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = 16 − 1

𝐺𝐿𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = 15


𝐺𝐿𝑒𝑟𝑟𝑜𝑟 = 𝐺𝐿𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 − 𝐺𝐿𝑡𝑟𝑎𝑡 − 𝐺𝐿𝑏𝑙𝑜𝑞

𝐺𝐿𝑒𝑟𝑟𝑜𝑟 = 15 − 3 − 3

𝐺𝐿𝑒𝑟𝑟𝑜𝑟 = 9


𝑆𝐶𝑒𝑟𝑟𝑜𝑟 = 𝑆𝐶𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 − 𝑆𝐶𝑡𝑟𝑎𝑡 − 𝑆𝐶𝑏𝑙𝑜𝑞

𝑆𝐶𝑒𝑟𝑟𝑜𝑟 = 0.13

Se calcularon los cuadrados medios de los tratamientos con la siguiente

fórmula:

𝐶𝑀𝑡𝑟𝑎𝑡 =𝑆𝐶𝑡𝑟𝑎𝑡

𝐺𝐿𝑡𝑟𝑎𝑡


Se calcularon los cuadrados medios de los bloques con la siguiente

ecuación:

𝐶𝑀𝑏𝑙𝑜𝑞 =𝑆𝐶𝑏𝑙𝑜𝑞

𝐺𝐿𝑏𝑙𝑜𝑞

𝐶𝑀𝑏𝑙𝑜𝑞 =0.05

3

𝐶𝑀𝑏𝑙𝑜𝑞 = 0.02



BIBLIO

TECA D

E AGROPECUARIA

S


𝐶𝑀𝑒𝑟𝑟𝑜𝑟 =𝑆𝐶𝑒𝑟𝑟𝑜𝑟

𝐺𝐿𝑒𝑟𝑟𝑜𝑟

𝐶𝑀𝑒𝑟𝑟𝑜𝑟 =0.13

9

𝐶𝑀𝑒𝑟𝑟𝑜𝑟 = 0.01


𝐹 =𝐶𝑀𝑡𝑟𝑎𝑡


𝐹 =1.91

0.01451

𝐹 = 131.63


𝐹 =𝐶𝑀𝑏𝑙𝑜𝑞


𝐹 = 1.19

Se buscó en las tablas de la distribución F para los tratamientos con el

0.05% de significancia. Los grados de libertad de los tratamientos fueron

los grados de libertad del numerador y los grados de libertad del error

fueron los grados de libertad de denominador.

Anexo 9.4.1.4 Análisis de Varianza para Asentamiento de concreto RCD+PL

Origen de las

Variaciones

Grados

de

Libertad

Suma de

Cuadrados

Promedio

de los

Cuadrados

F Valor

Critico

Para F

Tratamientos 3 5.72 1.91 131.3 3.86

Bloques 3 0.05 0.02 1.19 3.86

Error 9 0.13 0.01

Total 15 5.90





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TECA D

E AGROPECUARIA

S


Ensayo de Resistencia a la compresión.

Anexo 9.4.2.1 Análisis de varianza de dos factores con una sola muestra por grupo solo PL

RESUMEN Cuenta Suma Promedio Varianza

1%

3 437 145.67 17.33

3 538 179.33 46.33

3 644 214.67 32.33

3 668 222.67 20.33

2%

3 402 134.00 19.00

3 489 163.00 7.00

3 558 186.00 9.00

3 579 193.00 9.00

5%

3 370 123.33 9.33

3 411 137.00 7.00

3 541 180.33 4.33

3 543 181.00 108.00

10%

3 323 107.67 4.33

3 378 126.00 3.00

3 413 137.67 4.33

3 443 147.67 14.33

BLOQUE 1 16 2606 162.88 1274.65

BLOQUE 2 16 2584 161.50 1082.67

BLOQUE 3 16 2547 159.19 1116.43

Anexo 9.4.2.2 Análisis de Varianza para Resistencia a la Compresión de concreto solo PL

Origen de las

variaciones

Suma de

cuadrados

Grados de

libertad

Promedio de

los cuadrados

F Valor crítico

para F

Tratamientos 51587.31 15 3439.15 198.84 2.015

Bloques 111.12 2 55.56 3.21 3.316

Error 518.87 30 17.29

Total 52217.31 47







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TECA D

E AGROPECUARIA

S

Anexo 9.4.2.3 Análisis de varianza de dos factores con una sola muestra por grupo RCD+PL


1%

3 465 155.00 27.00

3 593 197.67 9.33

3 600 200.00 7.00

3 630 210.00 43.00

2%

3 417 139.00 48.00

3 534 178.00 9.00

3 546 182.00 7.00

3 586 195.33 22.33

5%

3 337 112.33 9.33

3 414 138.00 7.00

3 496 165.33 14.33

3 503 167.67 94.33

10%

3 237 79.00 67.00

3 297 99.00 7.00

3 324 108.00 39.00

3 362 120.67 86.33

BLOQUE 1 16 2476 154.75 1512.067

BLOQUE 2 16 2446 152.875 1732.917

BLOQUE 3 16 2419 151.1875 1738.429

Anexo 9.4.2.4 Análisis de Varianza para Resistencia a la Compresión de concreto RCD+PL

