tesis de calidad de concreto

AGRADECIMIENTO

En primer lugar a Dios porque ha estado con nosotros a cada paso que hemos dado, cuidndonos y dndonos fortaleza para continuarA nuestros padres, por guiarnos y brindarnos su apoyo incondicional en cada etaa de nuestras vidas. A nuestro asesor, Ing. Carlos Mondragn Castaeda por su esfuerzo y dedicacin, quien con sus conocimientos, experiencia, paciencia y motivacin ha logrado encaminarnos adecuadamente en la realizacin del presente proyecto de tesis.

A los docentes que durante toda nuestra carrera profesional han aportado con sus conocimientos a nuestra formacin, y en especial a los Ingenieros Faras Feijoo Juan, Ricardo Sandoval Sosa, Serrano Zelada Ovidio

A los amigos que siempre nos apoyaron y estuvieron a lo largo de la carrera profesional y en la realizacin de la presente tesis.

Gracias a todos por todo

Autores.

DEDICATORIAA Dios, por toda la serie de oportunidades, circunstancias y retos brindadosHasta el da de hoy

A mis padres Rosario y Jorge quienes me apoyan mis decisiones y siempre me brindan amor, cario y comprensin

A ms hermanos Gino, Jorge y Kevin, a mis abuelos gracias por su compresin y su constante apoyo.

A nuestro asesor y jurado, porque gracias a sus consejos se pudo materializar este proyecto.

Finalmente a todos aquellos que de alguna u otra manera han hecho posible la realizacin de esta tesis.

Chunga Zuloeta Antony Leonel

A Dios por darme la oportunidad de conocer y trabajar con personas tan valiosas e importantes en mi futuro profesional.

A mis padres Lucia y Zacaras por brindarme su apoyo en todas mis decisiones y ayudarme a hacer realidad este proyecto. A mis hermanos Cristian y Nathali, y a mis abuelos, por su compresin y su incondicional apoyo.

A nuestro asesor y jurado, por sus oportunos consejos que guiaron nuestras mentes e hicieron posible lograr nuestro objetivo.

Finalmente a todos aquellos que de alguna u otra manera han hecho posible la realizacin de esta tesis.

Chicn Montalvo Hugo Cesar

INDICEAGRADECIMIENTO1DEDICATORIA2INTRODUCCIN11CAPTULO I: PLANTEAMIENTO DEL ESTUDIO131.1. Descripcin de la realidad problemtica141.2. Descripcin del proyecto141.3. Planteamiento del problema151.4. Objetivos161.4.1 OBJETIVO GENERAL:161.4.2 OBJETIVOS ESPECFICOS:161.5. Justificacin e importancia161.6. Alcances171.7. Limitaciones17CAPTULO II: MARCO TEORICO182.1. Antecedentes de la investigacin192.2. Las construcciones informales en la ciudad de Pimentel202.2.1. Ubicacin202.2.2. Extensin territorial212.2.3. Construcciones informales232.3. Base terica232.3.1. Concepto de concreto232.3.2. Componentes del concreto24A. Cemento24B. Agregados para concreto24B.1. Clasificacin de agregados25B.1.1. Agregado fino25 B.1.2. Agregado grueso25C.Agua para concreto252.3.3.Ensayos de control de calidad del concreto26A. Seleccin del asentamiento26B. Esfuerzo de compresin en especmenes cilndricos de concreto (ASTM C-39)27C. Tipos de fallas en las probetas cilndricas.282.3.4.Evaluacin estadstica de los resultados de ensayos de resistencia en compresin el concreto28A. Evaluacin del grado de control30B. Criterios probabilsticos a la evaluacin del concreto31C. Procedimiento para determinar la aceptabilidad de un determinado concreto31 D. Criterio empleado sobre el Reglamento Nacional de Edificaciones y ACI 318-99322.4. Definicin de trminos332.5. Hiptesis352.6. Variables35CAPTULO III: MARCO METODOLOGICO363.1. Tipo de investigacin373.2. Abordaje de investigacin373.2.1.Etapa 1: Organizacin y conocimientos previos en el rea de estudio373.2.2.Etapa 2: Definicin de la problemtica general de la investigacin373.2.3.Etapa 3: Objetivacin y problematizacin373.2.4.Etapa 4: Recoleccin de muestras y datos38Convenio con el responsable de obra38Aplicacin de encuesta al responsable de la obra38Descripcin de la extraccin y mezclado de muestras39Ensayos a los agregados y agua40A.Agregados40B.Agua403.2.5.Etapa 5: Anlisis de la informacin recolectada413.3 Poblacin y muestra423.3.1.Poblacin423.3.2.Muestra423.4. Tcnica e instrumentos de muestreo423.5. Anlisis de datos433.5.1.Caractersticas del cemento433.5.2.Anlisis de los ensayos realizados al concreto43a. Anlisis de la consistencia del concreto43b. Anlisis de la resistencia a la compresin43b.1.Anlisis I43b.2.Anlisis II44b.3.Anlisis III443.6. Conceptos para la validacin de resultados443.6.1.Contrastacin de hiptesis44CAPTULO IV: CARACTERSTICAS DEL CEMENTO Y ANALISIS DE LA CONSISTENCIA DELCONCRETO 464.1. Introduccin474.2. Tabla comparativa474.3. Clculos e interpretacin de resultados474.3.1.Caractersticas del cemento47A. Determinacin de la marca, tipo de cemento utilizado y tiempo en obra47A.1.Frecuencia de marca de cemento47A.2.Frecuencia del tipo de cemento utilizado48A.3.Frecuencia del tiempo en obra del cemento utilizado49A.4. Cemento usado para los distintos elementos estructurales49B. Determinacin de la relacin agua/cemento51B.1. Frecuencia de relacin agua/cemento51B.2. Comparacin de valores de resistencia a la compresin (kg/cm2) segn relaciones agua/cemento52C. Determinacin del tiempo de curado53C.1. Frecuencia y comparacin del tiempo de curado53C.2. Comparacin de valores de resistencia a la compresin (kg/cm2) segn el curado554.3.2.Anlisis de la consistencia del concreto55CAPTULO V: CLCULO Y ANALISIS DE LOS RESULTADOS DE RESISTENCIA575.1. Introduccin585.2. Tabla comparativa585.3. Problema especfico, objetivos especficos, e hiptesis especficas.605.4. Clculo e interpretacin de resultados de resistencia615.4.1.Anlisis I61A. Anlisis I.163A.1. Clculos63A.2. Grficos de control66A.3. Contrastacin de hiptesis67B. Anlisis I.268B.1. Clculos68B.2. Grficos de control71B.3. Contrastacin de hiptesis725.4.2.Anlisis II73A. Anlisis II.174A.1. Clculos74A.2. Grficos de control77A.3. Contrastacin de hiptesis78B. Anlisis II.279B.1. Clculos79B.2. Grficos de control82B.3. Contrastacin de hiptesis835.4.3.Anlisis III84A. Anlisis III.186A.1. Clculos86A.2. Grficos de control89A.3. Contrastacin de hiptesis90B. Anlisis III.291B.1. Clculos91B.2. Grficos de control94B.3. Contrastacin de hiptesis955.5. Cuadro resumen965.6. Comentarios del anlisis, contrastacin de hiptesis y evaluacin de resultados975.7 .Conclusiones especficas99CAPTULO VI: CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES1006.1. Conclusin general1016.2. Recomendacin general101BIBLIOGRAFA103

ANEXOS108ANEXO 1:110ENCUESTA Y RESULTADOS DE LAS CONSTRUCCIONES INFORMALES.110ANEXO 1.1: Descripcin de la encuesta.111ANEXO 1.2: Las 40 encuestas aplicadas con sus respectivos resultados de resistencia y consistencia.114ANEXO 1.3: Cuadro comparativo de las 40 encuestas aplicadas.195ANEXO 2: TABLAS RESUMENES DE LOS DISTINTOS ANALISIS2002.1. Anlisis de la marca, tipo de cemento utilizado y tiempo en obra.201 2.2. Anlisis de la relacin agua/cemento.2042.3. Anlisis del tiempo de curado.206 2.4. Comparacin de resistencias promedio de probetas207 2.5. Anlisis de la consistencia del concreto.209 2.6. Tabla comparativa de la carga de ruptura y resistencia a la compresin de probetas.2102.7. Anlisis I.1.2142.8 Anlisis I.2.2152.9. Anlisis II.1.2162.10. Anlisis II.2.2172.11. Anlisis III.1.217 2.12. Anlisis III.2.219ANEXO 3: CONTRASTACIN DE HIPOTESIS2203.1. RESULTADOS DE RESISTENCIA2213.1.1. ANALISIS I.12213.1.2. ANALISIS I.22233.1.3. ANALISIS II.12253.1.4. ANALISIS II.22273.1.5. ANALISIS III.12293.1.6. ANALISIS III.2231ANEXO 4: RESULTADOS FSICO MECANICO DE LOS AGREGADOS Y RESULTADOS QUIMICOS DEL AGUA DE DREN 3000 UBICADO EN PIMENTEL233ANEXO 4.1: Resultados de: agregado fino, Cantera La Victoria Ptapo, agregado grueso, Cantera Tres tomas Ferreafe.234ANEXO 4.2: Cuadro Resumen de los agregados.244ANEXO 4.3: RESULTADO DEL ANLISIS FSICO- QUMICO DE LA MUESTRA DE AGUA TOMADA DEL DREN 3000 UBICADO EN PIMENTEL.247ANEXO 4.4: Resultado del anlisis qumico de la muestra de agua tomada del Dren 3000 ubicado en Pimentel.249ANEXO 4.5: Panel fotogrfico de la extraccin de muestra de agua.251ANEXO 5: PANEL FOTOGRAFICO DE EXTRACCION Y ENSAYO DE CONSISTENCIA DE LAS 40 OBRAS.253ANEXO 6: ANEXO 6.1 RESULTADO DE ENSAYOS DE RESISTENCIA A LA COMPRESIN AXIAL DE CILINDROS ESTNDAR DE CONCRETO.294ANEXO 6.2: ELABORACION DE LA CURVA-RESISTENCIA CON AGUA DE DREN 3000299ANEXO 7:304ANEXO 8: RESULTADOS Y RECOMENDACIONES329ANEXO 8.1: Diseos de mezclas ptimos para las construcciones en la ciudad de Pimentel.329ANEXO 8.2: Formato de entrega de resultados de resistencia a los dueos de construcciones informales y recomendaciones para aumentar la calidad del concreto.352ANEXO 9: TABLA DE DISTRIBUCIN ESTADISTICA355ANEXO 10: PLANOS358

