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FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL
“LA IMPERMIABILIDAD DEL CONCRETO CON H.S.T ’’
Proyecto de Tesis:
Hansen Rommel Essenwanger Peceros
ASESOR:
Ing. Víctor Garcés
Lima, SEPTIEMBRE del 2015
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INDICE:
1. CAPÍTULOI: PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA............................................................
1.1. Descripción de la realidad problemática.......................................................................
1.2. Delimitación de la investigación.....................................................................................
1.2.1. Social.........................................................................................................................
1.2.2. Espacial.....................................................................................................................
1.3. Formulación del problema de investigación.................................................................
1.3.1. Problema general.....................................................................................................
1.3.2. Problemas específicos............................................................................................
1.4. Objetivos de la investigación..........................................................................................
1.4.1. Objetivo general.......................................................................................................
1.4.2. Objetivos específicos..............................................................................................
1.5. Justificación de la investigación.....................................................................................
1.6. Limitaciones de la investigación....................................................................................
2. CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO.........................................................................................
2.1. Antecedentes de la investigación..................................................................................
2.2. Bases teóricas..................................................................................................................
2.2.1. Concreto....................................................................................................................
2.3. Definición de términos básicos....................................................................................
2.3.1. Composición química del aceite de pescado.....................................................
3. CAPÍTULO III: HIPÓTESIS Y VARIABLES........................................................................
3.1. Hipótesis El producto H.S.T.........................................................................................
3.2. Variables.........................................................................................................................
3.2.1. Variable independiente.........................................................................................
3.2.2. Variable dependiente............................................................................................
4. CAPÍTULO IV: METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN.............................................
4.1. Diseño de la investigación............................................................................................
4.1.1. Tipo de investigación.............................................................................................
4.1.2. Nivel de investigación............................................................................................
4.1.3. Método de investigación.......................................................................................
4.2. Población y muestra de la investigación....................................................................
4.3. Técnicas e instrumentos de recolección de datos....................................................
4.3.1. Técnicas..................................................................................................................
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4.3.2. Instrumentos...........................................................................................................
4.3.3. Criterios de validez y confiabilidad de los instrumentos...................................
5. CAPÍTULO V: ADMINISTRACIÓN DEL PROYECTO DE LA INVESTIGACIÓN..........
5.1. Asignación de recursos.................................................................................................
5.1.1. Humanos.................................................................................................................
5.1.2. Económicos............................................................................................................
6. FUENTES DE INFORMACIÓN...........................................................................................
6.1. Fuentes bibliográficas:..................................................................................................
6.2. Fuentes de internet:.......................................................................................................
ANEXO...........................................................................................................................................
ANEXO 1....................................................................................................................................
ANEXO 2....................................................................................................................................
ANEXO 3....................................................................................................................................
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1. CAPÍTULOI: PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
1.1. Descripción de la realidad problemática
Siendo la permeabilidad unos de los problemas hasta hoy en el concreto, que
consiste en permitir el paso del agua y con ende sustancias químicas, ocasionando la
corrosión en los aceros y reduciendo del tiempo de vida útil del concreto, de esta
manera afecta la resistencia de los elementos estructurales de las obras civiles.
Provocando el mantenimiento o remplazó de los elementos estructurales y en
los peores de los casos el colapso de la obra civil ocasionando pérdidas económicas
y humanas.
Hoy en día se está viviendo el bum en la construcción las empresas
constructoras buscan mejorar cada día sus procesos constructivos y la calidad de sus
trabajos, utilizando materiales de calidad con mejores propiedades, antes las diversas
condiciones que deben soportar las construcciones civiles durante su vida útil.
Existe una creciente necesidad de introducir adiciones a los concretos con
objeto de hacerlos más resistentes ante la permeabilidad y absorción de agua
1.2. Delimitación de la investigación
1.2.1. Social
Donde hoy en día se encuentra la población de Lima, anteriormente era zona
agrícola por la cual algunas construcciones civiles se ven afectada por la humedad de
los suelos y algunos de sus elementos estructurales, provocando que estas
edificaciones no estén preparadas para eventos sísmicos.
El Perú es considerado un país de gran actividad sísmica porque forma parte
del llamado “Cinturón de Fuego” del Pacífico. Sin embargo, existen algunas zonas de
nuestro territorio que son más sísmicas que otras. Las últimas actividades sísmicas
han demostrado que gran parte de las edificaciones en el Perú no soportarían un
evento sísmico como soporto chile
Un movimiento sísmico sería catastrófico por la cantidad de familias que
habitan en viviendas antiguas de abobe, mal construidas y sobre suelos débiles, o
ubicadas en las laderas de los cerros y de los ríos, como sucede en Lima. Es decir, el
panorama sería desolador.
