anÁlisis del comportamiento mecÁnico del …
TRANSCRIPT
ANÁLISIS DEL COMPORTAMIENTO MECÁNICO DEL MORTERO DE PEGA EN FUNCIÓN DE LAS DOSIFICACIONES POR PROPORCIÓN ESTABLECIDAS EN
EL TÍTULO D DE LA NSR-10
GEHIDERT LÓPEZ ROMERO
20152579041
DAVID PÉREZ REYES
20152579025
UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS
FACULTAD TECNOLÓGICA
INGENIERÍA CIVIL
BOGOTÁ D.C
2017
ANÁLISIS DEL COMPORTAMIENTO MECÁNICO DEL MORTERO DE PEGA EN FUNCIÓN DE LAS DOSIFICACIONES POR PROPORCIÓN ESTABLECIDAS EN
EL TÍTULO D DE LA NSR-10
GEHIDERT LÓPEZ ROMERO
20152579041
DAVID PÉREZ REYES
20152579025
Trabajo de grado en la modalidad de monografía para optar por el título de Ingeniero Civil.
Tutor trabajo de grado
HERNANDO VILLOTA POSSO
Ingeniero Civil
UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS
FACULTAD TECNOLÓGICA
INGENIERÍA CIVIL
BOGOTÁ D.C
2017
NOTA DE ACEPTACIÓN
__________________________________
__________________________________
Comentarios: __________________________________
__________________________________
__________________________________
_____________________________________
Firma del presidente del jurado
_____________________________________
Firma del jurado
_____________________________________
Firma del jurado
TABLA DE CONTENIDO
INTRODUCCIÓN .......................................................................................... 1
OBJETIVOS ................................................................................................. 4
JUSTIFICACIÓN .......................................................................................... 5
1. MARCO REFERENCIAL .................................................................................... 8
1.1. MARCO TEÓRICO ....................................................................................... 8
1.2. MARCO NORMATIVO ................................................................................ 13
1.3. MARCO CONCEPTUAL ............................................................................. 14
1.3.1. Titulo D NSR-10. Mampostería Estructural .......................................... 14
1.3.2. Morteros de pega ................................................................................. 14
1.3.3. Fluidez .................................................................................................. 16
1.3.4. Resistencia a la compresión del mortero ............................................. 17
1.3.5. Los agregados en el mortero de pega .................................................. 18
1.4. TEORÍA DE LA ESTADÍSTICA ................................................................... 20
1.4.1. La media aritmética 𝑿 .......................................................................... 20
1.4.2. Desviación estándar 𝝈.......................................................................... 21
1.4.3. Coeficiente de variación, V ................................................................... 21
1.4.4. Intervalo o rango, R .............................................................................. 22
2. MARCO METODOLÓGICO .............................................................................. 23
2.1. FASES DE LA INVESTIGACIÓN ................................................................ 23
2.1.1. Fase histórica ....................................................................................... 24
2.1.2. Fase descriptiva ................................................................................... 25
2.1.3. Fase experimental ................................................................................ 31
2.1.4. Análisis de resultados .......................................................................... 32
3. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL ............................................................... 33
3.1. SELECCIÓN DEL AGREGADO FINO ........................................................ 33
3.2. MASA UNITARIA ........................................................................................ 35
3.3. ENSAYOS DE LABORATORIO DENSIDADES, ABSORCIÓN Y HUMEDAD
........................................................................................................................... 36
3.4. HUMEDAD DEL AGREGADO ANTES DE LA MEZCLA ............................ 40
3.5. TEORÍA PARA DISEÑOS DE MEZCLA EN MORTEROS DE PEGA ......... 40
3.5.1. Diseños de mezcla para los morteros de verificación (Arena de peña) 41
3.5.2. Cálculo de dosificaciones para diseño de mezcla (Arena de río) ......... 45
3.6. AJUSTE POR FLUIDEZ ............................................................................. 48
3.7. ELABORACIÓN DE LAS PROBETAS ........................................................ 49
3.7.1. Preparación de la mezcla mortero........................................................ 49
3.7.2. Probetas ............................................................................................... 50
3.7.3. Preparación de los especímenes cilíndricos ........................................ 50
3.7.4. Preparación de los especímenes en cubos de 50,8 mm ...................... 51
3.7.5. Curado del mortero .............................................................................. 52
3.7.6. Preparación de las probetas para el ensayo de compresión ................ 53
3.7.7. Ensayo de compresión ......................................................................... 55
4. RESULTADOS OBTENIDOS ........................................................................... 57
4.1. MÓDULOS DE FINURA Y CARACTERIZACIÓN DE LAS MUESTRAS DE
ARENA .............................................................................................................. 57
4.1.1. Análisis Granulométrico ....................................................................... 57
4.1.2. Módulos de finura ................................................................................. 60
4.1.3. Selección de la muestra representativa ............................................... 62
4.2. ENSAYOS DE LABORATORIO DENSIDADES, ABSORCIÓN Y HUMEDAD
........................................................................................................................... 62
4.3. HUMEDAD DEL AGREGADO ANTES DE LA MEZCLA ............................ 64
4.4. MASA UNITARIA ........................................................................................ 65
4.5. DISEÑOS DE MEZCLA .............................................................................. 67
5. ANÁLISIS DE RESULTADOS .......................................................................... 68
5.1. RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN OBTENIDA (ARENA DE PEÑA) ...... 68
5.1.1. Resistencia a la compresión de los morteros de pega elaborados con
arena de peña ................................................................................................ 68
5.2. RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN OBTENIDA (ARENA DE RÍO) ......... 72
5.3. ANÁLISIS ESTADÍSTICO ........................................................................... 76
5.3.1. Probetas cilíndricas .............................................................................. 76
5.3.2. - Cálculos Iniciales ............................................................................... 77
5.4. CORRELACIÓN ENTRE LA RESISTENCIA A COMPRESIÓN EN
PROBETAS CILÍNDRICAS Y CUBICAS ........................................................... 86
5.5. MECÁNICA DE FALLA TEORÍA ................................................................. 88
5.6. CURVAS ESFUERZO VS DEFORMACIÓN ............................................... 88
6. CONCLUSIONES ............................................................................................. 90
7. RECOMENDACIONES ..................................................................................... 95
8. BIBLIOGRAFÍA ................................................................................................ 96
9. ANEXOS ........................................................................................................... 98
9.1. CRONOGRAMA DEL PROYECTO ............................................................ 98
9.2. RESULTADOS DE LOS ANÁLISIS GRANULOMÉTRICOS DE LAS ARENAS
DE LA CIUDAD DE BOGOTÁ ........................................................................... 99
9.3. DISEÑOS DE MEZCLA PARA MORTEROS DE PEGA CON ARENA DE
PEÑA ............................................................................................................... 104
9.4. DISEÑOS DE MEZCLA PARA MORTEROS DE PEGA CON ARENA DE RÍO
......................................................................................................................... 109
9.5. RESULTADOS DE LOS ENSAYOS A COMPRESIÓN ............................ 114
LISTA DE ILUSTRACIONES
Ilustración 1. Clasificación de los morteros de pega por propiedad o proporción. 16
Ilustración 2. Módulos de fractura típicos para probetas cilíndricas ..................... 18
Ilustración 3. Diagrama de las fases de la investigación ...................................... 23
Ilustración 4. Relación de las variables de la investigación. ................................. 30
Ilustración 5. Metodología de la fase experimental. ............................................. 32
Ilustración 6. Secado al horno y peso de la muestra inicial antes del ensayo. ..... 34
Ilustración 7. Tamices y proceso de tamizado del agregado fino. ........................ 35
Ilustración 8. Peso del material retenido en el tamiz. ........................................... 35
Ilustración 9. Peso del recipiente más material suelto de la muestra 2. ............... 36
Ilustración 10. Muestra inicial de agregado fino. .................................................. 38
Ilustración 11. Adición de agua a la muestra ........................................................ 38
Ilustración 12. Secado del material para el ensayo del cono................................ 38
Ilustración 13. Elaboración del ensayo del cono. ................................................. 38
Ilustración 14. Determinación del estado S.S.S. del agregado fino. ..................... 38
Ilustración 15. Peso del material para introducir en el picnómetro. ...................... 38
Ilustración 16. Peso del picnómetro lleno de agua. .............................................. 39
Ilustración 17. Proceso de introducir el material (S.S.S.) al picnómetro. .............. 39
Ilustración 18. Eliminación de burbujas al interior del picnómetro. ....................... 39
Ilustración 19. Peso del picnómetro lleno de agua más material. ......................... 39
Ilustración 20. Secado del material sacado del picnómetro.................................. 39
Ilustración 21. Peso del material seco en el horno. .............................................. 39
Ilustración 22. Peso de la lata vacía para el ensayo de humedad. ....................... 40
Ilustración 23. Relación entre el porcentaje de fluidez y la relación agua-cemento.
.............................................................................................................................. 43
Ilustración 24. Valores de b para distintas consistencias (fluidez) y módulos de
finura de la arena. ................................................................................................. 43
Ilustración 25. Resistencia a la compresión vs Relación Agua/ Cemento ............ 46
Ilustración 26. Resistencia a la compresión vs Contenido de cemento. ............... 46
Ilustración 27. Mesa de flujo con la muestra de mortero. ..................................... 48
Ilustración 28. Muestra expandida después del ensayo. ...................................... 48
Ilustración 29. Probetas cilíndricas y cubicas de un tipo de mortero (N), ya
desencofradas y marcadas. .................................................................................. 52
Ilustración 30. Curado en inmersión de las probetas. .......................................... 52
Ilustración 31. Probetas para la preparación previa al ensayo de resistencia a
compresión. ........................................................................................................... 53
Ilustración 32. Rectificado en las caras de las probetas cilíndricas. ..................... 54
Ilustración 33. Cara rectificada de una probeta cilíndrica. .................................... 54
Ilustración 34. Medición del diámetro de las probetas cilíndricas. ........................ 55
Ilustración 35. Medición de la altura de probeta cilíndrica. ................................... 55
Ilustración 36. Maquina utilizada para el ensayo de compresión ......................... 56
Ilustración 37. Ensayo de compresión a probeta cilíndrica. ................................. 56
Ilustración 38 Arenas usadas para los ensayos 6,7,8,9 y 10 .............................. 57
Ilustración 39. Grafica con las curvas granulométricas de todas las muestras de
arenas de peña ensayadas. .................................................................................. 59
Ilustración 40. Grafica con la curva granulométrica realizada a la muestra de arena
de rio. .................................................................................................................... 59
Ilustración 41. Módulos de finura de las muestras de arena de peña ensayadas. 60
Ilustración 42. Resultados obtenidos en las probetas cilíndricas. Mortero tipo H . 68
Ilustración 43. Resultados obtenidos en las probetas cilíndricas. Mortero tipo M 69
Ilustración 44. Resultados obtenidos en las probetas cilíndricas. Mortero tipo S . 69
Ilustración 45. Resultados obtenidos en las probetas cilíndricas. Mortero tipo N . 70
Ilustración 46. Comparación de las resistencias a la compresión esperada, la
obtenida cilindros y la obtenida en cubos, para los morteros de pega elaborados con
arena de peña. ...................................................................................................... 70
Ilustración 47. Resultados obtenidos en las probetas cilíndricas. Mortero tipo H . 73
Ilustración 48. Resultados obtenidos en las probetas cilíndricas. Mortero tipo M 73
Ilustración 49. Resultados obtenidos en las probetas cilíndricas. Mortero tipo S . 74
Ilustración 50. Resultados obtenidos en las probetas cilíndricas. Mortero tipo N . 74
Ilustración 51. Comparación de las resistencias a la compresión esperada, la
obtenida cilindros y la obtenida en cubos, para los morteros de pega elaborados con
arena de río. .......................................................................................................... 75
Ilustración 52. Curva de distribución normal......................................................... 79
Ilustración 53. Distribución normal del mortero elaborado con arena de peña para
verificación de proporción por volumen de 1: 2,5. ................................................. 80
Ilustración 54. Distribución normal del mortero elaborado con arena de peña para
verificación de proporción por volumen de 1: 3,0. ................................................. 80
Ilustración 55. Distribución normal del mortero elaborado con arena de peña para
verificación de proporción por volumen de 1: 3,5. ................................................. 81
Ilustración 56. Distribución normal del mortero elaborado con arena de peña para
verificación de proporción por volumen de 1: 3,5. ................................................. 81
Ilustración 57. Distribución normal del mortero elaborado con arena de rio diseñado
para una f´c de 22,5 MPa. ..................................................................................... 82
Ilustración 58. Distribución normal del mortero elaborado con arena de rio diseñado
para una f´c de 17,5 MPa. ..................................................................................... 82
Ilustración 59. Distribución normal del mortero elaborado con arena de rio diseñado
para una f´c de 12,5 MPa. ..................................................................................... 83
Ilustración 60. Distribución normal del mortero elaborado con arena de rio diseñado
para una f´c de 7,5 MPa. ....................................................................................... 83
Ilustración 61. Resistencia cubos vs cilindros ...................................................... 86
Ilustración 62. Fallas en diferentes tipos de probeta, con diferente esbeltez. ...... 87
Ilustración 63. Falla cónica diagonal presentada en una probeta cilíndrica,
comparada con una falla típica de una probeta cilíndrica. .................................... 88
Ilustración 64. Grafica esfuerzo deformación de una probeta cilíndrica (Azul) y una
cubica (Rojo). ........................................................................................................ 89
LISTADO DE TABLAS
Tabla N° 1 Listados de normas técnicas aplicadas en la investigación. ................ 13
Tabla N° 2. Rangos de fluidez establecidos por la NSR-10 para cada tipo de mortero
.............................................................................................................................. 17
Tabla N° 3 Límites para la granulometría que deben cumplir los agregados usados
para morteros de mampostería. ............................................................................ 34
Tabla N° 4. Contenido de materiales por metro cubico de mortero ....................... 45
Tabla N° 5 Resistencia a la compresión vs relación agua cemento ...................... 46
Tabla N° 6. Resistencia vs contenido de cemento. ............................................... 47
Tabla N° 7 Clasificación del agregado fino según el valor del módulo de finura. .. 60
Tabla N° 8. Muestras de arena obtenidas. ............................................................ 62
Tabla N° 9. Cantidades definitivas para 1 m³, arrojadas por los diseños de mezcla
para los morteros elaborados con arena de peña y cemento portland. ................. 67
Tabla N° 10. Cantidades definitivas para 1 m³, arrojadas por los diseños de mezcla
para los morteros elaborados con arena de río y cemento portland. .................... 67
Tabla N° 11. Comparación de la resistencia promedio obtenido en cubos para cada
tipo de mortero ...................................................................................................... 72
Tabla N° 12. Cálculos iniciales del análisis estadístico para los ensayos a
compresión en probetas cilíndricas de morteros elaborados con arena de peña.. 77
Tabla N° 13. Cálculos iniciales del análisis estadístico para los ensayos a
compresión en probetas cilíndricas de morteros diseñados con arena de peña. .. 77
Tabla N° 14. Valores de coeficiente de variación y grado de uniformidad que puede
esperarse en el concreto y mortero, bajo diferentes condiciones de producción .. 78
Tabla N° 15. Calificación de control para todos los tipos de muestra ensayadas en
esta investigación. ................................................................................................. 78
Tabla N° 16. Rangos inferior y superior donde se ubican el 68,27% de los valores
obtenidos y probabilidad de obtener una resistencia que este por debajo de este
rango ..................................................................................................................... 84
Tabla N° 17. Normas para el control con relación a la variación dentro de la prueba.
.............................................................................................................................. 85
Tabla N° 18. Valores de calificación dentro la prueba para cada tipo de mortero. 85
Tabla N° 19. Comparación de las resistencias a la compresión esperadas y las
obtenidas en cubos para los morteros elaborados con arena de peña. ................ 90
Tabla N° 20. Clasificaciones y calificación de los resultados obtenidos según análisis
estadísticos. .......................................................................................................... 92
Tabla N° 21. Cronograma ..................................................................................... 98
1
INTRODUCCIÓN
En Colombia durante los últimos años, se ha presentado un auge en la construcción
de edificaciones en mampostería estructural y no estructural, incrementando el uso
del mortero utilizándolo como material de pega o de relleno, a pesar de esto, “no
existen procedimientos técnicos de diseño, producción y control del mortero que
garanticen una buena calidad de este material”1, generando un desconocimiento de
las proporciones de mezcla adecuadas para diferentes condiciones de elaboración
y uso que permitan garantizar una manejabilidad y resistencia mecánica requeridas
por la NSR-10.
Al entender las estructuras como unión de elementos diseñados para soportar
varios tipos de cargas en diferentes direcciones de aplicación, se genera la premisa
de que los muros en las estructuras diseñadas en mampostería juegan un papel
vital en el comportamiento de estas ante solicitaciones de carga, incluyendo los
sismos, por lo cual es importante establecer la calidad de cada elemento utilizado
en estas estructuras, para así garantizar que las propiedades mecánicas y de
calidad de estos elementos sean similares a las idealizadas y requeridas por la
NSR-10, que los diseñadores estructurales asumen que se cumplen.
Dentro de estas especificaciones por propiedad está la resistencia a la compresión,
la cual es de vital importancia en las estructuras debido a que “el mortero de pega
soporta cargas elevadas como el peso de las unidades de mampostería superiores
o en otros casos puede soportar cargas mayores cuando hablamos de mampostería
estructural”2, la cual está conformada por muros portantes que deben ser continuos
desde el primer nivel hasta el último nivel de la estructura. Por lo anterior, el
reglamento de construcción sismo resistente (NSR-10), clasifica los morteros de
pega para mampostería estructural según los parámetros de especificación por
1 GERARDO RIVERA, A. Concreto simple. Facultad de Ingeniería Civil de la Universidad del Cauca. p. 199. 2 Valbuena Porras, S. G., Mena Serna, M., & García Ubaque, C. A. (2016). Evaluación de la resistencia a la compresión en
morteros de pega de acuerdo con la dosificación establecida por el código Sismo Resistente Colombiano. Revista Tecnura,
20(48), 115-121. doi: 10.14483/udistrital.jour.tecnura.2016. 2.a08.
2
propiedad, en donde la resistencia mínima a la compresión es el valor que rige esta
clasificación. Además, cabe resaltar que las mezclas se deben diseñar cumpliendo
con la fluidez establecida por la NSR-10 para cada tipo de mortero, la cual es de
vital importancia para que las muestras elaboradoras sean hechas con morteros
similares a los usados en obra, ya que la manejabilidad, trabajabilidad y consistencia
dependen de dicho parámetro.
Teniendo en cuenta que una adecuada dosificación en los morteros de pega es de
vital importancia para garantizar las especificaciones por propiedad de la NSR-10 y
que esta dosificación depende de las características de los materiales usados para
la mezcla. Esta investigación se planteó el control y análisis de “tres variables
determinantes que afectan las propiedades mecánicas de los morteros de pega,
estas son: La proporción cemento:arena, la fluidez y la calidad del agregado fino”3.
En vista de lo anterior y que la norma no especifica el tipo de agregado fino que se
debe usar para el mortero de pega, se hace necesario evaluar las propiedades
mecánicas de los morteros elaborados con las arenas disponibles en la ciudad de
Bogotá. En donde la arena de peña se usa como agregado fino para el mortero de
pega sin tener en cuenta que su calidad es inferior a la arena de río.
En este documento se encontrará inicialmente la justificación la cual hace parte del
planteamiento del problema y es la exposición detallada de las razones que validan
la realización de esta investigación y sirve para conocer las diferentes perspectivas
para trabajar en el documento. Luego se plantea el marco metodológico el cual
“realiza una explicación de los mecanismos utilizados para el análisis de la
problemática de investigación y es el resultado de la aplicación sistemática y lógica,
de los conceptos y fundamentos expuestos en el marco teórico”4.
3 SALAMANCA, Rodrigo. Dosificación de morteros, diseño de mezclas de mortero: Proyecto de grado Facultad de
Ingeniería Universidad Nacional de Colombia. Bogotá, 1984. p. 17. 4 NORMAS APA.NET. Marco metodológico [En línea]. [Consultado el 27 de diciembre de 2017]. Disponible en: <
http://normasapa.net/marco-metodológico-tesis/>.
3
El capítulo 3 (procedimiento experimental) inicia al adquirir varias muestras de
agregados de diferentes puntos de la ciudad, realizando el análisis granulométrico
y los ensayos descritos en la NTC 77. La selección del material a analizar de cada
muestra se realizó teniendo en cuenta las especificaciones de la NTC 129. El diseño
de mezcla para morteros de pega se realizó con base en los procedimientos
descritos en el libro del ingeniero Gerardo A. Rivera para los morteros con arena de
río y en el libro del ingeniero Diego Sánchez para morteros con arena de peña.
La elaboración de las probetas de ensayo se realiza para los siguientes
especímenes, 240 cilindros de mortero con diámetro 75 mm y altura de 150 mm y
24 cubos de 50 mm de lado cumpliendo lo establecido en la NSR-10, dichas
probetas serán elaboradas y almacenadas teniendo en cuenta las indicaciones de
la NTC 3546, para luego proceder a la determinación de la resistencia a la
compresión a los 28 días para cada tipo de mezcla.
En el capítulo de resultados se grafican los resultados tabulados del ensayo a
compresión con el fin de visualizar mejor los resultados y posteriormente realizar la
comparación para las diferentes muestras elaboradas. A continuación, se realiza el
análisis de resultados y las conclusiones los cuales expresan los resultados
obtenidos en esta investigación, que se convierte en la base teórica para la
elaboración de otras investigaciones.
Finalmente, considerando que la norma permite el uso de probetas cilíndricas para
determinar la resistencia a la compresión del mortero, es de vital importancia que
se realice una correlación con respecto a la muestra patrón que son cubos de
mortero, teniendo en cuenta que no se ha realizado un estudio en donde se
determine la variación de la resistencia a la compresión entre estos dos tipos de
probetas. Luego, se procede a realizar la comparación con las especificaciones por
propiedad mínimas requeridas por la NSR-10 en su Título D, y se analizarán los
factores que influyeron en estos resultados, para así poder realizar una correlación
entre las tres variables planteadas al inicio de la investigación.
4
OBJETIVOS
OBJETIVO GENERAL
Determinar de forma experimental la variación del comportamiento mecánico del
mortero de pega elaborado con cemento portland y diferentes proporciones de
arena, confrontando estos resultados con los parámetros exigidos por el titulo D de
la NSR-10 para este material.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
• Caracterizar arenas disponibles en Bogotá, que sean susceptibles de ser
utilizadas en morteros de pega.
• Utilizar las dosificaciones por volumen establecidas en título D.3.4.1 de la
NSR-10 para mezclas de mortero de pega, utilizando cemento portland y
arena de peña como agregado fino; calculando y ajustando la cantidad de
agua necesaria para cumplir con la fluidez; con el fin de comprobar y analizar
los parámetros exigidos en esta parte del reglamento.
• Dosificar mezclas de mortero de pega utilizando como agregado fino arena
de río disponible en Bogotá y cemento portland, con el fin de comprobar y
ajustar los parámetros descritos en el título D.3.4.1 de la NSR-10.
• Determinar mediante un análisis estadístico si los valores obtenidos de
resistencia a la compresión en las muestras elaboradas son representativos
y cumplen con los criterios de aceptación especificados en la NSR-10.
• Realizar la correlación entre las resistencias a la compresión obtenidas en
probetas cilíndricas y cubicas; y como complemento realizar las curvas
esfuerzo Vs deformación de cada probeta con el fin de comparar el
comportamiento mecánico de cada una.
5
JUSTIFICACIÓN
El reglamento colombiano de construcción sismo resistente NSR-10 en su título D,
estableció para morteros de pega unos parámetros de dosificación por proporción
relacionándolos con unos valores mínimos permitidos de resistencia a la
compresión y unos rangos de fluidez, los cuales se denominan parámetros de
especificación por propiedad, estos requerimientos se deben cumplir para
estructuras que usan el mortero como material de pega de unidades de
mampostería y cuyo sistema constructivo sea mampostería estructural.
Por lo anterior y debido a que “en Colombia, la mampostería es el sistema
constructivo más usado; esta técnica permite la construcción de muros (reforzados
o no), mediante la unión de mampuestos (ladrillos o bloques de concreto) por medio
de un mortero”5; se puede establecer la importancia de garantizar la durabilidad y
calidad de los morteros de pega, al ser un material de vital importancia en el
comportamiento de los muros ante solicitaciones de diferentes tipos, ya que según
Gutiérrez de López (2003)6 “el mortero tiene que absorber esfuerzos de tensión y
compresión, siendo necesario que conserve ciertas propiedades que se evalúan en
dos etapas diferentes de acuerdo con su estado físico (fresco o endurecido)”.
Por otro lado, al analizar la teoría consultada y las investigaciones elaboradas
anteriormente acerca de los morteros de pega, se encontraron inconsistencias entre
documentos teóricos, normativos e investigativos (experimentales); detectando la
necesidad de trabajar y analizar morteros con propiedades mecánicas y
características definidas, los cuales se deben ajustar a diferentes condiciones de
elaboración y uso, cumpliendo con los parámetros descritos y exigidos por el
reglamento colombiano (NSR-10).
5 Valbuena Porras, S. G., Mena Serna, M., & García Ubaque, C. A. (2016). Evaluación de la resistencia a la compresión en
morteros de pega de acuerdo con la dosificación establecida por el código Sismo Resistente Colombiano. Revista Tecnura,
20(48), 115-121. doi: 10.14483/udistrital.jour.tecnura.2016.2.a08. p. 116. 6 Gutiérrez de López, L. (2003). Morteros. En: L. Gutiérrez de López. El concreto y otros materiales para construcción
(pp. 115-130). Manizales: Universidad Nacional de Colombia.
6
En consecuencia y al conocer que la resistencia a la compresión se convierte en un
importante parámetro para la selección del tipo de mortero a emplear y también que
según Drysdale, Hamid y Baker (1994)7 “es utilizada como parámetro de control de
calidad y de condicionamiento de las proporciones de la mezcla”; se hace necesario
conocer y analizar esta propiedad en morteros de pega elaborados bajo las
condiciones existentes en nuestro medio, con el fin de evaluar el cumplimiento de
los parámetros normativos y de uso en obra, que son exigidos y requeridos para
este material, no solo por parte del reglamento técnico colombiano sino también por
requerimiento en el proyecto constructivo particular de algunas estructuras.
Además, según Gutiérrez de López (2003)8 afirma que los morteros de pega
elaborados con cemento portland sin ninguna adición son los más empleados en
Colombia y que estos morteros tienen altas resistencias y sus condiciones de
trabajabilidad son variables de acuerdo a la proporción de cemento y arena; también
este autor asevera que en algunos casos se emplean arenas con ligeros contenidos
de limos o arcillas, para darle mayor trabajabilidad al mortero, sin embargo, los
morteros fabricados con este tipo de arenas presentan resistencias a la compresión
más bajas. Lo cual sería un problema debido a que “desafortunadamente, los
agregados son frecuentemente seleccionados con base en disponibilidad y costo y
no por calidad ni gradación.”9
Por lo tanto, esta investigación se planteó evaluar morteros de pega elaborados en
las condiciones más utilizadas en nuestro medio, dichas condiciones son mezclas
para morteros conformadas por cemento portland y arenas disponibles en la ciudad
de Bogotá, analizando la calidad de este agregado fino (arena) y los factores que
influyen directamente en las propiedades mecánicas en estado endurecido que
7 Drysdale, R.G.; Hamid, A.A. y Baker, R.L. (1994). Masonry Structures: Behavior and Design. Nueva Jersey: Prentice
Hall 8 Gutiérrez de López, L. (2003). Morteros. En: L. Gutiérrez de López. El concreto y otros materiales para construcción
(pp. 115-130). Manizales: Universidad Nacional de Colombia. 9 Instituto Colombiano de Normas Técnicas y Certificación (Icontec) (1995). Ingeniería civil y arquitectura. Mortero para
mampostería. NTC 3329. Bogotá: Icontec.
7
presentan estos morteros (resistencia a la compresión); esto con el fin comparar los
resultados obtenidos con los requerimientos normativos expuestos en el titulo D de
la NSR-10 para morteros de pega.
También esta investigación evaluó la variación de la resistencia a la compresión de
los morteros de pega en función al tipo de probeta utilizada, debido a que la NSR-
10 permite el uso de dos tipos de probetas, dicha comparación no se ha realizado
para este material.
8
1. MARCO REFERENCIAL
1.1. MARCO TEÓRICO
El Reglamento Colombiano de Construcción Sismo Resistente NSR-10 en el título
D (2010), determina: “Los requisitos mínimos en el diseño y construcción de las
estructuras en mampostería y sus diferentes elementos”10. Con el fin de lograr
seguridad y buen comportamiento estructural bajo la acción de cargas
gravitacionales permanentes y temporales. Además de cargas de presión lateral
sobre muros y eventos sísmicos. Debido a que esta norma está sujeta a los
avances tecnológicos de la industria, es necesario actualizarla como se ha
realizado desde su primera versión la NSR- 98, como un ejemplo de esto se puede
observar el International Building Code11 El cual rige en los Estados Unidos y es
revisado y actualizado cada 3 años.