INDICE DE FIGURASFigura 1: Ubicacin poltica del distrito de Pimentel20Figura 2: Vista satelital del distrito de Pimentel21Figura 3: rea de Trabajo en la Ciudad de Pimentel22Figura 4: Proporciones tpicas en volumen absoluto de los componentes del concreto24Figura 5: Diagrama esquemtico de los patrones tpicos de fractura adoptado de la norma ASTM C328Figura 6: Construcciones informales segn la marca de cemento utilizado en la preparacin de concreto47Figura 7: Construcciones informales segn el tipo de cemento Pacasmayo utilizado en la preparacin de concreto48Figura 8: Construcciones informales segn el tiempo en obra del cemento utilizado en la preparacin de concreto49Figura 9: tipo de cemento utilizado para los distintos elementos estructurales50Figura 10: Construcciones informales segn la relacin agua/cemento utilizado en la preparacin de concreto51Figura 11: Comparacin de valores de resistencia a la compresin (kg/cm2) segn relaciones agua/cemento52 Figura 12: Construcciones informales segn el tiempo de curado del concreto en das54Figura 13: Construcciones informales segn el tiempo de curado en rangos semanales54Figura 14: Comparacin resistencias de probetas55Figura 15: Variables construcciones informales por elemento evaluado59Figura 16: Para Anlisis I.163Figura 17: para Anlisis I.268Figura 18: Para anlisis II.174Figura 19: Para anlisis II.279Figura 20: Para anlisis III.186Figura 21: Para anlisis III.291

INDICE DE TABLASTabla 1: Poblacin proyectada al ao 2015 del distrito de Pimentel22Tabla 2: Lmites permisibles para agua de mezcla y de curado26Tabla 3: Consistencia y asentamientos26Tabla 4: Principales fuentes de variacin de la resistencia a la compresin30Tabla 5: Formato encuesta39Tabla6: Cuadro Resumen de Agregados40Tabla 7: Resultado de anlisis qumico del agua41Tabla 8: Resultado de anlisis qumico del agua41Tabla 09: Valores ensayo de consistencia56Tabla 10: Frecuencia de construcciones informales por elemento evaluado58Tabla 11: N de construcciones por frecuencia requerida59Tabla 12: Problema especfico, objetivos especficos e hiptesis especficas60Tabla 13: Resumen de los resultados de los ensayos de resistencia a la compresin axial61Tabla 14: Resistencia caracterstica para analisis.1 valores caractersticos63Tabla 15: Resistencia caracterstica para anlisis I.2 valores caractersticos68Tabla 16: Resumen de los resultados de los ensayos de resistencia a la compresin axial resistencia requerida 175 kg/cm273Tabla 17: Resistencia caracterstica para anlisis II.1 valores caractersticos74Tabla 18: Resistencia caracterstica para anlisis II.2 valores caractersticos79Tabla 19: Resumen de los resultados de los ensayos de resistencia a la compresin axial resistencia requerida 210 kg/cm284Tabla 20: Resistencia caracterstica para analisisiii.1 valores caractersticos86Tabla 21: Resistencia caracterstica para anlisis III.2 valores caractersticos91Tabla 22: Resumen de resultados de resistencias caractersticas96Tabla 23: Dosificaciones recomendadas102Tabla 24: Anlisis de la marca, tipo de cemento utilizado y tiempo en obra.201Tabla 25: Frecuencia absoluta y relativa de las construcciones informales segn la marca de cemento utilizado en la preparacin de concreto202Tabla 26: Frecuencia absoluta y relativa de las construcciones informales segn el tipo de cemento Pacasmayo utilizado en la preparacin de Concreto202Tabla 27: Frecuencia absoluta y relativa de las construcciones informales segn el tiempo en obra del cemento utilizado en la preparacin de concreto203Tabla 28: Tipo de cemento utilizado para los distintos elementos estructurales203Tabla 29: Anlisis de la relacin agua/cemento.204Tabla 30: Frecuencia absoluta y relativa de las construcciones informales segn la relacin agua/cemento utilizado en la preparacin de concreto205Tabla 31: Comparacin de valores de resistencia a la compresin (kg/cm2) segn relaciones agua/cemento205Tabla 32: Anlisis para el tiempo de curado.206Tabla 33: Frecuencia absoluta y relativa de las construcciones informales segn el tiempo de curado del concreto en das206Tabla 34: Frecuencia absoluta y relativa de las construcciones informales segn el tiempo de curado en rangos semanales207Tabla 35: Resistencias promedio de probetas curadas segn obra vs las curadas segn norma207Tabla 36: Comparacin resistencias de probetas curadas segn obra vs las curadas segn norma208Tabla 37: Slump obtenidos en construcciones informales209Tabla 38: Comparativa de la carga de ruptura y resistencia a la compresin de probetas.210Tabla 39: Resistencia caracterstica para anlisis I.1.214Tabla 40: Resistencia caracterstica para anlisis I.2.215Tabla 41: Resistencia caracterstica para anlisis II.1.216Tabla 42: Resistencia caracterstica para anlisis II.2.217Tabla 43: Resistencia caracterstica para anlisisIII.1.217Tabla 44: Resistencia caracterstica para analisisIII.2.219

INTRODUCCINLa informalidad en la construccin es uno de los problemas ms crecientes en nuestra realidad nacional y local. Los ltimos estudios realizados muestran cifras verdaderamente alarmantes para esta actividad que a diario forma parte de nuestra vida cotidiana.Pero a todo esto qu se entiende por informalidad en la construccin?, la informalidad en la construccin se define como aquellas actividades ligadas a la planificacin y ejecucin de una obra por personal u operadores empricos que no cuentan con las suficientes herramientas tcnicas para llevar a cabo un proyecto de calidad y que garantice la correcta funcionabilidad de la estructura. Este sector de la construccin casi en su totalidad tiene una ausencia plena de un profesional que pueda avalar tanto los diseos como los procesos constructivos propios de la ejecucin y por ende carecen en su mayora de una licencia.Lo que se pretende con el presente proyecto es desarrollar una investigacin orientada a proponer una dosificacin de concreto para las construcciones informales en la ciudad de Pimentel, para lo que previamente se realiz una evaluacin de la calidad del concreto en las construcciones informales que se estaban ejecutando dentro del entorno de la ciudad de Pimentel y en funcin de este anlisis estimar parmetros o indicadores de diseo como: resistencia caracterstica, desviacin estndar, asentamiento en el cono de abrams, procedencia de los materiales, entre otros.La metodologa se basa en primer lugar en la toma de muestras en diferentes proyectos de construccin (40 en total) y en la realizacin de ensayos de resistencia a la compresin de testigos de concreto; se analizar y comparara las diferentes muestras que se han tomado de cada obra, tambin se compararan los resultados para cada resistencia requerida, que a su vez depender del tipo de elemento evaluado; para luego determinar las diferentes particularidades (o variables intervinientes) observadas en cada construccin informal, dichas particularidades son de la categora del responsable, la dosificacin empleada, la procedencia de los agregados, el tipo de cemento, la procedencia del agua, el tiempo de curado, etc.

