tesis nueva jimmy internacional
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Tesis referente a geologia y a pavimentos, pertenece a la universidad internacional del ecuadorTRANSCRIPT
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i
UIDE
UNIVERSIDAD INTERNACIONAL DEL ECUADOR
FACULTAD DE INGENIERA CIVIL
AISLACION SISMICA DE UN EDIFICIO DE HORMIGON
ARMADO CON AISLADORES ELASTOMERICOS CON
NUCLEO DE PLOMO
Autor : Edison Jairo Narvaez Changuan.
Director: Msc. Ing. Civil Jorge Vasquez Narvaez..
Quito, noviembre del 2014
Trabajo de Titulacin previa a la obtencin del
ttulo de Ingeniero Civil.
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APROBACIN DEL TUTOR
Yo, Ingeniero Jorge Narvaez Vasquez, tutor designado por la Universidad
Internacional del Ecuador UIDE para revisar el Proyecto de Investigacin Cientfica
con el tema: AISLACION SISMICA DE UN EDIFICIO DE HORMIGN ARMADO
CON AISLADORES ELASTOMERICOS CON NUCLEO DE PLOMO del estudiante
Edison Jairo Narvaez Changuan alumno de Ingeniera Civil, considero que dicho
informe investigativo rene los requisitos de fondo y los mritos suficientes para ser
sometido a la evaluacin del Comit Examinador designado por la Universidad.
Quito, noviembre del 2014.
EL TUTOR
_______________________
Msc. Ing. Jorge Vasquez Narvaez
C.I.
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AUTORIA DEL TRABAJO DE INVESTIGACION
Yo, Edison Jairo Narvaez Changuan, declaro que el trabajo de investigacin
denominado: AISLACION SISMICA DE UN EDIFICIO DE HORMIGN ARMADO
CON AISLADORES ELASTOMERICOS CON NUCLEO DE PLOMO es original, de
mi autora y exclusiva responsabilidad legal y acadmica, habindose citado las
fuentes correspondientes y en su ejecucin se respetaron las disposiciones legales
que protegen los derechos de autor vigentes.
Quito, noviembre 30 del 2014.
________________________________
Edison Narvaez Ch.
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AGRADECIMIENTO
A Dios por haber guiado mi camino a lo largo de mi vida, por darme salud y fortaleza para enfrentar los duros momentos. A mi familia por su comprencion y apoyo incondicional en las metas que me he trazado, muchas gracias. Al Ing. Jorge Vasquez, Director de Tesis por su valioso apoyo en el desarrollo de este trabajo, al Dr. Roberto Aguiar por haberme invitado a su aula de clase a compartir sus conocimientos, al Ing. Juan Castillo y a todos mis amigos y compaeros que de una u otra manera colaboraron en la realizacin del presente trabajo.
Edison Jairo Narvaez Changuan
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v
DEDICATORIA
A mi madre Maria Esther.
Edison Jairo Narvaez Changuan
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INDICE GENERAL APROBACIN DEL TUTOR ................................................................................................... ii
AUTORIA DEL TRABAJO DE INVESTIGACION ............................................................... iii
AGRADECIMIENTO ................................................................................................................ iv
DEDICATORIA .......................................................................................................................... v
INDICE GENERAL ................................................................................................................. vi
INDICE DE TABLAS ............................................................................................................. ix
INDICE DE ILUSTRACIONES ............................................................................................... x
RESUMEN ................................................................................................................................. xi
SUMMARY ............................................................................................................................. xii
CAPITULO I ............................................................................................................................... 1
1. PROBLEMA ........................................................................................................................... 1
1.1 EL OBJETO DE LA INVESTIGACION .................................................................... 2
1.2 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA. ........................................................................ 2
1.3 FORMULACION DEL PROBLEMA. ........................................................................... 2
1.4. SISTEMATIZACION .................................................................................................. 2
1.5 OBJETIVOS: GENERAL Y ESPECIFICOS. ................................................................. 3
1.5.1 Objetivo General ........................................................................................................ 3
1.5.2. Objetivos Especficos ............................................................................................ 3
1.6 JUSTIFICACIN. ............................................................................................................. 3
1.6.1 Justificacin Terica ................................................................................................. 5
1.6.2 Justificacin Prctica ................................................................................................. 5
1.6.3 Justificacin Relevancia Social. ............................................................................. 5
1.7. IDEA A DEFENDER .................................................................................................. 7
1.7.1. Idea a defender.................................................................................................... 7
1.7.2. Variable Independiente ......................................................................................... 7
1.7.3. Variable Dependiente ........................................................................................... 8
CAPITULO II .............................................................................................................................. 9
2. MARCO TEORICO ................................................................................................................ 9
2.1 El Hormign. ..................................................................................................................... 9
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vii
2.1.1. Hormigones livianos.- ................................................................................................ 9
2.1.2. Hormigones con fibras.- ........................................................................................... 10
2.1.3. Hormigones con polmeros.-. ................................................................................... 10
2.1.4. Hormigones proyectados.- ....................................................................................... 11
2.1.5. Hormigones de alta resistencia.- .............................................................................. 12
2.2 COMPONENTES DEL HORMIGON ............................................................................ 12
2.2.1 LOS AGREGADOS. ................................................................................................. 13
2.2.1.1 Funcin.-. ............................................................................................................... 13
2.2.1.2 Clasificacin de los agregados segn su dimetro. ................................................ 13
2.2.1. Propiedades fsicas y mecnicas de los agregados ................................................... 13
2.2.2. Caractersticas y composicin de los agregados. ..................................................... 17
2.2.2 EL CEMENTO .......................................................................................................... 20
2.2.3 CARACTERISTICAS DEL CEMENTO O PROPIEDADES MECANICAS. ........ 21
2.2.4 AGUA PARA LA ELABORACION DEL HORMIGON. ....................................... 23
2.3 DISEO DE MEZCLAS. ................................................................................................ 24
2.3.1. Mtodo PCA de diseo de hormign. ..................................................................... 24
2.3.2. Mtodo F.K.ANTIA de diseo de hormign. .......................................................... 25
2.3.3. Mtodo de diseo ACI. ............................................................................................ 25
2.4 HORMIGON DE BAJA DENSIDAD ............................................................................. 27
2.4 FUNDAMENTO LEGAL ............................................................................................. 30
CAPITULO III .......................................................................................................................... 33
3. METODOLOGIA DE LA INVESTIGACION. .................................................................... 33
3.1 Antecedentes: ................................................................................................................... 33
3.2 Delimitacin. .................................................................................................................... 34
3.2.1 Delimitacin Espacial. .............................................................................................. 34
3.2.2 Delimitacin Temporal. ............................................................................................ 34
3.2.3 Enfoque de la Investigacin. ..................................................................................... 34
3.3 Tipo de Investigacin. ...................................................................................................... 35
3.3.1 Investigacin bibliogrfica y documental........................................................... 35
3.3.2 Investigacin Experimental. ................................................................................ 35
3.4 Poblacin y Muestra. .................................................................................................. 35
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viii
3.5 Tcnicas e Instrumentos. ............................................................................................. 36
3.6 TABULACION DE RESULTADOS .............................................................................. 45
3.7 DISEO DE MEZCLA DE PRUEBA ....................................................................... 48
CAPITULO IV .......................................................................................................................... 51
4. ESTUDIO COMPARATIVO ............................................................................................ 51
4.1 Comparacin de la mezcla prototipo (M1), con las mezcla de la investigacin (M2,M3,
M4). ........................................................................................................................................ 51
CAPITULO V ........................................................................................................................... 59
5. PROCESO CONSTRUCTIVO DE LAS VIVIENDAS. ................................................... 59
5.1 Resumen del diseo del (HBD) Vs Hormign Convencional. ........................................ 59
5.1. Planos Arquitectnicos ................................................................................................... 60
5.2. Fachadas de Viviendas (Lateral Izquierda-Derecha) ............................................... 61
5.3 ANLISIS COMPARATIVO DE LA CONSTRUCCIN DE VIVIENDA CON
SISTEMA TRADICIONAL Y EL USO DE HORMIGON DE BAJA DENSIDAD. ......... 62
5.3.1 SISTEMA TRADICIONAL ..................................................................................... 62
5.3.2 HORMIGON DE BAJA DENSIDAD ..................................................................... 67
5.3.3. Presupuesto de vivienda utilizando hormign de baja densidad (Presupuesto
General). ............................................................................................................................. 70
5.3.4 Presupuesto de vivienda utilizando hormign convencional (Presupuesto
General). ............................................................................................................................. 71
5.4 CRONOGRAMA VALORADO (HORMIGON DE BAJA DENSIDAD) ............. 72
5.5 Tiempo de construccin y ejecucin de la obra (Hormign de baja densidad): .............. 73
5.5.1 Vivienda con hormign de baja densidad. ................................................................ 73
5.6 CRONOGRAMA VALORADO (HORMIGON CONVENCIONAL) ....................... 74
5.7 Tiempo de construccin y ejecucin de la obra (Hormign convencional): ................... 75