Los materiales utilizados en las construcciones de mampostería estructural
específicamente en morteros de pega deben ser verificados por medio de muestras
representativas cumpliendo los procedimientos según lo dispuesto en la NTC 3329,
adicionalmente el agregado debe cumplir con los requisitos descritos la NTC 2240,
la cual establece los requisitos mínimos y ensayos de los agregados de origen
triturado o natural para el mortero de pega. Por último, es necesario tener en cuenta
que la resistencia del mortero de pega debe evaluarse en cubos de 50 mm de lado
o en cilindros de 75 mm de diámetro con 150 mm de altura, según lo dispuesto en
la NTC 3546.
10 MINISTERIO DE AMBIENTE, VIVIENDA Y DESARROLLO TERRITORIAL, Reglamento Colombiano de
construcción sismo resistente. NSR-10, Segunda actualización, Bogotá, Asociación Colombiana de Ingeniería Sísmica. AIS,
2010.
11 INTERNATIONAL CODE COUNCIL. International Building Code, Inc. Primera edición. Estados unidos de América.
ICONTEC, 2006.
9
El ingeniero Rodrigo Salamanca Correa (1985)12 de la Universidad Nacional de
Colombia realiza el proyecto de grado titulado “Diseño de mezclas de mortero” en
cual estudia el comportamiento de los morteros dosificados y diseñados en las
condiciones que son normales y con los materiales de uso común en la ciudad de
Bogotá. Afirma que “la resistencia a compresión depende de la relación A/C, de la
adición usada y muy especialmente de la granulometría de la arena, la cual se
estable mediante el módulo de finura. La arcilla disminuye esas resistencias, por lo
cual es indispensable controlar su inclusión a través de las arenas sucias”.
Por otra parte, el autor afirma que otras propiedades del mortero de pega como la
manejabilidad que se mide con el grado de consistencia o fluidez de la mezcla,
dependen del contenido de agua, la adición de aditivos, la forma y textura de los
agregados, además del tipo de cemento utilizado. Adicionalmente establece que la
retención de agua debe ser alta para evitar agrietamientos y pérdida de la
resistencia a compresión.
En el proyecto mencionado anteriormente se controlan tres variables que son la
proporción arena/cemento, la fluidez del mortero y el módulo de finura del agregado;
además, la evaluación de los morteros de pega que se realizó a los 3, 7 y 28 días
en probetas cilíndricas de 7,5 cm de diámetro con altura de 15 cm. El artículo
científico del ingeniero Rodrigo Salamanca Correa fue realizado antes de publicarse
el “Reglamento Colombiano de Construcción Sismo Resistente (NSR-10)” (2010);
por lo cual es necesario realizar la investigación cumpliendo con “los requisitos
mínimos en el diseño y construcción de las estructuras en mampostería y sus
diferentes elementos”13, con el fin comparar con la normativa vigente y establecer
la validez de estas afirmaciones, analizando el comportamiento mecánico del
mortero de pega.
12 SALAMANCA, Rodrigo. Dosificación de morteros, diseño de mezclas de mortero: Proyecto de grado Facultad de
Ingeniería Universidad Nacional de Colombia. Bogotá, 1984. p. 17 13 MINISTERIO DE AMBIENTE, VIVIENDA Y DESARROLLO TERRITORIAL, Reglamento Colombiano de
construcción sismo resistente. NSR-10, Segunda actualización, Bogotá, Asociación Colombiana de Ingeniería Sísmica. AIS,
2010.
10
El ingeniero Gerardo Rivera (2006)14 docente de la carrera de ingeniería civil de la
Universidad del Cauca en el libro concreto simple, propone una metodología para
realizar un diseño de mezcla en mortero de pega considerando el módulo de finura
y la fluidez esperada de acuerdo con las condiciones del sitio de la obra. En donde
se busca determinar la: “combinación más práctica y económica de los agregados
disponibles, cemento, agua y en ciertos casos aditivos, con el fin de producir una
mezcla con el grado requerido de manejabilidad, que al endurecer adquiera las
características de resistencia y durabilidad necesarias” teniendo en cuenta las
condiciones de la obra a las que estará sometido el mortero de pega y los requisitos
mínimos exigidos por el Reglamento colombiano de construcción sismo resistente
(NSR-10).
Por lo anterior, se realiza la caracterización del agregado fino teniendo en cuenta la
normativa vigente específicamente la NTC 2240 y la NTC 3329 mencionadas en el
titulo D de la NSR-10, en las cuales se dan los lineamientos que deben cumplir los
agregados de origen natural o artificial como: Granulometría, masa unitaria,
densidades aparentes, contenido de humedad y módulo de finura. Los cuales son
datos primordiales que permiten definir los parámetros de diseño en la mezcla. A
continuación, se debe registrar las características del agregado y las propiedades
del mortero de pega requerido que se obtienen de las especificaciones del proyecto
y los planos de la obra que son:
• Módulo de finura recomendado del agregado
• Máxima relación agua/cemento
• Fluidez recomendada
• Mínimo contenido de cemento
• Condiciones de exposición
• Resistencia a la compresión de diseño del mortero.
14 RIVERA, Gerardo A. Concreto simple: Facultad de Ingeniería Universidad del Cauca. Popayán, 2006, 3ª. Edición. p.
42.
11
La Asociación Colombiana de Productores de Concreto (2011) en su “Manual de
Tecnología del Concreto Tomo 2 Manejo y colocación en obra”. Profundiza en los
conceptos fundamentales del mortero y proporciona las herramientas para que se
seleccione el tipo de mortero de acuerdo a la obra, además de destacar temas de
vital importancia en la industria como son: La importancia del desarrollo sostenible,
la disponibilidad de nuevos desarrollos tecnológicos, la actualización y evaluación
de normas técnicas y códigos de construcción, entre los que se destaca la NSR-10,
y su influencia en los procesos productivos, constructivos y de control de calidad.
Al comienzo se habla de las características de los materiales en el concreto sus
ventajas y los tipos de morteros de pega que existen. De acuerdo con el tipo de
fraguado, el módulo de finura, la resistencia a la compresión y la dosificación. A
continuación, se documenta sobre la calidad el mortero en donde se menciona “la
calidad y muestreo del mortero, además de los ensayos realizados al mortero de
pega cumpliendo con los métodos de ensayo para la evaluación en laboratorio y en
obra de morteros para unidades de mampostería simple y reforzada descrito en la
NTC 3546”15
La Asociación de Ingeniería Sísmica (AIS)16 en su manual de construcción,
“Evaluación y rehabilitación sismo resistente de viviendas de mampostería”,
determina los principios y condiciones mínimas para un buen comportamiento en un
evento de sismo. Enfocándose en conceptos y procesos constructivos de elementos
clave como vigas, columnas, placas y muros estructurales entre otros. Además,
expone los criterios para evaluar el grado de vulnerabilidad sísmica en diferentes
sistemas constructivos, entre ellos la mampostería reforzada.
15 ASOCRETO, Manual de Tecnología del Concreto Manejo y colocación en obra, Tercera actualización, Bogotá,
Asociación colombiana de productores de concreto. ASOCRETO, 2011. p. 42. 16 AIS (Asociación Colombiana de Ingeniería Sísmica), Manual de construcción, evaluación y rehabilitación
sismorresistente de viviendas de mampostería, San Salvador, LA RED (La Red de Estudios. Sociales en Prevención de
Desastres en América Latina), 2001.
12
Los Ingenieros Sergio Giovanny Valbuena Porras, Milton Mena Serna y César
Augusto García Ubaque (2016)17, en el estudio de caso “Evaluación de la
resistencia a la compresión en morteros de pega de acuerdo con la dosificación
establecida por el código Sismo Resistente Colombiano”. Establecen que “la
resistencia a la compresión alcanzada por el mortero tipo A (Arena de peña) al final
del estudio fue en promedio de un 84% de la esperada, mientras que para los
morteros tipo B (Arena de río) esta fue en promedio un 64% por en encima de la
esperada”.
Los investigadores realizan el estudio con el objetivo de evaluar la resistencia a la
compresión de dos tipos de mortero de pega tipo A y mortero de pega tipo B,
preparados con muestras de arenas de trituradas (Arena de Peña) y naturales
(Arena de Río) provenientes de la localidad de Usme en la ciudad de Bogotá. Con
base en la dosificación sugerida en el título E sección E.3.3.1 del Reglamento
Colombiano de Construcción Sismo Resistente NSR-10. Fallados en probetas
cilíndricas de 75 mm de diámetro con altura de 150 mm.
En el artículo científico no se mencionan parámetros importantes que intervienen en
la elaboración del mortero de pega como son la fluidez la cual constituye su
importancia en la medida que este ensayo permite determinar la cantidad necesaria
de agua que necesita un mortero de cemento para su homogeneización entre el
cemento y el árido (arena), con esta cantidad de agua el mortero puede sacar gran
eficacia en la obra a ejecutar, esto más el respectivo curado.
Otro factor que no es tenido en cuenta en este artículo científico y que se estudiara
en esta investigación es la calidad del agregado fino utilizado, debido a que se sabe
que este afecta las propiedades mecánicas del mortero de pega en estado plástico
y endurecido.
17 Valbuena Porras, S. G., Mena Serna, M., & García Ubaque, C. A. (2016). Evaluación de la resistencia a la compresión
en morteros de pega de acuerdo con la dosificación establecida por el código Sismo Resistente Colombiano. Revista
Tecnura, 20(48), 115-121. doi: 10.14483/udistrital.jour.tecnura.2016.2.a08
13
1.2. MARCO NORMATIVO
En Colombia el diseño, construcción y evaluación del material mortero de pega para
cualquier tipo de obra civil, se rige por las leyes y normas técnicas colombianas, las
cuales se mencionan a continuación.
Tabla N° 1 Listados de normas técnicas aplicadas en la investigación.
Nombre Ley Normas
Agregados usados en morteros de
mamposteríaNTC – 2240 y en ASTM C-144
Especificaciones del mortero para
unidades de mamposteríaNTC – 3329 y en ASTM C-270
Determinación de la resistencia de
morteros de cemento hidráulico a
la compresión, usando cubos de
50 mm
NTC – 220 y en ASTM C-109
M
Determinación de la masa unitaria
y los vacíos entre partículas de
agregados
NTC – 92 y en ASTM C-29M-
91A
Método de ensayo para determinar
por secado el contenido total de
humedad de los agregados
NTC – 1776 y en ASTM C-566-
89
Método para determinar la fluidez
de morteros de cemento hidráulicoNTC – 177
Resistencia a la compresión de
morteros de cemento hidráulicoI.N.V.E 323-07
Procedimiento recomendado para
la evaluación de los resultados de
los ensayos de resistencia del
concreto
NTC – 2275
Definiciones y términosLey 400 de 1997 y en la ley 1229 de
2008NSR – 10 título D.2.1
Mampostería estructuralLey 400 de 1997 y en la ley 1229 de
2008NSR – 10 título D.3
Fuente propia.
Calidad del concreto, Mezclado y
colocación
Ley 400 de 1997 y en la ley 1229 de
2008NSR – 10 título C.5
Métodos de ensayo para
determinar la evaluación en
laboratorio y en obra, de morteros
para unidades de mampostería
simple y reforzada.
NTC – 3546 y en ASTM C-780
14
1.3. MARCO CONCEPTUAL
1.3.1. Titulo D NSR-10. Mampostería Estructural
El Reglamento Colombiano de Construcción Sismo Resistente (NSR-10) es una
norma técnica colombiana encargada de reglamentar los requisitos mínimos con
los que deben contar las construcciones con el fin de garantizar la protección de la
vida y reducir la vulnerabilidad en las edificaciones causados por la ocurrencia de
eventos sísmicos. Se expidió por medio del Decreto 926 del 19 de marzo de 2010.
Esta norma fue elaborada como una actualización de la NSR-98 y conto con la
participación de ministerios de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial, de
Transporte y del Interior, la asociación colombiana de ingeniería sísmica – AIS y
con gran cantidad de profesionales del sector de la ingeniería, la arquitectura y la
construcción, además de funcionarios del estado relacionados con esta área.
La mampostería estructural es la unión de bloques o ladrillos de arcilla u concreto
con un mortero de pega para conforman sistemas monolíticos tipo muro con
capacidad portante que pueden resistir cargas de gravedad, sismo y viento. Este
sistema se realiza principalmente con la elaboración de muros colocados a mano,
de perforación vertical u horizontal, reforzados internamente con acero longitudinal
y transversal, los cuales cumplen todas las especificaciones propuestas en el Título
D de la NSR – 10. Las celdas de las unidades de mampostería se pueden inyectar
parcial o completamente con grouting.
1.3.2. Morteros de pega
El mortero es una mezcla homogénea de un material aglutinante que comúnmente
es cemento Portland con agregado fino más conocido como arena, agua y
eventualmente aditivos, que sirven para pegar unidades de mampostería, o como
revestimiento para cubrir y dar acabado a muros. Es ampliamente utilizado en el
sector de la construcción en obras que se construyen con mampostería donde se
usa principalmente como mortero de pega.
15
De acuerdo con su endurecimiento se establecen dos tipos de morteros: Los aéreos
que son aquellos que endurecen al aire al perder agua por secado y fraguan
lentamente por un proceso de carbonatación, y los hidráulicos que endurecen bajo
el agua, debido a que su composición les permite desarrollar resistencias iniciales
relativamente altas.
Mortero Tipo M
Es una mezcla que tiene alta resistencia y ofrece más
durabilidad que otros morteros. Se recomienda para
mampostería reforzada o sin refuerzo, pero que está sometida
a grandes cargas a compresión y cuando tenga cargas
laterales de tierra viento fuertes y temblores. Se debe usar en
estructuras en contacto con el suelo, cimentaciones, muros de
contención, aceras, tuberías de aguas negras, pozos etc.
Mortero Tipo S Es un mortero que alcanza la mayor característica de
adherencia de un mortero de pega. Debe usarse
principalmente en estructuras sometidas a cargas de
compresión medias, pero que demanden a la vez de una alta
propiedad de adherencia. Además, debe usarse en aquellos
casos donde el mortero es el único agente de adherencia con
la pared. Como en el caso de revestimientos cerámicos,
baldosines de barro cocido, etc.
Mortero Tipo N Es un mortero de uso general, para ser utilizado en estructuras
de mampostería sobre el nivel del suelo. Se usa principalmente
en enchapes de mampostería paredes internas y divisiones.
Representa la mejor combinación de resistencia, trabajabilidad
y economía.
A continuación, se presenta la clasificación de los morteros de pega de acuerdo con
su resistencia y proporción
16
Ilustración 1. Clasificación de los morteros de pega por propiedad o proporción.
Fuente: Titulo D.3.4-1 NSR-10
1.3.3. Fluidez
El mortero de cemento es una mezcla de cemento portland, arena, agua, y su
importancia se debe a la relación agua cemento que es el factor principal que influye
en la resistencia del mortero. Adicionalmente es importante el contenido de
cemento, debido a que este factor afecta la resistencia del mortero, la resistencia
disminuye conforme se reduce el contenido de cemento. En el mortero de pega con
aire incluido esta disminución de la resistencia puede contrarrestarse, en forma
parcial al aprovechar la mejoría de trabajabilidad por la inclusión de aire, que permite
reducir la cantidad de agua.
El tipo de cemento afecta la forma en que se desarrolla la resistencia inicial y final,
además se debe considerar las condiciones del curado que son vitales para el
desarrollo de la resistencia del mortero aunque ocurren en la presencia de agua, se
debe mantener la humedad en el mortero durante el periodo del curado se ilustra el
perjuicio en la resistencia del mortero de pega al cambiarlo prematuramente de una
atmosfera húmeda a una seca la temperatura de curado también afecta en la
resistencia del mortero de pega.
17
Se requieren periodos más largos de curado húmedo a temperaturas más bajas,
para desarrollar una resistencia dada, aunque el curado continuo a temperaturas
más elevadas produce un desarrollo más rápido de la resistencia hasta los 28 días,
el curado a temperaturas más bajas desarrolla resistencias mayores.
En este ensayo determinar la fluidez de los morteros de cemento, significa también
determinar la cantidad necesaria de agua que necesita un mortero de cemento para
su homogeneización entre el cemento y el árido (arena) con esta cantidad de agua
el mortero puede sacar gran eficacia en la obra a ejecutar, esto más el respectivo
curado.
Según las normas técnicas colombianas NTC-111 el porcentaje de fluidez se debe
encontrar entre:
Tabla N° 2. Rangos de fluidez establecidos por la NSR-10 para cada tipo de mortero
TIPO DE MORTERO FLUJO (%)
H 115 125
M 115 125
S 110 120
N 105 115
Fuente: Titulo D.3.4-1 NSR-10
Este ensayo se realiza con la mesa de fluidez al mezclar el cemento con agua en
donde sus componentes reaccionan con agua formando una pasta que dura en
cierto tiempo para ser colocada en obra.
1.3.4. Resistencia a la compresión del mortero
La resistencia a la compresión de un espécimen de mortero mide la calidad del
mortero como un conjunto que considera las siguientes etapas: la dosificación,
Mezclado, el curado y la preparación de las muestras, todo esto teniendo en
cuenta el cumplimiento de las especificaciones descritas en las NTC 2240-673.
18
Al aplicar una carga axial de compresión en las probetas de mortero a una velocidad
normalizada. Se produce una fuerza de fricción entre la cara del espécimen y la
placa de carga que conlleva a producir en la probeta una falla por cortante a 45
grados conocida como cono de falla.
Los efectos de esta fuerza de fricción en el tipo de falla dependen directamente de
la relación altura/diámetro. Esta relación es conocida como esbeltez. Según
(ALDANA, 2008).
Ilustración 2. Módulos de fractura típicos para probetas cilíndricas
Fuente: Titulo 7.6 NTC-673
1.3.5. Los agregados en el mortero de pega
Los agregados son aquellos materiales inertes, de forma granular naturales o
artificiales que aglomerados por el cemento Portland y en presencia de agua forman
una mezcla homogénea con el agregado triturado, conocido como mortero o
concreto.
En general los agregados se han clasificado de varias maneras a través del tiempo,
pero principalmente desde los puntos de vista de su procedencia densidad, tamaño
forma y textura. De acuerdo con su procedencia se dividen en:
19
Los agregados naturales “Son aquellos procedentes de la explotación de fuentes
naturales tales como: depósitos de arrastres fluviales arenas y gravas de río en cuyo
caso tienen cantos rodados y de canteras diversas rocas y piedras naturales”18.
Pueden usarse tal como se encuentran en la naturaleza o variando la distribución
de tamaño de sus partículas que provienen de los agregados. Tienen su origen en
un volumen mayor que se fragmentado por procesos naturales como intemperismo
y abrasión o mediante trituración mecánica realizada por el hombre, por lo que gran
parte de sus características vienen dadas por la roca madre que le dio origen
Cuando agregados se obtienen de productos y procesos industriales como lo son
las arcillas expandidas, escorias de alto horno, Clinker, limaduras de hierro se
denomina agregados artificiales. Por lo general estos son de mayor o menor
densidad que los agregados corrientes.
Las características de los agregados para mortero de pega deben presentar ciertas
propiedades como son: forma de los granos, la cual debe ser compacta redondeada
con la superficie bien cerrada, ninguna reacción perjudicial con la pasta de cemento
ni con el refuerzo, invariabilidad de volumen suficiente resistencia a los fenómenos
climatológicos, además deben de tener una densidad lo menor posible. Con una
rigidez y una resistencia propia suficientemente elevada y ser de calidad
permanente y uniforme.
En la forma y tamaño de los granos que influye en la granulometría del agregado y
de la misma manera que sucede para el concreto normal en la manejabilidad de la
mezcla, en el contenido de cemento y la cantidad de agua en la mezcla. Un grano
redondeado presenta ventajas en el mortero de pega fresco, mientras que el grano
angular posee mejor adherencia. Y por lo tanto mejora su resistencia.
18 RIVERA, Gerardo A. Concreto simple. Facultad de Ingeniería Civil de la Universidad del Cauca. p. 42.
20
La densidad aparente es una de las propiedades más importantes de agregado y
se define como la relación entre la masa de dicho grano y el volumen encerrado
entre la superficie que lo envuelve. La porosidad es el valor numérico de la relación
entre el espacio ocupado por los poros y el volumen encerrado dentro de la
superficie del grano.
La masa unitaria es la relación entre la masa de una cantidad del agregado y el
volumen ocupado por el mismo incluido en aquel todos los poros”19. Depende de
la humedad y del nivel de compactación.
Por último, se tiene la absorción de agua la cual influye en los agregados debido a
sus estructuras porosas, las cuales tienen una mayor capacidad de absorción que
los agregados normales, estas variables interviene en la manejabilidad de la mezcla,
en la relación agua/cemento, en la resistencia y en la densidad del mortero.
1.4. TEORÍA DE LA ESTADÍSTICA
1.4.1. La media aritmética �̅�
La media aritmética �̅�, se define como “la suma aritmética de los resultados de
resistencia de todas las pruebas individuales 𝑋𝑖, dividida por el número total de
pruebas efectuadas (Numero de datos N)”20. La media aritmética es una medida de
tendencia central en donde los datos contribuyen de manera proporcional para el
cálculo de este índice y se utiliza en muchos cálculos y técnicas estadísticas.
�̅� = 𝑋1 + 𝑋2 + 𝑋3+. … … . . +𝑋4
𝑁=
∑𝑋𝑖
𝑁
𝑋𝑖 = ensayo individual de resistencia.
�̅� = Promedio de n resultados de ensayos de resistencia.
𝑁= Numero de ensayos consecutivos de resistencia.
19 RIVERA, Gerardo A. Concreto simple. Facultad de Ingeniería Civil de la Universidad del Cauca. p. 66. 20 Sánchez, D. (1998). Concretos y morteros. 2a. ed. Bogotá: Asociación Colombiana de Productores de Concreto
(ASOCRETO). p. 207.
21
1.4.2. Desviación estándar 𝝈
Es una medida de dispersión, que nos indica cuánto pueden alejarse los datos
respecto a la media. Debido a que mientras mayor sea la desviación estándar,
mayor será la dispersión de los datos, por consiguiente, la media es menos
característica de toda la distribución. De otra parte, cuando la desviación estándar
es pequeña la media es un índice representativo de toda la distribución
De acuerdo con el título C.5.3.1 la desviación estándar se calcula “Cuando se tenga
un registro adecuado de 30 ensayos consecutivos con materiales y condiciones
similares a las esperadas, la desviación estándar de la muestra, 𝜎 se calcula a partir
de dichos resultados de acuerdo con la fórmula siguiente”21:
𝜎 = √∑(𝑋𝑖 − �̅�)
2
𝑁 − 1
Donde:
𝜎 = desviación estándar de la muestra (MPa).
𝑋𝑖 = ensayo individual de resistencia.
�̅� = Promedio de n resultados de ensayos de resistencia.
𝑁= Numero de ensayos consecutivos de resistencia.
1.4.3. Coeficiente de variación, V
Es un porcentaje de la media aritmética que sirve para representar una medida
relativa del grado de dispersión y permite comparar el desempeño estadístico de
dos morteros con resistencias específicas diferentes. Esta comparación no es
posible realizarla con la desviación estándar debido a que esta varía con el nivel de
resistencia del mortero que se está evaluando. Por lo general lo morteros de
mayores resistencias tienden a tener una desviación estándar mayor.
21 MINISTERIO DE AMBIENTE, VIVIENDA Y DESARROLLO TERRITORIAL, Reglamento Colombiano de
construcción sismo resistente. NSR-10, Segunda actualización, Bogotá, Asociación Colombiana de Ingeniería Sísmica. AIS,
2010
22
𝑉(%) = 𝜎
�̅�∗ 100
1.4.4. Intervalo o rango, R
Rango es una medida de dispersión la cual representa el intervalo entre el valor
máximo y el valor mínimo de un grupo de datos: permite obtener una idea de
la dispersión de los datos, en la medida que cuanto mayor es el rango, más
dispersos están los datos de un conjunto.
En esta investigación se puede definir como la diferencia de las resistencias del
conjunto de cilindros que conforman la prueba. Con respecto al dato más alto del
grupo y el menor dato del grupo. Es por esta razón que es importante en el cálculo
de las funciones estadísticas que se realizaran y que definen las variaciones de la
resistencia del mortero de pega dentro de la prueba.
23
2. MARCO METODOLÓGICO
2.1. FASES DE LA INVESTIGACIÓN
Para este proyecto se plantearon tres fases de investigación las cuales obedecen a
una metodología llevada a cabo para este tipo de investigaciones.
Ilustración 3. Diagrama de las fases de la investigación
Fuente: Propia
PROBLEMA DETECTADO
Revisión Bibliográfica
¿El problema es relevante?
Si
Inicio del proyecto de investigación
Fase Histórica - Recopilación de la información teórica de
fuentes confiables.
- Revisión y análisis de investigaciones
pasadas sobre temáticas similares.
Elaboración del marco de referencia
Fase Descriptiva - Análisis de la información recolectada.
- Definición de las variables que afectan la
problemática planteada. - Definición del proceso metodológico para la obtención de resultados.
Definición de los pasos para la obtención de los resultados necesarios
Fase Experimental
- Desarrollo del proceso metodológico a aplicar.
- Falla de muestras elaboradas.
- Obtención de resultados cuantitativos
Análisis de Resultados
- Comparación de los resultados con los exigidos por la normativa
técnica colombiana. - Análisis estadístico de los resultados. - Análisis técnico de los resultados definiendo la incidencia de las variables en la problemática desarrollada. - Elaboración de conclusiones y recomendaciones por parte de los investigadores
24
El objetivo de estas tres fases es obtener un conjunto de resultados cuantitativos
que se confrontan con datos de estudios previos y con los requeridos por la
normativa correspondiente, para así dar un diagnostico técnico y realizar un aporte
acerca de las posibles variaciones que estos puedan tener.
2.1.1. Fase histórica
Para esta fase se recolectó toda la información posible del tema trabajado, partiendo
de la teoría ya existente de fuentes confiables, para luego complementarla con lo
aportado por investigaciones pasadas sobre temáticas similares, lo cual nos define
de manera objetiva el estado del arte actual de la temática a estudiar. La información
recolectada fue consignada en el capítulo 1 de este documento.
2.1.1.1 Resultado de la fase histórica
En esta fase de la investigación se pudo evidenciar que el mortero ha tenido un uso
en muchas de las estructuras a través de la historia, no solo en nuestro medio sino
a nivel mundial; por lo tanto, los morteros especialmente los de pega son materiales
de gran importancia en la construcción y su evolución se debe principalmente al
desarrollo de sus componentes. Lo cual se ha resaltado en algunas investigaciones,
por ejemplo, según el artículo “Estudio del surgimiento y desarrollo de los morteros
en la construcción”22 en donde se afirma que “el desarrollo de los morteros está
influenciado por los avances tecnológicos, la aparición de nuevos materiales y el
desarrollo de la industria química para la construcción”.
Generando así una necesidad de una constante investigación para que este tipo de
material se elabore en función de las condiciones y requerimientos exigidos en obra;
cumpliendo siempre con los parámetros normativos. Por lo cual la teoría de este
material debe estar en constante actualización para que responda a estos
requerimientos.
22 CONSUEGRA, Liset: Vázquez, Argelio y TORRES, Magali. Estudio del surgimiento y desarrollo de los morteros en
la construcción: Artículo científico. Facultad de Ingeniería Universidad de Matanzas. Cuba, 2012.
25
2.1.2. Fase descriptiva
Esta fase de la investigación parte de la documentación teórica realizada en la fase
anterior, lo que permite analizar y describir la situación actual de la temática
estudiada, identificando las variables que afectan la problemática inicialmente
planteada, ya sea con base a situaciones plasmadas en la teoría o por las
planteadas en investigaciones pasadas; con esto se procede a definir de manera
clara la metodología a emplear para evaluar la acción de estas variables que
desencadenan la problemática detectada, lo que se resume como la forma de
obtener los resultados.
2.1.2.1 Desarrollo de la fase descriptiva
Al iniciar la investigación y con base a lo detectado en la fase anterior, se
evidenciaron vacíos teóricos y metodologías de dosificación y evaluación para
morteros de pega aplicables en situaciones específicas, estas fueron encontradas
en la teoría existente y en investigaciones pasadas. Por ejemplo, la investigación
realizada por el ingeniero Rodrigo Salamanca Correa (1985)23 de la Universidad
Nacional de Colombia cuyo objetivo era implementar un método de dosificación de
morteros a partir del valor de resistencia requerida, en donde se trabajaron arenas
sin realizar la caracterización de estos agregados finos (arena de río y arena de
peña) para determinar su calidad, debido a que en la época no existía un reglamento
de construcción como el que hay hoy en día, el cual exige la verificación de este
parámetro para materiales usados en mezclas para morteros.
Además, esta investigación realizó diferentes tamaños de probetas cilíndricas
afectando un parámetro de vital importancia, el tipo de probeta a utilizar; por lo tanto,
parte de los resultados de resistencia a la compresión fueron obtenidos en probetas
cilíndricas cuyas dimensiones no son permitidas hoy en día por la NSR-10 para
morteros de pega; generando inconformidad con el cumpliendo de este reglamento.
23 SALAMANCA, Rodrigo. Dosificación de morteros, diseño de mezclas de mortero: Proyecto de grado Facultad de
Ingeniería Universidad Nacional de Colombia. Bogotá, 1984.
26
Luego en Colombia a partir de investigaciones de diferentes profesionales en el
ámbito de la construcción, se realizaron estudios para complementar o plantear
métodos para la dosificación de morteros, lo cual ha sido difícil de lograr debido a la
puesta en vigencia de los reglamentos de construcción y también por la variedad de
agregados, material cementante y aditivos que se usan en los morteros de pega.