La estructura de la investigacin fue la siguiente en el Captulo I denominado PLANTEAMIENTO DEL ESTUDIO se expone la realidad problemtica, se describe el proyecto y se plantea el problema, se da a conocer el objetivo general, la justificacin e importancia del proyecto y finalmente los alcances y limitaciones de la investigacin.En el Captulo II denominado MARCO TEORICO se realiz una recopilacin de los conocimientos necesarios aplicables en la investigacin, abordando principalmente los antecedentes existentes, se hablara de las construcciones informales en la ciudad de Pimentel, los temas sobre el concreto: sus componentes, los ensayos de control de calidad del concreto, ensayos de campo al concreto freso y al concreto endurecido, la evaluacin estadstica de los resultados de ensayos de resistencia en compresin, adems de la definicin de trminos, el planteamiento de hiptesis y las variables.En el Captulo III denominado MARCO METODOLOGICO se inicia con el tipo de investigacin, la forma de abordar la investigacin, la poblacin y la muestra, tcnicas e instrumentos de muestreo, el anlisis de datos y la contrastacin de hiptesis.En el Captulo IV denominado CARACTERISTICAS DEL CEMENTO Y ANALISIS DE LA CONSISTENCIA DEL CONCRETO se determin las caractersticas del cemento (como marca y tipo de cemento, la relacin agua/cemento), y mediante clculos y tablas se hallar la consistencia representativa (slump) del concreto y se analizar si es el adecuado o no, finalmente se darn las conclusiones y recomendaciones especficas correspondientes.En el Captulo V denominado CALCULO Y ANALISIS DE LOS RESULTADOS DE RESISTENCIA, se realizaron cuadros comparativos, se plantearon objetivos especficos, se hicieron los clculos correspondientes e interpretacin de los resultados, concluyendo con un cuadro resumen. Adems se coment los anlisis y la contrastacin de hiptesis. Para finalizar con las conclusiones y recomendaciones especficas.Finalmente en el Captulo VI CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES se da a conocer la conclusin y las recomendaciones generales del proyecto basadas en los resultados obtenidos en la investigacin.

CAPTULO I: PLANTEAMIENTO DEL ESTUDIO

1.1. Descripcin de la realidad problemticaEl problema fundamental es que en todo el Per se viene dando las construcciones informales causando serias consecuencias, atentando contra la seguridad y bienestar de las personas; la construccin de viviendas sin direccin tcnica, son los que conforman los diferentes sectores de Pimentel Chiclayo Lambayeque. Sumado esto a una situacin econmica precaria ha llevado a la poblacin a no contratar asistencia tcnica y esto conlleva a la existencia de viviendas con deficiencias estructurales (calidad del concreto), cuya caracterstica juega un papel protagnico en la dimensin de una catstrofe.De acuerdo a nuestra realidad local, es evidente que son muy pocos los responsables de obra que conocen en profundidad y disponen de las normas ACI y el Reglamento Nacional de Edificaciones vigentes aplicables para el control de calidad del concreto. En la ciudad de Pimentel Chiclayo Lambayeque, las construcciones informales han crecido en gran proporcin y han aumentado con el inicio del ao 2015, hecho que no se evidenciaba en aos anteriores, he aqu la importancia del siguiente estudio que se basa en el anlisis de la calidad del concreto utilizado en construcciones informales en la mencionada ciudad.

1.2. Descripcin del proyectoLa investigacin consisti en evaluar el nivel de calidad del concreto a usar en construcciones informales en la ciudad de Pimentel Chiclayo Lambayeque en el llenado de elementos estructurales tales como zapatas, columnas, vigas o losas; para ello se visitaron 40 obras (muestra) de construcciones informales durante los meses de Marzo, Abril y Mayo del 2015.Adems se observ en qu condiciones se realiza el mezclado del concreto, proveniencia de los agregados, el agua y adicionalmente se recopil informacin de las distintas particularidades de las construcciones tales como la modalidad del proyecto, la categora del responsable, la dosificacin utilizada, etc., aplicando para ello una encuesta.En todas las obras se hizo el ensayo de Consistencia o Revenimiento del Concreto para determinar el slump, adems se llenaron 4 probetas por obra, de una tanda al azar previa verificacin de la dosificacin dada por el maestro de obra.De las probetas 4 probetas obtenidas por obra, 2 fueron curadas siguiendo los procedimientos establecidos segn norma, las otras 2 fueron curadas tal cual se realiza normalmente en obra, para luego a los 28 das ser llevadas al Laboratorio de ensayo de materiales de la Universidad Nacional Pedro Ruiz Gallo; y ser sometidas a la mquina de compresin para as calcular la resistencia de cada probeta.El promedio de las resistencias de 2 probetas curadas de igual forma y pertenecientes a la misma tanda de una misma obra constituirn un ensayo.El ensayo de resistencia a la compresin axial empleando probetas cilndricas es el ms usado e importante para determinar la resistencia del concreto, he ah su importancia ya que nos permitir establecer un marco referencial para tener cierta idea de si funciono realmente la dosificacin establecida por el responsable de obra, los agregados usados fueron los adecuados, el cemento utilizado fue el recomendable y por ende se podr deducir si el concreto realizado para dichas construcciones informales fueron de la calidad idnea o no, segn los parmetros establecidos por la norma ACI y el Reglamento Nacional de Edificaciones (RNE).Al culminar la investigacin se buscar poner en evidencia la calidad con la que el concreto fue puesto en obra en la construcciones informales en la Ciudad de Pimentel Chiclayo Lambayeque y fijar as parmetros cualitativos y cuantitativos para mejorar las caractersticas de este concreto y as pueda servir de modelo patrn en el sector informal de la construccin, ya que para ellos est orientada esta investigacin.1.3. Planteamiento del problemaLa calidad del concreto utilizado en las construcciones informales de la Ciudad de Pimentel Chiclayo - Lambayeque cumple con los parmetros requeridos segn las normas del concreto?

1.4. Objetivos1.4.1 OBJETIVO GENERAL:Evaluar el nivel de calidad del concreto a usar en construcciones informales en la ciudad de Pimentel Chiclayo Lambayeque.

1.4.2 OBJETIVOS ESPECFICOS: Determinar la resistencia caracterstica del concreto empleado en 40 construcciones informales en la ciudad de Pimentel Chiclayo Lambayeque.

1.5. Justificacin e importanciaLo que se busca con esta investigacin es realizar un anlisis en lo relativo a la calidad del concreto utilizado en las construcciones informales de la ciudad de Pimentel Chiclayo Lambayeque, que de una manera u otra son una realidad tangible y creciente en esta ciudad.Adems intentamos establecer unos diseos de mezcla que sirvan de recomendacin para los maestros o cualquier otra persona que con poco o ningn conocimiento de diseos de mezcla, se hagan responsables posteriormente de la ejecucin de una obra (informal) en la Ciudad de Pimentel.

Finalmente con esta investigacin pretendemos que los resultados obtenidos y las recomendaciones establecidas sirvan a los encargados de las construcciones informales como una serie de parmetros para realizar diseos de mezcla optimizados que brinden confort y seguridad a la poblacin.

1.6. AlcancesEl presente proyecto busco definir el nivel de calidad de concreto utilizado en las construcciones informales que se encontraban en ejecucin en la ciudad de Pimentel durante el periodo correspondiente a los meses de Marzo, Abril y Mayo del ao 2015, comparando la resistencia caracterstica encontrada utilizando mtodos estadsticos, con las exigencias de calidad del concreto establecidas en las normas ACI y el Reglamento Nacional de Edificaciones; tambin se determin la resistencia caracterstica para cada tipo de elemento estructural de acuerdo al grado de exposicin en que se encuentren.Se aplicara el ensayo de consistencia o revenimiento del concreto, hallando el slump en cada construccin informal para luego determinar el representativo y poder compararlo con el requeridoSe determinaran las distintas variables intervinientes (procedencia del agregado, tipo de cemento, procedencia del agua, das de curado del elemento, etc.).

1.7. LimitacionesEn el desarrollo de la investigacin se presentaron las siguientes limitaciones: Se evalu el concreto de algunos elementos estructurales tales como: zapatas, columnas, losas, vigas. Las construcciones informales visitadas fueron especficamente del casco urbano de Pimentel. Las muestras tomadas fueron del mes de Marzo, Abril y Mayo del ao 2015.