5.7.1. Vivienda con hormign convencional...................................................................... 75
CAPITULO VI .......................................................................................................................... 76
6. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES .................................................................... 76
6.1 CONCLUSIONES ........................................................................................................... 76
6.2 RECOMENDACIONES .................................................................................................. 78
REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS ..................................................................................... 79
ANEXOS ................................................................................................................................... 80
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INDICE DE TABLAS
Tabla I. Tipos de cemento portland segn su norma ASTM C-150 ..................... 22
Tabla II. Dosificacin de hormign ................................................................................... 33
Tabla III. Cantidades en peso para 9 cilindros .................................................................... 33
Tabla IV. Dosificacin al peso para 9 cilindros ............................................................ 36
Tabla V. Ensayo de granulometra (agregado grueso) ..................................................... 37
Tabla VI. Ensayo de granulometra (agregado fino) ......................................................... 38
Tabla VII. Determinacin de Densidad Natural (agregado grueso) ................................. 39
Tabla VIII. Determinacin de Densidad Natural (agregado fino) ...................................... 40
Tabla IX. Pesos Especficos y absorciones de los agregados grueso. .................... 41
Tabla X. Pesos Especficos y absorciones de los agregados finos. ........................ 42
Tabla XI. Ensayo de Abrasin. ........................................................................................... 44
Tabla XII. Propiedades Fsicas. (Agregados grueso) ...................................................... 46
Tabla XIII. Propiedades Fsicas. (Agregados Finos) .......................................................... 47
Tabla XIV. Parmetro de Diseos. .................................................................................. 48
Tabla XV. Pesos Especficos y absorciones de los agregados finos. ...................... 49
Tabla XVI. Cantidad para disear un hormign normal 9 cilindros. ............................... 50
Tabla XVII. Ensayo de Cilindros de 210. (15% piedra pmez y 85% de agregado
grueso). ................................................................................................................................ 52
Tabla XVIII. Ensayo de Compresin en probeta de Hormign. (10% piedra pmez y
90% agregado grueso). ...................................................................................................... 54
Tabla XIX. Ensayo de compresin en Probeta de hormign (20% piedra pmez y 80%
de agregado grueso). .......................................................................................................... 55
Tabla XX. Ensayo de compresin en Probeta de hormign (40% piedra pmez y 60%
de agregado grueso). .......................................................................................................... 56
Tabla XXI. Promedio de resistencia vs mezcla.............................................................. 57
Tabla XXII. Calculo de cantidades para 1m3. ........................................................................ 62
Tabla XXVII. Dosificacin de hormign de replantillo (180Kg/cm2.) para contrapiso .. 68
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x
INDICE DE ILUSTRACIONES
Ilustracin I. Mtodo de Prueba Estndar para impurezas orgnicas. .................. 43
Ilustracin II. Curva de resistencia vs tiempo. (15% piedra pmez y 85% de
agregado grueso). .............................................................................................................. 52
Ilustracin III. Rotura de cilindros ..................................................................................... 53
Ilustracin III. Curva de resistencia vs tiempo. (10% piedra pmez y 90% de
agregado grueso). ............................................................................................................... 54
Ilustracin IV. Curva de resistencia vs tiempo. (20% piedra pmez y 80% de
agregado grueso). ............................................................................................................... 55
Ilustracin V. Curva de resistencia vs tiempo. (40% piedra pmez y 60% de
agregado grueso). ............................................................................................................... 56
Ilustracin VI. Curva de resistencia vs mezcla N1 (114.18 de porcentajes de
resistencia). .......................................................................................................................... 57
Ilustracin VII. Curva de resistencia vs mezcla N2 (100% de porcentajes de
resistencia). .......................................................................................................................... 58
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xi
RESUMEN
Se dise un hormign de Baja Densidad Estructural, ya que con el
desarrollo de la industria y construccin y sus cambios en el campo de las
obras civiles ha ido continuamente mejorando sus materiales con productos de
buena calidad productividad y su respectiva resistencia; sobresaliendo as por
ser una innovacin y tecnologa los HORMIGONES DE BAJA DENSIDAD
ESTRUCTURAL;
Se inicia la investigacin con los materiales usados para la fabricacin de un
hormign, pero modificando varios componentes y estructura para as poder
obtener el HORMIGON DE BAJA DENSIDAD ESTRUCTURAL.
En mi investigacin muestro el comportamiento fsico mecnico de los
diferentes materiales que se necesitan para el diseo de un hormign, los
mismos que se caracterizan por poseer alta trabajabilidad, estabilidad,
resistencia y durabilidad; esto se logr utilizando minerales y dems
componentes, cumpliendo as con las normas ASTM y NTE INEN.
El continuo desarrollo de este producto permitir encontrar soluciones para
este mundo que est en constante cambio.
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xii
SUMMARY
A concrete of Low Structural Density was designed, since with the development of the
industry and construction and its changes in the field of the civil works has gone
improving its materials with products of good quality productivity and its respective
resistance continually; standing out this way to be an innovation and technology those
"CONCRETES OF LOW STRUCTURAL DENSITY";
The investigation begins with the materials used for the production of a concrete, but
modifying several components and it structures for this way to be able to obtain the
"CONCRETE OF LOW STRUCTURAL DENSITY."
In my investigation I show the physical behavior - mechanic of the different materials
that are needed for the design of a concrete, the same ones that are characterized to
possess high trabajabilidad, stability, resistance and durability; this was achieved
using minerals and other components, fulfilling this way the norms ASTM and NTE
INEN.
The continuous development of this product will allow to find solutions for this world
that is in constant change.
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CAPITULO I
1. PROBLEMA
El hormign desde la antigedad es el material que sirve para la supervivencia del
hombre; el mismo que es utilizado para la construccin de sus viviendas,
as en Egipto ya se us para hacer los templos, pirmides, el coliseo de Roma,
etc. debido a sus bondades por lo que hasta la actualidad no hay otro material que lo
supere o remplace, y manera general los componentes del mismo, que le dan una
mayor seguridad en sus funciones de resistencia.
El crecimiento de las hormigoneras es uno de los pilares fundamentales del
desarrollo nacional. Sin embargo, en nuestro pas no hay empresas(plantas) que
diseen un hormign econmico de baja densidad estructural para satisfacer
las necesidades de las personas pobres o de escasos recursos econmicos;
desde que el hombre descubri el cemento en la isla de Portland, su inters por
seguir construyendo ha hecho que siga en constante investigacin, debido a las
grandes cantidades de obras que el mundo requiere y al constante desarrollo del
mismo. Con el desarrollo de la industria y el constante aumento de la poblacin,
ahora se requiere disear hormigones de baja densidad con alta resistencia, para
poder hacer estructuras y viviendas con menor peso.
El hormign econmico cuya estructura es, saber combinar los agregados, ripio,
arena y la pasta agua cemento (lechada) con el bloque piedra pmez que da la
menor densidad (peso), generalmente su densidad volumtrica se aproxima a los
1900 kg/m, la cual representa un disminucin del 25% en comparacin con los
hormigones de densidad normal de 2200 kg/m. Debido a estos problemas de la
actual situacin econmica de muchos ecuatorianos por no poder construir
una vivienda digna he visto la necesidad de DISEAR UN HORMIGON
ECONOMICO DE BAJA DENSIDAD ESTRUCTURAL.
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2
1.1 EL OBJETO DE LA INVESTIGACION
El objeto de la investigacin contempla en DISEAR HORMIGN DE BAJA
DENSIDAD ESTRUCTURAL., que sustituya al actual.
1.2 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA.
En este pas, se ha determinado mediante inspecciones a varias hormigoneras
que no poseen o han diseado UN HORMIGON DE BAJA DENSIDAD PARA
ELEMENTOS ESTRUCTURALES, LOSAS DE RESISTENCIA 210 kg/cm2 Y
ELEMENTOS SIMPLES CUNETAS Y BORDILLOS.
1.3 FORMULACION DEL PROBLEMA.
POSIBLES CAUSAS QUE ORIGINARON EL PROBLEMA.
Viviendas sin soporte tcnico.
Factor econmico
Polticas fuera de contexto
Idiosincrasias desbordadas por injerencias extranjerizantes.
Induccin de uso de materiales impuestos por el capital.
Maestros constructores empricos.
Mano de obra no calificada.
Profesionales de la construccin deshumanizados.
1.4. SISTEMATIZACION
Esta investigacin se la realizo porque se vio la necesidad de disear un
hormign de baja densidad estructural, ya que en el Ecuador no cuenta con
un hormign de esta calidad.
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1.5 OBJETIVOS: GENERAL Y ESPECIFICOS.
1.5.1 Objetivo General
Disear un Hormign de Baja Densidad con resistencia a la compresin de 210
kg/cm2, para emplearlo en la construccin de losas, vigas, columnas, y elemento de
hormign simple, como cunetas, bordillos y contra pisos.
1.5.2. Objetivos Especficos
1. Realizar los ensayos de laboratorio para lograr un Hormign de Baja Densidad
con la resistencia estructural de 210 kg/cm2.
2. Determinar la resistencia del Hormign de Baja Densidad y sus propiedades
para emplearlo en la construccin de una vivienda de inters social.
3. Realizar un estudio comparativo en el diseo de una vivienda con Hormign
Convencional y Hormign de Baja Densidad.
1.6 JUSTIFICACIN.
En el mundo actual, se est buscando por todos los medios, materiales ms livianos,
y de mayor resistencia que represente un menor costo y que reemplace al hormign
normal que cuesta ms y tiene mayor densidad, por lo que en esta investigacin de
grado se tratara de encontrar materiales ms livianos y que proporcionen altas
resistencia, debido a que en nuestro pas Ecuador y en especial en la ciudad de
Quito, el 70% de las construcciones estn diseadas con materiales que no cumplen
con todas las normas, los mismos que son de mala calidad1.
1 Laboratorio de ensayo de materiales Universidad Central del Ecuador
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Este tema de investigacin se lo escogi por la importancia para la construccin de
Viviendas y el sector es el Barrio Lucha de los Pobres, debido a la falta de
habitacin en el sector y a las construcciones informales anti tcnicas que estn
hechas las actuales casas, por tal motivo en esta investigacin se pretende dar
nfasis en el uso de hormign de baja densidad econmico y alta resistencia a las
construcciones de dicho sector.
Siendo este hormign ms liviano porque su densidad volumtrica se aproxima a
los 1900 kg/m3, la cual representa una disminucin del 25% en comparacin con lo
hormigones con densidad normal de 2200kg/m3, y por todas las bondades que este
presentara se podr construir viviendas ms seguras y baratas, por lo que los
habitantes del Barrio Lucha de los Pobres podrn acceder al mismo, y tener la plena
seguridad de que sus casas tendra mayor resistencia ante los percances de la
naturaleza.