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1.2.2. Espacial
En el departamento de Lima en los distrito de los olivos; UNIVERSIDAD PRIVADA
DEL NORTE (UPN)
1.3. Formulación del problema de investigación
¿La humedad en los suelos afecta en la durabilidad del concreto?
¿El bajo grado de impermeabilidad del concreto afectan a los elementos
estructurales de la construcción?
1.3.1. Problema general
La permeabilidad del concreto
1.3.2. Problemas específicos
El deterioro de los elementos estructurales en la edificación.
La reducción de la durabilidad del concreto.
Exposición y deterioro de los aceros.
1.4. Objetivos de la investigación
1.4.1. Objetivo general
Elaborar un nuevo producto que impermeabilice o reduzca la permeabilidad
del concretó a menor costo.
1.4.2. Objetivos específicos
Reducir el costo.
Mejorar la calidad de las propiedades del concreto.
Reducir o eliminar la capilaridad en el concretó.
Ayudar a mejorar la durabilidad del concreto antes las diversas condiciones
que deben soportar en su vida útil.
1.5. Justificación de la investigación
Lograr reducir los efectos que provoca la permeabilidad en el concreto simple
y armado, como las oxidaciones y deterior del concreto.
1.6. Limitaciones de la investigación
Limitaciones en el tiempo cruces con horario de estudios y ocupaciones.
Recursos económicos para la compras de los materiales.
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2. CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO
2.1. Antecedentes de la investigación
La necesidad de la sociedad actual por el agua va más allá del propio
consumo humano. La empleamos entre otras aplicaciones, para la generación de
energía eléctrica, el transporte y el riego de cultivos. El agua es un elemento
indispensable de desarrollo y su disponibilidad un indicador del nivel de vida de un
país. La ingeniería ha sabido aprovechar las bondades del líquido y ha creado
máquinas y estructuras que manipulan el agua de acuerdo a las necesidades. Los
rigurosos ingenieros egipcios supieron entender el ritmo de las crecientes del Nilo y
crearon presas y canales para almacenar y conducir el agua a sus extensos
sembradíos. Este esfuerzo no es tan diferente al de los constructores holandeses que
levantaron hace pocos años, el enorme dique de concreto y acero de Oosterschelde,
con el cual dominan el nivel del mar en sus costas.
El concreto puede contener el agua, lo hace porque su estructura
microscópica le permite que el líquido no lo atraviese fácilmente, sin embargo no todos
los concretos son capaces de hacerlo. En realidad los niveles de “impermeabilidad” del
concreto son tan amplios como los niveles de resistencia mecánica (sin que
necesariamente haya una relación directa entre estas dos propiedades). La resistencia
mecánica de un Concreto Compactado con Rodillo o un Relleno Fluido frente a un
Concreto de Ultra Alta Resistencia (BPR) varía en dos órdenes de magnitud, es por
ello que no se nos ocurriría construir un rascacielos (con las geometrías y secciones
usuales) con un Relleno Fluido. De igual forma la permeabilidad del concreto varía
también en dos órdenes de magnitud, tenemos concretos cien veces más
“impermeables” que otros. En este rango no hemos incluido los concretos drenantes o
porosos que aumentarían aún más las diferencias.
En este texto nos proponemos revisar justamente la facilidad con la que el
agua entra o sale a través del material.
2.2. Bases teóricas
2.2.1. Concreto El concreto es de uso común, o convencional, se produce mediante la mezcla
de tres componentes, cemento, agua y agregados, a los cuales eventualmente se
incorpora un cuarto componente que genéricamente se designa de los aditivos. Al
mezclar estos componentes y producir lo que se conoce como una revoltura de
concreto, se introduce de manera simultánea un quinto participante representado por
el aire.
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La mezcla íntima de los componentes del concreto convencional produce una
masa plástica que puede ser moldeada y compactada con relativa facilidad pero
gradualmente pierde esta característica hasta que al cabo de algunas horas se torna
rígida y comienza a adquirir el aspecto, comportamiento y propiedades de un cuerpo
sólido.
Materiales componentes Del concreto
a) CementoEs cualquier material aglomerante, capaz de unir fragmentos de propiedades
físicas diferentes. Entre estos tenemos a las calizas naturales calcinadas.
El cemento se conoce como cemento portlan. Es una mezcla de calizas y
arcillas pulverizadas a grandes temperaturas, con adición de yeso que al entrar en
contacto con el agua, desarrolla la capacidad de unir fragmentos de grava y arena,
para formas un sólido único o piedra artificial, conocida con el nombre de concreto
hidráulico.
b) AguaEs un elemento fundamental para la preparación del concreto estando
relacionado con la resistencia del concreto endurecido.