Los métodos más reconocidos y aplicados producto de las investigaciones
anteriormente mencionadas son dos, uno propuesto por el ingeniero Diego Sánchez
de Guzmán24 asociado a investigaciones de ASOCRETO y el otro propuesto por el
ingeniero Gerardo A. Rivera25 de la Universidad del Cauca; al analizar estos
métodos se encontró que para dosificar los morteros en función de la resistencia a
la compresión esperada, se determinan una relaciones arena:cemento y
agua/cemento teóricas, lo cual hace que se dosifiquen teóricamente mezclas de
mortero las cuales no son posibles de utilizar en obra o simplemente que no
cumplen con el reglamento técnico colombiano; lo cual requiere unos ajustes que
deben ser controlados y verificados en laboratorio, generando demoras y
complicaciones a la hora de cumplir con los requerimientos de obra y normativos.
En vista de esto el ingeniero Gerardo Rivera afirma que “En los últimos años debido
al auge que ha tomado el empleo de la mampostería estructural y su influencia en
la ejecución de obras civiles principalmente edificaciones, el consumo de mortero
se ha incrementado enormemente, siendo utilizado como elemento de pega o de
relleno. Sin embargo, hasta el momento, no han existido procedimientos técnicos
de diseño, producción y control que garanticen una buena calidad de este material,
como sí se tienen para el concreto.”26; lo cual indica que aún hay problemas en
cuanto al control de este material generando interrogantes a la hora de su adecuada
dosificación.
24 SÁNCHEZ DE GUZMÁN, Diego. Tecnología del concreto y del mortero. Bogotá: Pontificia Universidad Javeriana,
2001. 25 RIVERA, Gerardo A. Concreto simple: Facultad de Ingeniería Universidad del Cauca. Popayán, 2006, 3ª. Edición. 26 RIVERA, Gerardo A. Concreto simple: Facultad de Ingeniería Universidad del Cauca. Popayán, 2006, 3ª. Edición.
p.199.
27
Por otro lado, según el artículo “Evaluación de la resistencia a la compresión en
morteros de pega de acuerdo con la dosificación establecida por el código Sismo
Resistente Colombiano. Estudio de caso”27, en donde una exhaustiva investigación
teórica acerca de los morteros de pega arrojó como conclusión que el uso recurrente
del mortero como material de construcción en el contexto colombiano ha generado
numerosas investigaciones que se han encargado de estudiar la mampostería y sus
componentes como sistema, pero afirman que “no obstante, los estudios sobre los
morteros de pega son escasos, generando un error común al asumir que los
conocimientos obtenidos de los concretos son traducibles simultáneamente al
estudio de los morteros. Esta es una aseveración errónea debido a que difieren de
manera importante en características como la consistencia en obra, el método de
colocación y el ambiente de curado”28.
Lo anterior soporta, confirma y consolida la idea de la falta de investigaciones en
algunas posibles variaciones de este material y la falta de métodos prácticos
aplicables para la dosificación de los morteros especialmente los de pega para
diferentes escenarios de uso; posiblemente generando problemas como los
detectados en dicho artículo.
Además, el articulo anteriormente mencionado arroja unos resultados en donde los
morteros de pega elaborados con arena de peña, cumpliendo con la dosificación
por volumen requerida por la NSR-10 en su Título E (casas de uno y dos pisos) y
utilizando cemento portland como único material cementante sin ninguna adición,
llegaron al 84% de la resistencia a la compresión mínima esperada, la cual también
es parámetro de cumplimiento exigido por la NSR-10; por lo cual esta investigación
alertó sobre el riesgo que presentarían las estructuras construidas con este tipo de
materiales y su vulnerabilidad ante un evento sísmico.
27 Valbuena Porras, S. G., Mena Serna, M., & García Ubaque, C. A. (2016). Evaluación de la resistencia a la compresión
en morteros de pega de acuerdo con la dosificación establecida por el código Sismo Resistente Colombiano. Revista
Tecnura, 20(48), 115-121. doi: 10.14483/udistrital.jour.tecnura.2016.2.a08 28 Ibid., p. 117.
28
El otro resultado de esta investigación arrojó que los morteros de pega elaborados
con arena de río y las mismas condiciones que el anterior, superan la resistencia a
la compresión mínima exigida en un 64%; lo cual se convertiría en un problema
según Farny, Melander y Panarese (2008) que afirman que “no es recomendable
utilizar una resistencia superior a la demanda, debido a que esto disminuye la
maniobrabilidad de la mezcla y no es garante de que la resistencia del sistema
aumente proporcionalmente”29, y por otro lado según el ingeniero (MScIS) Diego
Sánchez de Guzmán (2001)30 el cual dice que tampoco se debe utilizar morteros
muy ricos para usos normales, ya que pueden ser resistentes y con alta retracción
al secado, y por ello susceptibles al agrietamiento.
Conclusión: En esta fase se evidenció que algunos métodos de dosificación y
diseño de mezcla para morteros de pega, los cuales están basados en teorías
establecidas antes de los reglamentos de construcción colombianos, omiten
variables que influyen directamente en la característica mecánica más importante
que debería ser controlada en los morteros de pega, la resistencia a la compresión;
por lo tanto, estos no aportan la confiabilidad que se debería tener a la hora de
analizar este material tan importante en la construcción.
También las investigaciones anteriores que alertaron acerca de que las
dosificaciones por proporción establecidas por la normativa colombiana de
construcción para morteros de pega no cumplían con los valores mínimos de
resistencia a la compresión exigidos en estos documentos, tenían también el mismo
problema omitían variables influyentes que modifican el comportamiento mecánico
de los morteros de pega. Lo que sumado a lo descrito en el párrafo anterior
establece la necesidad de elaborar una investigación que corrobore los problemas
detectados y aporte conocimiento teórico acerca de este material.
29 Farny, J.; Melander, J. y Panarese, W. (2008). Concrete Masonry–Hand Book. Australia: Concrete Masonry Association
of Australia 30 SÁNCHEZ DE GUZMÁN, Diego. Tecnología del concreto y del mortero. Bogotá: Pontificia Universidad Javeriana,
2001. p. 307.
29
Definición de Variables: Al revisar las variables que inciden en las propiedades
mecánicas de los morteros de pega, se estableció que inicialmente se debe evaluar
y analizar la calidad del agregado fino, lo cual se puede cuantificar y describir con
el módulo de finura y con la realización de la comparación entre los parámetros de
aceptación de la normativa en función del análisis granulométrico del agregado fino;
por otro lado, está la proporción por volumen de cemento:arena que es de vital
importancia a la hora de establecer la relación agua / cemento y otras condiciones
de dosificación afectando la manejabilidad y retención de agua de la mezcla en su
estado plástico y su durabilidad y resistencia a la compresión en su estado
endurecido.
Estas variables no se evalúan en algunos casos por los constructores a la hora de
definir la proporción de los materiales para elaborar los morteros de pega,
seleccionando arbitrariamente una relación en volumen para las mezclas de
mortero, generando que las especificaciones por propiedad de la NSR-10 para este
tipo de morteros posiblemente no sean cumplidas.
Por otra parte, una variable omitida en algunas investigaciones anteriores realizadas
con morteros de pega es la fluidez, ya sea porque se hicieron antes de la publicación
de los reglamentos de construcción que la exigen como parámetro de obligatorio
cumplimiento o simplemente porque se cometió un error técnico a la hora de
establecer la metodología de trabajo, dejando a un lado la importancia de esta.
Durante este proceso se evidenció que no existían investigaciones previas acerca
de la variación de la resistencia a la compresión en función de la forma de la probeta,
lo cual era un problema, debido a que trabajos anteriores solo habían fallado
probetas tipo cilindros con las dimensiones permitidas por la NSR-10 para morteros
de pega, lo cual dejaba un vacío debido a que la esta norma en su título D exige
que la resistencia a la compresión de los morteros de pega se mida en cubos de 50
mm de lado.
30
Ilustración 4. Relación de las variables de la investigación.
Fuente: Propia
VARIABLES INDEPENDIENTES
1. Calidad de los materiales a utilizar (Disponibles), y compararlos con parámetros teóricos y normativos.
- Caracterización del agregado fino.
- Análisis de muestras de mortero de pega elaboradas con
cemento portland como único material cementante.
2. Adecuada dosificación de la mezcla, teniendo en cuenta parámetros teóricos, normativos y los usados en obra.
- Definir las relaciones Arena:Cemento ideales a trabajar para
este tipo de morteros con relación a la normativa técnica.
- Diseñar adecuadamente los morteros de pega, esto para cumplir
requerimientos teóricos, de obra y normativos; lo que convierte a
estas muestras en aplicables para ámbitos reales.
- Análisis y correcciones por concepto de fluidez aplicada a las
mezclas diseñadas por requerimiento de la NSR-10.
VARIABLE DEPENDIENTE
Calidad de los morteros de pega elaborados con los materiales disponibles en la ciudad de Bogotá y con cemento portland como único material cementante; esto para determinar si estos cumplen la normativa técnica colombiana.
Resistencia a la Compresión del Mortero de Pega
Parámetro fundamental de verificación
EN LA FASE EXPERIMENTAL ES AFECTADO POR:
- Calidad de las muestras elaboradas. - Calibración y confiabilidad de los equipos donde se obtienen los resultados. - Tipo de probeta elaborada (Cilíndrica o Cubica).
Inciden en:
31
2.1.3. Fase experimental
Consiste en la manipulación de las variables establecidas en condiciones
controladas, planeadas y analizadas, con el fin de determinar los efectos que estas
tienen en el objeto de estudio, esto se realiza por medio de la experimentación que
permita obtener resultados que puedan relacionar la incidencia de estas variables
con los parámetros a comparar, los cuales se han definido anteriormente.
2.1.3.1 Desarrollo de la fase experimental
Se desarrolló el método por medio del cual vamos a obtener las resistencias a la
compresión requeridas para el estudio y posteriormente se fallaron las probetas;
estos procedimientos se realizaron siguiendo todas las normas técnicas que regulan
estos estudios.
Respondiendo a esto, se delimitó como área de estudio la ciudad de Bogotá, ya que
se hace necesario evaluar las propiedades mecánicas de los morteros elaborados
con las arenas disponibles en la ciudad. En donde la arena de peña se usa como
agregado fino para el mortero de pega sin tener en cuenta que su calidad es inferior
a la arena de río.
También se estableció evaluar y trabajar con morteros elaborados con cemento
portland sin ninguna adición de cal ni cemento de mampostería y utilizando el
agregado fino (arena) descrito en el párrafo anterior, debido a que como se explicó
anteriormente esta mezcla es la más usada en Colombia para morteros de pega de
unidades de mampostería en sistemas estructurales en mampostería reforzada y
no reforzada, lo cual realza la importancia de esta investigación al realizar un aporte
acerca de este material aplicado a nuestro medio.
A continuación, se muestra un diagrama con aspectos tenidos en cuenta y la forma
del plan experimental utilizado en esta investigación, en donde se incluye el número
de probetas utilizadas para la determinación de la resistencia a la compresión.
32
Ilustración 5. Metodología de la fase experimental.
Fuente: Propia
2.1.4. Análisis de resultados
Al final y para responder los cuestionamientos iniciales, se procedió a realizar una
comparación de los resultados obtenidos con los exigidos por la normativa
colombiana y además se elaboró un análisis estadístico y técnico acerca de la
incidencia de las variables definidas en la fase descriptiva sobre los resultados
obtenidos.
PROCESO METODOLÓGICO PARA LA OBTENCIÓN
DE RESULTADOS
- Revisión teórica y normativa. - Elaboración de ensayos y análisis previos para determinar calidad de los materiales disponibles, cuantificación de las variables a trabajar, diseños de mezcla y metodología de ensayo.
Metodología de Ensayo
Dosificaciones por proporción para mortero de pega establecidas en el
titulo D de la NSR-10
Agregado Fino Usado: Arena de Peña
Objetivo: Verificar si los morteros de pega elaborados con los materiales disponibles en Bogotá y cumpliendo con las dosificaciones por proporción y las especificaciones por propiedad requeridas por la norma (NSR-10), cumplen con la resistencia mínima a compresión requerida.
Especímenes de falla:
Mortero Tipo H: 30 Probetas cilíndricas y 3 Cubicas
Mortero Tipo M: 30 Probetas cilíndricas y 3 Cubicas
Mortero Tipo S: 30 Probetas cilíndricas y 3 Cubicas
Mortero Tipo N: 30 Probetas cilíndricas y 3 Cubicas
Diseños de mezcla para cumplir con las resistencias mínimas a compresión para morteros de pega establecidas en
el titulo D de la NSR-10
Agregado Fino Usado: Arena de Río
Objetivo: Optimizar las proporciones por volumen establecidas en el titulo D de la NSR-10 para morteros de pega elaborados con arena de rio y cemento Portland sin adición de cal o de cemento de mampostería.
Especímenes de falla:
Mortero Tipo H: 30 Probetas cilíndricas y 3 Cubicas
Mortero Tipo M: 30 Probetas cilíndricas y 3 Cubicas
Mortero Tipo S: 30 Probetas cilíndricas y 3 Cubicas
Mortero Tipo N: 30 Probetas cilíndricas y 3 Cubicas
Correlación entre los resultados obtenidos en probetas cilíndricas y cubicas
33
3. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL
3.1. SELECCIÓN DEL AGREGADO FINO
Como se definió anteriormente el primer factor determinante a la hora de seleccionar
los materiales que componen el mortero de pega es su calidad, por lo tanto, se
realizó una especial selección del agregado fino (arena), debido a su gran
importancia en la mezcla.
Al no tener una referencia de una investigación sobre este tema, desconociendo las
características de los materiales disponibles en la ciudad de Bogotá y basados en
la teoría investigada la cual afirma que el módulo de finura del agregado fino es un
factor casi que definitivo en las propiedades mecánicas del mortero de pega; se optó
por adquirir muestras de diferentes puntos de la ciudad, esto se realizó para obtener
muestras que sean representativas en cuanto a módulo de finura y propiedades
generales de las arenas disponibles de la ciudad de Bogotá.
Se compraron muestras de diferentes depósitos de materiales y puntos de
distribución ubicados en diferentes puntos de la ciudad como Usme, Teusaquillo,
Usaquén, Candelaria La Nueva, Fontibón y Rafael Uribe Uribe; posteriormente se
procedió a realizar el respectivo análisis granulométrico de estas muestras.
La selección del material a analizar de cada muestra se realizó teniendo en cuenta
las recomendaciones de la NTC 129, esta norma define los parámetros técnicos
para la toma de muestras de agregados finos y agregados gruesos.
Los ensayos de análisis granulométrico y posterior determinación del módulo de
finura se realizaron con los parámetros establecidos en la norma NTC 77 en la que
se describe las condiciones y procedimientos a seguir para realizar un adecuado
análisis granulométrico, estos ensayos fueron realizados en el laboratorio de
materiales de la Universidad Distrital Francisco José de Caldas Facultad
Tecnológica.
34
El análisis granulométrico se realiza por medio del tamizado, que es hacer pasar el
material a través de tamices de abertura decreciente los cuales deben cumplir la
norma NTC 32, el material utilizado en este ensayo debe secarse antes del tamizado
en un horno capaz de mantener una temperatura uniforme de 110 °C +/- 5 °C; el
tamizado se puede realizar con maquina o a mano cumpliendo con el procedimiento
descrito en la NTC 77, se registran los pesos del material retenido en cada tamiz
utilizados para el ensayo los cuales según la norma son: tamices N° (3/8, 4, 8, 16,
30, 50, 100 y 200).
Con estos datos provenientes del tamizado de las muestras, se procedió a realizar
el respectivo análisis granulométrico y a determinar el módulo de finura de cada
muestra y además se compararon los porcentajes que pasan por cada tamiz con
los intervalos establecidos en la NTC 2240 para agregados finos a usar en mezclas
de mortero de pega.
Tabla N° 3 Límites para la granulometría que deben cumplir los agregados usados para morteros de mampostería.
Fuente: NTC 2240
Ilustración 6. Secado al horno y peso de la muestra inicial antes del ensayo.
Fuente: Propia
35
Ilustración 7. Tamices y proceso de tamizado del agregado fino.
Fuente: Propia
Ilustración 8. Peso del material retenido en el tamiz.
Fuente: Propia
3.2. MASA UNITARIA
Según Rivera31, la masa unitaria es la masa del material necesaria para llenar un
recipiente de volumen conocido, en la masa unitaria además del volumen de las
partículas del agregado se tiene en cuenta los vacíos que hay entre partículas.
31 RIVERA, Gerardo A. Concreto simple. Facultad de Ingeniería Civil de la Universidad del Cauca. p. 66.
36
La masa unitaria se puede obtener con el agregado suelto o compacto, el
conocimiento de la masa unitaria compacta es empleada en algunos métodos de
dosificación de mezclas y la masa unitaria suelta sirve para estimar la cantidad de
agregados a comprar si estos se venden por volumen (volumen suelto) como ocurre
comúnmente.
Para este ensayo se utilizó el agregado fino seco al horno en las condiciones ya
descritas en los ensayos anteriores, el procedimiento que se siguió fue el descrito
en la norma NTC 92, en donde se definen los pasos y parámetros a seguir para
hacer un adecuado ensayo de masa unitaria suelta y compacta.
Ilustración 9. Peso del recipiente más material suelto de la muestra 2.
Fuente: Propia
3.3. ENSAYOS DE LABORATORIO DENSIDADES, ABSORCIÓN Y HUMEDAD
Según Rivera32, las partículas del agregado están conformadas por una parte sólida,
por vacíos que se comunican con la superficie llamados permeables o saturables y
por vacíos que no se comunican con la superficie llamados poros impermeables o
no saturables, por lo tanto es de vital importancia determinar una densidad para
32 RIVERA, Gerardo A. Concreto simple. Facultad de Ingeniería Civil de la Universidad del Cauca. p. 64.
37
estos agregados que relacione estos tres componentes, debido a que el material
estará dentro de una mezcla con agua existen tres densidades: Densidad real,
Densidad nominal y Densidad aparente saturada y seca.
La densidad aparente es de vital importancia para proceder con los diseños de
mezcla de concretos y morteros, debido a que esta describe el volumen ocupado
por el agregado en una mezcla incluyendo poros saturables y no saturables, por
otro lado, la densidad aparente saturada descrita en la norma NTC 237, se usa para
conocer la cantidad de masa de las partículas más la masa del agua que llena los
poros saturables por unidad de volumen que se ocuparía en una mezcla.
Por otro lado, la densidad nominal del agregado describe la cantidad de material
sólido de las partículas que existen en un volumen determinado sin tener en cuenta
el espacio de los poros saturables, esta densidad no se usa comúnmente en la
tecnología de los agregados para mezclas en la construcción, debido a que se
analizan mezclas en donde el agua cuenta como componente casi indispensable y
por lo tanto es la que ocupa los espacios vacíos incluidos los poros saturables.
La densidad aparente y la densidad nominal del agregado fino se determinan
siguiendo la norma NTC 237, la cual describe de manera detallada la forma de
realizar este ensayo.
Los datos obtenidos en el laboratorio se registran para posteriormente utilizar las
formulas descritas en la norma NTC 237 para calcular cada densidad, este ensayo
fue realizado para la arena de peña lavada seleccionada y la arena de rio en el
laboratorio de materiales de la Universidad Distrital Francisco José de Caldas
Facultad Tecnológica; las siguiente ilustraciones son del ensayo de laboratorio
elaborado por los autores:
38
Ilustración 10. Muestra inicial de agregado fino.
Ilustración 11. Adición de agua a la muestra
Ilustración 12. Secado del material para el ensayo del cono.
Ilustración 13. Elaboración del ensayo del cono.
Ilustración 14. Determinación del estado S.S.S. del agregado fino.
Ilustración 15. Peso del material para introducir en el picnómetro.
39
Ilustración 16. Peso del picnómetro lleno de agua.
Ilustración 17. Proceso de introducir el material (S.S.S.) al picnómetro.
Ilustración 18. Eliminación de burbujas al interior del picnómetro.
Ilustración 19. Peso del picnómetro lleno de agua más material.
Ilustración 20. Secado del material sacado del picnómetro
Ilustración 21. Peso del material seco en el horno.
40
3.4. HUMEDAD DEL AGREGADO ANTES DE LA MEZCLA
La humedad del agregado es la cantidad de agua que contiene el mismo,
dependiendo de estas condiciones de humedad el agregado puede quitar o aportar
agua a la mezcla, esto debido a que si la cantidad de agua presente en el agregado
es superior a la de saturación de los poros permeables (absorción) el agregado
contiene agua libre, esta agua al realizar la mezcla reaccionaria con el cemento
indican que el agregado le está aportando agua a la mezcla. Caso contrario cuando
la humedad es menor a la absorción, el agregado necesita agua para saturarse por
lo tanto le va a quitar agua a la mezcla.
La humedad del agregado se determina siguiendo el proceso establecido en la
norma NTC 1776, este ensayo se realizó previo a la mezcla del mortero para así
poder realizar el ajuste por humedad del agregado, debido a que como se explicó
anteriormente este puede variar las condiciones de la mezcla del mortero de pega.
Ilustración 22. Peso de la lata vacía para el ensayo de humedad.
Fuente: Propia
3.5. TEORÍA PARA DISEÑOS DE MEZCLA EN MORTEROS DE PEGA
Se tuvo problemas para determinar la metodología de diseño a utilizar, debido a que
las investigaciones para morteros son escasas y son pocos los textos que contienen
teorías sobre diseños de mezcla y generalidades sobre los morteros elaborados con
cemento portland como material cementante, al analizar el material disponible se
encontró que los únicos en trabajar una metodología de diseño para morteros de
41
pega sustentada y teórica son el ingeniero Diego Sánchez de Guzmán en su libro
Tecnología del mortero del concreto y el ingeniero Gerardo A. Rivera en su libro
Concreto simple; las metodologías encontradas en estos textos presentan algunas
falencias debido a que generalizan las arenas para todos los morteros a diseñar, sin
tener en cuenta que están varían en factores como procedencia, calidad,
granulometría y entre otras características que se omiten para realizar un diseño de
mezcla.
En el libro del ingeniero Gerardo Rivera se usa unas correcciones por resistencia
que consisten en elaborar cubos de mortero para determinar la resistencia de un
diseño específico previamente elaborado, lo cual es poco práctico y bastante
demorado el proceso.
3.5.1. Diseños de mezcla para los morteros de verificación (Arena de peña)
Para seleccionar las proporciones de dosificación de cemento y arena a usar en las
mezclas del mortero de pega, se tomaron las dosificaciones más desfavorables de
cada tipo de mortero de pega según su resistencia a la compresión a los 28 días
señalados en la tabla D.3.4-1 del título D de la NSR-10,
Para estos morteros de pega la arena utilizada es la de procedencia de trituración
de peña, la cual ha pasado por un proceso de lavado para eliminar una gran parte
del contenido de finos que podría tener.
Para elaborar un adecuado diseño garantizando cumplir la dosificación a verificar y
calculando el agua necesaria en la mezcla para que esta tenga una fluidez dentro
del rango que exige la norma, se utilizó la metodología de diseño de mezclas de
mortero de pega elaborados con cemento portland expuesta por Diego Sánchez de
Guzmán en su libro Tecnología del mortero del concreto, se usó esta metodología
porque es la más completa que se encontró para morteros de pega elaborados con
arenas de peña y porque permite calcular la relación A/C (Agua/Cemento) de la
mezcla en función de una proporción inicial, la cual es la extraída de la norma.
42
3.5.1.1 Procedimiento de diseño
- Determinación del tipo de arena: Debido a la gran disposición de la arena de
peña en la ciudad de Bogotá, los morteros que se hacen en la ciudad se elaboran
con este tipo de agregado, no teniendo en cuenta que esta tiene un módulo de finura
más bajo que la arena de rio; por otro lado, según el Ingeniero Diego Sánchez33 la
arena para la elaboración de mortero de pega y de relleno debe estar limpia y bien
gradada.
Anteriormente es este documento ya se explicó la selección del tipo de arena de
peña a utilizar para esta investigación.
- Determinación de las proporciones de arena y cemento: Se tomaron las
proporciones más desfavorables de la tabla D.3.4-1 del título D de la NSR-10, quiere
decir las mayores, que son las que tienen más cantidad de arena en relación con la
cantidad de cemento portland.
- Determinación de la fluidez: La fluidez para cada mortero de pega debe estar
dentro del rango dado por la tabla D.3.4-1 del título D de la NSR-10 para cada tipo
de mortero de pega.
- Determinar la relación agua cemento: Se utilizó la siguiente fórmula la cual
permite despejar la relación agua cemento (A/C) de una mezcla de mortero con
proporción arena : cemento conocida.
𝐴𝐶⁄ = 𝐾 ∗ 𝑒𝑏∗𝑛
En donde:
K: Es la relación agua cemento para la consistencia requerida en términos de fluidez
de la pasta de cemento. Para obtener el valor de K se elaboran varias mezclas de
33 SÁNCHEZ DE GUZMÁN, Diego. Tecnología del concreto y del mortero. Bogotá: Pontificia Universidad
Javeriana, 2001. p. 311.
43
pasta de cemento a utilizar, cada una con diferente contenido de agua con el fin de
establecer los porcentajes de flujo de cada pasta, para así formar una gráfica de
porcentaje de flujo vs relación agua cemento.
Ilustración 23. Relación entre el porcentaje de fluidez y la relación agua-cemento.
Fuente: Tecnología del concreto y del mortero. ingeniero Diego Guzmán.
De esta gráfica dada por el ingeniero Diego Sánchez se tomaron los diferentes
valores de K para los cuatro diseños elaborados con este tipo de arena.
e: Base de los logaritmos neperianos (2,71828)
b: Es un factor que relaciona la consistencia requerida (fluidez), módulo de finura,
forma y textura de la arena.
Ilustración 24. Valores de b para distintas consistencias (fluidez) y módulos de finura de la arena.
Fuente: Tecnología del concreto y del mortero. ingeniero Diego Guzmán.
44
Por medio de una interpolación entre los valores de fluidez y módulo de finura se
obtuvó el valor con base a la tabla de la ilustración anterior, la arena proveniente de
trituración de peña corresponde a una arena con granos angulares y rugosos.
n: Proporción arena:cemento dada en masa, numero de partes de arena por una
parte de cemento.
3.5.1.2 Ejemplo de obtención de la relación agua-cemento y diseño de mezcla
Este ejemplo se realizará para el diseño del mortero de pega, hecho con una arena
lavada de peña con módulo de finura de 2.078, densidad aparente seca de 2,41
gr/cm³, para cumplir con una fluidez entre 115 y 125 %, una proporción por volumen
de (1 : 2,5) y un peso específico del cemento de 3,03 gr/cm³.
• b = 0,30
• e = 2,71828
• K = 0,25
• 2,5 * 2,41/3,03 = 1.99
n = 1 : 1,99 (En masa)
𝐴𝐶⁄ = 0,25 ∗ 𝑒0,30∗1,99
𝐴𝐶⁄ = 0,445
- Cálculo del contenido de cemento para 1 m³:
𝐶 = 1000
13,03 +
1,992,41 + 0,445
𝐶 = 622,76 𝐾𝑔/𝑚³
- Cálculo del contenido de agua:
𝐴 = 624,77 ∗ 0.45 = 280,24 𝐿𝑡/𝑚³
45
- Cálculo del contenido de arena seca:
𝑎 = 1,99 ∗ 622,76 = 1239,29 𝐾𝑔/𝑚³
- Corrección del contenido de agua por absorción y humedad del agregado
antes de la mezcla:
• Absorción del agregado fino = 3,02 %
• Humedad del agregado fino antes de la mezcla = 2,38 %
𝐴 (𝐶𝑜𝑟𝑟𝑒𝑔𝑖𝑑𝑎) = 280,24 +3,02 − 2,38
100∗ 1239,29 = 288,17 𝐿𝑡/𝑚³
Tabla N° 4. Contenido de materiales por metro cubico de mortero
Fuente: Propia.
Todos cuatro tipos de morteros de pega elaborados con arena de peña se hicieron
siguiendo la metodología descrita anteriormente.
3.5.2. Cálculo de dosificaciones para diseño de mezcla (Arena de río)
A continuación, se realiza el diseño de mezcla para la arena de río por medio del
método del Ing. Gerardo Rivera. El cual fue comprobado por diferentes métodos
como son: Rodrigo Salamanca Correa, Diego Guzmán.
- Determinar la relación Agua/Cemento: Se obtienen las relaciones de
agua/cemento para los diferentes tipos de morteros dependiendo de la resistencia
esperada según la ilustración 25.
622,76 1239,29 280,24 288,17
1 : 1,99
1 : 2,5
Para 1 m³ de morteroCemento
(Kg)
Arena Seca
(Kg)Agua (Lt)
Agua Corregida
(Lt)
Proporción por masa
Proporción por volumen
46
Ilustración 25. Resistencia a la compresión vs Relación Agua/ Cemento
Fuente: Concreto Simple, Ing. Gerardo Rivera
Tabla N° 5 Resistencia a la compresión vs relación agua cemento
TIPO DE MORTERO RESISTENCIA Kg/cm² A/CH 225,00 0,45
M 175,00 0,53
S 125,00 0,64
N 75,00 0,81
Fuente: Propia
- Estimación del contenido de cemento: Se estima la cantidad de cemento a partir
de la gráfica 26, teniendo en cuenta el módulo de finura del agregado Vs la
resistencia esperada en kg/cm².