Una propuesta es hacer viviendas en volumen o en masa en el sector, el mismo
que sera con financiamiento que capte el ahorro interno de sus habitantes, tambin
puede ser a travs de sistema privado, cooperativa, y principalmente del MIDUVI, el
mismo es el ente de gobierno encargado de la construccin de viviendas para los
ecuatorianos y principalmente para los que carecen de recursos econmicos.
Otra de las ventajas que se obtendran ser bajar el costo en las construcciones, los
mismos habitantes pondrn su mano de obra, solo se requerir la direccin o
supervisin tcnica de un especialista en la construccin, el mismo que tendr la
funcin de asesorar, guiar el correcto avance y terminacin de la obra; para que se
pueda garantizar la misma y con esto se generara mayores ingresos para las
familias que habitan en esta comunidad.
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1.6.1 Justificacin Terica
Por qu se efectuar esta investigacin?
Con este trabajo se aportar conocimientos cientfico-tcnicos beneficiando a la
poblacin para obtener hormign econmico de baja densidad y alta resistencia,
ayudar a los ecuatorianos a tener una vivienda digna.
1.6.2 Justificacin Prctica
Por qu es importante ejecutarla?
El empleo de Hormign de Baja Densidad en la construccin de Vivienda de Inters
Social (VIS), beneficiando al usuario en su condicin de vida frente al empleo de
otros materiales alternativos como, adobe, bareque, tapial, etc.
1.6.3 Justificacin Relevancia Social.
Es importante ejecutar esta investigacin para las personas que viven en la periferia
de la ciudad de Quito y el resto del pas. Ellos s que tienen problemas de vivienda.
Por eso disear viviendas baratas de hormign econmico de baja densidad y alta
resistencia, para que mejore el buen vivir de los ciudadanos que habitan en la
periferia de la ciudad de Quito y del Ecuador.
El dficit de vivienda en Amrica Latina, segn la CEPAL, supera la cantidad de 25
millones de viviendas. Solventar esta carencia requerira no menos de 125 mil
millones de dlares. Si extrapolamos esta informacin para el caso ecuatoriano se
necesitara ms de 6 mil millones de dlares para satisfacer el dficit acumulado de
un milln dos cientos mil unidades habitacionales. Cmo se puede financiar esta
cifra si, incluso, el presupuesto del estado es menor? Qu poltica de vivienda se
debe disear?.
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En el pas han existido tres polticas explcitas de vivienda. La primera, nacida en los
aos veinte a partir de un marco institucional aislado e inconexo, desde el mundo de
lo municipal y la seguridad social. En este caso el concepto de poltica de vivienda
usado fue el "programas o proyectos residenciales". Posteriormente, a partir de los
aos sesenta, se tiene una poltica de vivienda que se generaliza por Latinoamrica,
gracias a la difusin de los postulados y recursos provenientes de la Alianza Para el
Progreso.
Es una propuesta de un esquema de financiamiento que capta el ahorro interno, a
travs del sistema privado, cooperativo y mutual, as como del sector pblico (Banco
Ecuatoriano de la Vivienda y del Instituto Ecuatoriano de Seguridad Social). Se
establece un sistema de ajuste monetario por indexacin y un esquema de subsidios
cruzados a la oferta. Es una propuesta de poltica que tiene como eje principal la
intervencin directa del Estado, mediante la produccin y promocin de unidades
residenciales, para lo cual se crea la Junta Nacional de la Vivienda.
A partir del ao noventa hay un viraje importante en el diseo de las polticas,
sustentada en la experiencia chilena. La propuesta se formula en un contexto de
transicin de una economa cerrada, liderada por el Estado, hacia otra centrada en el
mercado. En este marco, los sectores pblico y privado tienden a cambiar sus roles
tradicionales: el Estado deja de ser constructor inmobiliario y prestamista final, y el
sector empresarial privado crea nuevas instituciones integradas al mercado de
capitales, para captar ahorro interno y distribuir los recursos. De esta manera, el
Estado pasa de constructor y promotor a cumplir tareas de regulacin. En este
contexto, se sustituye la banca estatal unipropsito (tipo Banco Ecuatoriano de la
Vivienda) por la banca privada comercial multipropsito.
El financiamiento habitacional surge de una triple consideracin: primero, el Estado
provee un subsidio directo a la demanda, a travs de criterios objetivos y medibles
que se sustentan en conceptos de focalizacin de la pobreza. La propuesta se
sustenta en un cambio en el criterio de la entrega de subsidios: se transita del
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subsidio cruzado y a la oferta, a uno que privilegia la demanda. Segundo, el sector
privado otorga crditos a travs de mltiples entidades y mecanismos. Y, tercero, el
usuario que aporta con el ahorro propio2.
En el Ecuador estamos en la antesala de este segundo modelo. Desde la poca del
presidente Durn Balln se pretendi impulsar este modelo, habindose concretado
algunas acciones especficas, pero sin que se lo implemente totalmente. Hoy, queda
la impresin, que nos encontramos a la deriva y que no existe una propuesta
especfica. Esto obliga al nuevo Gobierno a retomar el tema, y para ello debe
entenderlo como un problema nacional, que involucra a la sociedad y al Estado. Es
parte de las polticas territoriales, sociales y econmicas. Que es un componente
esencial del desarrollo econmico y social, urbano y rural del pas. Y debe ser una
poltica de Estado, donde exista una cooperacin entre lo pblico y lo privado. Siendo
esto una razn del proyecto de investigacin.
1.7. IDEA A DEFENDER
1.7.1. Idea a defender
1) Al utilizar un hormign de baja densidad se lograra obtener una vivienda a
menor costo.
2) El empleo de hormign de baja densidad en la vivienda de inters social
permitirn a la comunidad mejores niveles de vida.
1.7.2. Variable Independiente
Hormign de Baja Densidad.
2 El problema de la vivienda del Ecuador. Fernando Carrin M. [email protected]
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1.7.3. Variable Dependiente
-Costo de vivienda.
-Nivel de vida de los habitantes.
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CAPITULO II
2. MARCO TEORICO
2.1 El Hormign.
Definicin.-Es una masa moldeable formada por 2 compuesto como son los
agregados (ripio y arena) y la pasta (agua + cemento), posee propiedades tanto en
estado fresco como en el endurecido.
En el estado fresco se lo puede manipular y formar distintas figuras o elementos
como columnas, vigas, losas, muros etc. Las propiedades que presenta en este
estado son la trabajabilidad, cohesin, plasticidad.
Una vez endurecido ya no se lo puede manipular, presenta propiedades como
resistencia a la compresin, durabilidad (ataque de agentes externos como sulfatos,
cidos, etc.), y permeabilidad, siendo ste resistente al fuego, buen agente acstico y
trmico.
CLASES DE HORMIGONES
1. Hormigones livianos
2. Hormigones con fibras
3. Hormigones con polmeros
4. Hormigones proyectados
5. Hormigones de alta resistencia3
2.1.1. Hormigones livianos.-Estos tipos de hormigones son ms livianos que los
hormigones convencionales o normales, debido a que su densidad es menor, esto
se debe a la presencia de vacos o poros que presenta los agregados, la cual se ve
3 Diccionario de la construccin.
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reflejado en la mezcla, o en su composicin esto hace que pierda peso, pero a
cambio de esto pierde resistencia por la presencia de poros o vacos, en muchos
casos la resistencia no es la condicin ms importante por lo que esto se ve
compensado con el peso propio de este hormign.
Este hormign no requiere de tanta compactacin por lo que la vibracin se le hace
en periodos cortos, debido a que la pasta de cemento tiende a separase o
escaparse.
El uso de estos hormigones depende de la economa y del tipo de obra que se vaya
a realizar.
2.1.2. Hormigones con fibras.-Son hormigones normales hecho con cemento los
mismos que se los mezcla con las fibras discontinuas para formar este tipo de
hormign.
Este tipo de fibras puede ser natural o artificial, la cual hace el reforzamiento de
mezcla o masa del cemento con el fin de incrementar su resistencia a la traccin
(tensin) la misma que retarda el aumento de las grietas y a su vez aumenta la
dureza, la misma que transmite el esfuerzo a travs de la seccin agrietada. Este
refuerzo de las fibras da una mayor resistencia al impacto y mejora la resistencia a
la fatiga ya que disminuye la contraccin por fraguado.
El tipo de fibras utilizadas en el hormign de esta clase son las de vidrio, acero, y de
polipropileno por otro lado la de carbono y Aramida.
Las proporcionalidades de las fibras que se usan en el hormign van del 1 al 5% por
el volumen, por lo tanto las propiedades tiene que ser muy altas a la de la matriz.
2.1.3. Hormigones con polmeros.-Son hormigones que se forman por la
polimerizacin de un monmero combinado con los agregados a temperatura
ambiente. Al adicionarle silane al sistema monmero el mismo acta como acoplador
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y esto incrementa la adherencia entre las superficies de contacto del polmero con
el agregado, y por consiguiente el aumento de resistencia del compuesto.
Hay que tener cuidado con los agregados que se utilicen en este hormign, los
mismo que debe tener bajo contenido de humedad adems se debe graduar para
ser trabajable. La manera de manipularlo para el colado es igual al hormign
convencional o normal (comn). Varios de estos elementos son muy voltiles y esto
a su vez produce mezclas explosivas por lo que se debe tener precaucin y
trabajar con los equipos adecuados. Este hormign se lo ocupa en reparaciones
rpidas, como tambin en la construccin de muros pre colado reforzado con fibras,
en bloques, etc.
Los polmeros son cadenas de monmeros, que segn su estructura qumica cuenta
con diferentes propiedades y particularidades .Estos elementos tienen alto peso
molecular. Los polmeros pueden ser termoplsticos o termoestables. Los primeros
cuentan con cadenas largas, lineales y paralelas que no se unen transversalmente y
presentan propiedades evidentes antes cambios de temperatura. Los termoestables
tienen cadenas orientadas al azar que si se enlazan transversalmente y no muestran
variaciones ante los cambios de temperatura.4
2.1.4. Hormigones proyectados.- Estos hormigones se los enva por mangueras
que son proyectadas con compresin a gran velocidad contra la superficie. La
compactacin del material depende de la presin del chorro de cada manguera
porque hace la compactacin con el elemento. Esta fuerza de presin del chorro
permite que el hormign permanezca en cualquier posicin.