El agua que se utiliza debe estar limpia y libre de cantidades perjudiciales de
aceites, ácidos, álcalis, sales y materia orgánica. En el siguiente cuadro siguiente se
observa los valores permisibles para el agua.
c) Agregados
También denominados áridos, inertes o conglomerados son fragmentos o
granos que constituyen entre un 70% y 85% del peso de la mezcla, cuyas finalidades
específicas son abaratar los costos de la mezcla y dotarla de ciertas características
favorables dependiendo de la obra que se quiera ejecutar.
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Sustancias disueltas Valor máximo admisible Cloruro 300 ppmSulfato 300 ppmMateria orgánica 10 ppmSales solubles 1500 ppmP.H Mayor de 7Solidos de suspensión
d) Agregados gruesos
Teniendo en cuenta que el concreto es una piedra artificial, el agregado
grueso es la materia prima para fabricar el concreto. En consecuencia s e debe usar la
mayor cantidad posible y del tamaño mayor, teniendo en cuenta los requisitos de
colocación y resistencia.
Hasta para la resistencia de 250kgr/cm2 se debe usar el mayor tamaño
posible del agregado grueso; para resistencias mayores investigaciones recientes han
demostrado que el menor consumo de concreto para mayor resistencia dada
(eficiencia), se obtiene con agregados de menor tamaño.
Se llama eficiencia del concreto a la relación entre la resistencia del concreto
y el contenido de cemento
En concreto de alta resistencia, mientras más alta sea esta, menor deberá ser
el tamaño máximo para que la eficiencia sea máxima.
Para cada resistencia existe un margen estrecho del valor del tamaño máximo
por debajo del cual es necesario aumentar el contenido del cemento.
En concretos de mediana y baja resistencia mientras mayor sea el tamaño
mayor es la eficiencia.
e) Agregados finos
El término agregado fino es un término engorroso para el material que en la
vida cotidiana se llama arena. Desafortunadamente, la palabra arena tiene
implicaciones que limitan su utilidad. En primer lugar, implica un origen natural, en una
playa o duna (desierto), por ejemplo: cuando la mayoría del material usado en la
industria es hecho por el hombre aplastando roca o incluso aplastando productos
artificiales, como la escoria. En segundo lugar, implica que los granos del mineral son
principalmente de cuarzo, piedra caliza, basalto, etc. Las dimensiones de los granos
de arena oscilan entre 0.06 mm y 2.00 mm de diámetro; en lo que corresponde a la
clasificación usada principalmente por los sedimentologías y con la industria que
coloca el límite del agregado fino en 5 mm.
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Producción del concreto
Materiales
El empleo de materiales primas de calidad, no contaminados y correctamente
almacenadas, son esenciales para la calidad de con concreto hecho en obra.
a) Cemento
Es importante mantener el cemento seco para conservar sus cualidades,
evitando su hidratación y endurecimiento prematuro.
b) Arena y grava
Los agregados representan el 60 a 75% del volumen total del concreto. Para
una mejor y mayor cohesión de la mezcla, asegúrate que sean densos, sanos, limpios
y bien graduados.
c) AguaSupervisa su empleo en dos etapas mezclado y curado. No debe presentar
color, olor, ni sabor.
d) Proporcionamientos
Una mezcla bien diseñada reduce costo, garantiza la trabajabilidad en estado
fresco y la resistencia, durabilidad en estado endurecido.
Es importante evitar el uso de abundante agua en el diseño de la mezcla, ya
que el alto contenido de agua es la principal causa de problemas como: grietas, baja
resistencia y fraguado lento.
e) Dosificación La forma más fácil de dosificar el concreto en obras es por volumen, mientras
que el concreto premezclado se dosifica de manera exacta por peso. Una mezcla de
buena calidad siempre contiene más grava que arena.
f) Mezclado
Se debe obtener mezclas uniformes y homogéneas. Una mezcla tiene partes
pobre en algunas zonas por falta de cemento y ricas o chiclosas en otras por
demasiado cemento.
En la mezcla, a menor consumo de agua mayor la resistencia del concreto,
por lo que es indispensable que evites el abuso del agua.
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g) Transporte
Se debe garantizar la conservación de las características de uniformidad y
cohesión de la mezcla. Para evitar asentamientos o segregación de la mezcla no
realices traslados en carretilla mayores a 60m.
h) Vaciado
El concreto en el interior de la cimbra debe quedar denso y uniforme para
asegurar el correcto desempeño ante cargas y medio ambiente al cual es sometido.