CAPTULO II:MARCO TEORICO

2.1. Antecedentes de la investigacin El estudio sobre la Ley 29090 LEY DE REGULACIN DE HABILITACIONES URBANAS Y DE EDIFICACIONES, realizado por el Ministerio de Vivienda, Construccin y Saneamiento; el cual obtuvo como resultado que a nivel nacional en el Sector Urbano la Construccin Informal sin Licencia por la entidad correspondiente es del 70% y la Construccin Informal previa Licencia entregada por la entidad es del 30%. En el ao 2004, el Bachiller en Ingeniera: No Humberto Marn Bardales presento su tesis: NIVEL DE LA CALIDAD DEL CONCRETO EN CONSTRUCCIONES INFORMALES DEL DISTRITO CHEPEN LA LIBERTAD 2004, cuyos resultados demostraban el bajo nivel de resistencia (cerca al 71% de la resistencia requerida) que tenan los concretos en los diferentes elementos analizados. En el ao 2012 los Bachilleres en Ingeniera: Carlos Manayay Rinza y Marco Antonio Piscoya presentaron su tesis: NIVEL DE LA CALIDAD DEL CONCRETO EN CONSTRUCCIONES INFORMALES EN LA CIUDAD DE CHICAYO LAMBAYEQUE 2012 cuyos resultados demostraron que la resistencia caracterstica es inferior a la resistencia requerida. La tesis presentada en el 2013 por los Bachilleres en Ingeniera: Mario Antonio Martnez Fiestas y Guillermo Julca Ruiz: EVALUACION DEL NIVEL DE CALIDAD DEL CONCRETO EN CONSTRUCCIONES INFORMALES DEL DISTRITO SAN JOSE LAMBAYEQUE 2013, cuyos resultados demostraban el bajo nivel de resistencia (cerca al 67% de la resistencia requerida) que tenan los concretos en los diferentes elementos estructurales analizados. La tesis presentada en el 2013 por los Bachilleres en Ingeniera: Granda Crdova Teresa y Vela Saca Anyl Taryn: EVALUACION DE LA CALIDAD DEL CONCRETO USADO EN VIVIENDAS AUTOCONSTRUIDAS EN EL DISTRITO DE JOS LEONARDO ORTIZ LAMBAYEQUE 2013, cuyos resultados demostraron que la resistencia caracterstica es inferior a la resistencia requerida.2.2. Las construcciones informales en la ciudad de Pimentel2.2.1. UbicacinEst ubicado en la regin chala, en el extremo Norte del litoral de la provincia de Chiclayo.Sus lmites son los siguientes: Por el Norte: Distrito de San Jos y Chiclayo. Por el Sur: Distrito de Santa Rosa. Por el Este: Distrito de La Victoria y Monsefu. Por el Oeste: Ocano Pacifico.IMAGEN Figura 1: Ubicacin poltica del distrito de Pimentel

Fuente: MINEDUSu ubicacin poltica: Regin: Lambayeque Departamento: Lambayeque Provincia : Chiclayo2.2.2. Extensin territorialEl distrito de Pimentel se encuentra localizado dentro de la provincia de Chiclayo, en la regin de Lambayeque. El distrito fue creado mediante Decreto Ley 4155, el 18 de octubre de 1920, presentando una extensin territorial de 66,53 kilmetros cuadrados. Pimentel es considerado una de las ciudades ms importantes de la zona costera de esta regin del Per y se encuentra sobre los 4 metros sobre el nivel del mar. Figura 2: Vista satelital del distrito de Pimentel

Fuente: Google Earth

Figura 3: rea de Trabajo en la Ciudad de Pimentel

Fuente: Elaboracin Propia

La poblacin proyectada por INEI al ao 2015 es la siguiente: Tabla 1: Poblacin proyectada al ao 2015 del distrito de PimentelPIMENTEL

SUPERFICIE66,53 km2

POBLACION ESTIMADA44285 hab.

VIVIENDAS9301 viv.

DENSIDAD POBLACIONAL665.64 hab/km2

Fuente: INEI

2.2.3. Construcciones informalesLa informalidad que se vive actualmente en el sector de la construccin, segn los expertos resulta en un riesgo enorme para el pas en caso de que ocurra un sismo de gran magnitud ya que las construcciones hechas sin las debidas medidas de seguridad no soportaran un accidente as y traera grandes prdidas tanto econmicas como sociales.

Pimentel ha crecido en los ltimos aos, la pavimentacin de sus calles, los servicios de alcantarillado, agua y luz, y el auge auto constructor son prueba de ello.

El INEI estim que en el ao 1993 existan 4685 viviendas, para el ao 2005 la cifra fue de 9073 viviendas, el ltimo censo del ao 2007 arrojo 9301 viviendas, aproximadamente; a simple vista las cifras son cuantiosas, sin embargo uno de los problemas no tomados en cuenta es la falta de calidad en la construccin y la informalidad de la misma, no hay asesoramiento de un profesional de la construccin (Ingeniero), por ende no se garantizan el cumplimento de los estndares para el proceso constructivo.

En el trabajo de campo que se hizo durante el desarrollo de la tesis, se pudo notar en cada una de las construcciones lo siguiente: 1. Ninguna de ellas haba tramitado su licencia de construccin. 1. Ninguna contaba con un diseo de mezcla.1. Las obras se encontraban a cargo de Maestros de obra.2.3. Base terica2.3.1. Concepto de concretoEl concreto es el material constituido por la mezcla en ciertas proporciones de cemento, agua, agregados y opcionalmente aditivos, que inicialmente denota una estructura plstica y moldeable, y que posteriormente adquiere una consistencia rgida con propiedades aislantes y resistentes, lo que lo hace un material ideal para la construccin.2.3.2. Componentes del concretoLa Tecnologa del concreto moderna define para este material cuatro componentes: Cemento, agua, agregados y aditivos como elementos activos y el aire como elemento pasivo.Figura 4: Proporciones tpicas en volumen absoluto de los componentes del concreto

Fuente: Pasquel E. 1998 - Tpicos de tecnologa del concreto en el Per - Segunda Edicin - pg. 15

A. CementoEs un polvo qumico seco, que al mezclarse con el agua adquiere propiedades aglutinantes, tanto adhesivas como cohesivas, las cuales le dan la capacidad de aglutinar fragmentos minerales para formar un todo compacto.B. Agregados para concretoLos agregados para concreto son aquellos materiales inertes que son aglomerados o acumulados por la pasta del cemento, para formar una determinada estructura resistente.B.1. Clasificacin de agregadosB.1.1. Agregado finoSegn la norma NTP 400.011, se define como agregado fino, a aquel que pasa por el tamiz 9,51mm. (Malla 3/8) y queda retenido en el tamiz 74.m (malla N200), proveniente de la desintegracin natural o artificial de rocas. El agregado puede consistir de arena natural o manufacturada, o una combinacin de ambas. Sus partculas sern limpias, de perfil preferentemente angular, duro, compactadas y resistentes.B.1.2. Agregado gruesoSegn la norma NTP 400.011, se define como agregado grueso, a aquel que queda retenido en el tamiz 4.76mm (N4), proveniente de la desintegracin natural o mecnica de rocas. C. Agua para concretoSe sabe que el agua es el elemento indispensable para la hidratacin del cemento y el desarrollo de sus propiedades, por lo tanto ste elemento debe cumplir con ciertos requisitos para llevar acabo su funcin en la combinacin qumica, las cuales son las siguientes:1. Reaccionar con el cemento para hidratarlo2. Actuar como lubricante para contribuir con la trabajabilidad del conjunto.C.1. Control de calidad del aguaEl agua que se utiliza para fabricar concreto deber cumplir con los requisitos de la norma NTP 339.088 que se establece como requisitos para agua de mezclado y curado. (Ver tabla 2).

Tabla 2: Lmites permisibles para agua de mezcla y de curadoDescripcinLmite permisible

1) Slidos en suspensin5,000 p.p.m mximo

2) Materia orgnica3 p.p.m mximo

3) Alcalinidad ( NaHCO3 )1,000 p.p.m mximo

4) Sulfato ( In SO4 )600 p.p.m mximo

5) Cloruros ( In Cl- )1,000 p.p.m mximo

6) PH5 a 8

Fuente: Segn norma N.T.P 339.088

2.3.3. Ensayos de control de calidad del concretoA. Seleccin del asentamiento Criterios bsicos La consistencia es aquella propiedad del concreto no endurecido que define el grado de humedad de la mezcla. De acuerdo a su consistencia, las mezclas de concreto se clasifican en:a) Mezclas secas; aquellas cuyo asentamiento est entre cero y dos pulgadas (0 mm a 50 mm).b) Mezclas plsticas; aquellas cuyo asentamiento est entre tres y cuatro pulgadas (75mm a 100mm).c) Mezclas fluidas; aquellas cuyo asentamiento est entre cinco o ms pulgadas (mayor de 125mm). Tabla 3: Consistencia y asentamientosConsistenciaAsentamiento

Seca0 (0 mm) a 2(50mm)

Plstica3 (75 mm) a 4(100mm)

Fluida a 5 (125mm)

Fuente: Mtodo de Diseo de mezclas ACI.

B. Esfuerzo de compresin en especmenes cilndricos de concreto (ASTM C-39)La resistencia a la compresin se puede definir como la mxima resistencia medida de un espcimen de concreto a carga axial. Generalmente se expresa en kilogramos por centmetro cuadrado (kg/cm2) a una edad de 28 das y se le designa con el smbolo fc.

Los ensayos de resistencia del concreto endurecido se pueden realizar en las siguientes condiciones:

1. Especmenes curados y moldeados de acuerdo con ASTM C-31 y ASTM C-192.

2. Especmenes extrados o aserrados de la estructura de concreto endurecido, de acuerdo con ASTM C-42.

3. Especmenes producidos con moldes de cilindros colados in situ (estructura), ASTM C-873.

Para todos los mtodos, los cilindros deben tener el dimetro, por lo menos, tres veces mayor que el dimetro mximo del agregado grueso y la longitud debe ser lo ms cerca posible de dos veces el dimetro. No se deben usar ncleos y cilindros con altura menor que 95% del dimetro, antes o despus del cabeceo.