Este hormign es apto para obras con secciones finas y ligeramente reforzadas
como bvedas o techos, cubiertas de tneles. Tambin se lo emplea para
4 Diccionario de la construccin.
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12
reparaciones de hormigones convencionales deteriorados, estabilizacin de taludes
de rocas, etc.
La capa de hormign proyectado va hasta 10 cm. de espesor por lo tanto no se hace
uso de encofrado, el uso de cemento es ms elevado debido a esto aumentan los
costos, as como tambin el valor equipos y personal capacitados.
Dando lugar a que este hormign sea ms caro, comparado con el hormign
convencional.
La fuerza del chorro es la que produce la compactacin, y la estructura qumica
posee varias propiedades as como particularidades, estos materiales son inertes, el
mdulo elasticidad es bajo pero con un flujo plstico alto, y este sera el
inconveniente principal.
2.1.5. Hormigones de alta resistencia.-Con este tipo de hormign podemos reducir
las secciones de los elementos estructurales y esto nos beneficiaria
econmicamente, este hormign presenta buena resistencia a la compresin y el
mdulo de elasticidad es mayor y las deformaciones presentes son menores.
Para disear este tipo de hormign, se debe seleccionar materiales de buena
calidad, como por ejemplo los agregados por ser los elementos que dan la
resistencia, as como tambin los tamaos del mismo.
2.2 COMPONENTES DEL HORMIGON
El hormign est compuesto en las siguientes proporciones:
Cemento de (6 a 15) %
Agua de (15 a 21) %
Aire de (0,5 a 3,5) %
Agregados de (57 a 80) %.
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13
Otra proporcin del hormign por volumen es la siguiente.
5%: Aire atrapado.
10%: Cemento.
15%: Agua.
70%: Arena y grava (agregados o ridos). Del 100% de agregados, normalmente
40% es arena y el 60% grava o agregado de mayor tamao que la arena.
2.2.1 LOS AGREGADOS.
2.2.1.1 Funcin.-Los agregados cumplen diferentes funciones en el hormign, las
mismas que son ocupar el mayor volumen posible, as como tambin darle
resistencia, etc.
2.2.1.2 Clasificacin de los agregados segn su dimetro.
Cantos: Dimetro mayor a 10 cm.
Grava: Entre 3 y 10 cm. de dimetro.
Gravilla: Entre 0,5 y 3cm. de dimetro.
Arena: Entre 0,1 y 5 mm. de dimetro.
Finos: Partculas menores de 0,1mm. de dimetro.
Para la arena, existen las siguientes distinciones:
Arena fina: Partculas entre 0,1 y 0,5 mm. de dimetro.
Arena media: Granos 0,5 y 2 mm. de dimetro.
Arena gruesa: Granos entre 2 y 5 mm. de dimetro.
2.2.1. Propiedades fsicas y mecnicas de los agregados
Agregado grueso.-Es todo lo que queda retenido en el tamiz No 4.
Agregado fino.-Es todo lo que pasa el tamiz No. 4.
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Ensayos en los agregados.
Granulometra.-Es la distribucin de las partculas por tamaos de los agregados
tanto gruesos como finos (ripio, arena), la misma que se determina con el uso de la
torre de tamices de una muestra del material en donde las partculas del mismo
deben tener un % de gradacin, garantizndonos, el equilibrio en tamao para el
ripio como tambin en la arena, su composicin y la resistencia del hormign a futuro
fabricado con esa mezcla.
Se debe evitar tamaos uniforme de las partculas, para as lograr una combinacin
perfecta entre el ripio y la arena.
Dentro de la granulometra se podemos citar 2 aspectos importantes, como son:
Material bien gradado, el mismo que presenta buena trabajabilidad, compactacin,
resistencia y sobre todo economa en la mezcla.
Uniformidad, se presenta con porosidad, segregacin, mala resistencia, por ende se
convierte en una mezcla antieconmica.
Con el anlisis granulomtrico, obtenemos la siguiente informacin.
a. Tamao Nominal Mximo (TNM).- Se lo distingue en el agregado grueso y
corresponde al tamao de tamiz del cual se retiene el 10% o ms del
agregado, siendo este el tamao predomnate de las partculas de este
material.
b. Mdulo de finura.- Representa un promedio de los tamaos del material
retenido, por lo siguientes tamices para el agregado fino, su valor vara entre
el 2 hasta 3,2 y para el agregado grueso su valor ser superior a 3,2.
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15
Una vez conocido el mdulo de finura, se podr determinar la clase de hormign, la
cantidad de pasta que se utilizara, as como tambin la trabajabilidad del mismo.
Si el agregado no tiene una buena granulometra, hay que corregir los defectos, que
en l se presente, sea este el exceso de material tanto fino como grueso, a travs de
una combinacin, que pueda determinar la densidad mxima en la mezcla de arena y
ripio, de modo que cumpla con los parmetros granulomtricos establecida en las
normas.5
Ensayo o Prueba de Abrasin.- Sirve para ver la resistencia al desgaste del
agregado grueso (ripio), este ensayo se lo hace en la mquina de los ngeles,
consiste en poner 5000 gr. de ripio en dicho equipo y hacerlo girar 500 revoluciones,
luego sacamos este material, se lo hace pasar por el tamiz No 12, con esto
podremos calificar al material, ya que el mismo es muy importante, para ver la
calidad del hormign en resistencia y tambin saber si el agregado es apto para
fabricar mezclas.
Contenido orgnico.- Se coloca a la arena en un recipiente de 400 cm3, llenndolo
hasta la mitad, seguido a esto se le coloca una solucin que consiste en un 3% de
soda custica (NaOH), disuelta en agua. Se deja en reposo, al da siguiente se ve el
resultado, que consiste en ver la coloracin de la solucin, transparente es
aceptable, caso contrario si se presentara de otro color (oscura), contiene materia
orgnica, y por ende no se puede hacer uso de la misma.
Ensayo de Colorimetra o Materia orgnica.-La materia orgnica (desechos de
animales y plantas) que contienen los agregados, producen reacciones qumicas
con el cemento, perjudiciales para la elaboracin del hormign, en lo posible se debe
tener cuidado al utilizarse materiales que se obtienen de los ros.
Para comprobar si el agregado fino, tiene alguna materia orgnica, se hace la
prueba de colorimetra, la cual consiste en colocar una muestra de
5 www.unilibresoc.edu.co/mecsuelos/htm/cap4/41.htm
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16
arena(representativa), en una solucin de hidrxido de sodio al 3%, la misma que se
la deja reposar 24 horas, al siguiente da procedemos a ver su tonalidad o coloracin,
con lo cual procedemos a calificar el agregado fino, mientras ms oscuro es la
tonalidad(marrn oscuro),nos indica que ese material tiene una alto contenido de
materia orgnica, por lo tanto no hacer uso de dicho material.
Pero si el color no es muy oscuro (amarillento beis), nos indica que se puede usar
ese material previo a un lavado para el diseo de mezcla.
El color claro (transparente), quiere decir que ese material est en buenas
condiciones, que no tiene materia orgnica alguna, y es el ms ptimo para la
fabricacin de hormigones
Arcillas u otros materiales finos.-La resistencia del hormign va a tener incidencia
directa a partir de la adherencia, que presentan los agregados con la pasta agua-
cemento, cuando los materiales finos presenten arcillas, y esto hace que no halla
buena ligazn (adherencia), por lo cual se crean zonas dbiles o quedan poros,
dejando fallas a futuros, afectando directamente al hormign endurecido.
Sustancia nocivas o contaminadas salinas.-Esto sucede al obtener arenas de
mar, hay que lavar previamente a dicho material, con el propsito de eliminar la sal
contenida en el agregado fino, ya que al secarse la sal produce un hinchamiento
(aumenta el volumen), y esto hace aumentar la cantidad de mortero lo cual es
innecesario, produciendo fisuraciones (figuraciones) y a afectando las armaduras.
lcali-agregado.-Algunos agregados contienen demasiada slice, las mismas que al
entrar en contacto con el cemento, producen reacciones, como hinchamiento y
pueden ser incontenibles, agrietamiento adems de fisuras en la pasta.
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2.2.2. Caractersticas y composicin de los agregados.
La forma de las partculas de un agregado es una de las propiedades ms importante
la cual depende de su origen y de la forma de obtencin, se clasifican en partculas
redondeadas, angulares y alargadas.
La forma y textura de estas partculas influyen mucho en las propiedades del
hormign fresco, ms que en el endurecido.
Requieren mayor cantidad de agua el ripio, que las partculas de canto rodado, as
como tambin ms cantidad de cemento, para tener una buena trabajabilidad.
Forma del material.-Se recomienda que no tengan aristas alargadas o ngulos vivos
(puntiagudos), debido a que se requiere de una mayor rea para recubrir as como
tambin ms cantidad de pasta agua-cemento, y esto hace que disminuya la
resistencia del hormign y suba el costo del mismo.
Los cantos rodados por tener una forma redondeada de sus partculas, requiere de
menor pasta agua cemento y tambin son ms trabajables o manejables y esto
representa economa en nuestro hormigones, pero la resistencia obtenida es menor,
comparada con la del material triturado.
Textura.-Es el aspecto que presenta el material en su superficie exterior, la misma
que puede ser lisa, spera, granular o porosa (panal).
Superficie lisa.-Generalmente son partculas desgastadas por el agua, o por la
rotura de las rocas laminadas, se lo usa en hormigones de resistencia baja, ya que
su textura no garantizara una buena adherencia entre las partculas y la pasta agua-
cemento.
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Superficie granular.-Son partculas que muestran fracturas de grano redondeado o
menos uniforme, una forma de reconocerlo es a travs del tacto, ya que son
elementos ligeramente duros.