Ilustración 26. Resistencia a la compresión vs Contenido de cemento.
Fuente: Concreto Simple, Ing. Gerardo Rivera
47
De esta manera se obtiene:
Tabla N° 6. Resistencia vs contenido de cemento.
H 225,00 503,77
M 175,00 464,39
S 125,00 396,21
N 75,00 322,64
Tipo de Mortero Resistencia Kg/cm² Cemento Kg
Módulo de finura = 2,89
Fuente: Propia
- Cálculo de cantidad de agua
𝐴𝑔𝑢𝑎 𝐾𝑔𝑚3
= 𝐶 ∗𝐴
𝐶
- Cálculo Contenido de agregado
𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛𝐴𝑔𝑟𝑒𝑔𝑎𝑑𝑜 = 1000 −𝑀𝑎𝑠𝑎𝑐𝑒𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜
𝐷𝑒𝑛𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑𝑐𝑒𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜−
𝑀𝑎𝑠𝑎𝐴𝑔𝑢𝑎
𝐷𝑒𝑛𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑𝐴𝑔𝑢𝑎
𝑀𝑎𝑠𝑎𝐴𝑔𝑟𝑒𝑔𝑎𝑑𝑜 = 𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛𝐴𝑔𝑟𝑒𝑔𝑎𝑑𝑜 ∗ 𝐷𝑒𝑛𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑𝐴𝑔𝑟𝑒𝑔𝑎𝑑𝑜
- Volumen de mortero de pega preparar
30 probetas cilíndricas de 7,5 cm de diámetro por 15 cm de altura
𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛𝑝𝑟𝑜𝑏𝑒𝑡𝑎 =𝜋
4∗, (7,5 𝑐𝑚)2 ∗ 15 𝑐𝑚 = 662,68 𝑐𝑚3 = 0,00066268𝑚3
𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛𝑚𝑢𝑒𝑠𝑡𝑟𝑎 = 30 ∗ 0,00066268𝑚3 = 0,0198804 𝑚3
Desperdicio 5%
𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛𝑚𝑢𝑒𝑠𝑡𝑟𝑎 = 0,0198804 𝑚3 ∗ 1,05 = 0,021 𝑚3
48
3.6. AJUSTE POR FLUIDEZ
Después de realizar el diseño de mezcla basado en la teoría consultada, se procede
a realizar una muestra de prueba con las proporciones adecuadas para producir un
mortero con la fluidez requerida, se determina la cantidad adecuada de agua en la
mezcla de mortero y si esta cantidad difiere en la cantidad inicialmente calculada se
procede a ajustar el contenido de agua, en otras palabras la relación agua-cemento,
ya para finalizar se ajustan los valores para que el volumen absoluto de la mezcla
se mantenga para 1 m³ con la nueva relación agua-cemento.
Ilustración 27. Mesa de flujo con la muestra de mortero.
Fuente: Propia
Ilustración 28. Muestra expandida después del ensayo.
Fuente: Propia
49
3.7. ELABORACIÓN DE LAS PROBETAS
Lo primero que se hizo fue preparar varias mezclas de prueba esto con el fin
establecer las propiedades del mortero en estado plástico y endurecido que se
utilizaran posteriormente en el diseño de mezcla. Estas mezclas deben realizarse
por peso ya que permiten una mayor precisión en los cálculos.
Teniendo en cuenta la información anterior, se realizan los ajustes necesarios a la
mezcla de los morteros de pega para satisfacer los requisitos mínimos descritos en
el titulo D.3.4.1 de la NSR 10, en este caso la determinación de la fluidez fue un
factor determinante para alterar las relaciones agua-cemento de las mezclas, como
se explicó en los diseños de mezcla, debido a que ha algunas proporciones se les
debió adicionar una cantidad de agua tal para obtener una manejabilidad adecuada
según lo establecido por la norma.
3.7.1. Preparación de la mezcla mortero
- Se toma la humedad natural del agregado (arena) antes de empezar con la
elaboracion de la mezcla de mortero y teniendo en cuenta el porcentaje de
absorción del agregado se procede a realizar la corrección del contenido de agua
en la mezcla.
- Se utilizan los valores en masa de los componentes del mortero calculados
previamente en los diseños de mezcla, esto para garantizar que las cantidades de
material sean lo mas precisas posibles.
- Se suministra la mitad de agua requerida de la mezcla en un recipiente
impermeable, luego se adiciona la arena y el contenido total del material cementante
y se mezcla.
- Se procede a adicionar el restante de agua y se vuelve a mezclar hasta que la
mezcla quede homogenea y uniforme.
50
3.7.2. Probetas
- Número de probetas: Para cada tipo de mortero, se elaboraron un total de 30
probetas cilíndricas y 3 probetas cubicas, utilizando un volumen de mezcla de 0,021
m³ incluido un desperdicio del 5% calculo previamente en los diseños de mezcla.
Se diseñaron ocho tipos de mortero, dando como resultado un total de 240 probetas
cilíndricas y 24 probetas cubicas.
- Dimensiones de las probetas: Las dimensiones de las probetas se realizaron
siguiendo los requerimientos del Reglamento Colombiano de Construcción Sismo
Resistente (NSR-10) en el título D.3.4.2.
Las probetas cilíndricas se elaboraron de un diámetro aproximado de 75 mm y una
altura de 150 mm, para cumplir con una esbeltez de 2.
Las probetas cubicas se realizaron de 50 mm de lado.
- Edad de las probetas: Todas las probetas elaboradas se fallarán a compresión a
una edad de 28 días.
- Moldes: Los moldes para los cilindros se elaboraron con tubería PVC de 3”
cortados a la altura determinada (150 mm), se utilizaron tapones de prueba de PVC
para la parte inferior de las probetas.
Para los cubos se usaron probetas de bronce de tres especímenes cada una,
suministradas por el laboratorio de materiales de la Universidad Distrital Francisco
José de Caldas Facultad Tecnológica.
3.7.3. Preparación de los especímenes cilíndricos
Para empezar, se recubre los moldes con una capa delgada de aceite mineral para
evitar que el mortero se pegue en las paredes del molde.
51
A continuación, se llena aproximadamente el molde con una cuchara de acero
inoxidable hasta la tercera parte de su altura total y se procede a compactar con la
espátula 20 veces repartidas en toda la sección transversal del cilindro.
Se repite el proceso anterior teniendo en cuenta que en la primera capa no se debe
compactar hasta el fondo del molde y en la segunda y tercera se debe utilizar solo
la fuerza necesaria para que la espátula compacte la capa anterior.
Después que se llena el molde y se compacta el mortero se golpean los lados para
evitar que quede aire atrapado en la muestra de mortero.
A continuación, se enrasa suavemente la muestra con la regla dejando la superficie
del molde nivelada y se cubren las muestras con una cubierta para protegerlos de
las condiciones climáticas durante 24 h± 4 h para luego desencófralas.
3.7.4. Preparación de los especímenes en cubos de 50,8 mm
El ensayo NTC 220 trata de la preparación de muestras de mortero en moldes de
50,8 mm de lado.
Para empezar, se recubre los moldes con una capa delgada de aceite mineral para
evitar que el mortero se pegue en las paredes del molde.
A continuación, se llena aproximadamente a la mitad el molde con la cuchara a una
altura de 25 mm y se procede a compactar con la barra 32 veces repartidas en toda
la sección transversal del cilindro.
Se repite el proceso anterior teniendo en cuenta que en la primera capa no se debe
compactar hasta el fondo del molde y en la segunda se debe utilizar solo la fuerza
necesaria para que la barra compacte la capa anterior.
Se deja mortero por encima del nivel del molde y se procede a nivelar con el
palustre.
52
Se cubren las muestras con una cubierta para protegerlos de las condiciones
climáticas por un periodo de 20 h a 72 h.
3.7.5. Curado del mortero
Luego de desencofradas las probetas se dejan en inmersión en agua para iniciar el
proceso de curado durante 28 días contados a partir del momento de la elaboración
de las probetas (fundida).
Ilustración 29. Probetas cilíndricas y cubicas de un tipo de mortero (N), ya desencofradas y marcadas.
Fuente: Propia
Ilustración 30. Curado en inmersión de las probetas.
Fuente: Propia
53
3.7.6. Preparación de las probetas para el ensayo de compresión
- Probetas cubicas: Para este ensayo estas probetas no necesitan ningún
procedimiento previo, ya que los moldes usados garantizan la uniformidad,
perpendicularidad y paralelismo de los cubos.
Pero como recomendación antes de fallar los morteros a compresión se sacan los
especímenes y se revisa con una regla que la cara del cubo que va a estar en
contacto con la placa de la maquina observando que esta plana, si llegan a tener
granos de arena sueltos o una curvatura apreciable debe pulirse hasta obtener la
superficie nivelada.
- Probetas cilíndricas: Para estas probetas es necesario preparar sus caras, para
así garantizar su horizontalidad y perpendicularidad.
Por lo tanto, antes de fallar estas probetas se sacaron los especímenes y se les
realizo un rectificado en las caras de los cilindros; para este caso se cortó un
pequeño espesor de las caras que tenían excesos de material e irregularidades con
una sierra industrial con regla perpendicular al corte, logrando que permanezcan
niveladas las bases del cilindro y que la carga sea repartida uniformemente en el
cilindro.
Ilustración 31. Probetas para la preparación previa al ensayo de resistencia a compresión.
Fuente: Propia
54
Ilustración 32. Rectificado en las caras de las probetas cilíndricas.
Fuente: Propia
Ilustración 33. Cara rectificada de una probeta cilíndrica.
Fuente: Propia
- Medición de las probetas: Para obtener un adecuado cálculo del área transversal
de cada probeta se procedió a medir sus dimensiones con un calibrador digital, el
cual arroja la medida con dos decimales de precisión.
Para las probetas cilíndricas se tomó medidas de tres diámetros el superior, medio
e inferior; esto para determinar un diámetro promedio el cual es más exacto, este
procedimiento es realizado en los laboratorios que fallan este tipo de probetas.
A las probetas cubicas se les midió los dos lados de la cara paralela a la aplicación
de la carga.
55
Ilustración 34. Medición del diámetro de las probetas cilíndricas.
Fuente: Propia
Ilustración 35. Medición de la altura de probeta cilíndrica.
Fuente: Propia
3.7.7. Ensayo de compresión
Se realizó el ensayo de compresión siguiendo los parámetros de la normativa, NTC
220 para el ensayo a probetas cubicas y la NTC 3546 para los dos tipos de probetas.
56
Ilustración 36. Maquina utilizada para el ensayo de compresión
Fuente: Propia
Ilustración 37. Ensayo de compresión a probeta cilíndrica.
Fuente: Propia
Ilustración 36. Carga máxima en toneladas dada por la maquina usada para el ensayo.
Fuente: Propia
57
4. RESULTADOS OBTENIDOS
4.1. MÓDULOS DE FINURA Y CARACTERIZACIÓN DE LAS MUESTRAS DE
ARENA
En los ensayos realizados se encontraron grandes similitudes en las muestras de
arenas de peña ensayadas, a pesar de que provenían de lugares distintos, estas
similitudes obedecen al gran parecido de los porcentajes de material que pasa en
cada tamiz reflejado en el análisis granulométrico, también se encontró similitudes
en el módulo de finura de cada arena y características similares entre algunas
muestras como color y textura.
Ilustración 38 Arenas usadas para los ensayos 6,7,8,9 y 10
Fuente: Propia
4.1.1. Análisis Granulométrico
En este análisis se observó que ninguna de las muestras estuvieron dentro del
rango granulométrico establecido en la NTC 2240, aunque estas muestras no están
tan lejos de cumplir con las condiciones granulométricas optimas, la norma es clara
y afirma que si esto sucede hay que realizar un diseño adecuado y además hay que
58
realizar las respectivas verificaciones en laboratorio, todo para garantizar las
propiedades mecánicas requeridas en el determinado mortero de pega.
Estos límites determinan si la arena tiene una adecuada gradación de sus partículas
y por lo tanto garantiza que la distribución de los diferentes tamaños de las
partículas sea la adecuada, permitiendo la adecuada acomodación de las partículas
y por lo tanto disminuyendo los espacios vacíos en la mezcla ya endurecida del
mortero.
Este verificación se realiza debido a que la NSR-10 en su título D.3.4.4, lo exige
como parámetro para el uso del agregado fino en la realización de morteros de
pega, “debido a que propiedades del mortero de pega como resistencia, durabilidad,
permeabilidad y porosidad no solo depende de la calidad del cemento sino también
de la composición granular del mortero, o sea de la gradación, dimensiones y
posiciones relativas de los elementos que lo componen (Agragado fino)”34.
Al no cumplir, lo ideal para estos casos es “combinar los agragados disponibles de
tal manera que la granulometria resultante garantice un mínimo de vacíos y obtener
una curva granulometrica corregida”35, pero este proceso no es utilizado por su poca
practicidad.
Esta situación justifica un adecuado estudio de las propiedades mecánicas que
tendrían estos morteros de pega al estar hechos con este tipo de materiales, los
cuales su gradación de partículas no cumple con los requerimientos teóricos y
normativos para este tipo de morteros, esto para evitar que se estén realizando
morteros de calidades no aptas a las requeridas para cada estructura.
34 SÁNCHEZ DE GUZMÁN, Diego. Tecnología del concreto y del mortero. Bogotá: Pontificia Universidad Javeriana,
2001. p 310.
35 GERARDO RIVERA, A. Concreto simple. Facultad de Ingeniería Civil de la Universidad del Cauca. p. 62.
59
A continuación, se mostrarán las curvas granulométricas de las muestras de arena
de peña ensayadas en una sola gráfica, lo cual nos permite observar su similitud en
su distribución granulométrica.
Ilustración 39. Grafica con las curvas granulométricas de todas las muestras de arenas de peña ensayadas.
Fuente: Propia.
Ilustración 40. Grafica con la curva granulométrica realizada a la muestra de arena de río.
Fuente: Propia.
60
4.1.2. Módulos de finura
El módulo de finura del agregado fino establece que tan fino o grueso es el material
y posteriormente clasificar el material según los valores de la siguiente tabla:
Tabla N° 7 Clasificación del agregado fino según el valor del módulo de finura.
Fuente: RIVERA, Gerardo A. Concreto simple. Facultad de Ingeniería Civil de la Universidad del Cauca. p. 60.
A continuación, se mostrarán los módulos de finura de las arenas de peña
ensayadas.
Ilustración 41. Módulos de finura de las muestras de arena de peña ensayadas.
1,7
1,75
1,8
1,85
1,9
1,95
2
2,05
2,1
2,15
2,2
Ensayo 1 Ensayo 2 Ensayo 3 Ensayo 4 Ensayo 6 Ensayo 7 Ensayo 8 Ensayo 9 Ensayo 10. 1,99 2,11 2,11 2,08 1,9 1,88 2,2 2,19 2,13
MÓDULOS DE FINURA DE LAS ARENAS DE PEÑA
Fuente: Propia.
61
El análisis de estos módulos determinan que los ensayos 1, 6 y 7 son muestras de
agregados muy finos o extra finos; y que los ensayos 2, 3, 4, 8, 9 y 10 son muestras
de agragados clasificados como finos.
Según Diego Guzman36, estos módulos definen que las arenas están compuestas
en su mayoría por partículas pequeñas dentro del rango de tamaño de las arenas,
generando que estas arenas finas tengan mas granos por unidad de volumen por
consiguiente mas puntos de contacto entre sus granos. Al agregar agua esta
produce una película y separa los granos por tensión superficial aumentando el
numero de espacios vacíos.
Por otro lado, la situación anterior y que al haber mas cantidad de granos de arena
en la mezcla se posee una superficie especifica de contacto entre material y agua
mas grande que en arenas más gruesas generando que se necesita mayor cantidad
en la mezcla.
El aumento de agua en la mezcla y el aumento de espacios vacíos entre las
partículas, genera que se disminuya la densidad del mortero, lo que significa menor
porcentaje de partículas solidad en una unidad de volumen generando morteros con
menos resistencia a la compresión.
Cabe resaltar que al tratarse de morteros elaborados con solo cemento portland
como material cementante se obtendrían morteros de pega con altas resistencias a
la compresión, lo que podría mitigar el efecto anteriormente descrito.
En la muestra de arena de río se encontró que el módulo de finura es 2,89;
clasificando este agregado como ligeramente grueso, por lo cual con este agregado
no es tan factible encontrar los problemas que se tendrían con las arenas de peña.
36 SÁNCHEZ DE GUZMÁN, Diego. Tecnología del concreto y del mortero. Bogotá: Pontificia Universidad
Javeriana, 2001. p. 310.
62
4.1.3. Selección de la muestra representativa
Al observar los resultados obtenidos del análisis granulométrico y el módulo de
finura, definimos que las arenas lavadas de peña de procedencia de trituración de
cantera que se obtuvieron de distintas procedencias y en diferentes puntos de la
ciudad de Bogotá poseen características similares, por lo tanto, se tomó una
muestra de estas arenas, la de mayor distribución en la ciudad de Bogotá que por
lo cual es la más usada.
La arena de peña seleccionada para continuar con la investigación fue la muestra
del ensayo 4 proveniente de la cantera El Cajón de Copérnico ubicada en Soacha.
La arena de río seleccionada es la de uso común en la ciudad de Bogotá de
procedencia de la extracción este material en el río Tunjuelo.
Tabla N° 8. Muestras de arena obtenidas.
1 Alfonso López Soacha Arena de Peña 1,99 NO
2 Teusaquillo Mosquera Arena de Peña 2,11 NO
3 Candelaria El Vinculo (Soacha) Arena de Peña 2,11 NO
4 Marco Fidel Suarez El cajón de Copérnico (Soacha) Arena de Peña 2,08 NO
5 Candelaria Agregados Cantarrana (Usme) Arena de Rio 2,89 NO
6 Usme Loma Pelada (Mosquera) Arena de Peña 1,90 NO
7 Usme Loma Pelada (Mosquera) Arena de Peña 1,88 NO
8 Usaquén El Cedro San Carlos (Usaquén) Arena de Peña 2,20 NO
9 Usaquén El Cedro San Carlos (Usaquén) Arena de Peña 2,19 NO
10 Fontibón El Pencal (Mosquera) Arena de Peña 2,13 NO
Muestra Seleccionada
Número de
EnsayoLugar Compra Lugar de Extracción
Módulo de
Finura
Cumple con los
Parámetros Normativos
Tipo de
Material
Fuente: Propia.
4.2. ENSAYOS DE LABORATORIO DENSIDADES, ABSORCIÓN Y HUMEDAD
En el siguiente formato están registrados los datos de laboratorio obtenidos en este
ensayo y los respectivos datos calculados para las dos muestras estudiadas.
63
CANTERA:
CANTERA:
Ensayo 1 2 Ensayo 1 2
A (gr) 242,36 243,00 A (gr) 241,58 241,94
B (gr) 1272,38 1272,38 B (gr) 1272,38 1272,38
S (gr) 250,00 250,00 S (gr) 250,00 250,00
C (gr) 1422,01 1421,56 C (gr) 1420,84 1421,97
DONDE :A (gr)
B (gr)
S (gr) Masa de la muestra saturada y superficialmente seca
C (gr)
1 2 Promedio 1 2 Promedio
2,409 2,404 2,41 2,373 2,403 2,39
2,485 2,473 2,48 2,456 2,484 2,47
2,607 2,584 2,60 2,588 2,613 2,60
3,152 2,881 3,02 3,485 3,331 3,41
FECHA DEL ENSAYO: 10-may-17
Densidad aparente (gr/cm³)
Densidad aparente saturada (gr/cm³)
Densidad nominal (gr/cm³)
Absorción (%)
Masa del picnómetro con la muestra y el agua
Muestra 1
DATOS DE LABORATORIO
Muestra 1 Muestra 2
Muestra 2
CÁLCULOS
OBSERVACIONES: Ensayo realizado con picnómetro.
MUESTRA 1
MUESTRA 2TIPO DE MATERIAL: Arena de rio
LUGAR DE COMPRA:
DESCRIPCIÓN: Arena de peña lavada proveniente de la trituración de cantera
Candelaria Agregados Cantarrana (Usme)
DESCRIPCIÓN: Arena de rio de extracción natural (Rio Tunjuelo)
Masa en el aire de la muestra secada al horno
Masa del picnómetro lleno con agua
DENSIDADES Y ABSORCIÓN DEL AGREGADO FINO
NTC 237
TIPO DE MATERIAL: Arena de peña
LUGAR DE COMPRA: Marco Fidel Suarez El cajón de Copérnico (Soacha)
Los valores que se dan como típicos y recomendados para las densidades de los
agregados finos para mezclas de mortero están entre 2,30 y 2,80 gr/cm³, al estar
las muestras estudiadas dentro de este rango indica que los agregados estudiados
presentan condiciones aceptables para este tipo de muestras; debido a que según
64
rivera37, la densidad aparente no es una medida de la calidad del agregado, si no
que define la estructura interna del grano, estableciendo que una densidad baja (un
valor por debajo del rango establecido) indica un agregado con estructura porosa,
ósea de mala calidad, situación opuesta a los agregados con mayores valores de
densidad los cuales poseen granos menos porosos.
Por otro lado, “la absorción es el porcentaje necesario de agua para saturar los
poros permeables del agregado “38, conocer este valor es de vital importancia ya
que define la cantidad de agua que ocupara el espacio vacío de este tipo de poros
y que por lo tanto no actuara como material hidratante del cemento en la mezcla del
mortero.
4.3. HUMEDAD DEL AGREGADO ANTES DE LA MEZCLA
A continuación, se presenta el formato con los datos de laboratorio obtenidos y los
respectivos cálculos de la humedad para cada muestra.
Como se evidencia en el siguiente formato de laboratorio, se determina que las
muestras no poseen agua libre, debido a que el porcentaje de humedad es menor
al de absorción, por lo tanto, la muestra le quita agua a la mezcla y al realizar ajuste
por humedad se establece la cantidad adicional de agua que se adiciona la mezcla
para que mantenga las mismas condiciones de diseño.
37 RIVERA, Gerardo A. Concreto simple. Facultad de Ingeniería Civil de la Universidad del Cauca. p. 65. 38 Ibid. p. 65.
65
CANTERA:
CANTERA:
4,51 4,74
53,59 70,72
52,45 68,89
2,38%
2,85%
LUGAR DE COMPRA: Marco Fidel Suarez El cajón de Copérnico (Soacha)
HUMEDAD DEL AGREGADO FINO NTC 1776
MUESTRA 1TIPO DE MATERIAL: Arena de peña
DESCRIPCIÓN: Arena de rio de extracción natural (Rio Tunjuelo)
DATOS DE LABORATORIO
DESCRIPCIÓN: Arena de peña lavada proveniente de la trituración de cantera
MUESTRA 2TIPO DE MATERIAL: Arena de rio
LUGAR DE COMPRA: Candelaria Agregados Cantarrana (Usme)
El contenido de agua de la muestra 2 es menor al valor de absorción
MUESTRA 1
MUESTRA 2
FECHA DEL ENSAYO: 23-jun-17
OBSERVACIONES: El contenido de agua de la muestra 1 es menor al valor de absorción
HUMEDAD
MUESTRA 1Peso Lata (gr)
Peso Lata + Material Húmedo (gr)
Peso Lata + Material Seco (gr)
MUESTRA 2Peso Lata (gr)
Peso Lata + Material Húmedo (gr)
Peso Lata + Material Seco (gr)
CÁLCULOS
4.4. MASA UNITARIA
A continuación, se muestra el formato de laboratorio del ensayo que se le realizó a
las dos muestras de arena seleccionadas para este proyecto, en donde se
registraron los datos obtenidos y con sus respectivos cálculos, incluyendo el cálculo
del contenido de vacíos descrito en el numeral 13.2 de la norma NTC 92; este
ensayo fue elaborado en el laboratorio de materiales de la Universidad Distrital
Francisco José de Caldas Facultad Tecnológica.
66
CANTERA:
CANTERA:
5373,00 5373,00
2929,73 2929,73
2,41 2,39
Promedio Promedio
9747,5 9798,9 9772,4 9772,9 9657,7 9646,5 9692,0 9665,4
Promedio Promedio
10274,5 10293,9 10332,2 10300,2 10051,5 10037,6 10030,1 10039,7
1501,82 1465,12
1681,79 1592,89
29,97% 33,17%
LUGAR DE COMPRA: Candelaria Agregados Cantarrana (Usme)
MASA UNITARIA SUELTA Y COMPACTA NTC 92
MUESTRA 1TIPO DE MATERIAL: Arena de peña
LUGAR DE COMPRA: Marco Fidel Suarez El cajón de Copérnico (Soacha)
DESCRIPCIÓN: Arena de peña lavada proveniente de la trituración de cantera
MUESTRA 2TIPO DE MATERIAL: Arena de rio
DESCRIPCIÓN: Arena de rio de extracción natural (Rio Tunjuelo)
DATOS DE LABORATORIO
Muestra 1 Muestra 2
Volumen del Recipiente (cm³)
Recipiente + Agregado Suelto (gr)
Recipiente + Agregado Apisonado (gr)
absorción según la norma NTC 237.
Masa del Recipiente (gr)
Volumen del Recipiente (cm³)
Recipiente + Agregado Suelto (gr)
Recipiente + Agregado Apisonado (gr)
FECHA DEL ENSAYO: 23-jun-17
OBSERVACIONES: La densidad aparente (seca) fue obtenida en el ensayo de densidades y
Masa del Recipiente (gr)
Densidad aparente (gr/cm³) Densidad aparente (gr/cm³)
Contenido de vacíos Contenido de vacíos
CÁLCULOS
MUESTRA 1
Masa Unitaria Suelta (Kg/m³)
Masa Unitaria Compacta (Kg/m³)
MUESTRA 2
Masa Unitaria Suelta (Kg/m³)
Masa Unitaria Compacta (Kg/m³)
67
4.5. DISEÑOS DE MEZCLA
En las siguientes dos tablas se muestran los resultados definitivos del proceso de
diseño de mezcla para todas las mezclas analizadas en esta investigación; para
conocer más en detalle los datos iniciales o el proceso detallado utilizado en el
desarrollo de estas metodologías se puede observar los formatos en los anexos de
este documento.
Tabla N° 9. Cantidades definitivas para 1 m³, arrojadas por los diseños de mezcla para los
morteros elaborados con arena de peña y cemento portland.
TIPO H 481,29 582,86 326,35 1 : 2,5 1 : 1,99
TIPO M 514,23 519,37 314,37 1 : 3,0 1 : 2,39
TIPO S 517,50 448,01 334,64 1 : 3,5 1 : 2,78
TIPO N 571,23 384,63 301,83 1 : 4,5 1 : 3,58
Proporción en
Volumen
Proporción en
Masa
CANTIDADES DEFINITIVAS PARA LA MEZCLA DE MORTERO DE PEGA CON ARENA DE PEÑA
Contenido de
Arena (dm³)
Contenido de
Cemento (Kg)
Contenido de
Agua (Lt)
Tipo de
Mortero
Fuente: Propia
Tabla N° 10. Cantidades definitivas para 1 m³, arrojadas por los diseños de mezcla para los
morteros elaborados con arena de río y cemento portland.
TIPO H 594,19 491,13 243,73 1 : 3,67 1 : 2,89
TIPO M 598,43 462,44 248,95 1 : 3,92 1 : 3,09
TIPO S 607,43 391,37 263,41 1 : 4,70 1 : 3,71
TIPO N 628,50 321,21 265,49 1 : 5,93 1 : 4,68
CANTIDADES DEFINITIVAS PARA LA MEZCLA DE MORTERO DE PEGA CON ARENA DE RÍOTipo de
Mortero
Contenido de
Arena (dm³)
Contenido de
Cemento (Kg)
Contenido de
Agua (Lt)
Proporción en
Volumen
Proporción en
Masa
Fuente: Propia
68
5. ANÁLISIS DE RESULTADOS
A continuación, se analizarán los resultados obtenidos en los ensayos de resistencia
a la compresión registrados en el capítulo 4 de este documento.
5.1. RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN OBTENIDA (ARENA DE PEÑA)
Se presentarán los datos de resistencia a la compresión obtenidos en las 264
probetas elaboradas; la información está contenida en formatos para cada tipo de
mortero diligenciados con los datos registrados por la maquina a la hora de realizar
cada ensayo (Ver Anexos). Además, en los formatos está incluida la información
requerida por la norma NTC 673 para este tipo de ensayos.
5.1.1. Resistencia a la compresión de los morteros de pega elaborados con
arena de peña
Ilustración 42. Resultados obtenidos en las probetas cilíndricas. Mortero tipo H
Fuente: Propia
69
Ilustración 43. Resultados obtenidos en las probetas cilíndricas. Mortero tipo M
Fuente: Propia
Ilustración 44. Resultados obtenidos en las probetas cilíndricas. Mortero tipo S
Fuente: Propia
70
Ilustración 45. Resultados obtenidos en las probetas cilíndricas. Mortero tipo N
Fuente: Propia
Ilustración 46. Comparación de las resistencias a la compresión esperada, la obtenida cilindros y la obtenida en cubos, para los morteros de pega elaborados con arena de peña.