El vaciado de la mezcla debe ser lo más rápido y continuo posible para evitar
sobreponer capas en proceso de fraguado.
i) Compactación o vibrado
Es vital eliminar el aire atrapado y hueco en la mezcla para obtener un
concreto denso y de mayor impermeabilidad.
j) Acabado
La finalidad es brindar calidad apropiada y buena apariencia a la superficie
terminada.
k) Curado
Un buen curado es indispensable para alcanzar la resistencia deseada y para
reducir el agrietamiento a edades tempranas. Si no se realiza adecuadamente, el
concreto se encoge y agrieta desde recién endurecido, y su resistencia puede ser 30%
menor.
Tipos de concreto
a) Concreto simple
Es una mezcla de cemento, arena, agregados y aditivo la cual se endurece
después de cierto tiempo de mezclado adquiriendo características que lo hacen de uso
común en la construcción, en estado fresco posee un suficiente tiempo de
manejabilidad y en estado endurecido excelente cohesividad.
El concreto simple se limita a elementos estructurales sometidos a
solicitaciones sísmicas que hayan sido determinadas en base a la capacidad de la
estructura. La resistencia mínima del concreto simple para fines estructurales medida
en testigos cilíndricos a los 28 días de edad será de 140 kg/cm2
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b) Concreto armado
Se le da este nombre al concreto simple + acero de refuerzo, básicamente
cuando tenemos un elemento estructural que trabajará a compresión y tensión; ningún
esfuerzo de tensión será soportado por el concreto simple es por ello que se debe
incluir un área de acero que soporte la tensión generada y se traducirá en el numero
varillas y su diámetro así como su colocación.
c) Concreto estructural
Concreto diseñado para cumplir con los más estrictos requisitos de seguridad,
especialmente en obras localizadas en zonas sísmicas, donde son necesarios valores
superiores de resistencia a la compresión, densidad y módulo de elasticidad.
Elaborado con agregados densos y de características óptimas controladas, da
como resultado un producto que satisface la más alta exigencia de calidad en la
industria de la construcción.
El Concreto Estructural cumple con la Norma NMX-C-403; especificado para
la construcción de obras y estructuras de concreto de gran importancia, en las cuales
se requiere de niveles de seguridad superiores para resguardar vidas humanas,
valores, obras de arte, documentos, medio ambiente, entre otros. La resistencia a la
compresión mínima es de 250 Kg/cm2.
Ventajas
Medición correcta y calidad controlada de todos los materiales.
Uniformidad en aspecto, color y resistencia.
Cumple con los requisitos estipulados por reglamentos de construcción para
zonas sísmicas.
Ofrece mayor seguridad en la construcción de estructuras con necesidades de
seguridad superior.
Características superiores de resistencia, peso volumétrico y módulo de
elasticidad, gracias a la selección de todos sus materiales.
Mayor rigidez y mejor comportamiento bajo la acción de cargas dinámicas.
Menor deformación durante toda la vida útil del elemento.
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Usos
El Concreto Estructural es utilizado en la construcción de:
Edificios.
Puentes.
Bancos.
Oficinas gubernamentales.
Escuelas.
Museos.
Teatros.
Auditorios.
Embajadas.
Hospitales.
Hoteles.
De acuerdo con sus características, los elementos a colar pueden incluir:
Losas, trabes, columnas, cimientos, zapatas, muros, etc.
d) Concreto ciclópeo
Se denomina concreto ciclópeo a aquel concreto simple que es colocado
conjuntamente con piedra desplazadora y que tiene las siguientes
características:
La resistencia mínima del concreto de la matriz será f’c = 100 kg/cm2.
La piedra desplazadora no excederá del 30% del volumen total de concreto
ciclópea y será colocada de manera homogénea, debiendo quedar todos sus
bordes embebidos en el concreto.
La mayor dimensión de la piedra desplazadora no excederá de la mitad de la
menor dimensión del elemento ni será mayor de 250 mm.
Propiedades del concreto
Trabajabilidad. Es una propiedad importante para muchas aplicaciones del
concreto. En esencia, es la facilidad con la cual pueden mezclarse los
ingredientes y la mezcla resultante puede manejarse, transportarse y colocarse
con poca pérdida de la homogeneidad.
Durabilidad. El concreto debe ser capaz de resistir la intemperie, acción de
productos químicos y desgastes, a los cuales estará sometido en el servicio.
Impermeabilidad. Es una importante propiedad del concreto que puede
mejorarse, con frecuencia, reduciendo la cantidad de agua en la mezcla.