Superficie spera.- Se inician en la fracturacin de la roca de grano fino, y es
fcilmente identificable, ya que contienen componentes cristalinos.
Se recomienda utilizar materiales con esta superficie, por que garantizan una buena
adherencia en los hormigones.
Textura de panal.-Son elementos que a simple vista se les ve las cavidades, a ms
de presentar poros, no son recomendables para la fabricacin de hormigones,
porque necesitan de una mayor cantidad de pasta agua-cemento, para as garantizar
su adherencia.
Color de los agregados.
El ripio de color azul plomizo, es de buena calidad y es recomendable para la
fabricacin de hormigones.
El ripio de color gris negro (andesita), tambin se lo recomienda para hacer
hormigones.
El ripio de color rojizo o caf, no es recomendable para la fabricacin de hormigones,
debido que al entrar en contacto con la pasta agua-cemento, provoca una oxidacin
de su componentes perjudicando a la estructura de hormign.
Densidad de los agregados.-Es la relacin de la masa dividida para su volumen
que ocupa la misma.
En los agregados se tiene las siguientes densidades.
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Densidad aparente (peso unitario).- Es la relacin de la masa del agregado
dividida para su volumen unitario, incluidos los poros y vacos del mismo.
Podemos determinar esta densidad en estado suelto o compactado.
En estado suelto, este valor nos permite determinar los volmenes con el que el
proveedor entrega el material en obra.
En estado compactado, permite establecer los volmenes requeridos del material,
para el diseo de mezcla, mediante los mtodos volumtricos.
Densidad global.- Se denomina a la relacin que existe entre la masa del agregado
en cierto estado de humedad denominado SSS (saturado con la superficie seca),
dividido para el volumen del material.
Capacidad de absorcin y contenido de humedad.
Hay que conocer los estados en los que se encuentra los agregados con su
contenido de agua, para darle definicin o conceptos a cada una de ellos.
Partculas secas.-Es toda aquella partcula que no contiene humedad, y esto se
logra secndola al horno.
Partculas secas al aire.-Una partcula seca al aire es la que presenta, un aspecto
seco mate y deja un huella de polvo en la mano al manipularlo, y la forma ms rpida
de reconocerla es que en su superficie queda agua libre.
Partculas hmedas.-Las partculas presentan un aspecto semibrillante y la mano
queda mojada al tocarlas.
Es decir hay adherencia en la arena, al apretarla suavemente y as se forman
grumos.
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Partculas saturadas.- Es un caso excepcional, ya que esto se logra obtener con
materiales que han estado sumergido mucho tiempo en agua, sin haber sido
escurrido.
La Capacidad de Absorcin (C.A).-Es la mxima cantidad de agua, expresada en
porcentajes, que las partculas pueden absorber, desde el estado de partculas secas
hasta llegar al estado SSS.
Contenido de humedad.-Se expresa como la cantidad de agua en %, que presenta
el agregado en cualquier momento.
2.2.2 EL CEMENTO
Introduccin
El cemento es un material aglutinante que presenta propiedades de adherencia y
cohesin, que permiten la unin de fragmento minerales entre s, formando un todo
compacto. En la construccin, se ha generalizado la utilizacin de la palabra
cemento para designar un tipo de aglutinante especfico que se denomina Cemento
Portland, siendo este el ms comn entre los cementos.6
El cemento para la fabricacin del hormign, debe cumplir con una serie de normas y
especificaciones, las mismas que le permite clasificarse de acuerdo al tipo de
cemento.
Este componente es el ms costoso para la fabricacin del hormign, porque de l
depende la economa del hormign y de las construcciones en general, debiendo
6 Tecnologa del concreto
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21
tener mucho cuidado en su diseo, para que sea el ms ptimo posible y no
desperdiciarlo en el mezclado.
Composicin del cemento:
La composicin bsica del cemento es de 4 elementos qumicos principales, en un
90%, Y el restante 10% es del yeso y puzolanas.
a) Silicato triclcico (C3S).-Este compuesto es el responsable de la resistencia
del hormign a muy temprana edad es decir desde el primer momento que se
inicia el fraguado o la fundicin hasta los 28 das.
b) Silicato diclcico (C2S).-Este compuesto es el responsable de la resistencia
del hormign pasado los 28 das, es decir presenta resistencia a largo plazo
por lo general es (hasta 1 ao).
c) Aluminato triclcico (C3A).-Este compuesto no da resistencia al hormign,
pero es el que genera calor de hidratacin es decir es el que regula la
temperatura de fraguado.
d) Ferro aluminato tetraclcico (C4Af).-Este compuesto aporta en pequeas
escala a la resistencia del hormign, cuando el mismo alcanzo el tiempo de
90 das (a largo plazo se adquiere la resistencia).
e) Yeso.-Es que regula el tiempo de fraguado del cemento.
f) Puzolanas.-Sirve para contrarrestar los agentes nocivos que atacan al
hormign.
2.2.3 CARACTERISTICAS DEL CEMENTO O PROPIEDADES MECANICAS.
La finura.-El grado de finura de un cemento, representa la calidad del mismo, debido
a que mientras ms fino sea, desarrollan mejor sus componentes y la penetracin
del agua favorece directamente en la resistencia, para certificar la finura del
cemento para uso estructural es recomendable que el porcentaje retenido en el tamiz
n.100, no sea mayor a 5%.
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22
Consistencia normal.-Se trata de determinar la cantidad de agua, de la pasta de
cemento, para que la misma no sea seca ni fluida, se lo expresa en porcentaje, con
respecto al peso, este valor debe estar entre 20 y 30%.
El valor del porcentaje, no garantiza la calidad del cemento, ms bien permite
obtener informacin de referencia.
El fraguado.-Es el proceso que sufre la pasta, para cambiar de su estado plstico, al
endurecido (solido),debido a la reaccin qumica del cemento con el agua, para el
mercado local, los tiempos de inicio del fraguado duran de 1 a 4 horas, y la
terminacin del mismo es de 5 a 10 horas.
La resistencia.-Esta resistencia del cemento es bsica, la misma sirve como
requisito, para el uso de hormigones, para determinarla se elaboran morteros, con
proporciones adecuadas para fabricar moldes cbicos de 15 cm, de aristas luego se
someten a ensayos de compresin a los 7 das, no deben ser menor a 150 kg/cm2 y
a los 28 das no deber ser menor de 250 kg/cm2.
Densidad del cemento.-Es una informacin necesaria y obligatoria, ya que la misma
nos permite tener la relacin masa/volumen, cuya densidad vara de 3 a 3,15 kg/dm3.
Tabla I. Tipos de cemento portland segn su norma ASTM C-150
Tipo I Normal
Tipo IA Normal, inclusor de aire
Tipo II De resistencia moderada a los sulfatos
Tipo IIA De resistencia a los sulfatos, inclusor de air de
Tipo III De alta resistencia a edad temprana
Tipo IIIA De alta resistencia a edad temprana, inclusor de aire
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23
2.2.4 AGUA PARA LA ELABORACION DEL HORMIGON.
Generalmente el agua apta para el diseo del hormign, es la misma que se
emplea para consumo humano.
Prcticamente cualquier agua natural que sea potable y la misma no presentara un
olor fuerte y sabor desagradable, se la puede usar como agua de amasado o
mezclado para el diseo del hormign, tambin se pueden utilizar aguas que no sean
potables, siempre y cuando no sean nocivas para la fabricacin de la mezcla
(hormign), como el agua de pozo (cubo de agua), manantial, sequia, etc.
El exceso de impurezas en el agua de mezclado, puede afectar no solo el tiempo de
fraguado y la resistencia del hormign, sino que tambin causara eflorescencia,
manchado, corrosin del refuerzo, y le afectara en la durabilidad del hormign y su
estructura.
La funcin del agua es hacer la reaccin qumica con el cemento es decir, la que
hidrata a dichas partculas, por lo que su uso es tan importante as como tambin la
calidad de la misma.
El agua es un ingrediente fundamental en la elaboracin de hormign y mortero
debido a que desempea una funcin importante en estado fresco y endurecido. Por
qu es la que hace la reaccin con el cemento, para que el mismo pueda fraguar.
Agua de lavado de agregados.-es utilizada durante el proceso de trituracin
para retirar impurezas y exceso de finos en el material.
Agua de mezclado.-esta agua se la pone junto con los agregados y el
cemento para hacer el hormign.
Agua de curado.-es la misma agua que sirve para hacer el hormign, la cual
se le coloca sobre las superficie (losas y paredes construidas recientemente) a
curar7
7 PCA (Asociacin del cemento portland)
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24
2.3 DISEO DE MEZCLAS.
El principal objetivo del diseo de hormign es la hacer la combinacin con los
componentes lo ms practico posible en el diseo de la mezcla y a su vez nos
permita el menor costo posible, pero con resultados positivos en la produccin del
hormign.
Existen muchos mtodos de diseo de hormign, pero para esta investigacin citares
los siguientes:
1. Mtodo PCA de diseo de hormign.
2. Mtodo F.K.ANTIA de diseo de hormign.
3. Mtodo de diseo ACI.
2.3.1. Mtodo PCA de diseo de hormign.
Este mtodo creado por la Asociacin de Cemento Portland (PCA), con sede en
Illinois (EE-UU).Es una organizacin de compaas de cemento cuya misin es
mejorar y extender el uso del cemento portland y del concreto, a travs del desarrollo
de mercado, la ingeniera, la investigacin, la educacin y el trabajo pblico.
Este mtodo consiste en el proporcionamiento (dosificacin) de la mezclas se refiere
al proceso de determinacin de las cantidades de los ingredientes del concreto,
usando materiales locales, para que se logren las caractersticas especificadas. Un
hormign adecuadamente proporcionado debe presentar las siguientes cualidades:
Trabajabilidad aceptable del hormign fresco.
Durabilidad, resistencia y apariencia uniforme del hormign endurecido.
Economa.