Fuente: Propia
71
En el cuadro anterior se observa que para los morteros de pega elaborados con
arena de peña la resistencia obtenida en cubos como en cilindros es mayor que la
resistencia mínima para cada tipo de mortero, además de apreciarse un incremento
en el resultado obtenido en la probeta en cubos influenciado directamente por la
relación de esbeltez el cual se especifica más adelante.
Por lo anterior, se deduce que los datos de la gráfica para los diferentes tipos de
morteros, refiriéndose al valor promedio de la resistencia medida en cubos de 50
mm de lado; que es la muestra patrón sugerida en el titulo D.3.4.1; se obtienen
resistencias de 28,49 MPa, 24,17 MPa, 16,21 MPa y 13,17 MPa; esto indica que la
dosificación por proporción sugerida por el título D es aplicable para morteros de
pega elaborados con cemento Portland.
Es importante tener en cuenta que los resultados de resistencia en ensayos
elaborados al mortero y el concreto presentan en algunos casos variaciones en los
datos obtenidos, “desde el punto de vista probabilístico, es absolutamente imposible
garantizar que cada espécimen de ensayo elaborado de una misma mezcla arroje
exactamente el mismo valor de resistencia”39, esto indica que los valores deberían
estar entorno a un valor promedio dentro de un rango específico.
Por lo tanto, se debe agrupar los datos obtenidos de un mismo tipo de muestra, para
buscar cual es la tendencia y determinar el comportamiento de la variación de los
resultados obtenidos.
Como se seleccionaron los valores en proporción por volumen más desfavorables
para cada tipo de mortero y se evaluaron con morteros elaborados exclusivamente
con cemento portland como único material cementante y arena de peña lavada
proveniente de la trituración de cantera como agregado fino; se realizó una
evaluación para determinar si estos rangos de dosificación establecidos cumpliendo
con la fluidez requerida eran adecuados también para clasificar y definir los tipos de
39 ASOCRETO. Tecnología del concreto. Bogotá: Legis S.A., 20 11. p. Tomo 2. p. 205.
72
mortero de pega, clasificados por el reglamento en función de su resistencia a la
compresión.
A continuación, se presenta los datos promedio de resistencia obtenidos en cada
tipo de mezcla, comparándolos con los valores mínimos requeridos, para esta
comparación se utilizarán solo los resultados de resistencia a la compresión
obtenidos en las probetas, debido a que el reglamento (NSR-10) establece que las
resistencias descritas en los tipos de morteros de pega de la tabla D.3.4-1, deben
sea medidas en cubos de 50 mm de lado a los 28 días.
Tabla N° 11. Comparación de la resistencia promedio obtenido en cubos para cada tipo de mortero
1 : 2,5 H 2,08 0,56 119,75 22,5 28,49
1 : 3,0 M 2,08 0,61 120,75 17,5 24,17
1 : 3,5 S 2,08 0,75 117,75 12,5 16,21
1 : 4,5 N 2,08 0,78 108,00 7,5 13,17
Proporción
por volumen
Tipo de
mortero
esperado
Resistencia a la
compresión
esperada (MPa)
Resistencia a la
compresión promedio
obtenida en cubos (MPa)
Fluidez
(%)
Relación
agua
cemento
Modulo de
Finura de la
arena
Fuente: Propia
Se obtuvó unas resistencias promedio más altas a las esperadas, por lo tanto, la
clasificación de estos morteros fue afectada considerablemente. La explicación a
esto es que los morteros elaborados con cemento portland sin ningún otro material
cementante presentan resistencias a la compresión finales muy altas.
5.2. RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN OBTENIDA (ARENA DE RÍO)
A continuación, se presentará por medio de graficas los resultados a compresión
obtenidos en las probetas elaboradas con los morteros de pega con arena de río
como agregado fino.
73
Ilustración 47. Resultados obtenidos en las probetas cilíndricas. Mortero tipo H
Fuente: Propia
Ilustración 48. Resultados obtenidos en las probetas cilíndricas. Mortero tipo M
Fuente: Propia
74
Ilustración 49. Resultados obtenidos en las probetas cilíndricas. Mortero tipo S
Fuente: Propia
Ilustración 50. Resultados obtenidos en las probetas cilíndricas. Mortero tipo N
Fuente: Propia
75
En el siguiente cuadro observa que los morteros tipo H Y tipo M obtienen una
resistencia a la compresión medida en las probetas cubicas de 18 MPa y 15,97 MPa
respectivamente, Lo cual indica que se encuentra por debajo de la resistencia
esperada para este tipo de morteros que es 22,5 MPa y 17,5 MPa. Debido a que el
diseño de mezcla se realizó con base en la teoría de un autor prestigioso se estima
que la metodología de diseño no es apta para altas resistencias del mortero de
pega, ya que el aumento del cemento es relativamente bajo en comparación con el
aumento de resistencia esperado. Otro de los factores que pudieron afectar la
resistencia esperada del mortero de pega es la calidad del agregado la cual se ha
determinado que no cumple con la granulometría exigida en la NTC 2240.
Ilustración 51. Comparación de las resistencias a la compresión esperada, la obtenida cilindros y la obtenida en cubos, para los morteros de pega elaborados con arena de río.
Fuente: Propia
Al comenzar la investigación se realizaron los ensayos previos establecidos en la
NTC 2240 en donde se determinó que las arenas comunes en la ciudad de Bogotá
no cumplían con la granulometría óptima y que de presentarse esta situación se
76
debe seguir lo establecido por la NTC 3329, la cual no especifica qué pasa con las
propiedades mecánicas del mortero de pega elaborado con agregado fino que no
cumple con los parámetros de calidad dejando todo a juicio los constructores.
Por otra parte, se encuentra que los morteros tipo S y tipo N para los cuales se
realizó un diseño de mezcla de acuerdo con las características del agregado y las
condiciones de Bogotá obtienen una resistencia a la compresión de los cubos de 50
mm de lado de 15,13 MPa y 10,72 MPa respectivamente, Lo cual indica que se
encuentra por encima de la resistencia esperada para este tipo de morteros que es
12,5 MPa y 7,5 MPa. De acuerdo con estos resultados se puede concluir que para
morteros de pega elaborados con arena de río la norma podría sugerir que los
morteros tipo S asumieran una proporción de 1 : 4,7 mientras que para un mortero
tipo N la proporción requerida para obtener la resistencia esperada es 1 : 5,9
5.3. ANÁLISIS ESTADÍSTICO
Este análisis se realizó siguiendo los procedimientos y requisitos descritos en la
norma NTC 2275 y el titulo C.5 de la NSR-10, en estos documentos se recomienda
el procedimiento adecuado para la evaluación estadística de ensayos de resistencia
a la compresión del concreto, los cuales son aplicables a los ensayos elaborados
en el mortero.
5.3.1. Probetas cilíndricas
- Número de probetas: Se realizaron 30 probetas cilíndricas para cada tipo de
mortero, esto hace que el análisis estadístico sea representativo para cada conjunto
de muestras.
- Resistencia promedio (Media aritmética X̅): El cálculo de esta se realizó como
la suma aritmética de los valores obtenidos de cada probeta, dividida por el número
total de probetas ensayadas.
77
- Desviación estándar (σ): Se realizó para medir la tendencia en base a un
promedio central para cada conjunto pruebas, determinando que tan dispersas se
encuentran las muestras con respecto a la resistencia promedio.
- Coeficiente de variación (V): Se determinó para establecer la dispersión de los
datos obtenidos como porcentaje de la resistencia promedio, la fórmula para
calcular el coeficiente de variación es al siguiente:
𝑉 = σ
X̅∗ 100%
- Intervalo: Es la diferencia entre el mayor valor registrado y el menor.
5.3.2. - Cálculos Iniciales
Tabla N° 12. Cálculos iniciales del análisis estadístico para los ensayos a compresión en probetas cilíndricas de morteros elaborados con arena de peña.
1 1 : 2,5 119,75 22,5 0,67 2,7% 2,93
2 1 : 3,0 120,75 17,5 0,60 2,9% 2,59
3 1 : 3,5 117,75 12,5 0,41 3,0% 1,70
4 1 : 4,5 108,00 7,5 0,43 4,1% 1,97
20,36
13,47
10,55
Desviación
Estándar σ (MPa)
Coeficiente de
Variación (V)
Intervalo ®
(MPa)
Proporción en
Volumen
Fluidez
(%)
f´c esperada en
cubos (MPa)
Resistencia promedio obtenida
a 28 días en cilindros (MPa)
25,32
No.
Fuente: Propia
Tabla N° 13. Cálculos iniciales del análisis estadístico para los ensayos a compresión en probetas cilíndricas de morteros diseñados con arena de peña.
5 1 : 3,7 119,75 22,5 0,72 4,6% 3,17
6 1 : 3,9 120,75 17,5 0,69 5,2% 2,83
7 1 : 4,7 117,75 12,5 0,52 4,2% 2,37
8 1 : 5,9 108,00 7,5 0,48 5,8% 1,93
No.
12,42
8,36
Proporción en
VolumenFluidez (%)
f´c de diseño
(MPa)
Resistencia Promedio obtenida a
28 días en cilindros(MPa)
Desviación
Estándar (σ)
Coeficiente de
variación (V)
Intervalo ®
(MPa)
15,90
13,24
Fuente: Propia
- Calificación de control: Según lo establecido en la NTC 2275, la variabilidad que
se tiene en las pruebas de resistencia a la compresión de una misma mezcla califica
78
el grado de control existente en términos de desviación estándar y del coeficiente
de variación.
Tabla N° 14. Valores de coeficiente de variación y grado de uniformidad que puede esperarse en el concreto y mortero, bajo diferentes condiciones de producción
Fuente: Libro Concreto Simple, Ing. Gerardo Rivera. p. 124.
La siguiente tabla muestra la calificación en función de la desviación estándar y el
coeficiente de variación de las resistencias obtenidas en las probetas cilíndricas.
Tabla N° 15. Calificación de control para todos los tipos de muestra ensayadas en esta investigación.
Fuente: Propia
Las calificaciones son consecuentes con las que se debería tener un ensayo
elaborado sobre mezclas y probetas elaboradas en condiciones de laboratorio.
Estas calificaciones determinan la adecuada proximidad de los datos obtenidos en
los ensayos, en donde los valores presentan una dispersión no muy grande a el
valor de la resistencia promedio, la única muestra de mortero con una variación
1 Excelente Excelente
2 Excelente Excelente
3 Excelente Excelente
4 Excelente Muy Bueno
5 Excelente Bueno
6 Excelente Bueno
7 Excelente Muy Bueno
8 Excelente Aceptable
No.Clasificación por
desviación estándar
Clasificación por
Coeficiente de variación
79
mayor es la numero 8, en donde quizás la variabilidad de los materiales y la
variación de procedimiento en el mezclado y el manejo de las muestras genero esta
diferencia con respecto a las otras.
- Distribución Normal: No basta en conocer el valor de la resistencia promedio, “ya
que al compararla con otro conjunto de pruebas podrían tenerse idénticos valores
de promedio, pero con diferentes dispersiones o medias aritméticas”40.
“Se ha comprobado que los resultados de los ensayos de resistencia de una misma
mezcla se agrupan siguiendo una curva de distribución normal de frecuencias. Lo
anterior ha conducido a la presentación de procedimientos estadísticos sencillos,
con base en los cuales se han fijado parámetros para la producción y aceptación de
mezclas de concreto y mortero”41.
Ilustración 52. Curva de distribución normal.
Fuente: Libro Concreto Simple, Ing. Gerardo Rivera. p. 122.
Para observar mejor el comportamiento de la variación de la resistencia a la
compresión obtenida en los especímenes cilíndricos elaborados para cada tipo de
mortero de pega, se ha elaborado la distribución normal de cada tipo de mezcla, ya
que esta proporciona la base para la estadística por su relación con el teorema de
límite central, permitiendo analizar la variación de las muestras en función del
promedio calculado, para este caso la resistencia promedio; por otro lado la
40 ASOCRETO. Tecnología del concreto. Bogotá: Legis S.A., 20 11. p. Tomo 2. p. 208.
41 RIVERA, Gerardo A. Concreto simple. Facultad de Ingeniería Civil de la Universidad del Cauca. p. 121.
80
distribución normal permite calcular la probabilidad de que un valor aleatorio de
resistencia sea obtenido en una mezcla elaborada con iguales proporciones.
A continuación, se presentarán las gráficas con todas las distribuciones normales y
sus respectivos límites de dispersión de los datos:
Ilustración 53. Distribución normal del mortero elaborado con arena de peña para verificación de proporción por volumen de 1: 2,5.
Fuente: Propia
Ilustración 54. Distribución normal del mortero elaborado con arena de peña para verificación de proporción por volumen de 1: 3,0.
Fuente: Propia
25,61
#¡NUM!
0,000
0,100
0,200
0,300
0,400
0,500
0,600
0,700
23,50 24,00 24,50 25,00 25,50 26,00 26,50 27,00
PR
OB
AB
ILID
AD
RESISTENCIAS (MPa)
DISTRIBUCIÓN NORMAL
Distribución
P = 95, 45 %P = 4, 55 %
Intervalo del68,27 % de los datos
0,000
0,100
0,200
0,300
0,400
0,500
0,600
0,700
0,800
18,50 19,00 19,50 20,00 20,50 21,00 21,50 22,00
PRO
BA
BIL
IDA
D
RESISTENCIAS (MPa)
DISTRIBUCIÓN NORMAL
Distribución
Intervalo del68,27 % de los datos
P = 95,45 %P = 4,55 %
81
Ilustración 55. Distribución normal del mortero elaborado con arena de peña para verificación de proporción por volumen de 1: 3,5.
Fuente: Propia
Ilustración 56. Distribución normal del mortero elaborado con arena de peña para verificación de proporción por volumen de 1: 3,5.
Fuente: Propia
- Arena de río: A continuación, están las gráficas de distribución normal de los datos
obtenidos en los morteros diseñados con arena de río.
0,000
0,200
0,400
0,600
0,800
1,000
1,200
12,50 12,70 12,90 13,10 13,30 13,50 13,70 13,90 14,10 14,30 14,50
PR
OB
AB
ILID
AD
RESISTENCIAS (MPa)
DISTRIBUCIÓN NORMAL
Distribución
Intervalo del68,27 % de los datos
P = 95,45 %P = 4,55 %
0,000
0,100
0,200
0,300
0,400
0,500
0,600
0,700
0,800
0,900
1,000
9,50 10,00 10,50 11,00 11,50 12,00
PR
OB
AB
ILID
AD
RESISTENCIAS (MPA)
DISTRIBUCIÓN NORMAL
Distribución
P = 4,55 %
Intervalo del68,27 % de los datos
P = 95,45 %
82
Ilustración 57. Distribución normal del mortero elaborado con arena de río diseñado para una f´c de 22,5 MPa.
Fuente: Propia
Ilustración 58. Distribución normal del mortero elaborado con arena de río diseñado para una f´c de 17,5 MPa.
Fuente: Propia
83
Ilustración 59. Distribución normal del mortero elaborado con arena de río diseñado para una f´c de 12,5 MPa.
Fuente: Propia
Ilustración 60. Distribución normal del mortero elaborado con arena de río diseñado para una f´c de 7,5 MPa.
Fuente: Propia
84
En el análisis de estas gráficas se establece que las características de las curvas
obedecen a una distribución normal y con comportamientos relativamente
simétricos, lo que indica que en el rango del medio comprendido entre las líneas
negras puestas en las gráficas con un radio de acción (X̅ +/- σ) están comprendidas
el 68.27% de los datos analizados, por otro lado, en un radio de acción (X̅ +/- 2 σ)
están comprendidas el 95.45% de los datos.
Tabla N° 16. Rangos inferior y superior donde se ubican el 68,27% de los valores obtenidos y probabilidad de obtener una resistencia que este por debajo de este rango
1 : 2,5 25,32 0,67 24,64 25,99 15,87%
1 : 3,0 20,36 0,60 19,76 20,95 15,87%
1 : 3,5 13,47 0,41 13,06 13,88 15,87%
1 : 4,5 10,55 0,43 10,12 10,99 15,87%
1 : 3,7 15,90 0,72 15,18 16,63 15,87%
1 : 3,9 13,24 0,69 12,55 13,93 15,87%
1 : 4,7 12,42 0,52 11,90 12,94 15,87%
1 : 5,9 8,36 0,48 7,88 8,84 15,87%
Rango inferior de
dispersión de los datos
del 68,27% (MPa)
Proporción
en Volumen
Resistencia
promedio
(Mpa)
Rango superior de
dispersión de los datos
del 68,27% (MPa)
Probabilidad de obtener
una resistencia por
debajo del rango inferior
Arena de
peña
Arena de
rio
Desviación
Estándar (σ)
(MPa)
Fuente: Propia
- Desviación estándar dentro de la prueba: Se calculó con la siguiente fórmula.
𝛔𝟏 = 𝟏
𝒅𝟐∗ 𝑹
Donde:
σ1: Desviación estándar dentro de la prueba.
1/d2: Factor para calcular la desviación estándar dentro de la prueba según el
número de especímenes ensayados, para este caso al como el número de probetas
ensayadas es mayor a 10 este factor es 0,20.
R: Intervalo calculado como la diferencia entre el mayor y menor valor de las
resistencias obtenidas para cada tipo de muestra.
85
- Coeficiente de variación dentro de la prueba: Se calculó con la siguiente
formula.
𝐕𝟏 = 𝛔𝟏
𝐗∗ 𝟏𝟎𝟎%
Donde:
V1: Coeficiente de variación dentro de la prueba; σ1: Desviación estándar dentro
de la prueba; X: Resistencia promedio.
Se determinó estos valores a cada tipo de mortero ensayado, para corroborar otro
criterio de calificación de los ensayos, según lo establecido en la tabla N° 12.
Tabla N° 17. Normas para el control con relación a la variación dentro de la prueba.
Fuente: ASOCRETO. Tecnología del concreto. Tomo 2. p. 213.
Tabla N° 18. Valores de calificación dentro la prueba para cada tipo de mortero.
1 : 2,5 2,93 0,20 25,32 0,59 2,32% Muy Bueno
1 : 3,0 2,59 0,20 20,36 0,52 2,54% Muy Bueno
1 : 3,5 1,70 0,20 13,47 0,34 2,53% Muy Bueno
1 : 4,5 1,97 0,20 10,55 0,39 3,73% Bueno
1 : 3,7 3,17 0,20 15,90 0,63 3,99% Bueno
1 : 3,9 2,83 0,20 13,24 0,57 4,28% Aceptable
1 : 4,7 2,37 0,20 12,42 0,47 3,81% Bueno
1 : 5,9 1,93 0,20 8,36 0,39 4,62% Aceptable
Coeficiente de variación
dentro de la prueba
Calificación dentro
de la prueba
Proporción
en Volumen
Intervalo ®
(Mpa)1/d2
Desviación estándar dentro
de la prueba σ1 (Mpa)
Arena de
peña
Arena de
rio
Resistencia promedio
cilindros (Mpa)
Fuente: Propia
86
5.4. CORRELACIÓN ENTRE LA RESISTENCIA A COMPRESIÓN EN PROBETAS
CILÍNDRICAS Y CUBICAS
El esfuerzo en la muestra depende de la relación de esbeltez (Altura/diámetro), las
características del conjunto de mortero de pega y las condiciones del ensayo al que
está sometido la muestra, específicamente la velocidad de la máquina y la
temperatura.
Para este proyecto se estudió la variabilidad de la esbeltez que incide directamente
en la resistencia a compresión. Es por esta razón que se determinó un modelo
matemático que representa la función de la correlación de los tipos de muestras con
el mayor grado de ajuste. Cabe resaltar que el ajuste de la correlación varía de
acuerdo con la dispersión de los puntos, en este caso se obtuvo un valor de R² igual
a 0,9655 el cual es cercano a 1, y describe un ajuste ideal y confiable para este
conjunto de datos.
Ilustración 61. Resistencia cubos vs cilindros
Fuente: Propia
87
“En las probetas de esbeltez igual a 1 se produce una falla por corte, mientras que
en las de esbeltez igual a 2 se produce una falla por tracción. En la figura se
muestran los distintos tipos de falla que produce la fuerza de fricción sobre probetas
con distinta esbeltez”.
Ilustración 62. Fallas en diferentes tipos de probeta, con diferente esbeltez.
Fuente: Aldana & Rafael, 2008
De acuerdo con lo visto anteriormente se deduce que la sección de la probeta no
incide en los resultados mientras que si lo hace la relación de esbeltez. Para los
cubos sugeridos por el título D.3.4.2.1 la esbeltez es de 1 mientras que para el tipo
de probeta alternativo en cilindros se establece 2.
Al considerar el mortero de pega como un tipo de material frágil que resiste a
tracción aproximadamente el 10% de su resistencia a compresión. Se determina
que los cubos de mortero por estar sometidos a cortante producido por la fuerza
axial de la maquina universal resistirán mayor carga axial que las probetas
cilíndricas que están trabajando a tracción. De acuerdo con esto se espera una
variabilidad en los datos. Que según la norma es de aproximadamente el 20%.
88
5.5. MECÁNICA DE FALLA
El elemento de falla observado en la probeta cilíndrica indica un cono de falla a 45°
en una o las dos superficies de la muestra, mientras que en los cubos se puede
apreciar un patrón de agrietamiento generalizado de forma columnar (vertical) que
provoca un descascaramiento en las paredes laterales de la muestra.
Ilustración 63. Falla cónica diagonal presentada en una probeta cilíndrica, comparada con una falla típica de una probeta cilíndrica.
Fuente: Propia
5.6. CURVAS ESFUERZO VS DEFORMACIÓN
En esto proyecto se compararon las curvas esfuerzo Vs deformación obtenidas de
probetas cilíndricas y cubicas con esfuerzo similares que permitieran una
comparación efectiva del comportamiento mecánico. Al realizarse la comparación
se puede observar que las dos curvas antes del punto de falla tienen un
comportamiento lineal con una variación pequeña, además se estable que después
del punto de falla en la probeta de cilindros se produce con una disminución
repentina del esfuerzo, mientras que en los cubos después del punto de fractura se
observa una disminución más suave. Esto indica que durante un tiempo post falla
la probeta soporta carga con un valor de esfuerzo constante con una deformación
significativa.
89
En el caso de los cubos se observó una ramificación no tan empinada que se asocia
a una localización de fallos más leves ya una gran cantidad de disipación de energía
volumétrica, en contraste con la fuerte localización de falla observada en cilindros.
Ilustración 64. Grafica esfuerzo deformación de una probeta cilíndrica (Azul) y una cubica (Rojo).
Fuente: Propia
90
6. CONCLUSIONES
➢ En esta investigación se ha determinado que para los morteros de pega
elaborados con arena de peña la resistencia a la compresión obtenida en cubos
es mayor que la resistencia mínima requerida para cada tipo de mortero
establecida en el título D.3.4-1 de la NSR-10.
Tabla N° 19. Comparación de las resistencias a la compresión esperadas y las obtenidas en cubos para los morteros elaborados con arena de peña.
22,50 28,49 26,62
17,50 24,17 38,11
12,50 16,21 29,68
7,50 13,17 75,60
RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN
ESPERADA (MPa)
RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN
OBTENIDA (MPa)
PORCENTAJE EXCEDIDO
(%)
Fuente: Propia
Lo que indica un aumento considerable en la resistencia, generando que estos
rangos de proporción necesiten ser reevaluados para los morteros de pega
elaborados con cemento portland sin ninguna adición de cal o cemento de
mampostería.
➢ Para los morteros de pega tipo H y tipo M elaborados con arena río se obtuvó
una resistencia promedio a la compresión medida en las probetas cubicas de
18 MPa y 15,97 MPa respectivamente, lo cual indica que se encuentran por
debajo de las resistencias esperadas para este tipo de morteros, que deberían
ser como mínimo de 22,5 MPa y 17,5 MPa.
Por lo anterior, se establece que el diseño de mezcla se realizó con base en
una metodología de diseño que en esta investigación no fue apta para altas
resistencias a la compresión del mortero de pega (mayores a 17 MPa), un factor
que pudo afectar la resistencia esperada del mortero de pega es la calidad del
agregado fino, el cual se ha determinado en los análisis iniciales que no cumple
con la caracterización del agregado exigida en la NTC 2240.
91
➢ Los morteros de pega tipo H y M elaborados con arena de río, arrojaron
resultados inferiores a los proyectados; por lo tanto, se procedió a indagar sobre
la posible causa de estos valores. Se encontró que en la metodología de diseño
utilizada se clasifica el agregado (arena) en función de su módulo de finura, que
para este caso es de 2,89; por lo cual, y según “libro consultado”42 se clasifica
está arena como agregado MEDIANO. Posteriormente con esta clasificación se
debe optar por una de las dos ecuaciones que despejan la variable relación
Agua/Cemento, una para AGREGADO FINO y otra para AGREGADO
GRUESO. Por lo anterior y resaltando que la clasificación obtenida para este
tipo de arena no era ni fina ni gruesa y que en la gráfica utilizada no se podían
obtener algunos valores de la relación Agua/Cemento para agregados gruesos
en diseños de bajas resistencias (menores a 10 MPa), se optó por iniciar los
diseños determinando la relación agua/cemento con la ecuación para
agregados finos.
Realizando las comparaciones posteriores con otros métodos se determina que
era necesario utilizar la ecuación de agregado grueso para resistencias altas
(mayores a 17 MPa) y la ecuación de agregado fino para resistencias inferiores
a este valor cuando se emplee agregado clasificado como mediano, debido a
que esta situación no se aclara en el método utilizado se recomienda tener en
cuenta esta aclaración para próximos diseños. Por la anterior se sugiere que en
próximas investigaciones se evalué para morteros tipo H una dosificación en
volumen cemento-arena de 1:3,12 y de 1:3,55 para morteros tipo M.
➢ Teniendo en cuenta que una adecuada dosificación en los morteros de pega
es de vital importancia para garantizar las especificaciones por propiedad de la
NSR-10. Esta investigación determinó que las proporciones por volumen
óptimas para los morteros tipo N y S realizados con arena de río; deben ser
1:5,9 y 1:4,7 respectivamente.
42 RIVERA, Gerardo A. Concreto simple: Facultad de Ingeniería Universidad del Cauca. Popayán, 2006, 3ª. Edición. p.60.
Tabla 2.12.
92
➢ Cuando se requieren altas resistencias en morteros de pega en estado
endurecido se recomienda usar los morteros de pega con cemento portland
como único material cementante, pero según lo observado y analizado en los
diseños de mezcla y en las mezclas de prueba iniciales elaboradas antes de
finalizar los diseños de mezcla definitivos, se encontró que en estos tipos de
mortero se hace difícil controlar sus condiciones de trabajabilidad,
especialmente cuando se tienen morteros con altos contenidos de material
cementante, también se observó que estos tipos de mortero con altos
contenidos de cemento son muy susceptibles al fenómeno de agrietamiento
durante los primeros días del proceso de curado, afectando la durabilidad del
material en las estructuras que es utilizado.
➢ Las calificaciones y clasificaciones estadísticas del conjunto de muestras
estudiadas plasmadas en la siguiente tabla son consecuentes con las que se
debería tener en un ensayo realizado sobre mezclas y probetas elaboradas en
condiciones de laboratorio. Estas determinan la adecuada proximidad de los
datos obtenidos en los ensayos, en donde los valores presentan una dispersión
no muy grande a el valor de la resistencia promedio, la única muestra de mortero
con una variación mayor es la número 8, en donde quizás una pequeña
variabilidad en los materiales y el manejo de las muestras generó esta diferencia
con respecto a las otras.
Tabla N° 20. Clasificaciones y calificaciones de los resultados obtenidos según análisis estadísticos.
1 Excelente Excelente Muy Bueno
2 Excelente Excelente Muy Bueno
3 Excelente Excelente Muy Bueno
4 Excelente Muy Bueno Bueno
5 Excelente Bueno Bueno
6 Excelente Bueno Aceptable
7 Excelente Muy Bueno Bueno
8 Excelente Aceptable Aceptable
Calificación Dentro la
Prueba
No. De
Diseño
Clasificación por
Desviación Estándar
Clasificación por
Coeficiente de Variación
Fuente: Propia
93
Por lo tanto, los resultados estadísticos de cada diseño de mezcla (clasificación
y calificación), evidencian que los resultados son confiables y es válido tomar
como referencia los rangos de resistencia obtenidos en esta investigación.
➢ En esta investigación se obtuvó una ecuación que correlaciona la resistencia
a la compresión entre la probeta de forma cilíndrica (75 mm de diámetro y 150
mm de altura) y la probeta de forma cubica (50 mm de lado).
𝑌 = 4,9467 ∗ 𝑒0,0593 𝑋
Donde:
Y: Resistencia a la compresión para la probeta cilíndrica (MPa).
X: Resistencia a la compresión esperada en la probeta cubica (MPa).
e: Base de los logaritmos neperianos (2,71828).
➢ El elemento de falla observado en la probeta cilíndrica indica un cono de falla
a 45° en una o las dos superficies de la muestra, mientras que en los cubos se
puede apreciar un patrón de agrietamiento generalizado de forma columnar
(vertical) que provoca un descascaramiento en las paredes laterales de la
muestra. Este comportamiento influye en las curvas esfuerzo Vs deformación
(𝜎 𝑣𝑠 𝜀) que al ser obtenidas de probetas cilíndricas y cubicas con esfuerzo
similares permiten una comparación efectiva del comportamiento mecánico.