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Resistencia. Es una propiedad del concreto que, casi siempre, es motivo de
preocupación. Por lo general se determina por la resistencia final de una
probeta en compresión. Como el concreto suele aumentar su resistencia en un
periodo largo, la resistencia a la compresión a los 28 días es la medida más
común de esta propiedad. (Frederick, 1992)
Aditivos
Se le denomina adictivo a la sustancia añadida a los componentes
fundamentales del concreto, con el propósito de modificar algunas características y
propiedades con el fin de obtener un concreto que satisfaga el diseño pre-establecido.
Las razones para utilizar aditivos:
Plastificante: Aumenta la Trabajabilidad, sin necesidad de modificar el
contenido de agua.
Retardante o acelerante: acelera o retarda el tiempo de fraguado inicial.
Modifica la velocidad de producción del calor de hidratación.
Reduce la exudación y la segregación.
Incrementa la durabilidad y resistencia en condiciones de severa exposición.
Reduce la permeabilidad a los líquidos.
Reduce la contracción.
Incrementa la adherencia del concreto nuevo con el viejo.
Incrementa la adherencia del concreto con el acero.
Impermeabilidad del concreto
Se podría pensar que un concreto impermeable es un elemento de concreto
en el que una de sus caras está en contacto con un líquido mientras que la cara
opuesta permanece seca. Esto en realidad no es un concreto impermeable se puede
tener un concreto con una permeabilidad muy alta en el que la cara
Opuesta a la que está en contacto con el agua permanece seca, Igual caudal de
infiltración para concretos de diferentes calidades y geometrías. Debido a que tiene un
espesor de varias decenas de metros. Es decir un caudal nulo o muy bajo de agua
puede apenas atravesar un muro delgado de concreto de baja permeabilidad o el
mismo caudal obtenerse con un muro muy grueso con un concreto de alta
permeabilidad.
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La penetración de fluidos
Como de gases dentro del concreto determina en buena parte la durabilidad
del material. En el caso particular de los líquidos estos pueden penetrar la red porosa
del concreto usando principios físicos muy distintos como la permeabilidad, la difusión,
la absorción capilar, la convección o la electromigración.
La permeabilidad se refiere al movimiento de un líquido en presencia de un
gradiente de presión como es el que tiene lugar en las estructuras de contención de
agua. La permeabilidad se mide sobre medios saturados. En el caso del concreto este
debe estar saturado para poder medir la permeabilidad que se expresa en términos de
m3/ (m2 s), es decir en m/s.
La difusión corresponde por otro lado al desplazamiento de un compuesto,
ión, líquido etc, a través de un medio, debido a una agitación aleatoria a nivel
molecular, relacionado este, con la existencia de un gradiente de concentración. La
difusión se determina en general sobre concretos saturados. A través de este medio
continuo, tiene entonces lugar la difusión de una sustancia.
La absorción capilar corresponde al desplazamiento de un frente líquido a
través de un capilar, como consecuencia de la interacción de las fuerzas de contacto
líquido-sólido. Este fenómeno de movimiento de agua tiene lugar en concretos secos o
parcialmente saturados.
La permeabilidad como la absorción capilar depende sobretodo del tamaño
de los poros mientras que la difusión depende principalmente de la interconexión de la
red porosa.
La convección o flujo por convección de una sustancia se debe a que una
sustancia es arrastrada por el movimiento de otra que la contiene.
La electromigración al igual que la permeabilidad y la difusión se refiere al
movimiento de un compuesto o una sustancia (líquida en este caso) debido a la
presencia de un gradiente. La diferencia o gradiente en este caso, corresponde a una
diferencia de voltaje.
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En el mundo de la construcción el agua puede penetrar el concreto de
acuerdo a cualquiera de los mecanismos arriba mencionados, sin embargo los
fenómenos más frecuentes y de mayor preocupación frente a la contención de líquidos
o penetración al interior del material son:
Permeabilidad.
Absorción capilar.
Difusión.
Métodos de medición y normas
a) Determinación de la permeabilidad
Los métodos de presión de agua que se emplean para determinar la
permeabilidad del concreto se basan en dos principios básicos, los métodos de flujo
constante y los métodos de penetración.
Ambas modalidades implican el exponer una probeta de concreto endurecida
a una columna de presión de agua por una de sus caras. En el método del flujo
constante luego de un par de días el agua ha podido atravesar toda la longitud de la
probeta y un flujo constante del líquido tiene lugar por la cara inferior del espécimen.
Lo que se mide entonces es el caudal (Volumen de agua/tiempo) obtenido que junto
con la longitud de la probeta, la presión ejercida y el área del espécimen permiten
calcular el coeficiente de Darcy.