Origen de las

variaciones

Suma de

cuadrados

Grados de

libertad

Promedio de

los

cuadrados

F Valor crítico

para F

Tratamientos 73858.81 15 4923.92 165.53 2.01

Bloques 101.62 2 50.81 1.70 3.31

Error 892.37 30 29.74

Total 74852.81 47







BIBLIO

TECA D

E AGROPECUARIA

S


Anexo 9.4.3.1 Unidades Experimentales para Resistencia a la Compresión de concreto 1%

1%

Tratamiento

número Plástico

plástico y concreto

reciclado

1 146 155

2 179 198

3 215 200

4 223 210

Anexo 9.4.3.2 Análisis de varianza de dos factores con una sola muestra por grupo1%

Anexo 9.4.3.3 Análisis de Varianza para Resistencia a la Compresión de concreto1%


Fila 1 2 300.67 150.33 43.56

Fila 2 2 377.00 188.50 168.06

Fila 3 2 414.67 207.33 107.56

Fila 4 2 432.67 216.33 80.22

Columna 1 4 762.33 190.58 1251.14

Columna 2 4 762.67 190.67 594.00

Origen de

las

variaciones

Suma de

cuadrados

Grados

de

libertad

Promedio

de los

cuadrados

F Probabilidad Valor

crítico

para F Filas 5136.04 3.00 1712.01 12.86 0.03 9.28

Columnas 0.01 1.00 0.01 0.0001 0.99 10.13

Error 399.37 3.00 133.13

Total 5535.43 7.00









BIBLIO

TECA D

E AGROPECUARIA

S



2%

Tratamiento

número Plástico


reciclado

5 134 139

6 163 178

7 186 182

8 193 195

Anexo 9.4.4.2 Análisis de varianza de dos factores con una sola muestra por grupo 2%

Anexo 9.4.4.3 Análisis de Varianza para Resistencia a la Compresión de concreto 2%


Fila 1 2 273.00 136.50 12.50

Fila 2 2 341.00 170.50 112.50

Fila 3 2 368.00 184.00 8.00

Fila 4 2 388.33 194.17 2.72

Columna 1 4 676.00 169.00 708.67

Columna 2 4 694.33 173.58 586.47

Origen de

las

variaciones

Suma de

cuadrados

Grados

de

libertad

Promedio

de los

cuadrados

F Probabilidad Valor

crítico

para F

Filas 3791.71 3 1263.90 40.46 0.01 9.28

Columnas 42.01 1 42.01 1.35 0.33 10.13

Error 93.71 3 31.24

Total 3927.43 7









BIBLIO

TECA D

E AGROPECUARIA

S



5%

Tratamiento

número Plástico


reciclado

9 123 112

10 137 138

11 180 165

12 181 168




Fila 1 2 235.67 117.83 60.50

Fila 2 2 275 137.50 0.50

Fila 3 2 345.67 172.83 112.5

Fila 4 2 348.67 174.33 88.89

Columna 1 4 621.67 155.42 881.29

Columna 2 4 583.33 145.83 680.19

Origen de las

variaciones

Suma de

cuadrados

Grados de

libertad

Promedio de

los cuadrados

F Probabilidad

Filas 4605.71 3 1535.24 58.52 0.27

Columnas 183.68 1 183.68 7.001 0.02

Error 78.71 3 26.234

Total 4868.10 7









BIBLIO

TECA D

E AGROPECUARIA

S



10%

Tratamiento

número Plástico


reciclado

13 108 79

14 126 99

15 138 108

16 148 121




Fila 1 2 186.67 93.33 410.89

Fila 2 2 225.00 112.50 364.50

Fila 3 2 245.67 122.83 440.06

Fila 4 2 268.33 134.17 364.50

Columna 1 4 519.00 129.75 295.14

Columna 2 4 406.67 101.67 307.33

Origen de las

variaciones

Suma de

cuadrados

Grados de

libertad

Promedio de

los cuadrados

F Probabilidad

Filas 1804.82 3 601.61 694.90 0.27

Columnas 1577.35 1 1577.34 1821.96 0.02

Error 2.60 3 0.87

Total 3384.76 7









BIBLIO

TECA D

E AGROPECUARIA

S

Ensayo de Resistencia a la Abrasión.