➢ La comparación de estos dos tipos de muestras indica que las dos curvas
antes del punto de falla tienen un comportamiento lineal con una variación
pequeña, además se estable que después del punto de falla en la probeta
cilíndrica se produce una disminución repentina del esfuerzo, mientras que en
los cubos después del punto de fractura se observa una disminución más suave.
Es decir que durante un tiempo post falla la probeta soporta carga con un valor
de esfuerzo constante con una deformación significativa.
Lo anterior podría tener aplicación en el momento de realizar diseños de
estructuras para edificaciones con sistema estructural de mampostería
94
reforzada ya que para un sismo con periodo largo la estructura puede presentar
mejor comportamiento estructural debido a que permite mayor deformación de
la estructura antes del colapso.
Como conclusión general, Al analizar los resultados obtenidos en las mezclas de
mortero de pega compuestas por cemento portland y arena de peña, esta
investigación establece que la dosificación por volumen para cada tipo mortero de
pega cumpliendo los requerimientos del título D.3.4.1 de la NSR-10, sobrepasan la
resistencia a la compresión mínima exigida por este reglamento. Lo cual evidencia
que estos morteros cumplen con la normativa colombiana.
Por otro lado, en los morteros de pega elaborados con arena de río se demostró
que las dosificaciones recomendadas para cada tipo de mortero presentan mayores
relaciones Arena:Cemento que los elaborados con arena de peña, por lo cual esta
investigación establece que estas mezclas deberían tener un rango de proporción
por volumen diferente para optimizar las dosificaciones de estos morteros, evitando
utilizar mezclas de mortero de pega que presenten mayor resistencia a la
compresión que las requeridas y permitiendo disminuir el costo de este material.
La correlación obtenida para los dos tipos de probetas consideradas por la NSR-10,
permite realizar ensayos de resistencia a la compresión utilizando cualquiera de
estos dos tipos de probeta, debido a que la ecuación permite correlacionar la
resistencia a la comprensión en función de la probeta utilizada.
95
7. RECOMENDACIONES
➢ En esta investigación se evaluaron las dosificaciones en volumen para cada
tipo mortero de pega en función del tipo de agregado fino empleado, las cuales
se basaron en los requerimientos del título D de la NSR-10; los resultados
muestran variaciones respecto al reglamento en cada tipo de mortero de pega
analizado; por lo tanto, este proyecto se convierte en el punto de partida para
que futuras investigaciones logren obtener los rangos ideales de dosificación
relacionándolos con las especificaciones por propiedad exigidas en el
reglamento (NSR-10), aplicados a morteros de pega elaborados con cemento
portland y arenas disponibles en la ciudad de Bogotá (de peña y río), lo que
permitiría complementar la tabla D.3.4-1 de la NSR-10.
➢ Se recomienda evaluar el método de diseño utilizado en esta investigación
para los diseños de mezcla de altas resistencias a la compresión, con valores
mayores a 17 MPa que obedecen a los morteros tipo H y M, debido a que en
esta investigación se evidenció que los morteros de pega diseñados para este
rango de resistencia NO cumplieron con lo proyectado, arrojando valores de
resistencia más bajos; por lo tanto, es necesario realizar más trabajos de
investigación acerca de este tema que tengan en cuenta otros métodos con los
cuales se puedan estimar correctamente los rangos de dosificaciones
requeridos.
➢ Con esta investigación se demostró que la relación de esbeltez de la probeta
incide directamente en el comportamiento mecánico del mortero de pega, por lo
cual es necesario estudiar a profundidad este tema y realizar más
investigaciones acerca de este material, realizando ensayos en los dos tipos de
probetas que corroboren y complementen los resultados obtenidos en esta
investigación y amplíen el estudio del comportamiento mecánico para
estructuras realizadas con mampostería reforzada y no reforzada, con el fin de
mejorar la calidad de las edificaciones que usan este material en Colombia.
96
8. BIBLIOGRAFÍA
(AIS), ASOCIACIÓN COLOMBIANA DE INGENIERÍA SÍSMICA. Manual de
construcción, evaluación y rehabilitación sismo resistente de viviendas de
mampostería . s.l. : La Red de estudios sociales en prevención de desastres en
América Latina, 2001.
ALDANA, Rafael. Estudio experimental de resistencia a compresión del hormigon:
correlación entre resultados de probetas cubicas y probetas cílindricas. Santiago de
chile : Universidad de Chile, 2008.
ASOCRETO. Tecnología del Concreto. [ed.] Tomo 2. 3° Edición. Bogotá : Legis
S.A., 2011.
CONSUEGRA, Liset y VÁZQUEZ, Argelio y TORRES, Magali. Estudio del
surgimiento y desarrollo de los morteros en la construccion. Cuba : Artículo
científico. Facultad de Ingeniería Univerisidad de Matanzas, 2012.
CORTES GÓMEZ, Alberto y PERILLA SASTOQUE, Enrique. Estudio comparativo
de las características físico-mecánicas de cuatro cementos comerciales portland
tipo I. Bogotá : Universidad Militar Nueva Granada, 2014.
DRYSDALE, R. y R., HAMID A. Y BAKER. Masonry structures: Behavior and
design. Nueva Jersey : Prentice Hall, 1994.
GUTIÉRREZ DE LÓPEZ, Libia. El concreto y otros materiales para la construcción.
2° Edición. Manizales : Universidad Nacional, 2003.
INSTITUTO COLOMBIANO DE NORMAS TÉCNICAS Y CERTIFICACIÓN.
Conjunto de normas técnicas de ingeniería civil y arquitectura. NTC. Bogotá :
ICONTEC.
MADRID, Carlos A.. Resistencia que debe tener el concreto y el mortero. Medellín :
Comité de la industria del cemento. ANDI, 1972.
MINISTERIO DE AMBIENTE, VIVIENDA Y DESARROLLO TERRITORIAL.
Reglamento colombiano de construcción sismo resistente. NSR10, Segunda
actualización. Bogotá : Asociación colombiana de ingeniería sísmica. AIS, 2010.
RIVERA LÓPEZ, Gerardo Antonio. Concreto Simple. 3° Edición. Popayán :
Universidad del Cauca, 2006.
97
SALAMANCA CORREA, Rodrigo. Dosificación de morteros, Ingeniería e
Investigación. Bogotá : Universidad Nacional, 1985. págs. 17-23. Vol. 3°. 1.
—. La tecnología de los morteros. Bogotá : Colombia Ciencia e Ingeniería
Neogranadina, 2001. págs. 41-48.
SALAZAR, Alejandro. Método empírico para el proporcionamiento de mezclas de
morteros de cemento portland para albañilería. Cali : Universidad del Valle,
Materiales de Construcción, 1985. págs. 43-57. Vol. 35°.
SÁNCHEZ DE GUZMÁN, Diego. Durabilidad y patología del concreto. Bogotá :
ASOCRETO, 2002.
—. Tecnología del concreto y del mortero. Bogotá : Pontificia Universidad Javeriana,
1987.
—. Tecnología del concreto y del mortero. Bogotá : ASOCRETO, 2001.
VALBUENA PORRAS, Sergio; MENA SERNA, Milton y GARCÍA UBAQUE,
Cesar. Evaluación de la resistencia a la compresión en morteros de pega de
acuerdo con la dosificación establecida por el código sismo resistente colombiano.
Bogotá : Revista Tecnura, 20(48), 115-121 doi: 10.14483/udistrital.jour.
tecnura.2016.2.a08, 2016.
98
9. ANEXOS
9.1. CRONOGRAMA DEL PROYECTO
Tabla N° 21. Cronograma
ÍTEM
SEMANAS
SEM
AN
A 1
SEM
AN
A 2
SEM
AN
A 3
SEM
AN
A 4
SEM
AN
A 5
SEM
AN
A 6
SEM
AN
A 7
SEM
AN
A 8
SEM
AN
A 9
SEM
AN
A 1
0
SEM
AN
A 1
1
SEM
AN
A 1
2
SEM
AN
A 1
3
SEM
AN
A 1
4
SEM
AN
A 1
5
SEM
AN
A 1
6
Recolección de información sobre
la teoría de mortero
Selección de las muestras de arena
Ensayos a la muestra de arena
según la NTC 2240
Elaboración de las probetas de
mortero
Determinar de la resistencia a
compresión de las muestras
Análisis de los resultados obtenidos
y comparación la NSR-10. Titulo D
Entregas parciales al tutor del
proyecto
de investigación
Elaboración del
documento final
Fuente: Propia
99
9.2. RESULTADOS DE LOS ANÁLISIS GRANULOMÉTRICOS DE LAS ARENAS DE LA CIUDAD DE BOGOTÁ
CANTERA:
TamizAbertura
(mm)
Peso
Retenido
(gr)
%Retenido%Retenido
Acumulado%Pasa
Límite
Inferior (%)
Límite
Superior
(%)
Parámetros
(NTC 2240)
3/8 9,520 6,30 0,63 0,630 99,37 100 100
4 4,750 39,38 3,938 4,568 95,432 100 100 No Cumple
8 2,360 42,75 4,275 8,843 91,157 95 100 No Cumple
16 1,180 59,18 5,918 14,761 85,239 70 100 Cumple
30 0,600 55,40 5,54 20,301 79,699 40 75 No Cumple
50 0,300 413,38 41,338 61,639 38,361 20 40 Cumple
100 0,150 277,13 27,713 89,352 10,648 10 25 Cumple
200 0,075 88,41 8,841 98,193 1,807 0 10 Cumple
Finos 18,07 1,807 100,000 0
GRANULOMETRÍA AGREGADO FINO NTC 77
TIPO DE MATERIAL:
LUGAR DE COMPRA:
DESCRIPCIÓN:
Arena de peña
Arena de peña lavada proveniente de la trituración de cantera
24-abr-17
1,995
1
SoachaAlfonso López
MODULO DE FINURA:
FECHA DEL ENSAYO:
OBSERVACIONES:
NÚMERO DE ENSAYO:
Ensayo 1
Límite Inferior
Límite Superior
CANTERA:
TamizAbertura
(mm)
Peso
Retenido
(gr)
%Retenido%Retenido
Acumulado%Pasa
Límite
Inferior (%)
Límite
Superior
(%)
Parámetros
(NTC 2240)
3/8 9,520 1,48 0,148 0,148 99,852 100 100
4 4,750 35,11 3,511 3,659 96,341 100 100 No Cumple
8 2,360 52,24 5,224 8,883 91,117 95 100 No Cumple
16 1,180 42,66 4,266 13,149 86,851 70 100 Cumple
30 0,600 127,20 12,72 25,869 74,131 40 75 Cumple
50 0,300 441,55 44,155 70,024 29,976 20 40 Cumple
100 0,150 191,36 19,136 89,16 10,84 10 25 Cumple
200 0,075 86,80 8,68 97,84 2,16 0 10 Cumple
Finos 21,60 2,16 100 0
Teusaquillo Mosquera
FECHA DEL ENSAYO: 24-abr-17 NÚMERO DE ENSAYO: 2
MODULO DE FINURA: 2,107
LUGAR DE COMPRA:
DESCRIPCIÓN: Arena de peña lavada proveniente de la trituración de cantera
GRANULOMETRÍA AGREGADO FINO NTC 77
TIPO DE MATERIAL: Arena de peña
OBSERVACIONES:
Ensayo 2
Límite Inferior
Límite Superior
100
CANTERA:
TamizAbertura
(mm)
Peso
Retenido
(gr)
%Retenido%Retenido
Acumulado%Pasa
Límite
Inferior (%)
Límite
Superior
(%)
Parámetros
(NTC 2240)
3/8 9,520 0,00 0 0 100 100 100
4 4,750 24,36 2,436 2,436 97,564 100 100 No Cumple
8 2,360 64,32 6,432 8,868 91,132 95 100 No Cumple
16 1,180 56,19 5,619 14,487 85,513 70 100 Cumple
30 0,600 71,37 7,137 21,624 78,376 40 75 No Cumple
50 0,300 499,06 49,906 71,53 28,47 20 40 Cumple
100 0,150 206,49 20,649 92,179 7,821 10 25 No Cumple
200 0,075 68,85 6,885 99,064 0,936 0 10 Cumple
Finos 9,36 0,936 100 0
MODULO DE FINURA: 2,111
OBSERVACIONES:
DESCRIPCIÓN: Arena de peña lavada proveniente de la trituración de cantera
FECHA DEL ENSAYO: 24-abr-17 NÚMERO DE ENSAYO: 3
TIPO DE MATERIAL: Arena de peña
LUGAR DE COMPRA: Candelaria El Vinculo (Soacha)
GRANULOMETRÍA AGREGADO FINO NTC 77
Ensayo 3
Límite Inferior
Límite Superior
CANTERA:
TamizAbertura
(mm)
Peso
Retenido
(gr)
%Retenido%Retenido
Acumulado%Pasa
Límite
Inferior (%)
Límite
Superior
(%)
Parámetros
(NTC 2240)
3/8 9,520 5,68 0,568 0,568 99,432 100 100
4 4,750 14,16 1,416 1,984 98,016 100 100 No Cumple
8 2,360 32,90 3,29 5,274 94,726 95 100 No Cumple
16 1,180 55,92 5,592 10,866 89,134 70 100 Cumple
30 0,600 108,29 10,829 21,695 78,305 40 75 No Cumple
50 0,300 551,28 55,128 76,823 23,177 20 40 Cumple
100 0,150 143,29 14,329 91,152 8,848 10 25 No Cumple
200 0,075 72,76 7,276 98,428 1,572 0 10 Cumple
Finos 15,72 1,572 100 0
MODULO DE FINURA: 2,078
OBSERVACIONES:
DESCRIPCIÓN: Arena de peña lavada proveniente de la trituración de cantera
FECHA DEL ENSAYO: 24-abr-17 NÚMERO DE ENSAYO: 4
TIPO DE MATERIAL: Arena de peña
LUGAR DE COMPRA: Marco Fidel Suarez El cajón de Copérnico (Soacha)
GRANULOMETRÍA AGREGADO FINO NTC 77
Ensayo 4
Límite Inferior
Límite Superior
101
CANTERA:
TamizAbertura
(mm)
Peso
Retenido
(gr)
%Retenido%Retenido
Acumulado%Pasa
Límite
Inferior (%)
Límite
Superior
(%)
Parámetros
(NTC 2240)
3/8 9,520 10,60 1,06 1,06 98,94 100 100
4 4,750 73,60 7,36 8,42 91,58 100 100 No Cumple
8 2,360 87,30 8,73 17,15 82,85 95 100 No Cumple
16 1,180 138,80 13,88 31,03 68,97 70 100 No Cumple
30 0,600 246,60 24,66 55,69 44,31 40 75 Cumple
50 0,300 272,30 27,23 82,92 17,08 10 35 Cumple
100 0,150 107,35 10,735 93,655 6,345 2 15 Cumple
200 0,075 46,83 4,683 98,338 1,662 0 5 Cumple
Finos 16,62 1,662 100 0
MODULO DE FINURA: 2,889
OBSERVACIONES:
DESCRIPCIÓN: Arena de rio de extracción natural (Rio Tunjuelo)
FECHA DEL ENSAYO: 27-abr-17 NÚMERO DE ENSAYO: 5
TIPO DE MATERIAL: Arena de rio
LUGAR DE COMPRA: Candelaria Agregados Cantarrana (Usme)
GRANULOMETRÍA AGREGADO FINO NTC 77
Ensayo 5
Límite Inferior
Límite Superior
CANTERA:
TamizAbertura
(mm)
Peso
Retenido
(gr)
%Retenido%Retenido
Acumulado%Pasa
Límite
Inferior (%)
Límite
Superior
(%)
Parámetros
(NTC 2240)
3/8 9,520 0,96 0,096 0,096 99,904 100 100
4 4,750 22,91 2,291 2,387 97,613 100 100 No Cumple
8 2,360 27,36 2,736 5,123 94,877 95 100 No Cumple
16 1,180 30,85 3,085 8,208 91,792 70 100 Cumple
30 0,600 61,03 6,103 14,311 85,689 40 75 No Cumple
50 0,300 517,30 51,73 66,041 33,959 20 40 Cumple
100 0,150 275,21 27,521 93,562 6,438 10 25 No Cumple
200 0,075 59,84 5,984 99,546 0,454 0 10 Cumple
Finos 4,54 0,454 100 0
MODULO DE FINURA: 1,896
OBSERVACIONES:
DESCRIPCIÓN: Arena de peña lavada proveniente de la trituración de cantera
FECHA DEL ENSAYO: 27-abr-17 NÚMERO DE ENSAYO: 6
TIPO DE MATERIAL: Arena de peña
LUGAR DE COMPRA: Usme El Pencal (Mosquera)
GRANULOMETRÍA AGREGADO FINO NTC 77
Ensayo 6
Límite Inferior
Límite Superior
102
CANTERA:
TamizAbertura
(mm)
Peso
Retenido
(gr)
%Retenido%Retenido
Acumulado%Pasa
Límite
Inferior (%)
Límite
Superior
(%)
Parámetros
(NTC 2240)
3/8 9,520 1,57 0,174 0,174 99,826 100 100
4 4,750 27,27 3,030 3,204 96,796 100 100 No Cumple
8 2,360 28,76 3,196 6,400 93,600 95 100 No Cumple
16 1,180 28,76 3,196 9,596 90,404 70 100 Cumple
30 0,600 44,57 4,952 14,548 85,452 40 75 No Cumple
50 0,300 429,58 47,731 62,279 37,721 20 40 Cumple
100 0,150 267,43 29,714 91,993 8,007 10 25 No Cumple
200 0,075 65,16 7,240 99,233 0,767 0 10 Cumple
Finos 6,90 0,767 100,000 0,000
MODULO DE FINURA: 1,880
OBSERVACIONES:
DESCRIPCIÓN: Arena de peña lavada proveniente de la trituración de cantera (Misma arena del ensayo 6)
FECHA DEL ENSAYO: 27-abr-17 NÚMERO DE ENSAYO: 7
TIPO DE MATERIAL: Arena de peña
LUGAR DE COMPRA: Usme El Pencal (Mosquera)
GRANULOMETRÍA AGREGADO FINO NTC 77
Ensayo 7
Límite Inferior
Límite Superior
CANTERA:
TamizAbertura
(mm)
Peso
Retenido
(gr)
%Retenido%Retenido
Acumulado%Pasa
Límite
Inferior (%)
Límite
Superior
(%)
Parámetros
(NTC 2240)
3/8 9,520 20,51 2,051 2,051 97,949 100 100
4 4,750 17,24 1,724 3,775 96,225 100 100 No Cumple
8 2,360 44,82 4,482 8,257 91,743 95 100 No Cumple
16 1,180 46,07 4,607 12,864 87,136 70 100 Cumple
30 0,600 106,25 10,625 23,489 76,511 40 75 No Cumple
50 0,300 529,40 52,94 76,429 23,571 20 40 Cumple
100 0,150 189,08 18,908 95,337 4,663 10 25 No Cumple
200 0,075 43,05 4,305 99,642 0,358 0 10 Cumple
Finos 3,58 0,358 100 0
MODULO DE FINURA: 2,202
OBSERVACIONES:
DESCRIPCIÓN: Arena de peña lavada proveniente de la trituración de cantera
FECHA DEL ENSAYO: 3-may-17 NÚMERO DE ENSAYO: 8
TIPO DE MATERIAL: Arena de peña
LUGAR DE COMPRA: Usaquén El Cedro San Carlos (Usaquén)
GRANULOMETRÍA AGREGADO FINO NTC 77
Ensayo 8
Límite Inferior
Límite Superior
103
CANTERA:
TamizAbertura
(mm)
Peso
Retenido
(gr)
%Retenido%Retenido
Acumulado%Pasa
Límite
Inferior (%)
Límite
Superior
(%)
Parámetros
(NTC 2240)
3/8 9,520 1,17 0,117 0,117 99,883 100 100
4 4,750 8,71 0,871 0,988 99,012 100 100 No Cumple
8 2,360 55,06 5,506 6,494 93,506 95 100 No Cumple
16 1,180 59,64 5,964 12,458 87,542 70 100 Cumple
30 0,600 111,81 11,181 23,639 76,361 40 75 No Cumple
50 0,300 565,02 56,502 80,141 19,859 20 40 No Cumple
100 0,150 151,03 15,103 95,244 4,756 10 25 No Cumple
200 0,075 46,29 4,629 99,873 0,127 0 10 Cumple
Finos 1,27 0,127 100 0
MODULO DE FINURA: 2,190
OBSERVACIONES:
DESCRIPCIÓN: Arena de peña lavada proveniente de la trituración de cantera (Misma arena del ensayo 8)
FECHA DEL ENSAYO: 3-may-17 NÚMERO DE ENSAYO: 9
TIPO DE MATERIAL: Arena de peña
LUGAR DE COMPRA: Usaquén El Cedro San Carlos (Usaquén)
GRANULOMETRÍA AGREGADO FINO NTC 77
Ensayo 9
Límite Inferior
Límite Superior
CANTERA:
TamizAbertura
(mm)
Peso
Retenido
(gr)
%Retenido%Retenido
Acumulado%Pasa
Límite
Inferior (%)
Límite
Superior
(%)
Parámetros
(NTC 2240)
3/8 9,520 5,47 0,547 0,547 99,453 100 100
4 4,750 26,51 2,651 3,198 96,802 100 100 No Cumple
8 2,360 75,39 7,539 10,737 89,263 95 100 No Cumple
16 1,180 59,21 5,921 16,658 83,342 70 100 Cumple
30 0,600 101,87 10,187 26,845 73,155 40 75 Cumple
50 0,300 400,83 40,083 66,928 33,072 20 40 Cumple
100 0,150 217,54 21,754 88,682 11,318 10 25 Cumple
200 0,075 98,82 9,882 98,564 1,436 0 10 Cumple
Finos 14,36 1,436 100 0
TIPO DE MATERIAL: Arena de peña
LUGAR DE COMPRA: Fontibón Cerro Grande (Mosquera)
GRANULOMETRÍA AGREGADO FINO NTC 77
MODULO DE FINURA: 2,130
OBSERVACIONES:
DESCRIPCIÓN: Arena de peña lavada proveniente de la trituración de cantera
FECHA DEL ENSAYO: 3-may-17 NÚMERO DE ENSAYO: 10
Ensayo 10
Límite Inferior
Límite Superior
104
9.3. DISEÑOS DE MEZCLA PARA MORTEROS DE PEGA CON ARENA DE PEÑA
CANTERA:
2,41 gr/cm³
3,02 %
1501,82 Kg/cm³
2,08 gr/cm³
2,38 %
3,03 gr/cm³
1,00 gr/cm³
1 : 2,5
225,00 Kg/cm²
0,45
622,76 kg 205,53 dm³
280,24 Lt 288,17 dm³
1239,29 Kg 514,23 dm³
288,17 Lt 1007,93 dm³
13,08 kg CONTENIDO DE CEMENTO: 12,24 kg
6,05 Lt CONTENIDO DE AGUA: 6,85 Lt
26,03 Kg CONTENIDO DE ARENA SECA: 24,36 Kg
6,05 Lt 7,32 Lt
1,21 0,56
582,86 kg 192,36 dm³
326,35 Lt 326,35 dm³
1159,90 Kg 481,29 dm³
1000,00 dm³
:
ARENA
PARÁMETROS DE DISEÑO
PESO ESPECIFICO CEMENTO:
PESO ESPECIFICO DEL AGUA:
DESCRIPCIÓN: Arena de peña lavada proveniente de la trituración de cantera
DISEÑO DE MEZCLA MORTERO DE PEGA
VERIFICACIÓN PROPORCIÓN POR VOLUMEN
1 : 2,5
MUESTRA 1
TIPO DE MATERIAL: Arena de peña
LUGAR DE COMPRA: Marco Fidel Suarez El cajón de Copérnico (Soacha)
CONTENIDO DE CEMENTO: VOLUMEN CEMENTO:
CONTENIDO DE AGUA: VOLUMEN DE AGUA:
CONTENIDO DE ARENA SECA: VOLUMEN DE ARENA SECA:
PROPORCIÓN POR VOLUMEN:
RESISTENCIA A COMPRESIÓN MÍNIMA ESPERADA:
CÁLCULOS
RELACIÓN AGUA- CEMENTO:
MASA PARA 1 m³ VOLUMEN PARA 1 m³
CONTENIDO DE ARENA SECA:
CORRECCIÓN POR FLUIDEZ
CONTENIDO DE AGUA: CONTENIDO DE AGUA CORREGIDO:
MASA PARA 0,021 m³
CONTENIDO DE CEMENTO:
CONTENIDO DE AGUA:
AGREGADO FINO
DENSIDAD APARENTE:
ABSORCIÓN:
MASA UNITARIA SUELTA:
MODULO DE FINURA:
CONTENIDO DE AGUA CORREGIDA: TOTAL:
1 1,99
VOLUMEN DE ARENA SECA:
MASA PARA 1 m³ VOLUMEN PARA 1 m³
HUMEDAD:
1 : 2,5
CONTENIDO DE ARENA SECA:
TOTAL:
FACTOR DE CORRECCIÓN: RELACIÓN AGUA-CEMENTO
PROPORCIONES FINALES
MASA VOLUMEN
CONTENIDO DE CEMENTO: VOLUMEN CEMENTO:
CONTENIDOS CORREGIDOS PARA 1 m³
por cada tipo de mortero.
FECHA DEL DISEÑO: 27-jun-17
OBSERVACIONES: 0,021 m³ es el volumen necesario de mezcla para realizar las 30 probetas cilíndricas y 3 cubos
CEMENTO :
CONTENIDO DE AGUA: VOLUMEN DE AGUA:
NÚMERO DE DISEÑO: 1
MASA PARA 0,021 m³ CORREGIDA
105
CANTERA:
2,41 gr/cm³
3,02 %
1501,82 Kg/cm³
2,08 gr/cm³
2,38 %
3,03 gr/cm³
1,00 gr/cm³
1 : 3,0
175,00 Kg/cm²
0,50
548,79 kg 181,12 dm³
275,53 Lt 283,91 dm³
1309,48 Kg 543,35 dm³
283,91 Lt 1008,38 dm³
11,52 kg CONTENIDO DE CEMENTO: 10,91 kg
5,96 Lt CONTENIDO DE AGUA: 6,60 Lt
27,50 Kg CONTENIDO DE ARENA SECA: 26,02 Kg
5,96 Lt 6,98 Lt
1,17 0,61
519,37 kg 171,41 dm³
314,37 Lt 314,37 dm³
1239,28 Kg 514,23 dm³
1000,00 dm³
:
ARENA
LUGAR DE COMPRA: Marco Fidel Suarez El cajón de Copérnico (Soacha)
DESCRIPCIÓN: Arena de peña lavada proveniente de la trituración de cantera
AGREGADO FINO
DISEÑO DE MEZCLA MORTERO DE PEGA
VERIFICACIÓN PROPORCIÓN POR VOLUMEN
1 : 3,0
MUESTRA 1TIPO DE MATERIAL: Arena de peña
PARÁMETROS DE DISEÑO
PESO ESPECIFICO CEMENTO:
PESO ESPECIFICO DEL AGUA:
PROPORCIÓN POR VOLUMEN:
RESISTENCIA A COMPRESIÓN MÍNIMA ESPERADA:
DENSIDAD APARENTE:
ABSORCIÓN:
MASA UNITARIA SUELTA:
MODULO DE FINURA:
HUMEDAD:
CONTENIDO DE AGUA: VOLUMEN DE AGUA:
CONTENIDO DE ARENA SECA: VOLUMEN DE ARENA SECA:
CONTENIDO DE AGUA CORREGIDA: TOTAL:
CÁLCULOS
RELACIÓN AGUA- CEMENTO:
MASA PARA 1 m³ VOLUMEN PARA 1 m³
CONTENIDO DE CEMENTO: VOLUMEN CEMENTO:
CORRECCIÓN POR FLUIDEZ
CONTENIDO DE AGUA: CONTENIDO DE AGUA CORREGIDO:
FACTOR DE CORRECCIÓN: RELACIÓN AGUA-CEMENTO
MASA PARA 0,021 m³
CONTENIDO DE CEMENTO:
CONTENIDO DE AGUA:
CONTENIDO DE ARENA SECA:
CONTENIDO DE ARENA SECA: VOLUMEN DE ARENA SECA:
TOTAL:
PROPORCIONES FINALES
CONTENIDOS CORREGIDOS PARA 1 m³
MASA PARA 1 m³ VOLUMEN PARA 1 m³
CONTENIDO DE CEMENTO: VOLUMEN CEMENTO:
CONTENIDO DE AGUA: VOLUMEN DE AGUA:
FECHA DEL DISEÑO: 27-jun-17
OBSERVACIONES: 0,021 m³ es el volumen necesario de mezcla para realizar las 30 probetas cilíndricas y 3 cubos
por cada tipo de mortero.