C. Tipos de fallas en las probetas cilndricas.Figura 5: Diagrama esquemtico de los patrones tpicos de fractura adoptado de la norma ASTM C3

Fuente: Pontificia Universidad Catlica de Chile, Departamento Ingeniera y Gestin de la Construccin. Dosificacin de Hormigones

2.3.4. Evaluacin estadstica de los resultados de ensayos de resistencia en compresin el concretoEl concreto es un material de comportamiento variable, las variaciones surgen por la falta de uniformidad de sus agregados, de su dosificacin y de los mtodos de prueba aplicados (en la presente investigacin, indagaremos en la proporcin de la mezcla, ya que se tratan de distintas construcciones con diferentes criterios para la dosificacin). Esta variabilidad debe tomarse en cuenta al especificar la resistencia del concreto y la nica forma racional de hacerlo es por mtodos estadsticos.

Al respecto el Ing. Enrique Rivas Lpez en su Libro Control de Calidad del Concreto menciona: Para obtener un concreto de calidad deseada, deber mantenerse un control adecuado de la seleccin de los materiales, de su dosificacin y de que cumplan con las especificaciones del proyecto.Si el frc evaluado en obra, cumple con las condiciones establecidas para el fc especificado, se considera que se han satisfecho todas las hiptesis probabilsticas y clculos del diseo estructural al respecto, y la estructura asumir eficientemente todas las cargas para las cuales fue diseada.

Hay que tener muy claro que si el frc evaluado en obra tal como se ha indicado, no cumple con las condiciones establecidas para el fc especificado o requerido, quiere decir que ya no se verifican las hiptesis que garantizaban probabilsticamente la eficiencia de la estructura, sin embargo no necesariamente significa que la estructura no estar apta para soportar las cargas de diseo, ya que los reglamentos indican que para estos casos se deben revisar los clculos estructurales utilizando el valor de frc real de obra sin aplicar los factores de reduccin , para establecer la condicin estructural actual.

Es sumamente importante hacer notar que ningn reglamento dispone la demolicin de estructuras cuando se obtienen resultados de frc que incumplen las condiciones especificadas, indicndose en estos casos, como se mencion en el prrafo anterior, una serie de pasos de verificacin de las caractersticas estructurales actuales de los elementos cuestionados, ya que la filosofa probabilstica de diseo estructural y los mrgenes de seguridad son conservadores, siendo el ltimo recurso el rehacer la estructura cuando se comprueba tcnicamente que no ser eficiente tal como se ha construido.

Tabla 4: Principales fuentes de variacin de la resistencia a la compresinDebido a variaciones en las propiedades del concretoDebido a deficiencias en los mtodos de prueba

1) Cambios en la relacin agua/cemento.a) Control deficiente de la cantidad de agua.b) Variacin excesiva de humedad en los agregados.c) Agua adicional al pie de obra.2) Variacin en los requerimientos de agua de mezcla.a) Gradacin de los agregado, absorcin y forma.b) Contenido de aire.c) Tiempo de suministro y temperatura.3) Variaciones en las caractersticas y proporciones de los ingredientes.a) Agregados.b) Cemento.c) Puzolanas. d) Aditivos.4) Variaciones ocasionadas porEl transporte, colocacin y compactacin.5) Variaciones en la temperatura y curado.1) Procedimientos de muestreo inadecuados.2) Dispersiones debidas a las formas de preparacin manipuleo y curado de cilindros de prueba.3) Mala calidad de los moldes para cilindros de prueba.4) Defectos de curado:a) Variaciones de temperatura.b) Humedad variable.c) Demoras en el transporte de los cilindros al laboratorio.5) Procedimientos de ensayo deficientes.a) En el refrendado (capping) de los cilindros. En el ensayo de compresin.

Fuente: Pasquel E. 1998 - Tpicos de tecnologa del concreto en el Per -Segunda Edicin - pg. 148A. Evaluacin del grado de controlEl grado de control ejercido en obra es evaluado utilizando probetas de ensayo sometidas a compresin, las cuales representan el concreto colocado en las estructuras y fija resultados en trminos del coeficiente de variacin.

Este coeficiente de variacin es la que da un ndice del nivel tcnico con que trabaja una compaa. Su clculo depende de la desviacin estndar y de la resistencia promedio de las muestras.

Al respecto el ing. Riva Lpez comenta en su libro DISEO DE MEZCLAS la experiencia del constructor; su capacidad para producir un concreto de las propiedades deseadas, su habilidad para lograr una adecuada seleccin de los materiales, y su capacidad para planificar correctamente las diversas etapas de trabajo y producir un concreto de las propiedades deseadas, se expresan numricamente en el coeficiente de variacin y en la desviacin estndar propios de la compaa, V y S. Ver Tabla 3.2 ACI 214 y Tabla 8 ACI 214.Fuente: Tesis_ correlacin entre la resistencia del concreto y la relacin a/c.

B. Criterios probabilsticos a la evaluacin del concretoDebemos hacer la aclaracin de que algunos autores dan por sentado el caso hipottico ideal que la resistencia caracterstica es igual a la resistencia especificada (frc = fc). Si bien es cierto esto simplifica las formulaciones, esta simplificacin conlleva a errores conceptuales por lo que en el presente trabajo no se efectuar esta simplificacin.

Empleando la teora de probabilidades, descrita en detalle en la ACI-214, las ecuaciones para determinar la resistencia caracterstica (f'rc) en funcin a la resistencia promedio se reducen a las siguientes expresiones para los criterios anteriores:

ECUACIN IECUACIN IIECUACIN III

Se debe tomar la situacin ms crtica, que consiste en el menor valor. Se observa que el caso ms desfavorable entre la primera y la segunda ecuacin es la segunda, por lo que se puede dejar de escribir el primer caso.

C. Procedimiento para determinar la aceptabilidad de un determinado concretoPlanteamos dos procedimientos para determinar la aceptabilidad de un determinado concreto. De los cuales se debe optar por el ms crtico.

C.1.PrimeroDebemos determinar la resistencia caracterstica del concreto, eligiendo el menor valor de f'rc de las ecuaciones planteadas.Luego, si esta resistencia caracterstica es mayor o igual a la resistencia especificada, entonces el concreto es aceptado.ECUACIN IVC.2.SegundoEl ACI-318-99 en el acpite 5.6.3.3 enuncia que el nivel de resistencia de una clase determinada de concreto se considera satisfactorio si cumple con los dos siguientes requisitos:

El promedio de todas las series de tres ensayos consecutivos es igual o mayor que la resistencia de diseo (f'c).

Ningn ensayo individual de resistencia est por debajo de resistencia de diseo en ms de 35 kg/cm2.

En este caso simplemente se procede a calcular y se adopta el menor valor el cual debe ser mayor a lo especificado por el proyectista.

D. Criterio empleado sobre el Reglamento Nacional de Edificaciones y ACI 318-99El RNE incorpor en febrero de 1,989 la Norma Tcnica de Edificacin E- 060 relativa a Concreto Armado, remplazando al Captulo VII, Ttulo VIII del Reglamento Nacional de Edificaciones, siendo la norma que establece los criterios para evaluar la resistencia en compresin del concreto adems de reglamentar todos los aspectos del diseo en concreto armado.

La Norma E-060, en el Captulo 5 - Calidad del Concreto, Mezclado y Colocacin, ha asumido los mismos criterios que establece ACI-318 para el caso de la resistencia en compresin.

En el acpite 5.6.3.3, establece La resistencia de una clase determinada de concreto se considera satisfactoria si cumple con los dos requisitos siguientes:

1. Cada promedio aritmtico de tres ensayos de resistencia consecutivos es igual o superior a fc.

1. Ningn resultado individual del ensayo de resistencia (promedio de dos cilindros) es menor que fc en ms de 3,5 MPa cuando fc es 35MPa o menor, o en ms de 0.1fc cuando fc es mayor a 35 MPa.

2.4. Definicin de trminos Construccin Informal:Son aquellas construcciones, donde la han ejecutado los mismos propietarios o en el mejor de los casos con el servicio de un maestro o albail de la zona, siendo el concreto el material predomnate a construir. Adems no cuenta con ningn responsable profesional.

Control de la calidad: El control de calidad lo podemos definir como el conjunto de operaciones y decisiones que se toman con el propsito de cumplir el objeto de un contrato y de cierta forma comprobar el cumplimiento de los requisitos exigidos, para ello se debe verificar los procedimientos que tienen que ver con las Normas Tcnicas Peruanas.

Curado del Concreto: Se define el curado como el proceso de prevencin de la prdida de humedad del concreto mientras mantiene un rgimen satisfactorio de temperatura. La humedad, el calor y el tiempo, son los elementos importantes a considerar en el proceso de curado del concreto.

Trabajabilidad del Concreto: Se entiende por trabajabilidad a aquella propiedad del concreto al estado no endurecido la cual determina su capacidad para ser manipulado, transportado, colocado y consolidad adecuadamente, con un mnimo de trabajo y un mximo de homogeneidad; as como para ser acabado sin que se presente segregacin. Resistencia a la Compresin del Concreto:La resistencia a la compresin se puede definir como la mxima resistencia medida de un espcimen de concreto o de mortero a carga axial. Generalmente se expresa en kilogramos por centmetro cuadrado (Kg/cm2) a una edad de 28 das se le designe con el smbolo f c. Para determinar la resistencia a la compresin, se realizan pruebas especmenes de mortero o de concreto.