Anexo 9.4.7.1 Unidades Experimentales para Resistencia a la Abrasión de concreto 1%

1%

Tratamiento

número Plástico


reciclado

1 21.50 23.56

2 17.60 18.65

3 14.80 16.53

4 12.60 15.68


Anexo 9.4.7.3 Análisis de Varianza para Resistencia a la Abrasión de concreto 1%


Fila 1 2 45.06 22.53 2.12

Fila 2 2 36.25 18.13 0.55

Fila 3 2 31.33 15.67 1.50

Fila 4 2 28.28 14.14 4.74

Columna 1 4 66.50 16.63 14.75

Columna 2 4 74.42 18.61 12.47

Origen de las

variaciones

Suma de

cuadrados

Grados de

libertad

Promedio de

los cuadrados

F Probabilidad

Filas 80.59 3.00 26.86 75.19 0.27

Columnas 7.84 1.00 7.8408 21.9446 0.02

Error 1.07 3.00 0.36

Total 89.50 7.00









BIBLIO

TECA D

E AGROPECUARIA

S



2%

Tratamiento

número Plástico


reciclado

5 23.30 22.84

6 18.50 21.59

7 16.70 19.56

8 14.50 16.54


Anexo 9.4.8.3 Análisis de Varianza para Resistencia a la Abrasión de concreto2%


Fila 1 2 46.14 23.07 0.11

Fila 2 2 40.09 20.05 4.77

Fila 3 2 36.26 18.13 4.09

Fila 4 2 31.04 15.52 2.08

Columna 1 4 73.00 18.25 14.01

Columna 2 4 80.53 20.13 7.56

Origen de las

variaciones

Suma de

cuadrados

Grados de

libertad

Promedio de

los cuadrados

F Probabilidad

Filas 60.76 3.00 20.25 15.33 0.27

Columnas 7.09 1.00 7.0876 5.3656 0.02

Error 3.96 3.00 1.32

Total 71.81 7.00









BIBLIO

TECA D

E AGROPECUARIA

S



5%

Tratamiento

número Plástico


reciclado

9 24.68 28.95

10 20.56 25.32

11 18.65 21.89

12 15.54 18.52




Fila 1 2 53.63 26.82 9.12

Fila 2 2 45.88 22.94 11.33

Fila 3 2 40.54 20.27 5.25

Fila 4 2 34.06 17.03 4.44

Columna 1 4 79.43 19.86 14.62

Columna 2 4 94.68 23.67 20.10

Origen de las

variaciones

Suma de

cuadrados

Grados de

libertad

Promedio de

los cuadrados

F Probabilidad

Filas 103.08 3.00 34.36 96.88 0.27

Columnas 29.07 1.00 29.0703 81.9700 0.02

Error 1.06 3.00 0.35

Total 133.21 7.00









BIBLIO

TECA D

E AGROPECUARIA

S



10%

Tratamiento

número Plástico


reciclado

13 27.89 34.56

14 25.45 28.77

15 23.56 26.35

16 20.25 22.53




Fila 1 2 40.89 20.45 110.86

Fila 2 2 39.45 19.73 65.55

Fila 3 2 38.56 19.28 36.64

Fila 4 2 36.25 18.13 9.03

Columna 1 4 58.00 14.50 1.67

Columna 2 4 97.15 24.29 10.39

Origen de las

variaciones

Suma de

cuadrados

Grados de

libertad

Promedio de

los cuadrados

F Probabilidad

Filas 101.52 3.00 33.84 17.22 0.27

Columnas 28.35 1.00 28.3504 14.4242 0.02

Error 5.90 3.00 1.97

Total 135.77 7.00









BIBLIO

TECA D

E AGROPECUARIA

S

Anexo 9.5 NORMATIVIDAD VIGENTE UTILIZADA



BIBLIO

TECA D

E AGROPECUARIA

S

Normatividad Utilizada

Caracterización de los Agregados

Granulometría de los Agregados

Contenido de Humedad



BIBLIO

TECA D

E AGROPECUARIA

S

Peso Unitario Seco y Compactado

Peso específico y porcentaje de absorción de agregado grueso



BIBLIO

TECA D

E AGROPECUARIA

S

Peso específico y porcentaje de absorción de agregado fino

Resistencia a la Compresión y Abrasión:



BIBLIO

TECA D

E AGROPECUARIA

S

Anexo 9.6 PANEL FOTOGRÁFICO



BIBLIO

TECA D

E AGROPECUARIA

S

Caracterización de los Agregados

Selección, limpieza y trituración de materiales adicionales:



BIBLIO

TECA D

E AGROPECUARIA

S

Granulometría de los Agregados:



BIBLIO

TECA D

E AGROPECUARIA

S

Contenido de humedad



BIBLIO

TECA D

E AGROPECUARIA

S

Peso unitario seco y compactado

Peso específico y porcentaje de absorción



BIBLIO

TECA D

E AGROPECUARIA

S

Elaboración de probetas y su codificación



BIBLIO

TECA D

E AGROPECUARIA

S

Ensayos del concreto en estado fresco



BIBLIO

TECA D

E AGROPECUARIA

S

Ensayos del concreto en estado endurecido:



BIBLIO

TECA D

E AGROPECUARIA

S



BIBLIO

TECA D

E AGROPECUARIA

S

u n de t unt - universidad nacional de trujillo

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