MASA VOLUMEN
1 2,39 1 : 3,0
CEMENTO :
NÚMERO DE DISEÑO: 2
MASA PARA 0,021 m³ CORREGIDA
106
CANTERA:
2,41 gr/cm³
3,02 %
1501,82 Kg/cm³
2,08 gr/cm³
2,38 %
3,03 gr/cm³
1,00 gr/cm³
1 : 3,5
125,00 Kg/cm²
0,55
490,79 kg 161,98 dm³
271,10 Lt 279,85 dm³
1366,28 Kg 566,92 dm³
279,85 Lt 1008,74 dm³
10,31 kg CONTENIDO DE CEMENTO: 9,41 kg
5,88 Lt CONTENIDO DE AGUA: 7,03 Lt
28,69 Kg CONTENIDO DE ARENA SECA: 26,19 Kg
5,88 Lt 7,70 Lt
1,31 0,75
448,01 kg 147,86 dm³
334,64 Lt 334,64 dm³
1247,18 Kg 517,50 dm³
1000,00 dm³
:
ARENA
DISEÑO DE MEZCLA MORTERO DE PEGA
VERIFICACIÓN PROPORCIÓN POR VOLUMEN
1 : 3,5
DESCRIPCIÓN: Arena de peña lavada proveniente de la trituración de cantera
AGREGADO FINO
DENSIDAD APARENTE:
ABSORCIÓN:
MUESTRA 1TIPO DE MATERIAL: Arena de peña
LUGAR DE COMPRA: Marco Fidel Suarez El cajón de Copérnico (Soacha)
PESO ESPECIFICO DEL AGUA:
PROPORCIÓN POR VOLUMEN:
RESISTENCIA A COMPRESIÓN MÍNIMA ESPERADA:
CÁLCULOS
RELACIÓN AGUA- CEMENTO:
MASA PARA 1 m³ VOLUMEN PARA 1 m³
MASA UNITARIA SUELTA:
MODULO DE FINURA:
HUMEDAD:
PARÁMETROS DE DISEÑO
PESO ESPECIFICO CEMENTO:
CONTENIDO DE AGUA CORREGIDA: TOTAL:
MASA PARA 0,021 m³
CONTENIDO DE CEMENTO:
CONTENIDO DE AGUA:
CONTENIDO DE ARENA SECA:
CONTENIDO DE CEMENTO: VOLUMEN CEMENTO:
CONTENIDO DE AGUA: VOLUMEN DE AGUA:
CONTENIDO DE ARENA SECA: VOLUMEN DE ARENA SECA:
CONTENIDOS CORREGIDOS PARA 1 m³
MASA PARA 1 m³ VOLUMEN PARA 1 m³
CONTENIDO DE CEMENTO: VOLUMEN CEMENTO:
CONTENIDO DE AGUA: VOLUMEN DE AGUA:
CORRECCIÓN POR FLUIDEZ
CONTENIDO DE AGUA: CONTENIDO DE AGUA CORREGIDO:
FACTOR DE CORRECCIÓN: RELACIÓN AGUA-CEMENTO
MASA VOLUMEN
1 2,78 1 : 3,5
CEMENTO :
CONTENIDO DE ARENA SECA: VOLUMEN DE ARENA SECA:
TOTAL:
PROPORCIONES FINALES
FECHA DEL DISEÑO: 27-jun-17
OBSERVACIONES: 0,021 m³ es el volumen necesario de mezcla para realizar las 30 probetas cilíndricas y 3 cubos
por cada tipo de mortero.
3NÚMERO DE DISEÑO:
MASA PARA 0,021 m³ CORREGIDA
107
CANTERA:
2,41 gr/cm³
3,02 %
1501,82 Kg/cm³
2,08 gr/cm³
2,38 %
3,03 gr/cm³
1,00 gr/cm³
1 : 4,5
75,00 Kg/cm²
0,67
402,13 kg 132,72 dm³
270,05 Lt 279,26 dm³
1439,32 Kg 597,23 dm³
279,26 Lt 1009,21 dm³
8,44 kg CONTENIDO DE CEMENTO: 8,08 kg
5,86 Lt CONTENIDO DE AGUA: 6,34 Lt
30,23 Kg CONTENIDO DE ARENA SECA: 28,91 Kg
5,86 Lt 6,63 Lt
1,13 0,78
384,63 kg 126,94 dm³
301,83 Lt 301,83 dm³
1376,66 Kg 571,23 dm³
1000,00 dm³
:
ARENA
MUESTRA 1TIPO DE MATERIAL: Arena de peña
LUGAR DE COMPRA: Marco Fidel Suarez El cajón de Copérnico (Soacha)
DISEÑO DE MEZCLA MORTERO DE PEGA
VERIFICACIÓN PROPORCIÓN POR VOLUMEN
1 : 4,5
MASA UNITARIA SUELTA:
MODULO DE FINURA:
HUMEDAD:
PARÁMETROS DE DISEÑO
PESO ESPECIFICO CEMENTO:
DESCRIPCIÓN: Arena de peña lavada proveniente de la trituración de cantera
AGREGADO FINO
DENSIDAD APARENTE:
ABSORCIÓN:
CONTENIDO DE CEMENTO: VOLUMEN CEMENTO:
CONTENIDO DE AGUA: VOLUMEN DE AGUA:
CONTENIDO DE ARENA SECA: VOLUMEN DE ARENA SECA:
PESO ESPECIFICO DEL AGUA:
PROPORCIÓN POR VOLUMEN:
RESISTENCIA A COMPRESIÓN MÍNIMA ESPERADA:
CÁLCULOS
RELACIÓN AGUA- CEMENTO:
MASA PARA 1 m³ VOLUMEN PARA 1 m³
por cada tipo de mortero.
MASA VOLUMEN
1 3,58 1 : 4,5
CEMENTO :
CONTENIDO DE ARENA SECA: VOLUMEN DE ARENA SECA:
TOTAL:
PROPORCIONES FINALES
CONTENIDOS CORREGIDOS PARA 1 m³
MASA PARA 1 m³ VOLUMEN PARA 1 m³
CONTENIDO DE CEMENTO: VOLUMEN CEMENTO:
CONTENIDO DE AGUA:
NÚMERO DE DISEÑO: 4
MASA PARA 0,021 m³ CORREGIDA
FECHA DEL DISEÑO: 27-jun-17
OBSERVACIONES: 0,021 m³ es el volumen necesario de mezcla para realizar las 30 probetas cilíndricas y 3 cubos
VOLUMEN DE AGUA:
CORRECCIÓN POR FLUIDEZ
CONTENIDO DE AGUA: CONTENIDO DE AGUA CORREGIDO:
FACTOR DE CORRECCIÓN: RELACIÓN AGUA-CEMENTO CORRE:
CONTENIDO DE AGUA CORREGIDA: TOTAL:
MASA PARA 0,021 m³
CONTENIDO DE CEMENTO:
CONTENIDO DE AGUA:
CONTENIDO DE ARENA SECA:
108
CANTERA:
A B C D
dm³ 0,3 0,3 0,3 0,3
mm 100,00 100,00 100,00 100,00
gr 186,83 164,64 147,24 120,64
gr 371,79 392,85 409,88 431,80
ml 86,45 85,17 83,95 83,78
90ml 95ml 100ml 105ml 90ml 95ml 100ml 105ml
1 199 208 213 221 1 210 217 222 226
2 201 206 216 219 2 212 215 221 229
3 202 208 214 219 3 212 214 218 224
4 197 205 217 220 4 213 216 222 223
PROM. 199,75 206,75 215,00 219,75 PROM. 211,75 215,50 220,75 225,50
FLUIDEZ (%) 99,75 106,75 115,00 119,75 FLUIDEZ (%) 111,75 115,50 120,75 125,50
N.C N.C CUMPLE CUMPLE N.C CUMPLE CUMPLE N.C
95ml 100ml 105ml 110ml 85ml 90ml 95ml 100ml
1 205 209 213 218 1 201 202 207 215
2 208 211 214 222 2 196 205 208 214
3 207 210 214 216 3 198 203 210 217
4 200 205 217 215 4 200 204 207 219
PROM. 205,00 208,75 214,50 217,75 PROM. 198,75 203,50 208,00 216,25
FLUIDEZ (%) 105,00 108,75 114,50 117,75 FLUIDEZ (%) 98,75 103,50 108,00 116,25
N.C N.C CUMPLE CUMPLE N.C N.C CUMPLE N.C
Afc FLUIDEZ (%) RANGO Afc FLUIDEZ (%) RANGO
A 105ml 119,75 115-125 CUMPLE B 100ml 120,75 115-125 CUMPLE
C 110ml 117,75 110-120 CUMPLE D 95ml 108,00 105-115 CUMPLE
A B C D
FACTOR DE CORRECCIÓN: 1,21 1,17 1,31 1,13
A B C D
1 2 3 4
MATERIAL MUESTRA
FLUIDEZ MORTERO DE PEGA
NTC 111
LUGAR DE COMPRA:
DESCRIPCIÓN:
OBSERVACIONES: Factor de corrección calculado (Afc/Af). Ejm: Factor de corrección para A = 105/86,45 = 1,21
TIPO DE MATERIAL:
Marco Fidel Suarez
FLUIDEZ AJUSTADA (%) NSR-10 D.3.4-1
FECHA DEL ENSAYO: 27-jun-17
MUESTRA
MUESTRA A MUESTRA B
MUESTRA C MUESTRA D
NÚMERO DE DISEÑO
MUESTRA 1
CONTENIDO DE AGUA PARA MEZCLA ENSAYO DE FLUIDEZ: (Af)
MUESTRA:
VOLUMEN DEL MOLDE:
Arena de peña
El cajón de Copérnico (Soacha)
Arena de peña lavada proveniente de la trituración de cantera
DIÁMETRO INFERIOR MOLDE:
CONTENIDO DE CEMENTO PARA ENSAYO DE FLUIDEZ:
CONTENIDO DE ARENA PARA ENSAYO DE FLUIDEZ:
CÁLCULOS
PARÁMETROS DEL ENSAYO
109
9.4. DISEÑOS DE MEZCLA PARA MORTEROS DE PEGA CON ARENA DE RÍO
2,39 gr/cm3
3,41 (%)
2,85 (%)
2,89 gr/cm3
3,03 gr/cm3
1,00 gr/cm3
225 Kg/cm3
0,45 (Dec)
503,77 Kg 166,26 (dcm3)
224,26 Kg 224,26 (dcm3)
1456,66 g 609,48 (dcm3)
10,58 kg CONTENIDO DE CEMENTO: 10,31 kg
4,71 Kg CONTENIDO DE AGUA: 5,12 Lt
30,59 Kg CONTENIDO DE ARENA SECA: 29,82 Kg
4,71 Kg 5,25 Lt
1,11 Kg 0,50
491,13 kg 162,09 dm³
243,73 Lt 243,73 dm³
1420,10 Kg 594,19 dm³
1000,00 dm³
FECHA DEL ENSAYO: 23-jun-17
OBSERVACIONES: Diseño de Mezcla realizado según la metodología del Ing. Gerardo Rivera
MASA VOLUMEN
1:2,89 1:3,67
TOTAL:
PROPORCIONES FINALES
CONTENIDO DE CEMENTO: VOLUMEN CEMENTO:
CONTENIDO DE AGUA: VOLUMEN DE AGUA:
CONTENIDO DE ARENA SECA: VOLUMEN DE ARENA SECA:
FACTOR DE CORRECCIÓN: RELACIÓN AGUA-CEMENTO
CONTENIDOS CORREGIDOS PARA 1 m³
MASA PARA 1 m³ VOLUMEN PARA 1 m³
CONTENIDO DE ARENA
CORRECCIÓN POR FLUIDEZ
CONTENIDO DE AGUA: CONTENIDO DE AGUA CORREGIDO:
MASA PARA 0,021 M3 MASA PARA 0,021 m³ CORREGIDA
CONTENIDO DE CEMENTO
CONTENIDO DE AGUA
CONTENIDO DE AGUA VOLUMEN DE AGUA
CONTENIDO DE ARENA VOLUMEN DE ARENA
RELACIÓN AGUA/CEMENTO
CÁLCULOS
MASA PARA 1 M3 VOLUMEN PARA 1 M3
CONTENIDO DE CEMENTO VOLUMEN CEMENTO
PESO ESPECIFICO CEMENTO
PESO ESPECIFICO DEL AGUA
RESISTENCIA DE DISEÑO
MODULO DE FINURA
PARAMETROS DE DISEÑO
PESO ESPECIFICO APARENTE
ABSORCIÓN
HUMEDAD NATURAL
DESCRIPCIÓN: Arena de río de extracción natural (ríoTunjuelito)
AGREGADO GRUESO
LUGAR DE COMPRA: Candelaria CANTERA: Cantarrana (Usme)
MORTERO TIPO HTIPO DE MATERIAL: Arena de río
DISEÑO DE MEZCLA MORTERO DE PEGA
F´c=225 Kg/cm2
110
2,39 gr/cm3
3,41 (%)
2,85 (%)
2,89 gr/cm3
3,03 gr/cm3
1,00 gr/cm3
175 Kg/cm3
0,53 (Dec)
464,39 Kg 153,26 (dcm3)
245,78 Kg 245,78 (dcm3)
1436,29 g 600,96 (dcm3)
9,75 Kg CONTENIDO DE CEMENTO: 9,71 kg
5,16 Kg CONTENIDO DE AGUA: 5,23 Lt
30,16 Kg CONTENIDO DE ARENA SECA: 30,04 Kg
5,16 Kg 5,25 Lt
1,02 Kg 0,54
462,44 kg 152,62 dm³
248,95 Lt 248,95 dm³
1430,25 Kg 598,43 dm³
1000,00 dm³
OBSERVACIONES: Diseño de Mezcla realizado según la metodología del Ing. Gerardo Rivera
FECHA DEL ENSAYO: 23-jun-17
1:3,09 1:3,92
PROPORCIONES FINALES
MASA VOLUMEN
CONTENIDO DE AGUA: VOLUMEN DE AGUA:
CONTENIDO DE ARENA SECA: VOLUMEN DE ARENA SECA:
TOTAL:
FACTOR DE CORRECCIÓN: RELACIÓN AGUA-CEMENTO
CONTENIDOS CORREGIDOS PARA 1 m³
MASA PARA 1 m³ VOLUMEN PARA 1 m³
CONTENIDO DE CEMENTO: VOLUMEN CEMENTO:
CONTENIDO DE ARENA
CORRECCIÓN POR FLUIDEZ
CONTENIDO DE AGUA: CONTENIDO DE AGUA CORREGIDO:
MASA PARA 0,021 M3 MASA PARA 0,021 m³ CORREGIDA
CONTENIDO DE CEMENTO
CONTENIDO DE AGUA
CONTENIDO DE CEMENTO VOLUMEN CEMENTO
CONTENIDO DE AGUA VOLUMEN DE AGUA
CONTENIDO DE ARENA VOLUMEN DE ARENA
RESISTENCIA DE DISEÑO
RELACIÓN AGUA/CEMENTO
CÁLCULOS
MASA PARA 1 M3 VOLUMEN PARA 1 M3
HUMEDAD NATURAL
MODULO DE FINURA
PARAMETROS DE DISEÑO
PESO ESPECIFICO CEMENTO
PESO ESPECIFICO DEL AGUA
DESCRIPCIÓN: Arena de río de extracción natural (ríoTunjuelito)
AGREGADO GRUESO
PESO ESPECIFICO APARENTE
ABSORCIÓN
MORTERO TIPO MTIPO DE MATERIAL: Arena de río
LUGAR DE COMPRA: Candelaria CANTERA: Cantarrana (Usme)
DISEÑO DE MEZCLA MORTERO DE PEGA
F´c=175 Kg/cm2
111
2,39 gr/cm3
3,41 (%)
2,85 (%)
2,89 gr/cm3
3,03 gr/cm3
1,00 gr/cm3
125 Kg/cm3
0,64 (Dec)
396,21 kg 130,76 (dcm3)
254,30 Kg 254,30 (dcm3)
1469,70 Kg 614,94 (dcm3)
8,32 Kg CONTENIDO DE CEMENTO: 8,22 kg
5,34 Kg CONTENIDO DE AGUA: 5,53 Lt
30,86 Kg CONTENIDO DE ARENA SECA: 30,49 Kg
5,34 Kg 5,60 Lt
1,05 Kg 0,67
391,37 kg 129,16 dm³
263,41 Lt 263,41 dm³
1451,75 Kg 607,43 dm³
1000,00 dm³
FECHA DEL ENSAYO: 23-jun-17
OBSERVACIONES: Diseño de Mezcla realizado según la metodología del Ing. Gerardo Rivera
PROPORCIONES FINALES
MASA VOLUMEN
1:3,71 1:4,70
CONTENIDO DE AGUA: VOLUMEN DE AGUA:
CONTENIDO DE ARENA SECA: VOLUMEN DE ARENA SECA:
TOTAL:
FACTOR DE CORRECCIÓN: RELACIÓN AGUA-CEMENTO
CONTENIDOS CORREGIDOS PARA 1 m³
MASA PARA 1 m³ VOLUMEN PARA 1 m³
CONTENIDO DE CEMENTO: VOLUMEN CEMENTO:
CONTENIDO DE ARENA
CORRECCIÓN POR FLUIDEZ
CONTENIDO DE AGUA: CONTENIDO DE AGUA CORREGIDO:
MASA PARA 0,021 M3 MASA PARA 0,021 m³ CORREGIDA
CONTENIDO DE CEMENTO
CONTENIDO DE AGUA
CONTENIDO DE CEMENTO VOLUMEN CEMENTO
CONTENIDO DE AGUA VOLUMEN DE AGUA
CONTENIDO DE ARENA VOLUMEN DE ARENA
RESISTENCIA DE DISEÑO
RELACIÓN AGUA/CEMENTO
CÁLCULOS
MASA PARA 1 M3 VOLUMEN PARA 1 M3
HUMEDAD NATURAL
MODULO DE FINURA
PARAMETROS DE DISEÑO
PESO ESPECIFICO CEMENTO
PESO ESPECIFICO DEL AGUA
DESCRIPCIÓN: Arena de río de extracción natural (ríoTunjuelito)
AGREGADO GRUESO
PESO ESPECIFICO APARENTE
ABSORCIÓN
TIPO DE MATERIAL: Arena de río
LUGAR DE COMPRA: Candelaria CANTERA: Cantarrana (Usme)
DISEÑO DE MEZCLA MORTERO DE PEGA
F´c=125 Kg/cm2
MORTERO TIPO S
112
2,39 gr/cm3
3,41 (%)
2,85 (%)
2,89 gr/cm3
3,03 gr/cm3
1,00 gr/cm3
75 Kg/cm3
0,81 (Dec)
322,64 Kg 106,48 (dcm3)
262,23 Kg 262,23 (dcm3)
1508,79 g 631,29 (dcm3)
6,78 Kg CONTENIDO DE CEMENTO: 6,75 kg
5,51 Kg CONTENIDO DE AGUA: 5,58 Lt
31,68 Kg CONTENIDO DE ARENA SECA: 31,54 Kg
5,51 Kg 5,60 Lt
1,02 Kg 0,83
321,21 kg 106,01 dm³
265,49 Lt 265,49 dm³
1502,12 Kg 628,50 dm³
1000,00 dm³
FECHA DEL ENSAYO: 23-jun-17
OBSERVACIONES: Diseño de Mezcla realizado según la metodología del Ing. Gerardo Rivera
PROPORCIONES FINALES
MASA VOLUMEN
1:4,68 1:5,93
CONTENIDO DE AGUA: VOLUMEN DE AGUA:
CONTENIDO DE ARENA SECA: VOLUMEN DE ARENA SECA:
TOTAL:
FACTOR DE CORRECCIÓN: RELACIÓN AGUA-CEMENTO
CONTENIDOS CORREGIDOS PARA 1 m³
MASA PARA 1 m³ VOLUMEN PARA 1 m³
CONTENIDO DE CEMENTO: VOLUMEN CEMENTO:
CONTENIDO DE ARENA
CORRECCIÓN POR FLUIDEZ
CONTENIDO DE AGUA: CONTENIDO DE AGUA CORREGIDO:
MASA PARA 0,021 M3 MASA PARA 0,021 m³ CORREGIDA
CONTENIDO DE CEMENTO
CONTENIDO DE AGUA
CONTENIDO DE CEMENTO VOLUMEN CEMENTO
CONTENIDO DE AGUA VOLUMEN DE AGUA
CONTENIDO DE ARENA VOLUMEN DE ARENA
RESISTENCIA DE DISEÑO
RELACIÓN AGUA/CEMENTO
CÁLCULOS
MASA PARA 1 M3 VOLUMEN PARA 1 M3
HUMEDAD NATURAL
MODULO DE FINURA
PARAMETROS DE DISEÑO
PESO ESPECIFICO CEMENTO
PESO ESPECIFICO DEL AGUA
DESCRIPCIÓN: Arena de río de extracción natural (ríoTunjuelito)
AGREGADO GRUESO
PESO ESPECIFICO APARENTE
ABSORCIÓN
MORTERO TIPO NTIPO DE MATERIAL: Arena de río
LUGAR DE COMPRA: Candelaria CANTERA: Cantarrana (Usme)
DISEÑO DE MEZCLA MORTERO DE PEGA
F´c=75 Kg/cm2
113
A B C D
mm 100 100 100 100
Kg 151,13 139,32 118,86 96,79
Lt 67,28 73,73 76,29 78,67
Kg 437,00 430,89 440,91 452,64
65 ml 70 ml 75 ml 80 ml 70 ml 75 ml 80 ml 85 ml
1 210 208 214 221 1 207 213 216 220
2 210 213 222 217 2 211 209 224 226
3 213 215 225 219 3 216 212 222 227
4 202 206 218 218 4 205 214 217 221
PROM. 208,75 210,50 219,75 225,00 PROM. 209,75 212,00 219,75 223,50
FL. 108,75 110,50 119,75 125,00 FL. 109,75 112,00 119,75 123,50
N.C N.C CUMPLE CUMPLE N.C N.C CUMPLE CUMPLE
75 ml 80 ml 85 ml 85 ml 75 ml 80 ml 85 ml 85 ml
1 211 215 220 224 1 200 209 214 220
2 210 218 222 227 2 201 205 216 217
3 214 221 225 228 3 210 207 219 223
4 217 214 218 219 4 206 213 213 218
PROM. 213,00 217,00 221,25 224,50 PROM. 204,25 208,50 215,50 219,50
FL. 113,00 117,00 121,25 124,50 FL. 104,25 108,50 115,50 119,50
CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE N.C CUMPLE CUMPLE CUMPLE
FLUIDEZ RANGO FLUIDEZ RANGO
A 75 ml 119,75 115-125 CUMPLE B 80 ml 119,75 115-125 CUMPLE
C 75 ml 113,00 110-120 CUMPLE D 80 ml 108,50 105-115 CUMPLE
A B C D
H M S N
A B C D
FACTOR DE CORRECCIÓN: 1,11 1,02 1,05 1,02
OBSERVACIONES: Factor de corrección calculado (Afc/Af). Ejm: Factor de corrección para A = 105/86,45 = 1,21
FECHA DEL ENSAYO: 27-jun-17
MUESTRA
TIPO DE MORTERO
MUESTRA:
FLUIDEZ AJUSTADA % NSR-10 D.3.4.1
MUESTRA DMUESTRA C
MUESTRA A MUESTRA B
CONTENIDO DE AGUA PARA ENSAYO
CONTENIDO DE ARENA PARA ENSAYO
CÁLCULOS
DIAMETRO ORIGINAL
CONTENIDO DE CEMENTO PARA ENSAYO
PARAMETROS DE DISEÑO
MATERIAL MUESTRA
Cantarrana (Usme)
DESCRIPCIÓN: Arena de río de extracción natural (ríoTunjuelito)
TIPO DE MATERIAL: Arena de río
LUGAR DE COMPRA: Candelaria CANTERA:
FLUIDEZ MORTERO DE PEGA
NTC 111
114
9.5. RESULTADOS DE LOS ENSAYOS A COMPRESIÓN
28 Días
1 2 3 PROM. Kg/cm² MPa
1 78,19 77,06 78,99 78,08 152,15 255,69 25,57
2 78,27 78,17 77,47 77,97 148,74 247,37 24,74
3 77,29 78,19 77,71 77,73 146,96 267,09 26,71
4 78,04 77,03 77,52 77,53 146,9 244,16 24,42
5 78,92 77,27 77,79 77,99 145,25 253,18 25,32
6 77,10 78,33 78,54 77,99 151,98 258,33 25,83
7 78,66 78,84 77,88 78,46 151,51 260,52 26,05
8 77,79 77,73 78,10 77,87 150,51 248,40 24,84
9 77,97 77,53 77,07 77,52 151,43 258,75 25,88
10 77,07 77,39 77,36 77,27 146,75 259,80 25,98
11 78,16 78,78 78,92 78,62 146,15 257,24 25,72
12 77,92 77,00 78,91 77,94 146,29 261,32 26,13
13 78,54 78,36 78,26 78,39 147,84 245,56 24,56
14 78,23 78,49 78,60 78,44 149,46 250,91 25,09
15 77,37 78,74 78,03 78,05 152,72 142,31 14,23
16 78,65 77,20 78,05 77,97 146,14 258,08 25,81
17 77,93 77,25 77,73 77,64 150,56 186,71 18,67
18 77,11 78,18 77,72 77,67 146,41 254,46 25,45
19 78,86 78,25 78,66 78,59 150,50 242,47 24,25
20 78,23 77,82 78,46 78,17 148,85 258,99 25,90
21 77,12 78,67 78,43 78,07 151,51 249,18 24,92
22 78,39 77,48 77,99 77,95 148,51 168,34 16,83
23 78,15 77,92 78,62 78,23 148,61 237,77 23,78
24 77,67 77,69 77,02 77,46 151,07 248,14 24,81
25 77,63 77,26 77,54 77,48 152,53 156,89 15,69
26 78,88 78,11 78,20 78,40 150,34 252,21 25,22
27 78,77 77,85 78,16 78,26 147,69 251,86 25,19
28 78,25 77,80 77,17 77,74 151,31 255,45 25,55
29 77,32 78,77 77,92 78,00 146,82 248,60 24,86
30 78,43 78,40 77,94 78,26 149,66 256,78 25,68
28 Días
LADO 1 LADO 2 Kg/cm² MPa
1 52,21 51,47 284,74 28,47
2 52,79 52,48 298,86 29,89
3 51,25 51,03 271,20 27,12
1 : 2,5
FLUIDEZ (%): 119,75
Laboratorio de resistencia de materiales (Mecánica) UDFJC Facultad Tecnológica
1 : 2,5
119,75
EDAD DE LOS CUBOS:
CUBO
No.
9,01
CARGA MÁX.
(Tn)
12,45
12,42
1
CILINDRO
No.
FLUIDEZ (%):
12,33
12,58
12,84
12,06
DIÁMETRO (mm) CARGA MÁX.
(Tn)FORMA DE FALLA
12,48
12,04
12,92
11,75
RESISTENCIA
11,65
12,73
12,71
12,08
12,36
6,94
12,56
Cónica
12,11
Columnar
Cónica
Cónica
Cónica
Columnar
Cónica
Cónica y transversal
Cónica
LUGAR DEL ENSAYO:
Columnar
Cónica
Cónica
Cónica y transversal
Cónica
Cónica
Cónica
Cónica
Columnar
12,29
11,99
12,67
12,16
8,19
ENSAYO DE COMPRESIÓN EN CILINDROS Y CUBOS DE
MORTERO NTC 220 Y NTC 3546
ALTURA
(mm)
PROPORCIÓN POR VOLUMEN:
Cónica
Cónica
Cónica
Cónica
Conica y transvarsal
ENSAYO A CUBOS
NÚMERO DE DISEÑO: 1 PROPORCIÓN POR VOLUMEN:
FECHA DEL ENSAYO: 28/07/2017
ENSAYO A CILINDROS
NÚMERO DE DISEÑO:
EDAD DE LOS CILINDROS:
Cónica
Cónica
Cónica y transversal
MORTERO: Elaborado con arena de peña
12,59
Cónica
Cónica
Cónica
Cónica
11,92
7,54
12,41
12,35
12,36
DIMENSIONES (mm) RESISTENCIAFORMA DE FALLA
ALTURA
Fractura externa
Fractura externa
Fractura externa
50,25
51,04
50,14
7,80
8,44
7,23
115
28 Días
1 2 3 PROM. Kg/cm² MPa
1 77,11 77,01 78,39 77,50 151,96 199,22 19,92
2 77,09 77,49 77,46 77,35 150,14 201,88 20,19
3 78,33 78,41 78,98 78,57 145,29 195,05 19,50
4 77,42 77,20 78,28 77,63 151,78 213,07 21,31
5 77,86 78,31 77,01 77,72 145,14 208,23 20,82
6 78,92 78,18 78,59 78,56 150,31 190,85 19,08
7 77,22 77,21 78,02 77,48 148,64 202,66 20,27
8 78,48 77,18 77,95 77,87 150,06 194,04 19,40
9 78,40 78,39 78,14 78,31 151,16 205,92 20,59
10 78,59 77,05 78,64 78,09 149,72 203,60 20,36
11 77,68 78,86 77,31 77,95 147,55 179,05 17,90
12 77,47 77,08 78,46 77,67 149,68 201,67 20,17
13 77,68 77,67 77,27 77,54 152,27 202,13 20,21
14 78,25 78,05 78,64 78,31 145,07 203,07 20,31
15 77,18 77,70 77,46 77,45 151,47 210,52 21,05
16 78,23 77,96 77,74 77,98 145,54 202,32 20,23
17 78,26 77,19 77,40 77,61 152,84 216,70 21,67
18 78,83 78,92 77,01 78,25 152,96 209,70 20,97
19 78,14 78,69 77,49 78,11 152,51 208,20 20,82
20 77,72 78,93 78,64 78,43 149,23 205,49 20,55
21 77,34 78,89 77,39 77,87 152,17 208,87 20,89
22 78,08 77,97 78,03 78,03 152,21 202,48 20,25
23 78,39 78,72 77,56 78,22 148,75 143,31 14,33
24 77,79 78,79 78,92 78,50 146,95 203,71 20,37
25 77,05 77,27 77,97 77,43 149,57 205,00 20,50
26 77,64 77,83 78,55 78,01 150,28 199,50 19,95
27 77,31 77,75 78,01 77,69 147,54 198,04 19,80
28 78,04 77,41 77,09 77,51 150,97 195,85 19,58
29 77,70 77,70 77,85 77,75 145,37 161,79 16,18
30 78,11 78,22 77,75 78,03 146,63 209,04 20,90
28 Días
LADO 1 LADO 2 Kg/cm² MPa
1 52,23 51,64 240,78 24,08
2 51,88 51,12 236,73 23,67
3 52,54 52,21 247,48 24,75
ENSAYO DE COMPRESIÓN EN CILINDROS Y CUBOS DE
MORTERO NTC 220 Y NTC 3546
ENSAYO A CILINDROS
NÚMERO DE DISEÑO: 2 PROPORCIÓN POR VOLUMEN: 1 : 3,0
FECHA DEL ENSAYO: 28/07/2017
LUGAR DEL ENSAYO: Laboratorio de resistencia de materiales (Mecánica) UDFJC Facultad Tecnológica
MORTERO: Elaborado con arena de peña
9,58 Cónica
9,67 Cónica
9,64 Cónica
EDAD DE LOS CILINDROS: FLUIDEZ (%): 120,75
CILINDRO
No.