El American Concrete Institute (ACI):Es una sociedad sin fines de lucro tcnico y educativo y es una de las principales autoridades del mundo en tecnologa del concreto. ACI es un foro para la discusin de todos los asuntos relacionados con el concreto y el desarrollo de soluciones a los problemas.

Anlisis Granulomtrico: Se denomina anlisis granulomtrico o granulometra a la representacin numrica de la distribucin volumtrica acumulada. El significado prctico del anlisis granulomtrico de los agregados estriba en que la granulometra influye directamente en muchas propiedades del concreto fresco as como en algunas del concreto endurecido.

Fraguado: Proceso de endurecimiento del mortero, producido por la reaccin del cemento con el agua.

PH: Medida de la acidez o alcalinidad de un producto o soporte. De 0 a 7 es cido, 7 es neutro (agua pura) y de 7 a 14 es alcalino (cemento).

Mdulo de fineza del agregado fino: Centsima parte del valor que se obtiene al sumar los porcentajes acumulados retenidos en el conjunto de los tamices 4,8,16,30,50,100.

2.5. HiptesisLa calidad del concreto utilizado en construcciones informales de la Ciudad de Pimentel Chiclayo Lambayeque en el ao 2015, es inferior a los Estndares que mencionan el Instituto americano del concreto (ACI) y el Reglamento Nacional de Edificaciones, sobre la Calidad del mismo.

2.6. Variables2.6.1. Variable XCalidad del concreto. 2.6.2. Variable YEstndares del instituto americano ACI y Reglamento Nacional de Edificaciones.

CAPTULO III:MARCO METODOLOGICO

1. 3. 3.1. Tipo de investigacin

De acuerdo a la metodologa para demostrar la hiptesis: Investigacin Correlacional. De acuerdo al fin que se persigue: Investigacin Cuantitativa.

3.2. Abordaje de investigacinLa presente Investigacin se realiz empleando el abordaje de una investigacin descriptiva a partir de muestras delimitadas, consta de las siguientes etapas.

3.2.1. Etapa 1: Organizacin y conocimientos previos en el rea de estudioPara dar inicio al estudio de investigacin, se parti de la revisin literaria en teora de tecnologa del concreto, reglamentos sobre el concreto y los agregados, Normas Tcnicas Peruanas para la realizacin de ensayos a los agregados y del concreto, proyectos de investigacin acerca de la calidad del concreto, lo que sirvi de referencia inicial para enfocar la investigacin hacia la calidad el concreto y la influencia de distintas particularidades de las construcciones informales (variables intervinientes) en su nivel de calidad y resistencia.3.2.2. Etapa 2: Definicin de la problemtica general de la investigacinHemos notado la realidad de las construcciones informales en la Ciudad de Pimentel - Chiclayo - Lambayeque, e identificar los problemas que afectan a dichas construcciones se escoge y plantea uno de ellos: LA CALIDAD DEL CONCRETO USADO.

3.2.3. Etapa 3: Objetivacin y problematizacin El objeto en estudio, como se mencion en el captulo I es el concreto utilizado en las construcciones informales de la ciudad de Pimentel - Chiclayo - Lambayeque, y el problema radica en la baja calidad del mismo, ya que no cumple con los estndares dados por los reglamentos. 3.2.4. Etapa 4: Recoleccin de muestras y datos Por cada construccin informal, se recolectaron 4 probetas cilndricas, se hizo el ensayo de consistencia del concreto en campo (slump), se llen una encuesta con distintas particularidades de las construcciones informales tales como la categora del responsable, la dosificacin de la mezcla, el tipo de mezclado, etc.

Los agregados empleados en el desarrollo de la investigacin como el Agregado Fino proviene de la cantera La Victoria y el agregado grueso proviene de la cantera Tres Tomas, para ello se tomaron muestras de cada agregado de las canteras correspondientes

Se extrajo una muestra de agua del Dren 3000 ubicado en la ciudad de Pimentel-Chiclayo-Lambayeque.Los puntos de esta etapa son los siguientes: Convenio con el responsable de obraAl ser ubicada la obra en la cual se estaba preparando la mezcla de concreto, ya sea para vaciado de zapatas, columnas, losas o vigas, se dialogaba con el responsable de la obra, explicndole los objetivos de la investigacin, as como tambin describindole la metodologa a usar en campo y pidiendo su colaboracin con mezcla de concreto, para poder llenar 4 probetas, y as cumplir con lo requerido en obra, se le ofreca al dueo una bolsa de cemento, Cumpliendo con el objetivo se obtuvo 160 muestras recolectadas en 40 obras, en las cuales se nos permiti la realizacin de pruebas in situ y la extraccin de especmenes. Aplicacin de encuesta al responsable de la obraAl responsable de obra se le haca una serie de preguntas acerca del proceso constructivo; (los procedimientos, las dosificaciones, la procedencia de agregados, etc.) y todo ello se verificaba ocularmente plasmndose en una encuesta, la cual se muestra a continuacin:

Tabla 5: Formato encuesta


Descripcin de la extraccin y mezclado de muestrasPara la extraccin de muestras (en donde se tomaron en cuenta los criterios de la norma ASTM C 172-99) se escogi una tanda al azar luego se esper que se prepare la mezcla de concreto segn la dosificacin utilizada por el responsable de obra, para ello se registr la medicin segn la cantidad de baldes (agregado grueso, agregado fino y agua) de construccin (propio de los trabajadores y el mismo usado para dosificar en todas las obras), teniendo este una capacidad de 20 a 22 litros.

El concreto fue elaborado en el mismo lugar de la obra en construccin, mediante dos modalidades: En una mezcladora de 13HP o Artesanalmente.

Ensayos a los agregados y agua

A. Agregados

Tabla6: Cuadro Resumen de Agregados CANTERAAgregado Fino

La Victoria

Cuadro Resumen de Agregados Finos

MUESTRACantera

Mdulo de Fineza2.987

Gradacin segnNTP 400.012Cumple

Contenido de Humedad (%)1.032

Peso Especfico de Masa2.443

Absorcin (%)0.670

Peso Unitario Suelto1.549

Peso Unitario Varillado1.696

CANTERAAgregado Grueso

Tres Tomas

Cuadro Resumen de Agregados Grueso

MUESTRACantera

Tamao Mximo3/4"

Tamao Mximo Nominal1/2"

Gradacin segnNTP 400.012no cumple

Contenido de Humedad (%)0.216

Peso Especfico de Masa2.685

Absorcin (%)0.62

Peso Unitario Suelto1.393

Peso Unitario Varillado1.528


B. AguaEl agua que se utiliza en las construcciones en la Ciudad de Pimentel - Chiclayo - Lambayeque, es procedente de la red pblica (agua Potable). El agua potable es la ms apta para las construcciones.se realiz el ensayo qumico y fsico -qumico respectivo de una muestra de agua del Dren 3000 ubicado en la ciudad de Pimentel en la facultad de agronoma, de lo que obtuvimos lo siguiente

Tabla 7: Resultado de anlisis qumico del aguaMuestra NP.H.p.p.m

SALES TOTALESCLORUROSSULFATOS

Dren 3000

7.21608.9425.52384.24

Fuente: Resultados del Laboratorio de Suelos: Jorge Mercado Lucich ANALISIS QUIMICO DEL AGUA

Tabla 8: Resultado de anlisis qumico del aguaDeterminarUnidadResultados

Materia Orgnicappm13.68

Se elabor Probetas de concreto con esta fuente de agua a los 7 ,14 y 28 das obteniendo la curva resistencia en la cual se observa que dichos ensayos se aproximan mucho a la resistencia requerida, Aun as comparando con los requisitos de la norma NTP 339.088 (tabla 02) podemos deducir que no cumple con los lmites permisibles indicados; por lo tanto podemos inferir que dicha agua no debe ser usada en la elaboracin de concreto. Ver anexo 6.2.

3.2.5. Etapa 5: Anlisis de la informacin recolectadaLlamamos informacin recolectada a los resultados de ensayos efectuados a los agregados, agua, y sobre todo los resultados de las rupturas de probetas; tambin a la informacin recolectada con la encuesta con la que determinaremos las variables, de todo esto se derivan dos anlisis, el primero trata de la consistencia del concreto, y el segundo la resistencia a la compresin del concreto, con el fin de responder a la hiptesis del presente proyecto, es decir hallar la resistencia caracterstica de la ciudad de Pimentel Chiclayo Lambayeque.3.3 Poblacin y muestra

3.3. 3.3.1. PoblacinDesde un punto de vista estadstico, se denomina poblacin o Universo al conjunto de elementos o sujetos que sern motivo de estudio. Se estudi el concreto de las construcciones informales de la Ciudad de Pimentel Chiclayo Lambayeque.