Sin embargo hoy en día muchos concretos, como aquellos que incluyen en su
composición adiciones minerales, impermeabilizantes o simplemente concretas con
redes porosas muy cerradas (HPC), el agua luego de semanas no pasan a través de
la probeta. Así bajo las presiones usuales de 20 m hasta 130 m de columna de agua,
con espesores de probetas entre 5 cm a 20 cm, al agua literalmente le resulta
imposible atravesar la probeta.
El agua empieza a entrar en el concreto bajo estas condiciones de presión
para concretos con relación A/C cercanas a 0.40, sin embargo para A/C inferiores,
esta penetración no alcanza sino pocos centímetros que en muchos casos no alcanza
a atravesar la probeta. Por esta razón para los concretos en que la penetración de
agua no alcanza a generar un flujo constante fácil de medir, se definió el
procedimiento de profundidad de penetración. Se trata de una metodología
equivalente a la de flujo constante, solo que luego de tres días se detiene el ensayo y
se falla lateralmente la probeta midiendo la mancha penetración de agua. Lo que se
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determina así, corresponde a profundidad de penetración de agua que se identifica
fácilmente a la vista.
Una observación interesante corresponde a que los especímenes de concreto
destinados a medir la resistencia a la compresión con muy baja relación A/C (< 0.35),
luego de 28 días de estar sumergidos en el agua de los tanques de curado al ser
fallados están completamente secos en su interior. Estos mismos especímenes
cilíndricos (10 cm de diámetro y 20 cm de altura) en el caso de concretos de
resistencias y A/C convencionales (A/C entre 0.75 a 0.55), a los 28 días están comple-
tamente saturados en su interior, lo que se constata luego de ser fallados.
Si bien los dispositivos para llevar a cabo estos ensayos hoy en día se
adquieren con facilidad en el mercado y los procedimientos están en su mayoría
normalizados, la medición de la permeabilidad del concreto continua siendo en cierta
forma, una medida muy especializada. En los laboratorios de concreto el dispositivo
para medir permeabilidad no es tan frecuente. Esto se debe principalmente a las
pocas especificaciones que existen referentes a la permeabilidad al agua del concreto.
De por si el comité ACI 350 “Código de Requerimientos para estructuras de concreto
de ingeniería ambiental “que expone los métodos de diseño de estructuras de concreto
reforzado para contener líquidos o gases, dentro de su lista de lo que debe aparecer
en las memorias de diseño, en lo que se refiere al concreto solo debería mencionarse
la resistencia a la compresión, la relación A/C y algunas características de composi-
ción. La resistencia a la penetración al agua, permeabilidad o el coeficiente de Darcy
del material, ni siquiera se mencionan en este comité donde aparecen todas las
previsiones para hacer tanques de agua. Para el concreto solo se menciona una
resistencia mínima de 28 MPa y una relación A/C máxima de 0,5. Una vez más está
ausente cualquier especificación referente a la habilidad del agua para penetrar el
concreto.
En las normas ASTM igualmente brilla por su ausencia un método
normalizado para medir la permeabilidad al agua del concreto, es por ello que EEUU
para casos donde aparece especificado una permeabilidad al agua dada, se emplean
las normas del cuerpo de ingenieros CRD 163 y CRD 48, bajo presiones triaxial y
uniaxial respectivamente.
Las especificaciones de permeabilidad aparecen en general para estructuras
con altos niveles de ingeniería y por lo tanto para niveles de inversión elevados. Las
presas, reactores nucleares y estructuras Offshore son algunos de los ejemplos en los
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que la permeabilidad al agua del concreto aparece con un número tan claro como
puede serlo el de la resistencia a la compresión.
En una presa de concreto compactado con rodillo (CCR) la permeabilidad del
material10 se especifica entre 15 a 1500 m/s x 10-11, los concretos convencionales
más usados en la actualidad por su parte (A/C 0.60 a 0.7) varían su coeficiente de
permeabilidad entre 1 a 10 x 10-10 m/s.
La comunidad europea por su parte cuenta con la norma EN 12390-8
“Profundidad de penetración de agua bajo presión”, esta metodología se concentra en
medir bajo 50 m de columna de agua la profundidad de penetración. Esta norma no
determina el coeficiente de permeabilidad, como tampoco tiene lugar flujo alguno
luego de las 72 horas que dura el ensayo. Al terminar el tiempo de exposición del
concreto a dicha presión la probeta es fallada bajo tensión indirecta (método brasilero)
y se mide visualmente la profundidad máxima de la mancha de agua penetrada. Esta
medida de penetración máxima ha sido usada en diferentes especificaciones y se
considera como una medida de la calidad del concreto y de la facilidad de penetración
del agua en él. La norma alemana DIN 1048-5 cuenta con un protocolo y condiciones
similares.