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Es importante el entendimiento de los principios bsicos del diseo de mezcla, tales
como los clculos usados para establecer las proporciones de la mezcla.8
2.3.2. Mtodo F.K.ANTIA de diseo de hormign.
Este mtodo de diseo de hormign fue estudiado y diseado por un investigador
brasileiro, y es usado para fabricar mezclas con materiales que no se ajustan dentro
del diagrama de las curvas granulomtricas, y a los dems requerimientos como son
mdulo de finura, densidad, abrasin etc. Ya que dicho mtodo no es muy estricto
como los dems mtodos existente. Donde los agregados (materiales) no se los
puede desperdiciar o eliminar porque esto sera gasto y desperdicio de materiales,
este mtodo est diseado en base a los mtodos ACI, PCA, y a las distintas normas
internacionales de diseo de hormign, como son ASTM, ACI. etc.
2.3.3. Mtodo de diseo ACI.
El mtodo ACI es el ms conocido y ampliamente usado. Se fundamenta en el
principio bsico de la relacin agua/cemento desarrollado por Abrams. Consiste en
seguir en forma ordenada una secuencia de pasos y determinar la cantidad de cada
material en peso y en volumen, para 1 m3 de hormign.9
Para aplicar este mtodo se debe tomar en cuenta todas las normas que sirven para
hacer el diseo del hormign ya que con ellos podremos conocer las propiedades de
los materiales componente del hormign comenzando con la granulometra, la misma
que sirve para sacar los mdulos de finura, y as se continua sacando el contenido
de humedad, peso especfico y densidad relativa, adems de estos antecedentes se
debe analizar la arena(prueba de colorimetra),abrasin del ripio(desgaste) que son
datos bsicos y elementales que sirven para hacer la dosificacin para luego hacer el
diseo del hormign.
8 *Diseo y control de mezclas de concreto (PCA) Pag.185, Cap.9 9 Tecnologa del concreto Tomo 1 pag.187
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26
Fuente: Cuadro tomado Tecnologa del hormign. Tomo 1. Pg. 186.
Elegir el tamao mximo nominal (TNM)
Estimar el contenido de aire
Estimar la cantidad de agua de mezclado
Estimar la relacin agua/cemento(a/c)
Calcular el contenido de cemento
Verificar si los agregados cumplen las recomendaciones
Granulomtricas NTC 174
Estimar el contenido de
agregado grueso
Optimizar la
granulometra
Estimar el contenido de
agregado fino
Estimar el contenido de
grava y arena
Ajustar la cantidad de agua por el contenido de humedad del agregado
Ajustar la mezcla de prueba
Pasos para hacer la dosificacin de mezcla (Mtodo ACI)
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2.4 HORMIGON DE BAJA DENSIDAD
Definicin.-Son hormigones normales que al mezclarlo con materiales livianos como
la piedra pmez, el poliestireno, cascara de arroz, etc. toma el nombre de
hormigones livianos, el proceso de elaboracin es ms rpido que el hormign
convencional.
El hormign liviano fue clasificado e identificado durante mucho tiempo por la
densidad que este presenta, debido a que esta es inferior a 2200 kg/m3, que es la
densidad de los hormigones convencional.
Su peso flucta entre los 300 y 1900 kg/m3, comparado con el peso de hormign
normal, vemos que hay una diferencia del 30% ms o menos en carga muerta, y esto
hace que cada da haya mayor inters de este producto.
Este tipo de hormigones presenta bondades y caractersticas especiales.
Caractersticas de los hormigones alivianados.
Contra el fuego presenta mayor resistencia, que los hormigones convencionales, la
conductividad trmica es muy baja, de manera que esto le da mayor estabilidad
frente a las elevadas temperaturas, la elasticidad que posee ayuda a que los
choques trmicos disminuyan o se reduzcan, a igual de resistencia los hormigones
de baja densidad protegen las armaduras y as como tambin aumenta la
capacidad resistente a largos tiempos, que los hormigones convencionales.
Permite disminuir a los elementos estructurales, como son: losas, columnas, vigas,
paredes, etc. por lo cual se reducir el peso que recibe la cimentacin.
Lo ms importante en el uso de este hormign liviano, es el costo.
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Ventajas
a. Es ms durable.
b. La compactacin no es requerida.
c. Buena trabajabilidad.
d. Es apto en general para pretensado, como cascarones, y para edificio de
pequeas y grandes alturas.
e. Los acabados son ms rpidos.
Desventajas
a. Es ms caro.
b. Presenta una baja resistencia a la abrasin.
c. Requiere tener mayor precaucin al mezclarlo, moldearlo y colocarlo.
d. Por la porosidad que presenta puede corroerse el acero, pero esto se
compensa al aumentar dicho recubrimiento.
e. En la relacin agua/cemento, no hay como determinar el grado de
incidencia, debido a que absorbe demasiada agua.
Clasificacin segn su uso:
a. Hormign liviano estructural: Para clasificar este hormign se lo hace de
acuerdo a su resistencia mnima, ya que su densidad en estado seco no
sobrepasa los 1840 kg/m3.
b. Hormign aislante: Este tipo de hormign se lo clasifica en relacin de su
coeficiente de conductividad trmica, el mismo que no debe sobrepasar los
0,3 J/m2/ s oC/m ya que esta densidad es ms baja que las de los
hormigones convencionales.
c. Este hormign se lo utiliza bastante en obras de mampostera de
paredes grandes y pequeas de viviendas.
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29
Hormigones ligeros con ridos livianos.
En la fabricacin de estos hormigones se utiliza agregados finos y gruesos, livianos,
por lo que deben cumplir con ciertas normas y condiciones para la elaboracin de
este hormign, cuando se requiera que el hormign alcance la resistencia deseada,
as como tambin las caractersticas especificadas, como por ejemplo la densidad,
generalmente se puede reemplazar el agregado fino(arena), tanto parcial como
totalmente, por otro tipo de agregado fino que debe ser natural, que tengan igual o
menor densidad, que cumplan con todo lo especificado.
Naturales
a. Piedra pmez: es de color claro, vidrio volcnico parecido a una espuma.
No son dbiles estructuralmente y proporcionan un concreto con densidad
de entre 700 a 1400 kg/m3.Tienen caractersticas aislantes buenas pero
gran contraccin y absorcin.
b. Escoria: es una roca vidriosa vesicular, parecida a las cenizas industriales.
El hormign que forma es similar al de la piedra pmez.
c. Cenizas volcnicas:
Artificiales: se clasifican de acuerdo al material base y el mtodo de
fabricacin.
Agregados producidos por aplicacin de calor para expandir la pizarra,
arcilla, esquito, la pizarra diatomcea, perlita, obsidiana y vermiculita.10
10 Construccin - Wikipedia, la enciclopedia libre es.wikipedia.org/wiki/Construccin
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30
2.4 FUNDAMENTO LEGAL
Norma ASTM C143.- Asentamiento.
ALCANCE
Este mtodo cubre la determinacin del asentamiento del hormign tanto en el
laboratorio como en el campo. Consiste en colocar una muestra de hormign recin
mezclado (se compacta por varillado) dentro de un molde en forma de cono
truncado. El molde se levanta, y se deja que el hormign se desplome. Se mide la
distancia vertical al centro desplazando y se registra el valor del asentamiento del
hormign.
Norma NTE INEN 157.- C consistencia normal.
ALCANCE
Este procedimiento se aplica a los cementos hidrulicos empleados en la fabricacin
de morteros y hormigones. Este ensayo permite determinar la consistencia normal
del cemento hidrulico.
Norma ASTM C131.-Resistencia a la abrasin y degradacin.
ALCANCE
El valor de la degradacin es utilizado como indicador de la calidad relativa de la
competencia de ridos y fuentes de ridos, que tiene composicin mineralgicas
similares. Los resultados obtenidos por este ensayo nos permiten realizar
comparaciones entre fuentes de diferentes origen, composicin o estructura.
Los ridos referidos en esta norma pueden ser gravas, piedras naturales, as como
otros materiales obtenidos por trituracin.
Norma ASTM D 422-547 Y C 136 - 46.-Ensayo de granulometra.
ALCANCE
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31
Este mtodo de ensayo cubre la determinacin de partculas y la distribucin del
tamao de agregado fino y gruesos por tamizado.
Algunas caractersticas de los agregados que hacen referencia a este mtodo y
contener los requisitos de calificacin incluye tanto gruesas y fracciones fina. Se
incluyen instrucciones para anlisis granulomtricos de tales agregados.
Norma ASTM C128.-Pesos especfico y absorciones de los agregados finos.
ALCANCE
Esta norma describe el procedimiento de ensayo para la determinacin de gravedad
especfica bulk, gravedad especifica aparente. As como la absorcin de una
muestra de agregado fino a una temperatura establecida de 23 o C/73.4 oF, despus
de 24 horas sumergidas en el agua. La gravedad especifica bulk en base al peso de
la superficie saturada superficialmente seca de la muestra de ensayo y la absorcin
superficialmente seca.
NORMA ASTM C 29/C 29M 97.- Mtodo de Ensayo Normalizado para determinar
la densidad aparente ("peso unitario) e ndice de Huecos en los ridos.
ALCANCE
Este mtodo de ensayo permite determinar la densidad aparente ("peso unitario") de
un rido tanto en su condicin compactada o suelta y calcular los huecos entre las
partculas en los ridos finos, gruesos o mezclas de ridos, basada en la misma
determinacin. Este mtodo se aplica a los ridos que no exceden las 5 pulg 125
mm de tamao mximo nominal.
Norma ASTM C 40-99.-Metodo de prueba estndar para impurezas orgnicas.
ALCANCE.
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32
Este mtodo de ensayo presenta dos procedimientos para realizar una determinacin
de la presencia de impurezas orgnicas perjudiciales en los ridos finos que se
emplearn en el cemento hidrulico para mortero u hormign. Uno de los
procedimientos utiliza una solucin de color estndar y el otro, un vidrio de color
estndar.