DIÁMETRO (mm) ALTURA
(mm)
CARGA MÁX.
(Tn)
RESISTENCIAFORMA DE FALLA
9,74 Cónica
9,42 Cónica y dividida
10,11 Cónica
10,28 Cónica
10,07 Cónica
9,43 Cónica y transversal
9,73 Cónica
9,97 Cónica
10,11 Cónica
9,94 Cónica
8,71 Cónica y transversal
9,74 Cónica
10,17 Cónica y transversal
10,12 Cónica
10,14 Cónica
9,85 Cónica
10,45 Cónica
10,28 Cónica
Cónica
9,84 Cónica
9,72 Cónica
9,57 Cónica
9,87 Cónica y transversal
7,02 Columnar
10,05 Cónica
EDAD DE LOS CUBOS: FLUIDEZ (%): 120,75
CUBO
No.
DIMENSIONES (mm) CARGA MÁX.
(Tn)
RESISTENCIAFORMA DE FALLA
ALTURA
50,14 6,92 Fractura externa
50,25 6,62 Fractura externa
51,04 6,40 Fractura externa
ENSAYO A CUBOS
NÚMERO DE DISEÑO: 2 PROPORCIÓN POR VOLUMEN: 1 : 3,0
9,42 Cónica
7,83 Columnar
10,19
116
28 Días
1 2 3 PROM. Kg/cm² MPa
1 78,29 78,19 77,88 78,12 146,51 135,70 13,57
2 78,12 77,83 78,79 78,25 148,78 136,28 13,63
3 78,30 77,22 77,24 77,59 149,34 130,72 13,07
4 78,39 77,88 77,56 77,94 145,07 134,26 13,43
5 78,15 78,47 77,81 78,14 145,78 133,57 13,36
6 78,02 78,52 78,96 78,50 149,59 141,48 14,15
7 77,38 78,39 77,44 77,74 148,02 133,94 13,39
8 78,10 78,79 78,69 78,53 148,79 130,45 13,04
9 77,20 77,57 77,15 77,31 151,01 133,97 13,40
10 77,55 78,91 78,80 78,42 152,79 132,83 13,28
11 77,01 78,47 78,50 77,99 147,45 83,98 8,40
12 77,26 78,57 78,66 78,16 152,48 130,23 13,02
13 77,97 77,84 77,10 77,64 151,28 142,78 14,28
14 77,08 77,75 78,55 77,79 148,06 135,81 13,58
15 77,73 77,60 77,03 77,45 147,84 129,92 12,99
16 78,16 77,60 77,35 77,70 149,05 107,78 10,78
17 77,55 77,16 77,38 77,36 152,80 131,48 13,15
18 78,27 77,94 78,78 78,33 151,75 133,14 13,31
19 77,09 78,11 77,06 77,42 149,57 132,95 13,30
20 77,04 78,78 78,70 78,17 145,78 138,37 13,84
21 77,72 77,23 77,69 77,55 150,51 128,78 12,88
22 78,48 78,38 78,29 78,38 151,93 137,02 13,70
23 77,15 78,39 77,96 77,83 152,28 134,84 13,48
24 78,65 77,61 78,51 78,26 150,70 136,24 13,62
25 78,01 77,57 77,73 77,77 151,18 138,78 13,88
26 78,24 78,16 78,02 78,14 148,55 143,20 14,32
27 77,85 77,17 77,32 77,45 151,1 136,82 13,68
28 77,59 77,75 77,37 77,57 148,22 133,68 13,37
29 78,93 77,67 77,50 78,03 146,35 126,15 12,62
30 78,66 78,06 77,86 78,19 152,35 138,71 13,87
28 Días
LADO 1 LADO 2 Kg/cm² MPa
1 51,58 51,91 161,21 16,12
2 51,99 52,56 165,86 16,59
3 51,47 51,95 159,23 15,92
3 1 : 3,5
117,75
LUGAR DEL ENSAYO: Laboratorio de resistencia de materiales (Mecánica) UDFJC Facultad Tecnológica
ENSAYO A CILINDROS
NÚMERO DE DISEÑO: PROPORCIÓN POR VOLUMEN:
ENSAYO DE COMPRESIÓN EN CILINDROS Y CUBOS DE
MORTERO NTC 220 Y NTC 3546
FECHA DEL ENSAYO: 28/07/2017 MORTERO: Elaborado con arena de peña
FORMA DE FALLA
6,63 Cónica
6,68 Cónica
EDAD DE LOS CILINDROS: FLUIDEZ (%):
CILINDRO
No.
DIÁMETRO (mm) ALTURA
(mm)
CARGA MÁX.
(Tn)
RESISTENCIA
6,98 Cónica
6,48 Cónica
6,44 Cónica
6,30 Cónica y transversal
6,53 Cónica
6,53 Cónica
6,37 Cónica y transversal
6,89 Cónica
6,58 Cónica
6,41 Cónica
6,54 Cónica
4,09 Columnar
6,54 Cónica y transversal
6,38 Cónica
6,77 Cónica
6,24 Cónica
5,21 Cónica y dividida
6,30 Cónica
6,68 Cónica
6,72 Cónica
7,00 Cónica
6,20 Cónica
6,74 Cónica y transversal
6,54 Cónica
6,79 Cónica
ENSAYO A CUBOS
NÚMERO DE DISEÑO: 3 PROPORCIÓN POR VOLUMEN: 1 : 3,5
6,57 Cónica
6,44 Cónica
6,15 Cónica
EDAD DE LOS CUBOS: FLUIDEZ (%): 117,75
CUBO
No.
DIMENSIONES (mm) CARGA MÁX.
(Tn)
RESISTENCIAFORMA DE FALLA
ALTURA
50,14 4,34 Fractura externa
50,25 4,40 Fractura externa
51,04 4,62 Fractura externa
117
28 Días
1 2 3 PROM. Kg/cm² MPa
1 78,80 78,26 77,38 78,15 148,61 105,95 10,59
2 77,70 77,00 77,38 77,36 149,50 102,27 10,23
3 78,65 77,13 77,29 77,69 147,60 103,47 10,35
4 78,10 78,98 77,62 78,23 150,38 95,92 9,59
5 78,23 78,72 77,57 78,17 146,88 104,65 10,46
6 77,71 78,88 78,77 78,45 146,67 104,31 10,43
7 78,32 77,47 78,43 78,07 147,76 109,83 10,98
8 77,68 77,34 78,77 77,93 152,23 103,86 10,39
9 77,61 78,63 78,75 78,33 146,29 101,58 10,16
10 78,00 78,33 77,11 77,81 148,54 104,17 10,42
11 77,49 77,71 78,66 77,95 146,88 100,92 10,09
12 77,71 77,86 78,83 78,13 152,73 115,60 11,56
13 78,33 78,49 78,95 78,59 151,14 106,17 10,62
14 77,79 78,38 77,84 78,00 151,80 105,93 10,59
15 77,57 77,89 77,14 77,53 145,79 103,27 10,33
16 77,12 78,85 78,71 78,23 150,05 106,95 10,70
17 78,48 77,78 77,15 77,80 149,12 104,82 10,48
18 77,62 77,77 77,16 77,52 148,31 104,35 10,44
19 77,42 78,35 78,09 77,95 146,23 113,87 11,39
20 78,32 77,65 77,64 77,87 149,91 102,17 10,22
21 77,92 77,16 77,34 77,47 146,73 74,29 7,43
22 77,51 78,88 78,74 78,38 151,36 103,90 10,39
23 77,72 78,83 77,73 78,09 151,08 105,48 10,55
24 77,59 78,42 78,58 78,20 146,13 115,21 11,52
25 78,46 78,69 77,44 78,20 149,15 104,79 10,48
26 77,38 77,40 78,49 77,76 149,51 109,70 10,97
27 77,31 78,12 78,86 78,10 151,19 61,64 6,16
28 78,66 78,53 77,64 78,28 152,09 101,11 10,11
29 78,76 78,91 77,79 78,49 151,36 105,03 10,50
30 77,14 77,78 78,07 77,66 148,20 109,13 10,91
28 Días
LADO 1 LADO 2 Kg/cm² MPa
1 51,09 51,02 130,22 13,02
2 51,28 51,32 130,47 13,05
3 52,21 52,58 134,36 13,4450,14 3,76 Fractura externa
50,25 3,46 Fractura externa
51,04 3,50 Fractura externa
EDAD DE LOS CUBOS: FLUIDEZ (%): 108,00
CUBO
No.
DIMENSIONES (mm) CARGA MÁX.
(Tn)
RESISTENCIAFORMA DE FALLA
ALTURA
ENSAYO A CUBOS
NÚMERO DE DISEÑO: 4 PROPORCIÓN POR VOLUMEN: 1 : 4,5
4,96 Cónica y transversal
5,18 Cónica
5,27 Cónica
5,13 Cónica
5,31 Cónica
3,01 Columnar
5,11 Cónica
5,15 Cónica
5,64 Cónica
5,54 Cónica
4,96 Cónica
3,57 Columnar
5,24 Cónica
5,08 Cónica y transversal
5,02 Cónica
5,25 Cónica y transversal
5,16 Cónica
4,97 Cónica
5,05 Cónica
4,91 Cónica
5,65 Cónica y transversal
5,36 Cónica y transversal
5,05 Cónica
4,99 Cónica
4,70 Cónica
5,12 Cónica
5,14 Cónica
5,18 Cónica
4,90 Cónica
5,00 Cónica
EDAD DE LOS CILINDROS: FLUIDEZ (%): 108,00
CILINDRO
No.
DIÁMETRO (mm) ALTURA
(mm)
CARGA MÁX.
(Tn)
RESISTENCIAFORMA DE FALLA
ENSAYO A CILINDROS
NÚMERO DE DISEÑO: 4 PROPORCIÓN POR VOLUMEN: 1 : 4,5
FECHA DEL ENSAYO: 28/07/2017
LUGAR DEL ENSAYO: Laboratorio de resistencia de materiales (Mecánica) UDFJC Facultad Tecnológica
MORTERO: Elaborado con arena de peña
ENSAYO DE COMPRESIÓN EN CILINDROS Y CUBOS DE
MORTERO NTC 220 Y NTC 3546
118
22,5 Mpa
28 Días
1 2 3 PROM. Kg/cm² MPa
1 77,61 77,27 78,65 77,84 151,13 158,92 15,89
2 78,56 78,82 77,44 78,27 149,81 163,50 16,35
3 77,78 78,12 77,72 77,87 147,33 159,63 15,96
4 78,07 77,18 77,58 77,61 147,12 113,22 11,32
5 78,42 77,92 77,63 77,99 146,22 148,68 14,87
6 77,32 78,13 78,44 77,96 150,54 159,67 15,97
7 78,56 78,64 77,70 78,30 150,40 164,00 16,40
8 77,83 77,49 78,34 77,89 159,31 161,63 16,16
9 78,01 77,59 77,71 77,77 150,93 99,54 9,95
10 77,56 77,26 77,31 77,38 147,65 161,47 16,15
11 78,22 78,38 78,83 78,48 147,03 163,06 16,31
12 77,71 77,51 78,41 77,88 146,45 157,55 15,76
13 78,62 78,15 78,26 78,34 148,81 151,20 15,12
14 78,15 78,26 78,40 78,27 150,51 104,59 10,46
15 77,62 78,29 78,33 78,08 151,65 162,26 16,23
16 78,14 77,47 78,51 78,04 149,07 170,43 17,04
17 78,65 77,29 77,91 77,95 150,23 150,88 15,09
18 77,49 78,57 77,38 77,81 147,67 151,83 15,18
19 78,71 78,19 78,52 78,47 150,10 151,11 15,11
20 78,13 77,22 78,61 77,99 148,62 158,34 15,83
21 77,82 78,00 78,67 78,16 149,51 166,01 16,60
22 78,24 77,71 77,80 77,92 149,61 142,78 14,28
23 77,84 77,28 78,74 77,95 149,31 167,52 16,75
24 77,25 77,81 77,24 77,43 150,17 156,65 15,67
25 77,89 77,29 77,50 77,56 152,33 85,55 8,55
26 78,71 78,69 78,19 78,53 150,9 167,30 16,73
27 77,62 77,70 78,27 77,86 147,37 174,50 17,45
28 78,91 77,75 77,24 77,97 151,27 153,90 15,39
29 77,72 78,81 77,72 78,08 147,91 157,95 15,79
30 78,19 78,30 77,64 78,04 150,15 154,42 15,44
22,5 Mpa
28 Días
LADO 1 LADO 2 Kg/cm² MPa
1 50,11 50,27 186,15 18,62
2 50,12 50,56 177,30 17,73
3 51,02 51,12 176,40 17,64
DIMENSIONES (mm) RESISTENCIAFORMA DE FALLA
ALTURA
Fractura externa
Fractura externa
Fractura externa
50,71
50,78
50,74
4,78
4,58
4,69
ENSAYO A CUBOS
RESISTENCIA ESPERADA: PROPORCIÓN POR VOLUMEN:
FECHA DEL ENSAYO: 25/07/2017
ENSAYO A CILINDROS
RESISTENCIA ESPERADA:
EDAD DE LOS CILINDROS:
Cónica
Cónica
Cónica y transversal7,53
Cónica
Cónica
Cónica
Columnar
7,52
4,12
8,26
8,47
7,49
7,71
Cónica
Cónica
Cónica
Cónica
Cónica
Columnar
Cónica
7,36
7,45
7,71
8,12
6,94
8,15
8,04
7,65
7,43
5,13
7,92
8,31
Cónica y transversal
LUGAR DEL ENSAYO:
Cónica
Cónica y dividida
ENSAYO DE COMPRESIÓN EN CILINDROS Y CUBOS DE
MORTERO NTC 220 Y NTC 3546
ALTURA
(mm)
PROPORCIÓN POR VOLUMEN:
Cónica
Cónica y transversal
Cónica
Columnar
Cónica
Cónica
Cónica y transversal
Cónica
Cónica
Cónica
CARGA MÁX.
(Tn)FORMA DE FALLA
7,71
8,02
7,75
5,46
RESISTENCIA
1 : 3,7
FLUIDEZ (%): 119,75
Laboratorio de resistencia de materiales (Mecánica) UDFJC Facultad Tecnológica
1 : 3,7
119,75
EDAD DE LOS CUBOS:
CUBO
No.
7,34
CARGA MÁX.
(Tn)
4,82
7,74
CILINDRO
No.
FLUIDEZ (%):
7,24
7,77
8,05
7,85
DIÁMETRO (mm)
Columnar
Cónica
Cónica
MORTERO: Elaborado con arena de rio
119
17,5 Mpa
28 Días
1 2 3 PROM. Kg/cm² MPa
1 77,06 77,17 78,41 77,55 151,45 135,43 13,54
2 78,15 77,55 77,73 77,81 150,22 126,05 12,61
3 78,51 78,31 78,71 78,51 145,36 130,30 13,03
4 77,32 77,30 78,40 77,67 151,51 131,88 13,19
5 77,70 78,39 77,19 77,76 146,36 134,48 13,45
6 77,71 78,22 78,29 78,07 150,02 139,75 13,98
7 77,12 77,15 78,02 77,43 147,34 128,54 12,85
8 78,51 77,70 77,55 77,92 149,14 109,24 10,92
9 78,91 78,28 78,34 78,51 150,10 125,44 12,54
10 78,41 77,16 78,24 77,94 148,17 118,45 11,84
11 77,76 78,18 77,71 77,88 148,27 133,23 13,32
12 78,12 77,11 78,51 77,91 150,28 122,84 12,28
13 77,59 77,72 77,37 77,56 151,14 131,64 13,16
14 76,27 76,14 76,74 76,38 145,31 139,37 13,94
15 78,26 78,67 78,56 78,50 150,47 142,10 14,21
16 78,17 77,83 77,64 77,88 145,54 127,68 12,77
17 78,28 77,26 77,51 77,68 152,36 111,56 11,16
18 77,93 78,72 77,21 77,95 152,22 146,76 14,68
19 78,21 78,49 77,78 78,16 151,42 120,63 12,06
20 78,81 78,33 78,39 78,51 149,79 143,27 14,33
21 77,45 78,79 77,37 77,87 151,92 131,21 13,12
22 78,21 77,67 78,14 78,01 151,83 136,71 13,67
23 78,12 78,12 77,58 77,94 148,86 131,18 13,12
24 77,70 78,49 78,95 78,38 146,85 133,58 13,36
25 77,10 77,67 78,01 77,59 149,47 134,02 13,40
26 77,03 76,73 76,24 76,67 150,18 123,25 12,33
27 77,19 77,25 78,04 77,49 148,54 135,61 13,56
28 78,15 77,31 77,14 77,53 150,71 133,81 13,38
29 77,45 77,10 77,72 77,42 145,47 104,81 10,48
30 78,56 78,27 77,65 78,16 146,59 137,81 13,78
17,5 Mpa
28 Días
LADO 1 LADO 2 Kg/cm² MPa
1 50,98 50,84 153,29 15,33
2 51,78 51,32 162,80 16,28
3 52,24 51,73 162,99 16,30
ENSAYO DE COMPRESIÓN EN CILINDROS Y CUBOS DE
MORTERO NTC 220 Y NTC 3546
ENSAYO A CILINDROS
RESISTENCIA ESPERADA: PROPORCIÓN POR VOLUMEN: 1 : 3,9
FECHA DEL ENSAYO: 25/07/2017
LUGAR DEL ENSAYO: Laboratorio de resistencia de materiales (Mecánica) UDFJC Facultad Tecnológica
MORTERO: Elaborado con arena de rio
6,52 Cónica
6,11 Cónica
6,43 Cónica
EDAD DE LOS CILINDROS: FLUIDEZ (%): 119,75
CILINDRO
No.
DIÁMETRO (mm) ALTURA
(mm)
CARGA MÁX.
(Tn)
RESISTENCIAFORMA DE FALLA
6,17 Cónica y dividida
5,31 Columnar
6,19 Cónica
6,37 Cónica
6,51 Cónica
6,82 Cónica y transversal
6,34 Cónica
6,51 Cónica
7,01 Cónica
5,76 Cónica
6,47 Cónica
5,97 Cónica
5,90 Cónica
7,07 Cónica
6,37 Cónica
6,20 Cónica y transversal
5,39 Columnar
7,14 Cónica
6,46 Cónica y transversal
5,80 Cónica
6,52 Cónica
6,66 Cónica
6,38 Cónica
6,57 Cónica
EDAD DE LOS CUBOS: FLUIDEZ (%): 119,75
CUBO
No.
DIMENSIONES (mm) CARGA MÁX.
(Tn)
RESISTENCIAFORMA DE FALLA
ALTURA
ENSAYO A CUBOS
RESISTENCIA ESPERADA: PROPORCIÓN POR VOLUMEN: 1 : 3,9
6,44 Cónica
5,03 Columnar
6,74 Cónica
50,32 4,49 Fractura externa
50,82 4,05 Fractura externa
50,74 4,41 Fractura externa
120
12,5 Mpa
28 Días
1 2 3 PROM. Kg/cm² MPa
1 78,32 77,81 78,10 78,08 151,90 122,94 12,29
2 78,84 78,43 78,90 78,72 148,93 123,95 12,40
3 77,04 77,81 77,75 77,53 148,21 123,21 12,32
4 78,09 77,67 77,46 77,74 146,16 99,20 9,92
5 78,14 78,27 77,92 78,11 145,92 135,94 13,59
6 78,42 78,63 78,32 78,46 148,77 115,87 11,59
7 77,58 78,29 77,27 77,71 147,13 124,50 12,45
8 77,19 77,58 77,28 77,35 148,02 122,34 12,23
9 77,31 77,47 77,32 77,37 150,21 126,04 12,60
10 78,45 78,72 78,37 78,51 151,92 125,63 12,56
11 77,91 78,32 78,16 78,13 147,57 125,64 12,56
12 77,87 77,02 77,14 77,34 151,02 121,10 12,11
13 78,03 77,54 77,24 77,60 152,64 127,14 12,71
14 77,30 77,63 78,04 77,66 147,21 118,06 11,81
15 77,45 77,54 77,24 77,41 147,36 98,18 9,82
16 78,08 77,69 77,85 77,87 148,16 119,26 11,93
17 77,62 77,24 77,51 77,46 151,64 129,29 12,93
18 78,49 77,82 78,25 78,19 151,51 124,23 12,42
19 78,04 78,05 77,75 77,95 148,24 131,98 13,20
20 77,16 77,02 77,21 77,13 147,13 124,09 12,41
21 77,36 77,17 77,41 77,31 150,46 125,59 12,56
22 78,17 78,23 78,42 78,27 151,93 120,08 12,01
23 77,75 77,90 77,54 77,73 150,47 95,51 9,55
24 78,03 77,82 78,77 78,21 149,32 128,25 12,82
25 78,17 77,87 77,92 77,99 150,00 116,45 11,64
26 77,94 78,03 78,11 78,03 149,12 130,28 13,03
27 77,56 77,23 77,44 77,41 150,25 126,52 12,65
28 77,46 77,62 77,67 77,58 149,15 112,26 11,23
29 78,23 78,21 77,40 77,95 147,42 130,13 13,01
30 78,16 78,36 77,93 78,15 152,04 122,91 12,29
12,5 Mpa
28 Días
LADO 1 LADO 2 Kg/cm² MPa
1 50,43 50,07 156,18 15,62
2 50,23 50,13 154,28 15,43
3 50,34 50,64 143,54 14,35
LUGAR DEL ENSAYO: Laboratorio de resistencia de materiales (Mecánica) UDFJC Facultad Tecnológica
ENSAYO A CILINDROS
RESISTENCIA ESPERADA: PROPORCIÓN POR VOLUMEN:
ENSAYO DE COMPRESIÓN EN CILINDROS Y CUBOS DE
MORTERO NTC 220 Y NTC 3546
FECHA DEL ENSAYO: 25/07/2017 MORTERO: Elaborado con arena de rio
1 : 4,7
FORMA DE FALLA
6,00 Cónica
6,15 Cónica
EDAD DE LOS CILINDROS: FLUIDEZ (%):
CILINDRO
No.
DIÁMETRO (mm) ALTURA
(mm)
CARGA MÁX.
(Tn)
RESISTENCIA
113
5,71 Cónica
6,02 Cónica
5,86 Cónica y transversal
5,93 Cónica
4,80 Columnar
6,64 Cónica
5,80 Cónica
6,13 Cónica
5,70 Cónica
6,04 Cónica
6,20 Cónica
6,14 Cónica y transversal
6,08 Cónica
6,42 Cónica
5,91 Cónica y dividida
4,71 Columnar
5,79 Cónica
6,21 Cónica
6,28 Cónica
5,67 Cónica
6,35 Cónica
6,01 Cónica
5,89 Cónica
4,62 Columnar
6,01 Cónica
ENSAYO A CUBOS
RESISTENCIA ESPERADA: PROPORCIÓN POR VOLUMEN: 1 : 4,7
6,07 Cónica y transversal
5,41 Cónica
6,33 Cónica y transversal
EDAD DE LOS CUBOS: FLUIDEZ (%): 113
CUBO
No.
DIMENSIONES (mm) CARGA MÁX.
(Tn)
RESISTENCIAFORMA DE FALLA
ALTURA
50,27 3,73 Fractura externa
50,12 4,02 Fractura externa
51,10 3,96 Fractura externa
121
7,5 Mpa
28 Días
1 2 3 PROM. Kg/cm² MPa
1 79,13 78,87 78,97 78,99 148,61 86,68 8,67
2 79,00 79,12 79,04 79,05 149,50 60,56 6,06
3 78,79 77,13 77,29 77,74 147,60 84,12 8,41
4 79,10 78,96 77,93 78,66 150,38 81,14 8,11
5 78,98 79,02 78,87 78,96 146,88 77,94 7,79
6 78,80 78,91 79,03 78,91 146,67 85,65 8,56
7 78,76 78,82 78,90 78,83 147,76 87,24 8,72
8 78,87 79,10 79,03 79,00 152,23 79,25 7,93
9 79,12 78,83 78,83 78,93 146,29 82,21 8,22
10 78,70 78,97 78,83 78,83 148,54 90,64 9,06
11 79,20 79,03 78,86 79,03 146,88 80,59 8,06
12 78,58 78,73 78,40 78,57 152,73 84,37 8,44
13 78,73 78,62 78,20 78,52 151,14 80,23 8,02
14 78,89 78,72 79,03 78,88 151,80 57,41 5,74
15 78,43 78,68 78,49 78,53 145,79 79,79 7,98
16 78,48 78,32 78,27 78,36 150,05 89,31 8,93
17 78,34 78,20 77,94 78,16 149,12 78,51 7,85
18 78,87 79,03 78,93 78,94 148,31 77,36 7,74
19 78,58 78,70 78,37 78,55 146,23 84,42 8,44
20 78,73 78,48 78,70 78,64 149,91 85,44 8,54
21 78,70 78,65 78,27 78,54 146,73 79,58 7,96
22 78,89 78,97 78,68 78,85 151,36 81,77 8,18
23 78,67 78,52 78,83 78,67 151,08 88,19 8,82
24 78,72 78,31 78,48 78,50 146,13 91,61 9,16
25 79,02 78,89 79,92 79,28 149,15 74,13 7,41
26 78,45 78,67 78,82 78,65 149,51 56,34 5,63
27 78,50 78,86 78,93 78,76 151,19 79,93 7,99
28 79,00 78,84 78,85 78,90 152,09 87,69 8,77
29 78,69 78,96 78,36 78,67 151,36 93,44 9,34
30 78,79 78,57 78,47 78,61 148,20 86,71 8,67
7,5 Mpa
28 Días
LADO 1 LADO 2 Kg/cm² MPa
1 51,89 51,72 111,12 11,11
2 51,85 51,79 98,27 9,83
3 51,92 51,75 112,09 11,21
ENSAYO DE COMPRESIÓN EN CILINDROS Y CUBOS DE
MORTERO NTC 220 Y NTC 3546
ENSAYO A CILINDROS
RESISTENCIA ESPERADA: PROPORCIÓN POR VOLUMEN: 1 : 5,9
FECHA DEL ENSAYO: 25/07/2017
LUGAR DEL ENSAYO: Laboratorio de resistencia de materiales (Mecánica) UDFJC Facultad Tecnológica
MORTERO: Elaborado con arena de rio
4,33 Cónica
3,03 Columnar
4,07 Cónica
EDAD DE LOS CILINDROS: FLUIDEZ (%): 108,5
CILINDRO
No.
DIÁMETRO (mm) ALTURA
(mm)
CARGA MÁX.
(Tn)
RESISTENCIAFORMA DE FALLA
4,34 Cónica y dividida
3,96 Cónica
4,10 Cónica
4,02 Cónica
3,89 Cónica
4,27 Cónica
3,96 Cónica
2,86 Columnar
3,94 Cónica
4,51 Cónica
4,03 Cónica
4,17 Cónica
4,17 Cónica y transversal
4,23 Cónica
3,93 Cónica
4,39 Cónica
3,84 Cónica
3,86 Cónica
Columnar
3,97 Cónica
4,07 Cónica y transversal
4,37 Cónica
4,52 Cónica
EDAD DE LOS CUBOS: FLUIDEZ (%): 108,5
CUBO
No.
DIMENSIONES (mm) CARGA MÁX.
(Tn)
RESISTENCIAFORMA DE FALLA
ALTURA
50,14 3,07 Fractura externa
50,25 3,04 Fractura externa
51,04 2,69 Fractura externa
ENSAYO A CUBOS
RESISTENCIA ESPERADA: PROPORCIÓN POR VOLUMEN: 1 : 5,9
4,37 Cónica
4,63 Cónica
4,29 Cónica
3,73 Cónica
2,79