Una modificación cada vez más usada de la norma europea es la de
aumentar la presión a 100 m de columna de agua y el tiempo a 96 horas y usar la
ecuación de Valenta para calcular con la profundidad de penetración el coeficiente de
permeabilidad.
b) Determinación de la absorción capilar
En la tecnología de concreto la absorción capilar ha sido en cierta forma
subestimada, de hecho, un método ASTM para determinar dicha propiedad solo fue
definido en el año 2004. Así la norma ASTM C 1585 “Método normalizado para la
medición de la tasa de absorción de agua en concretos de cemento hidráulico”
determina la velocidad con la que el agua penetra en un concreto seco. La velocidad
de penetración del agua durante las primeras horas (hasta las 6 hrs aprox.) es una,
mientras que a partir de las 24 horas su comportamiento es otro.
La norma ASTM C 1585-04 define así la tasa de absorción inicial (Si) como la
relación entre la profundidad de penetración y la raíz cuadrada del tiempo. Este
parámetro describe la penetración del agua en el medio poroso como se explicó atrás,
gracias a las fuerzas capilares en un concreto seco.
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En la comunidad europea la norma SIA 262 Anexo A, es la norma con la que
se determina la capacidad de absorción capilar del concreto. Este método cuenta con
un preacondicionamiento de las probetas que considera la humedad inicial al interior
de la misma y luego la corrige. La metodología tiene el cuidado de “secar” la probeta
durante 48 hrs a 50 °C, esto se debe a que existe un error muy extendido en las
normas que intentan determinar la facilidad de penetración de agua al interior del
concreto y que tiene que ver con que secan el concreto en el horno a 105 °C. El
someter el concreto a esta temperatura genera microfisuraciones en la pasta y puede
aumentar la porosidad de la misma en más de un 10% del parámetro [11]. Es por ello
que una de las dificultades más grandes en los métodos para determinar la absorción
capilar lo constituye el preacondicionamiento o secado inicial (y final) de los
especímenes. El ensayo SIA 262 es muy sencillo pero su desarrollo completo toma 16
días.
2.3. Definición de términos básicos
2.3.1. Composición química del aceite de pescado
Aunque se han efectuado muchos trabajos sobre el origen y el papel del OTMA, hay
todavía mucho por esclarecer. Stroem et al. (1979) han demostrado que el OTMA se
forma por biosíntesis de ciertas especies del zooplancton. Estos organismos poseen
una enzima (TMA monooxigenasa) que oxida la TMA a OTMA. La TMA comúnmente
se encuentra en plantas marinas, al igual que otras aminas metiladas
(monometilamina y dimetilamina). El pez que se alimenta de plancton puede obtener
OTMA de su alimentación (origen exógeno). Belinski (1964) y Agustsson y Stroem
(1981) han demostrado que algunas especies de peces son capaces de sintetizar
OTMA a partir de TMA, pero esta síntesis se considera de menor importancia.
El sistema de la TMA-oxidasa se encuentra en los microsomas de las células y es
dependiente de la presencia de Dinucleótido de nicotinamida y de adenina fosfato
(NADPH):
(CH3)3N + NADPH + H+ + O2 ® (CH3)3NO + NADP+ + H2O
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3. CAPÍTULO III: HIPÓTESIS Y VARIABLES
3.1. Hipótesis El producto H.S.T
El producto H.S.T Impermeabilizará al concreto o reducirá la permeabilidad de este.
3.2. Variables
3.2.1. Variable independiente
Impermeabilizante H.S.T
3.2.2. Variable dependiente
Concreto simple y armado
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4. CAPÍTULO IV: METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN
4.1. Diseño de la investigación
4.1.1. Tipo de investigación
Descriptivo – Experimental
4.1.2. Nivel de investigación
4.1.3. Método de investigación
Método de observación
Método Experimental
4.2. Población y muestra de la investigación
Población:
o Los 30 dados de concreto.
Muestra:
o Los 30 dados de concreto
4.3. Técnicas e instrumentos de recolección de datos
4.3.1. Técnicas
Información Indirecta.- Los datos serán obtenidos en el laboratorio de concreto debido
a que en dicho laboratorio se encuentran la mayoría de herramientas que utilizaremos.
Los datos serán tomados de las mismas muestras
Obtendremos los datos a través de la aplicación de cada una de nuestras hipótesis.