Mtodo ASTM C127.-Pesos especficos y absorciones de los agregados gruesos
ALCANCE
Este mtodo de ensayo cubre la determinacin de la densidad promedio de una
cantidad de partculas de agregado grueso (no incluyendo el volumen de vacos
entre las partculas), la densidad relativa (gravedad especifica), y la absorcin del
agregado grueso. Dependiendo del procedimiento usado, la densidad (kg/m3,
lb/pie3) es expresado como secado al horno (SH), saturado superficialmente seco
(SSS), o como densidad aparente. De igual forma, la densidad relativa (gravedad
especifica) una cantidad sin dimensiones, es expresada como SH, SS, o como
densidad relativa aparente (gravedad especifica aparente).La densidad SH y
densidad relativa son determinadas despus de secar el agregado. La densidad SS,
densidad relativa SS, y absorcin son determinadas despus de saturar el agregado
en agua para una duracin prescrita.11
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-
33
CAPITULO III
3. METODOLOGIA DE LA INVESTIGACION.
3.1 Antecedentes:
A partir de los ensayos de laboratorio realizados por el investigador; en los cuales se
elabora una muestra de prueba (1) con los materiales de acuerdo a la siguiente
dosificacin.
Tabla II. Dosificacin de hormign
AGUA CEMENTO ARENA RIPIO
DOSIFICACION AL PESO 0,56 1,00 1,61 4,26
CANTIDAD KG 181 323 520 1378
Tabla III. Cantidades en peso para 9 cilindros
Mezcla
No
Agua(W)
ml
Cemento(C)
gr
Arena(A)
gr
Ripio(R)
(85%)
gr
Piedra pmez
(15%)
Gr
M1 8811 15741 25335 57053,70 10068,30
Se obtuvo un cilindro de masa especfica (11500 gr), y su resistencia a la
compresin a los 28 das fue de 184,48 kg/cm2; se desea corregir las propiedades de
los agregados, (la granulometra, mdulo de finura, densidad aparente, contenido de
humedad y capacidad de absorcin); mejorar la relacin agua/cemento (0,56); hasta
lograr encontrar la mezcla ideal que cumpla con el objetivo de la investigacin
diseo de hormign de baja densidad y alta resistencia.
-
34
3.2 Delimitacin.
3.2.1 Delimitacin Espacial.
La investigacin se realizara en los laboratorios de GEOSOIL Ca. Ltda. Ecuador de
la ciudad de Quito, provincia de Pichincha, siendo el motivo de este estudio diseo
de hormign de baja densidad y alta resistencia.
El laboratorio cuenta con todos los equipos necesarios y ptimos para realizar los
ensayos previos en los componentes y luego el diseo del hormign.
3.2.2 Delimitacin Temporal.
La investigacin se la realizo en los meses de septiembre-octubre-noviembre, debido
a la disponibilidad de los equipos e instrumentos del laboratorio y poder cumplir con
el tiempo reglamentario de la investigacin.
3.2.3 Enfoque de la Investigacin.
La investigacin tiene un enfoque de carcter cualitativo y cuantitativo.
Cualitativo por que los resultados fueron procesados con anlisis interpretaciones
crticas, de los materiales hasta que sean apropiados para usarse en hormigones.
Se observ en el laboratorio las propiedades del hormign fresco.
Cuantitativo por que los resultados de las propiedades del hormign endurecido
fueron medidos y valorados mediante ensayos y se verifico de manera estadstica los
objetivos de la investigacin.
-
35
3.3 Tipo de Investigacin.
El trabajo tiene 2 etapas que son:
Investigacin bibliogrfica y documental.
Investigacin experimental.
3.3.1 Investigacin bibliogrfica y documental.
El trabajo de grado tiene modalidad bibliogrfica y de recopilacin de informacin en
documentos existente, que se usaron como gua para el desarrollo de la
investigacin, como libros, revistas, cursos, internet, otros.
3.3.2 Investigacin Experimental.
Tomando en cuenta que se someter a variaciones en la dosificacin de los
materiales; para luego verificar las propiedades tanto en estado fresco como
endurecido del hormign. Se tiene un trabajo experimental de comprobacin de los
resultados esperados (baja densidad vs alta resistencia).
3.4 Poblacin y Muestra.
Se establecieron 3 mezclas de prueba para investigar cul de las diferentes
combinaciones nos da los mejores resultados.
Para determinar las muestras de prueba, se procede a subdividir las posibles
dosificaciones del agregado grueso y piedra pmez en combinaciones de:
-
36
DOSIFICACIN AL PESO PARA 9 CILINDROS
HORMIGON DE BAJA DENSIDAD ESTRUCTURAL
fc = 210 Kg/ cm2
Tabla IV. Dosificacin al peso para 9 cilindros
MEZCLA
No
AGUA
CEMENTO
ARENA
RIPIO
90%
PIEDRA
POMEZ
10%
DIMENSIONES
DEL CILINDRO
M2 9,828lts 21843 gr 42444gr 38596gr 4288,5gr (30 x 15)cm
MEZCLA
No
AGUA
CEMENTO
ARENA
RIPIO
80%
PIEDRA
POMEZ
20%
DIMENSIONES
DEL CILINDRO
M3 9,828lts 21843 gr 42444gr 34308gr 8577gr (30 x 15)cm
MEZCLA
No
AGUA
CEMENTO
ARENA
RIPIO
60%
PIEDRA
POMEZ
40%
DIMENSIONES
DEL CILINDRO
M4 9,828lts 21843 gr 42444gr 25731gr 17154gr (30 x 15)cm
Se obtendr la densidad ptima de la combinacin del agregado grueso con la piedra
pmez, para comprobar posteriormente las propiedades del hormign tanto en su
estado fresco; como endurecido.
3.5 Tcnicas e Instrumentos.
Para el registro de la informacin obtenida en el trabajo de laboratorio se empleara la
ficha de investigacin en la cual se documentara las caractersticas de los
componentes y el hormign.
-
37
Tabla V. Ensayo de granulometra (agregado grueso)
TESIS DE GRADO DISEO DE HORMIGON DE BAJA DENSIDAD ESTRUCTURAL
FICHA No 01
PROYECTO : TESIS FECHA : 21/10/2013
UBICACIN : LABOARTORIO REALIZADO : JIMMY ALVAREZ C.
LOCALIZACIN : PUENTE 4 AUTOPISTA RUMIAHUI SOLICITADO : UIDE
MUESTRA N 1 : AGREGADO GRUESO
MINA : SAN ANTONIO
DESIGNACION DE PESO RETENIDO (gr) PORCENTAJE PORCENTAJE
TAMIZ STANDARD PARCIAL ACUMULADO RETENIDO PASANDO
3"
2 1/2
2"
1 1/2 0 0 0 100 100 100
1" 1876 1876 3 97 95 100
3/4" 6590 8466 14 86
1/2" 17642 26108 44 56 25 60
3/8" 12479 38587 65 35
No.4 15479 54066 91 9 0 10
PASA No.4 5281 5281 9
No.8 100 100 93 7 80 100
No.10 0
No.16 100 200 94 6 50 85
No.30 100 300 96 4 25 60
No.40 0
No.50 100 400 97 3 10 30
No.60
No.80
No.100 100 500 99 1 2 10
PASA No.100 72 72 99 1No.200
PASA No. 200
PESO TOTAL DE LA MUESTRA 59347 gr
PESO PASA TAMIZ No.4 POR CUARTEO 572 grMODULO DE FINURA 6,70 %
OBSERVACIONES: ENSAYO
ESPECIFICACIN M.O.P. TABLA N 803 -2.1 GRADACIN E
OBSERVACIONES: El agregado tiene exceso de particulas gruesas, se sugiere corregir la granulometria
ENSAYO DE GRANULOMETRIAMETODO A.S.T.M.: D422 - 547 Y C 136 - 46
PORCENTAJE
ESPECIFICADO
10097
86
56
35
9 7 64 3 1
100
95
25
0 0 0
100 100
60
10
5 5
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 1/2" 1" 3/4" 1/2" 3/8" No.4 No.8 No.16 No.30 No.50 No.100
PO
RC
EN
TA
JE Q
UE
PA
SA
DIAGRAMA GRANULOMETRICOABERTURA DEL TAMIZ EN PULGADAS
-
38
Tabla VI. Ensayo de granulometra (agregado fino)
TESIS DE GRADO DISEO DE HORMIGON DE BAJA DENSIDAD ESTRUCTURAL
FICHA No 02
PROYECTO : TESIS FECHA : 23/10/2013
UBICACIN : LABORATORIO REALIZADO : JIMMY ALVAREZ C.
LOCALIZACIN : PUENTE 4 AUTOPISTA RUMIAHUI SOLICITADO : UIDE
MUESTRA : AGREGADO FINO
MINA : SAN ANTONIO
DESIGNACION DE PESO RETENIDO (gr) PORCENTAJE PORCENTAJE
TAMIZ STANDARD PARCIAL ACUMULADO RETENIDO PASANDO
3"
2 1/2
2"
1 1/2
1"
3/4" 100 100
1/2"
3/8" 0 0 0 100 95 100
No.4 25 25 8 92 80 100
PASA No.4 0 0 0
No.8 61 86 29 71 50 85
No.10
No.16 59 144 49 51 25 60
No.30 56 200 68 32 10 30
No.40
No.50 50 250 85 15 2 10
No.60
No.80
No.100 36 286 97 3 0 2
PASA No.100 9 9 3
No.200PASA No. 200
PESO TOTAL DE LA MUESTRA 295 gr
PESO PASA TAMIZ No.4 POR CUARTEO 295 gr
MODULO DE FINURA 3,36 %OBSERVACIONES: ENSAYO
ESPECIFICACIN M.T.O.P. PARA HORMIGN AGREGADO FINO
OBSERVACIONES:El agregado tiene exceso de particulas gruesas, se sugiere corregir la granulometria.