Durante el periodo correspondiente a los meses de marzo, abril y mayo del ao 2015, se realizaron varias construcciones informales, siendo su nmero de 60 obras observadas. Por tanto la poblacin ser el concreto de las 60 Construcciones Informales en la ciudad de Pimentel.

3.3.2. MuestraEl tamao de la muestra ser de 40 construcciones informales, superando as el nmero de muestras mnimas requeridas para evaluar la resistencia caracterstica del concreto (30 muestras).

Los criterios de inclusin para nuestra muestra fueron: Concreto utilizado en algn elemento estructural de las construcciones informales de la Ciudad de Pimentel, tal como zapatas, columnas, vigas o losas y que se pueda muestrear con el permiso del dueo de la construccin y el responsable de dicha construccin.

3.4. Tcnica e instrumentos de muestreoLa recopilacin de los datos de cada construccin informal se hizo mediante la aplicacin de una encuesta, que contiene un conjunto de preguntas redactadas en forma coherente organizada y secuenciada. Adems se utiliz como instrumento la observacin para la corroboracin de algunas variables de la encuesta.

3.5. Anlisis de datosCon la informacin recopilada y los resultados de laboratorio se determin las variables; con esto se realizaron dos anlisis, el primero trata de la consistencia del concreto, y el segundo trata la resistencia a la compresin del concreto, es decir halla las resistencias caractersticas.

A continuacin se detalla la metodologa aplicada en cada uno de los anlisis correspondientes.3.5.1. Caractersticas del cemento Determinamos las particularidades como marca y tipo de cemento, la relacin agua/cemento.

3.5.2. Anlisis de los ensayos realizados al concreto a. Anlisis de la consistencia del concretoSe analizaron los valores de slump obtenidos en las 40 construcciones informales; se aplicar conceptos de estadstica para hallar la Consistencia representativa del concreto.b. Anlisis de la resistencia a la compresinSe realizaron 6 anlisis, los cules consisten en:b.1.Anlisis I Anlisis I.1.- Analizar los 40 ensayos de las probetas curadas segn norma, de esta manera obtener la resistencia caracterstica de las construcciones informales de la ciudad de Pimentel.

Anlisis I.2.- Analizar los 40 ensayos de las probetas curadas segn obra, puesto que representan mejor la verdadera resistencia caracterstica de las construcciones informales.

b.2.Anlisis II Anlisis II.1.-Analizar los valores de los concretos empleados para elementos que requieran una resistencia de 175 kg/cm2 (losas), para probetas curadas segn norma.

Anlisis II.2.- Analizar los valores de los concretos empleados para elementos que requieran una resistencia de 175 kg/cm2 (losas), para probetas curadas segn obra.

b.3.Anlisis III Anlisis III.1.-Analizar los valores de los concretos empleados para elementos que requieran una resistencia de 210kg/cm2 (columnas, escalera, vigas, etc.), para probetas curadas segn norma.

Anlisis III.2.- Analizar los valores de los concretos empleados para elementos que requieran una resistencia de 210kg/cm2 (columnas, escalera, vigas, etc.), para probetas curadas segn obra.

3.6. Conceptos para la validacin de resultados3.6.1. Contrastacin de hiptesis Son mtodos que se usan para tomar decisiones sobre poblaciones a partir de los resultados de una muestra aleatoria escogida de esa poblacin. Para llegar a tomar decisiones estadsticas se debe partir de afirmaciones o conjeturas con respecto a la poblacin en la que estamos interesados. La aplicacin del mtodo cientfico no nos permite demostrar la veracidad de una hiptesis sino su falsedad, es decir, que las hiptesis alternativas que proponemos se dan por vlidas siempre y cuando no se demuestre que son falsas. En las pruebas de contraste de hiptesis, las diferentes pruebas estadsticas utilizan la llamada hiptesis nula (Ho) para verificar la validez de las hiptesis alternativas.A. Hiptesis nulaSe denomina hiptesis nula (se representa por Ho) a la hiptesis que es aceptada provisionalmente como verdadera, siempre presupone que la distribucin de los datos es al azar, es decir, que no existen diferencias entre los grupos, dicho de otra forma es la negacin de la hiptesis alternativa. B. Hiptesis alternativaSe denomina hiptesis alternativa (se representa por H1 o por Ha) a la hiptesis que se acepta en caso de que la hiptesis nula sea rechazada. La hiptesis alternativa es pues una suposicin a la hiptesis nula.C. Grado de significacin estadsticaEs el parmetro que cuantifica el error que se est cometiendo al aceptar nuestros resultados. Concretamente, lo que indica es la probabilidad de que rechacemos la Ho siendo cierta. En la presente investigacin se ha fijado el valor de =0.05 como vlido, es decir se permite un error mximo del 5% en la afirmacin de la hiptesis alternativa.

CAPTULO IV:CARACTERSTICAS DEL CEMENTO Y ANALISIS DE LA CONSISTENCIA DEL CONCRETO

1 2 3 4 4. 5. 2. 3. 4. 4.1. IntroduccinEn este captulo determinamos las caractersticas del cemento (como marca y tipo de cemento, la relacin agua/cemento), y el segundo ser la consistencia del concreto, es decir se evaluar utilizando herramientas estadsticas para determinar el slump representativo del concreto en construcciones informales de la Ciudad de Pimentel.

4.2. Tabla comparativaSe mostrar un cuadro comparativo de todos los puntos considerados en la encuesta hecha al responsable en cada construccin informal visitada. (Ver anexo 1.3).

4.3. Clculos e interpretacin de resultados4.3.1. Caractersticas del cementoA. Determinacin de la marca, tipo de cemento utilizado y tiempo en obraA.1.Frecuencia de marca de cementoDeterminar la frecuencia de la marca de cemento que se utiliza en el concreto empleado en las construcciones informales de la ciudad de Pimentel. (Ver anexo 2Tabla 24).Figura 6: Construcciones informales segn la marca de cemento utilizado en la preparacin de concreto Fuente: Elaboracin propia Interpretacin:En las Construcciones informales de la ciudad de Pimentel la marca de cemento usado es 100% Pacasmayo, no se encontr otra marca de cemento (Ver anexo 2Tabla25).

A.2.Frecuencia del tipo de cemento utilizadoDeterminar la frecuencia del tipo de cemento que se utiliza en el concreto empleado en las construcciones informales de la ciudad de Pimentel. (Ver anexo 2Tabla24).Figura 7: Construcciones informales segn el tipo de cemento Pacasmayo utilizado en la preparacin de concreto Fuente: Elaboracin propia

Interpretacin:En las Construcciones informales de la ciudad de Pimentel el 67.5% prepara el concreto utilizando el cemento Pacasmayo Antisalitre MS, mientras que el 32.5% restante usa el cemento Pacasmayo Extrafuerte I Co (Ver anexo 2Tabla26).

A.3.Frecuencia del tiempo en obra del cemento utilizadoDeterminar la frecuencia del tiempo en obra del cemento que se utiliza en el concreto empleado en las construcciones informales de la ciudad de Pimentel. (Ver anexo 2Tabla24).

Figura 8: Construcciones informales segn el tiempo en obra del cemento utilizado en la preparacin de concreto

Fuente: Elaboracin propia Interpretacin:En las Construcciones informales de la ciudad de Pimentel el 5.00% almacena el cemento en obra por 1 da, el 10.00% lo hace por dos das, el 15.00% lo hace por tres das, el 27.50% lo hace por cuatro das, el 25.00% lo hace por cinco das, el 17.50% lo hace por seis das; tambin notamos que no existen periodos de almacenamiento mayor a los 7 das, lo cual ayuda a que el cemento que se use conserve sus caractersticas (Ver anexo 2Tabla27).

A.4. Cemento usado para los distintos elementos estructurales Tipos de cemento utilizados para los distintos elementos estructurales en las construcciones informales de la ciudad de Pimentel (Ver anexo 2Tabla24).

Figura 9: tipo de cemento utilizado para los distintos elementos estructurales

Fuente: Elaboracin propia

Interpretacin:En el anexo 2 Tabla1, se puede apreciar que para columna y cimentaciones se cumpli con el tipo de cemento recomendado (Antisalitre MS) en 13 obras, esto representa el 81.25%; mientras que para vigas, escalera y losas se cumpli con el tipo de cemento recomendado en 10 obras (Extrafuerte), esto representa el 41.67%; en total en 23 de las construcciones informales en la ciudad de Pimentel se cumpli con el tipo de cemento recomendado , es decir en un 57.50%, mientras que en un 42.5% no se cumpli con el tipo de cemento recomendado (Ver anexo 2Tabla28).

0. 0. 0. 0. A.1. A.2. B. Determinacin de la relacin agua/cementoB.1. Frecuencia de relacin agua/cementoDeterminar la frecuencia de las distintas relaciones agua/cemento efectivas que se utilizan en el concreto empleado en las construcciones informales de la ciudad de Pimentel (Ver anexo 2Tabla 29).Figura 10: Construcciones informales segn la relacin agua/cemento utilizado en la preparacin de concreto Fuente: Elaboracin propia Interpretacin:En el 45.00% de las construcciones informales de la ciudad de Pimentel se utiliza una relacin a/c de 1.04, o lo que es lo mismo utilizan 2 baldes de agua por bolsa de cemento, el 12.50% usa la relacin agua cemento 0.78 o lo que es lo mismo 1.5 baldes de agua por una bolsa de cemento y un 42.50% usa la relacin agua cemento 1.29 o lo que es lo mismo 2.5 baldes de agua por una bolsa de cemento (Ver anexo 2Tabla 30).