Información Directa.- Usaremos los distintos instrumentos que encontramos en un
laboratorio de concreto, en donde haremos la parte experimental y recolección de
datos
4.3.2. Instrumentos
Balanza de mesa / bandeja de acero inoxidable / portátil Gold series
Alcance:
o Mín.: 200 g (7.05 oz)
o Máx.: 6000 g (211.64 oz)
o Sensibilidad 0.1 mg
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4.3.3. Criterios de validez y confiabilidad de los instrumentos
Validez
La balanza en instrumento que maneja una precisión de 0.1mg.
Confiabilidad
Se pesó en el instrumento 10 veces un mismo objeto y se obtuvo los mismo
resultado
Este es un equipo que pertenece al laboratorio de concreto que tiene una
certificación de calibración y es revisado periódicamente.
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5. CAPÍTULO V: ADMINISTRACIÓN DEL PROYECTO DE LA
INVESTIGACIÓN
5.1. Asignación de recursos
5.1.1. Humanos
Ing. Civiles
Ing. Químicos
Laboratorista de concreto
5.1.2. Económicos
Aproximadamente S/.1000
El financiamiento se dará por el investigador.
Físicos
Material de oficina.
Lápiz, lapicero, hojas bond.
Copias de la información a utilizar.
Agregados y cemento.
Los ambientes de prueba de serán proporcionados por la universidad.
Presupuesto:
RECURSO COSTO (%)
Material de oficina. 10%
Lápiz, lapicero, hojas bond. 10%
Copias de la información que se usa. 10%
profesionales 25%
Agregados y cemento. 20%
Laptop e impresora 20%
equipos 25%
6. FUENTES DE INFORMACIÓN
6.1. Fuentes bibliográficas:
Instituto del Cemento y del Hormigón de Chile (1988). “Manual del Hormigón”.
Editorial Universitaria, Santiago de Chile.
22
Neville, A. (1984). “Tecnología del Concreto (Properties of Concrete)”. Instituto
Mexicano del Cemento y del Concreto, A.C. (IMCYC). Editorial Limusa
Martialay, R. (1975). “Permeabilidad al Aire del Hormigón”. Instituto Edo.
Torroja de la Construcción y el Cemento.
Kropp, J. and Hilsdorf, H. “Performance criteria for concrete durability”. Rilem
Report 12. E&FN SPON, An imprint of. Chapman & Hall.
Muñoz, H., Véliz, F. y Zetola, V. “Comparación de Contenido de Finos en la
Normativa y recomendaciones”. Asesoría Técnica, Cementos Bio-Bio, Chile.
Pineda, C. y Zetola, V. “Recomendaciones de Durabilidad en hormigones”.
Asesoría Técnica, Cementos Bio-Bio, Chile.
6.2. Fuentes de internet:
http://cybertesis.uach.cl
http://inciarco.com
https://www.blogger.com
http://www.arqhys.com
http://www.arqhys.com
http://www.lomanegra.com.ar
http://www.auditec.com.ar
http://www.dagasl.es/hormult2.htm
www.productoscave.com
ANEXOANEXO 1Instrumentó utilizado
Balanza
Mín.: 200 g (7.05 oz)
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Máx.: 6000 g (211.64 oz)
Sensibilidad 0.1 mg
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ANEXO 2Dado de concertó 1 H.S.T.2
Dado de concreto elaborado en su dosificación de mezcla con aceite
de pescado y se sumergió en aceite
De pescado y luego se dejó secar 2 días, luego se dejó sumergido
durante dos semanas y absorbió 3.9 g agua
Dado de concertó 2 solo sumergido aceite pescado
Dado de concreto elaborado en su dosificación de mezcla fc 210 kg
/cm2 se sumergió en aceite
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De pescado y se dejó secar 2 días, luego se dejó sumergido durante dos semanas y
absorbió 6g agua
Dado de concertó 3 H.S.T y poliestireno
Dado de concreto elaborado en su dosificación de mezcla
fc 210 kg /cm2, se sumergió en una mezcla de 17.5 ml de
acetato de etilo ,7.5 ml de acetona 4,2 de espuma de
poliestireno y 7 g aceite pescado se dejó secar, luego se
sumergió en agua durante 2 semanas y absorbió 2.9g
Dado de concertó 4 poliestireno
Dado de concreto elaborado en su dosificación de mezcla fc 210 kg /cm2, se
sumergió en una mezcla de 17.5 ml de acetato de etilo ,7.5 ml de acetona 4,2 de
espuma de poliestireno se dejó secar, luego se sumergió en agua durante 2 semanas
y absorbió 14g.
Materiales
Sika 1
Chema1
Aceite de pescado
Acetona
Acetato de etilo
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ANEXO 3
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