ENSAYO DE GRANULOMETRIA
PORCENTAJE
ESPECIFICADO
100
92
71
51
32
15
3
95
80
50
25
10
20
100100
85
60
30
10
20
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
3/8" No.4 No.8 No.16 No.30 No.50 No.100
PO
RC
EN
TA
JE Q
UE
PA
SA
DIAGRAMA GRANULOMETRICOABERTURA DEL TAMIZ EN PULGADAS
-
39
Tabla VII. Determinacin de Densidad Natural (agregado grueso)
TESIS DE GRADO DISEO DE HORMIGON DE BAJA DENSIDAD ESTRUCTURAL
FICHA No 03
: TESIS FECHA : 22/10/2013: LABORATORIO(PUENTE 4 AUTOPISTA RUMIAHUI) REALIZADO : JIMMY ALVAREZ C
MUESTRA : ENSAYOS No. 1 Y 2 : U.I.D.EAGREGADO : AGREGADO GRUESO
MUESTRA N
PROMEDIO (g/cm)
MUESTRA N
PROMEDIO (g/cm)
OBSERVACIONES: La densidad obtenida promedio suelta es 1,454 (g/cm)La densidad obtenida promedio compactada es 1,571 (g/cm)
DENSIDAD (g/cm)
PESO MUESTRA (g)
VOLUMEN RECIPIENTE (cm)
RECIPIENTE N
14160 14160
14160
1,477
14160
1,431
1,454
SOLICITADO
ENSAYO No. 1
COMPACTADO COMPACTADO
ENSAYO No. 1 ENSAYO No. 2
SUELTO
1
SUELTO
ENSAYO No. 2
VOLUMEN RECIPIENTE (cm)
DENSIDAD (g/cm)
LOCALIZACIN PROYECTO
DETERMINACIN DE DENSIDAD NATURAL
PESO MUESTRA (g)
RECIPIENTE N
20909 20268
1
22324
11
1,571
1,577
22164
1,565
-
40
Tabla VIII. Determinacin de Densidad Natural (agregado fino)
TESIS DE GRADO DISEO DE HORMIGON DE BAJA DENSIDAD ESTRUCTURAL
FICHA No 04
: TESIS FECHA : 23/10/2013: LABORATORIO(PUENTE 4 AUTOPISTA RUMIAHUI) REALIZADO : JIMMY ALVAREZ C
MUESTRA : ENSAYOS No. 1 Y 2 : U.I.D.EAGREGADO : AGREGADO FINO
MUESTRA N
PROMEDIO (g/cm)
MUESTRA N
PROMEDIO (g/cm)
OBSERVACIONES: La densidad obtenida promedio suelta es de 1,295(g/cm) La densidad obtenida promedio compactada es de 1,489 (g/cm)
1,489
DENSIDAD (g/cm) 1,488 1,490
VOLUMEN RECIPIENTE (cm) 14160 14160
PESO MUESTRA (g) 21077 21105
RECIPIENTE N 1 1
ENSAYO No. 1 ENSAYO No. 2
1,295
COMPACTADO COMPACTADO
DENSIDAD (g/cm) 1,287 1,303
VOLUMEN RECIPIENTE (cm) 14160 14160
PESO MUESTRA (g) 18226 18450
RECIPIENTE N 1 1
SUELTO SUELTO
MUESTRA No. 1 MUESTRA No. 2
DETERMINACIN DE DENSIDAD NATURAL
PROYECTO LOCALIZACIN
SOLICITADO
-
41
Tabla IX. Pesos Especficos y absorciones de los agregados grueso.
TESIS DE GRADO DISEO DE HORMIGON DE BAJA DENSIDAD ESTRUCTURAL
FICHA No 05
PROYECTO : TESIS FECHA : 23/10/2013
UBICACIN : LABORATORIO REALIZADO : JIMMY ALVAREZ C
LOCALIZACIN : PUENTE 4 AUTOPISTA RUMIAHUI SOLICITADO : UIDE
MUESTRA : AGREGADO GRUESO
PESO DE LA MUESTRA SECA (g) A 4797 4778
PESO DE LA MUESTRA S.S.S. EN EL AIRE (g) B 5020 5006
PESO DE MUESTRA S.S.S. EN EL AGUA (g) C 2989 2980
PESO ESPECIFICO BASE SECA A 2,362 2,358 2,360
B-C
B
PESO ESPECIFICO S.S.S. B-C 2,472 2,471 2,471
A
PESO ESPECIFICO APARENTE A-C 2,653 2,657 2,655
B-A x 100
ABSORCION (%) A 4,65 4,77 4,71
OBSERVACIONES:
El material se encuentra saturado.
PESOS ESPECIFICOS Y ABSORCIONES DE LOS AGREGADOS
GRUESOS
METODO A.S.T.M.: D - C127
MUESTRA
N 1
MUESTRA
No 2PROMEDIO
-
42
Tabla X. Pesos Especficos y absorciones de los agregados finos.
TESIS DE GRADO DISEO DE HORMIGON DE BAJA DENSIDAD ESTRUCTURAL
FICHA No 06
PROYECTO : TESIS FECHA : 23/10/2013 UBICACIN : LABORATORIO REALIZADO : JIMMY ALVAREZ C LOCALIZACIN : PUENTE 4 AUTOPISTA RUMIAHUI SOLICITADO : UIDE MUESTRA : AGREGADO FINO
VOLUMEN DE LA PROBETA EN (cm3) V 1000 1000
PESO DE LA PROBETA (g) 621 647
PESO DE MUESTRA S.S.S. EN EL AIRE (g) P 500 500
PESO MUESTRA + AGUA + PROBETA (g) 1900 1935
PESO DEL AGUA (g) W 779 788
PESO DE LA MUESTRA SECA (g) A 457 459
A PESO ESPECFICO BASE SECA (g) V-W 2,068 2,165 2,117
P PESO ESPECIFICO S.S.S. V-W 2,262 2,358 2,310
A PESO ESPECIFICO APARENTE (V-W)-(P-A) 2,567 2,684 2,626
P-A x 100 ABSORCION (%) A 9,41 8,93 9,17
OBSERVACIONES: El material se encuentra saturado.
PESOS ESPECIFICOS Y ABSORCIONES DE LOS AGREGADOS FINOS
METODO A.S.T.M.: D - C128
MUESTRA N 1
MUESTRA No 2
PROMEDIO
-
43
Ilustracin I. Mtodo de Prueba Estndar para impurezas orgnicas.
TESIS DE GRADO DISEO DE HORMIGON DE BAJA DENSIDAD ESTRUCTURAL
FICHA No 07
PROYECTO : TESIS FECHA : 23/10/2013
LOCALIZACIN : LABORATORIO(PTE 4 AUTOPISTA RUMIAHUI) REALIZADO : JIMMY AVAREZ C
MUESTRA : No. 1 SOLICITADO : UIDE
AGREGADO : AGREGADO FINO
No. 1
COMPARANDO CON LA SOLUCIN ESTNDAR, EL COLOR ES:
MUESTRA # : 1
MTODO A.S.T.M. : C 40 - 99
BLANCO a CREMA
MTODO DE PRUEBA ESTNDAR PARA
IMPUREZAS ORGNICAS
SE ENCUENTRA DENTRO DE LOS PARMETROS ACEPTABLES.OBSERVACIONES:
EL RESULTADO DE LA OBSERVACIN DE COMPARACIN CON LA PLACA ORGNICA
O CARTA DE COLORES PARA LA PRUEBA COLORIMTRIA, LA
MUESTRA DE ARENA CORRESPONDE A LA FIGURA :
-
44
Tabla XI. Ensayo de Abrasin.
TESIS DE GRADO DISEO DE HORMIGON DE BAJA DENSIDAD ESTRUCTURAL
FICHA No 08
PROYECTO : TESIS FECHA : 22/10/2013
LOCALIZACIN : LABORATORIO(PTE 4 AUTOPISTA RUMIAHUI) REALIZADO : JIMMY ALVAREZ C
MUESTRA : N 1 SOLICITADO : UIDE
AGREGADO : GRUESO
MTODO A
NUMERO DE ESFERAS 12
A 5025
B 440
C 2271
D = A - C 2754
E = D/A * 100 55
OBSERVACIONES: Este material tiene un desgaste del 55%, no es de buena calidad.
Coeficiente de uniformidad del material (Cu)
Cu = 440/2754=0,16
0,16 es menor a 0,7 por lo cual el material es uniforme.
PROMEDIO %
ENSAYO DE ABRASINMTODO A.S.T.M.: C -131-96
gr
grPESO PASA TAMIZ N 12 DESPUES DE 100
REVOLUCIONES
PESO DEL MATERIAL ANTES DEL ENSAYO
MUESTRA
No 1
gr
DESGASTE
gr
%
PESO PASA TAMIZ N 12 DESPUES DE 500
REVOLUCIONES
PESO RETENIDO DEL TAMIZ N 12 DESPUES
DE 500 REVOLUCIONES
-
45
3.6 TABULACION DE RESULTADOS
Con las muestras recibidas en el laboratorio se efectuaron los ensayos
correspondientes para la determinacin de las propiedades fsicas de los materiales,
segn las Normas A.S.T.M. e INEN.
Los ensayos efectuados se detallan a continuacin:
AGREGADO GRUESO
Anlisis granulomtrico.
Segn la categorizacin obtenida con este material en laboratorio; este tiene
exceso de partculas gruesas.
Capacidad de Absorcin CA).
La capacidad de absorcin de un agregado es la cantidad mxima de agua
expresado en porcentaje que puede absorber las partculas desde el estado
sin humedad hasta llegar al estado SSS (saturado con la superficie seca) cuya
frmula es la siguiente:
CA=
x 100
CA=
x 100
CA=4,65%.
Contenido de humedad.
Es la cantidad de agua expresada en % que tiene el agregado en cualquier
instante.
Humedad=
x 100
Humedad=
x 100
Humedad=5,19%.
-
46
Como el contenido de humedad es mayor (5,19%), a la capacidad de
absorcin (4,65%), se tiene un exceso de agua libre (0,54%) en el ripio es
decir sus partculas estn saturadas.
DESGASTE A LA ABRASION.
La mala calidad de agregado, r