B.2. Comparacin de valores de resistencia a la compresin (kg/cm2) segn relaciones agua/cementoDeterminar la influencia de las distintas relaciones agua/cemento efectivas en la calidad del concreto empleado en las construcciones informales de la ciudad de Pimentel (Ver anexo 2Tabla29).Figura 11: Comparacin de valores de resistencia a la compresin (kg/cm2) segn relaciones agua/cemento

Interpretacin:En el caso de las probetas curadas tal como se realiza en obra para una relacin a/c 0.78 se tiene aproximadamente 130kg/cm2, para una relacin a/c 1.04 se tiene aproximadamente 90kg/cm2 y para una relacin a/c 1.29 se tiene aproximadamente 60kg/cm2, el valor mnimo de resistencia fue de 50.23kg/cm2 y se obtuvo para una relacin a/c 1.29 mientras que el mximo valor fue de 174.01kg/cm2 y se obtuvo con una relacin a/c de 0.78.

En el caso de las probetas curadas segn norma para una relacin a/c 0.78 se tiene aproximadamente 210kg/cm2, para una relacin a/c 1.04 se tiene aproximadamente 140kg/cm2 y para una relacin a/c 1.29 se tiene aproximadamente 100kg/cm2, el valor mnimo de resistencia fue de 80.64kg/cm2 y se obtuvo para una relacin a/c 1.29 mientras que el mximo valor fue de 236.26kg/cm2 y se obtuvo con una relacin a/c de 0.78.Con el anlisis comprobamos que la relacin a/c influye en el nivel de calidad del concreto; no obstante y como mencionamos anteriormente los elementos evaluados no se curan el tiempo suficiente para desarrollar su resistencia potencial. (Ver anexo 2Tabla 31).

A.3.

C. Determinacin del tiempo de curadoC.1. Frecuencia y comparacin del tiempo de curadoDeterminar la frecuencia del tiempo de curado del concreto empleado en las construcciones informales de la ciudad de Pimentel (Ver anexo 2Tabla 32).Comparar los tiempos de curado de los concretos utilizados en las construcciones informales de la ciudad de Pimentel con el tiempo de curado recomendado (Ver anexo 2Tabla 32).

Figura 12: Construcciones informales segn el tiempo de curado del concreto en das

Fuente: Elaboracin propia Figura 13: Construcciones informales segn el tiempo de curado en rangos semanales

InterpretacinObservamos que el 100% de las construcciones informales curan el concreto de 0 a 7 das, y de este porcentaje el 37.5% cura el concreto slo por 2 das, mientras que solo el 2.5% llega a curar el concreto solo por 6 das. Tambin observamos que curan todos y cada uno de los elemento, sin embargo no en el tiempo recomendado 7 das (RNE- Articulo 5 Concreto en obra- 5.8 Curado). Se puede concluir que el concreto no desarrolla su resistencia potencial dado que no se realiza un correcto curado, por tanto no se hidratan todas las partculas de cemento (Ver anexo 2Tabla 33 y 34).B. B.1. C.2. Comparacin de valores de resistencia a la compresin (kg/cm2) segn el curadoDeterminar la influencia del curado en la calidad del concreto empleado en las construcciones informales de la ciudad de Pimentel (Ver anexo 2Tabla 35).

Figura 14: Comparacin resistencias de probetas Fuente: Elaboracin propia

InterpretacinNotamos que la variacin de la tendencias entre probetas curadas segn norma y curadas segn obra es siempre positiva, es decir el concreto necesita del proceso de curado para adquirir su resistencia potencial, lo notamos de manera ms clara en el captulo siguiente al obtener como resistencia caracterstica 41.47kg/cm2, mientras que si cumple su proceso de curado la resistencia llegara a 81.35kg/cm2 , esto demuestra que es muy importante que el concreto cumpla con el proceso de curado adecuado; sin embargo esta resistencia caracterstica no llega a cumplir con los estndares dados en las normas de concreto, es decir no llega a 210kg/cm2 (Ver anexo 2Tabla 36).

4.3.2. Anlisis de la consistencia del concretoDeterminar el slump representativo del concreto empleado en las construcciones informales de la ciudad de Pimentel (Ver anexo 2Tabla 37).Comparar el slump representativo del concreto empleado en las construcciones informales de la ciudad de Pimentel con el slump recomendado por el reglamento (3 4 pulg.).A. Valores de tendencia central Tabla 09: Valores ensayo de consistenciaTendencia slump

Pulg.cm.

Mnimo6.5016.51

Mximo 9.0022.86

Moda8.2520.96

Mediana 8.0020.32

Promedio 7.8519.94

Desv. Estndar0.6651.688

Fuente: Elaboracin propia

B. InterpretacinEl ensayo de consistencia aplicado a 40 construcciones informales se obtuvo el mnimo valor de 6.50 pulgadas, un valor mximo de 9.00 pulgadas, el valor que ms se repite es de 8.25 pulgadas, la mediana es 8.00 pulgadas y el promedio 7.85 pulgadas.Tomaremos como slump ptimo el valor requerido para una consistencia plstica (3 4 pulg) que es 3 pulgadas y lo compararemos con el slump representativo de las construcciones informales en la ciudad de Pimentel que ser 7.85, observamos que el slump representativo es 2.62 veces ms que el slump ptimo.Entonces concluimos que el slump representativo de las construcciones informales en la ciudad de Pimentel es de 7.85 pulgadas de consistencia fluida ( a 5 = 12.5cm), y no cumple con la consistencia plstica que se necesita, esto debido a que el constructor aumenta el agua en su dosificacin, sin embargo no se preocupan del factor cemento, como consecuencia aumentan la trabajabilidad de su mezcla pero disminuyen la resistencia y la calidad del concreto.

CAPTULO V:CLCULO Y ANALISIS DE LOS RESULTADOS DE RESISTENCIA

5 6 7 8 6. 7. 4. 5. 5.1. IntroduccinLa resistencia a la compresin es el parmetro ms difundido en tecnologa del concreto ya que las filosofas de diseo actuales se basan en dicho parmetro, por tanto refleja eficientemente su calidad; en el presente capitulo hallaremos la resistencia caracterstica tal y como se ha detallado en el punto 3.5.2.5.2. Tabla comparativaDe la Tabla Comparativa de la Carga de Ruptura y Resistencia a la Compresin aplicadas a las probetas curadas tal y como indica la norma (sumergidas completamente en agua) y las curadas siguiendo el procedimiento que normalmente se usa en obra (Ver anexo 2Tabla 38) es decir todos los resultados obtenidos con el ensayo de resistencia a la compresin axial de cilindros estndar de concreto, se obtiene el Cuadro de Frecuencias de Construcciones informales por elemento, ya que de l se desprende los diferentes Anlisis que se deben efectuar para hallar y comparar las resistencias caractersticas.Tabla 10: Frecuencia de construcciones informales por elemento evaluadoELEMENTO EVALUADOCONSTRUCCIN INFORMAL

COLUMNA15

VIGA13

LOSA10

ESCALERA1

VIGA DE CIMENTACION1

TOTAL40


Figura 15: Variables construcciones informales por elemento evaluado Fuente: Elaboracin PropiaTabla 11: N de construcciones por frecuencia requeridaResistencia Requerida(kg/cm2)CONSTRUCCIN INFORMAL

N%

1751025

2103075

TOTAL40100


EVALUACIN DE LA CALIDAD DEL CONCRETO A USAR EN CONSTRUCCIONES INFORMALES EN LA CIUDAD DE PIMENTEL - CHICLAYO - LAMBAYEQUE

Se tienen 10 construcciones informales para el ANALISIS II, donde se debe comparar la resistencia caracterstica obtenida con 175kg/cm2, y 30 construcciones informales para el ANALISIS III donde se compara dicha resistencia con 210kg/cm2. En el ANALISIS I se utilizan los 40 resultados para hallar la Resistencia Caracterstica.

115.3. Problema especfico, objetivos especficos, e hiptesis especficas. Tabla 12: Problema especfico, objetivos especficos e hiptesis especficasPROBLEMA ESPECFICOOBJETIVO ESPECFICOHIPTESIS ESPECIFICAS

Cul es la resistencia caracterstica del concreto empleado en las construcciones informales de la ciudad de PimentelUtilizando probetas curadas (norma)Determinar la resistencia caracterstica del concreto empleado en las construcciones informales de la ciudad de PimentelUtilizando probetas curadas (norma)La resistencia Es inferior a los estndares que menciona el Instituto Americano del concreto (ACI) y el Reglamento Nacional de Edificaciones, sobre la calidad del mismo, es decirfcr

tesis de calidad de concreto

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