tesis alex tello

7/26/2019 Tesis Alex Tello

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AO DE LA CONSOLIDACIN DEL MAR DE GRAU

UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN MARTIN-TARAPOTO

FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL

TITULO: INCIDENCIA DE LA CALIDAD DE LOS AGREGADOSDE LAS CANTERAS MACEDA - RIO MAYO Y JUAN GUERRA - RIO

CUMBAZA EN LA RESISTENCIA DE UN CONCRETOESTRUCTURAL, AO 20!"

TESIS PARA OPTAR EL TITULO PROFESIONAL DEINGENIERO CIVIL

POR: ALE# DERLY TELLO LOAYZA

TARAPOTO- PER$

20%


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ANTECEDENTES:

INFLUENCIA DE LA MORFOLOG&A DE LOS AGREGADOS EN LA RESISTENCIA

DEL CONCRETOC'()*(+ G./1 1)*'. 1'+3+.14 5 R6/ P314 A/.7U+(81')(.. V1'9'4+-C*49/9)Facultad de ingenieraEnero de 2014

El uso del concreto se ha extendido tanto en zonas urbanas como rurales debido a su bajocosto; lo econmico del material, radica en que la maor !arte de sus com!onentes"agregados !#treos$ son abundantes en la naturaleza, de manera que las caracterstica deestos, son decisi%as !ara la calidad del concreto& 'a calidad de un buen concreto, est( en

)uncin de las !ro!iedades de los agregados, de la calidad en el dise*o de la mezcla, de sutrans!orte, colocacin mantenimiento& 'a di)erencia entre un concreto de buena calidad un concreto que no lle%a control de calidad, se mani)iesta e%entualmente en la obra, ensu seguridad, durabilidad costo&+e esta )orma, sera un error generalizar que en el concreto, los agregados triturados de laciudad de oatzacoalcos -eracruz, siem!re %an a dar las resistencias m(s altas a lacom!resin& 'a com!osicin mineralgica, )orma textura de los agregados, %aran de unazona a otra e incluso en el mismo lugar de donde se extraen& Es !or ello que los datos deesta in%estigacin deben tomarse con cautela no dar !or hecho que todos los materialesque !resentan estas )ormas se com!ortar(n igual&.articularmente en esta tesis, los agregados redondeados, que son los m(s baratos con

maor dis!onibilidad en la regin, obtu%ieron bajas resistencias que el agregado triturado&Esto no signi)ica que el agregado redondeado sea de baja calidad, !uesto que loses!ecmenes elaborados con este agregado alcanzaron su resistencia !tima; !ero elagregado triturado su!er dichos resultados de resistencia en 200 /gcm2 20 gcm2,siendo la misma relacin aguacemento !ara el !rimer dise*o en ambos casos de agregados"gra%a gra%a triturada$ as mismo dos relaciones de aguacemento, di)erentes en losdise*os restantes 20 gcm2 300 gcm2&En base al control de calidad, en un laboratorio de dise*o se realizan distintos

!ro!orcionamientos en base a la resistencia requerida al !resu!uesto al que este sujetodicho dise*o; esto signi)ica el uso de distintas relaciones aguacemento !ara adecuarse a lam(s indicada& Esto nos !ermite asegurar que en los dise*os realizados con di)erentes

relaciones aguacemento, de la misma manera ser(n distintos, el requerimiento de cemento agregados; !or lo tanto resultar(n maores o menores resistencias segn sea el caso&+ebido a esto, no !odemos concluir que en el dise*o realizado en este !roecto !ara un

f c de 200 gcm2, 20 gcm2 300 gcm2 se utilizar( la misma relacin

aguacemento !ara )uturas in%estigaciones&

En el dise*o de mezcla !ara un f c de 300 gcm2 utilizado en esta in%estigacin la

relacin aguacemento a los 25 das que alcanza su m(xima resistencia no )ue la !tima aque no alcanzaron la resistencia requerida del 1006 !ara un concreto ace!table; !or lotanto con una menor relacin aguacemento en el dise*o !ueden obtenerse mejores

resultados en estas !ruebas tener resistencias m(s altas&


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7e debe tener en cuenta que no siem!re la !iedra triturada !or ser roca se com!ortaramejor que el agregado redondeado, se conclue esto en base a los resultados obtenidos enla !r(ctica donde se obser% que el dise*o de la mezcla, la relacin aguacemento, curado,tras!orte, cabeceo in)luen de manera im!ortante en el com!ortamiento del concreto&+e esta )orma, esta tesis se elabora !ara que el 8ngeniero i%il am!le sus conocimientosen cuanto a !rocesos de control de calidad, es!eci)icaciones de los com!onentes del

concreto en di)erentes normati%as )amiliarizarse con los cambios que su)re el concretode!endiendo del agregado !#treo que !osee en su interior&'os objeti%os de esta tesis se cum!lieron !or com!leto, resultando en el camino nue%osretos, que !ro%ocaron maor indagacin en la bibliogra)a existente, e in)ormacin b(sica

!ara )uturas in%estigaciones&


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MARCO TEORICO:

ESTUDIO DE CANTERA

UBICACIN:

9:E


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emento& 'os cementos hidr(ulicos son aquellos que tienen la !ro!iedad de )raguar endurecer en !resencia de agua, !orque reaccionan qumicamente con ella !ara )ormarun material de buenas !ro!iedades aglutinantes&9gua& Es el elemento que hidrata las !artculas de cemento hace que estas desarrollen

sus !ro!iedades aglutinantes&9gregados& 'os agregados !ara concreto !ueden ser de)inidos como aquellos materialesinertes que !oseen una resistencia !ro!ia su)iciente que no !erturban ni a)ectan el

!roceso de endurecimiento del cemento hidr(ulico que garantizan una adherencia conla !asta de cemento endurecida&"Baime, 1HHA$

9diti%os& 7e utilizan como ingredientes del concreto , se a*aden a la mezclainmediatamente antes o durante su mezclado, con el objeto de modi)icar sus

!ro!iedades !ara que sea m(s adecuada a las condiciones de trabajo o !ara reducir loscostos de !roduccin&

AMBITO ECONOMICO

(Segn Samuel Laura Huanca$ El costo del concreto es la suma del costo de losmateriales, de la mano de obra em!leada el equi!amiento& 7in embargo exce!to !araalgunos concretos es!eciales, el costo de la mano de obra el equi!amiento son muinde!endientes del ti!o calidad del concreto !roducido& .or lo tanto los costos de losmateriales son los m(s im!ortantes los que se deben tomar en cuenta !ara com!ararmezclas di)erentes& +ebido a que el cemento es m(s costoso que los agregados, es claroque minimizar el contenido del cemento en el concreto es el )actor m(s im!ortante !arareducir el costo del concreto& En general, esto !uede ser echo del siguiente modoG

> Ctilizando el menor slum! que !ermita una adecuada colocacin&> Ctilizando el maor tama*o m(ximo del agregado "res!etando las limitacionesindicadas en el ca!tulo anterior$&> Ctilizando una relacin !tima del agregado grueso al agregado )ino&> @ cuando sea necesario utilizando un aditi%o con%eniente&

Es necesario adem(s se*alar que en adicin al costo, ha otros bene)icios relacionados

con un bajo contenido de cemento& En general, las contracciones ser(n reducidas habr( menor calor de hidratacin& .or otra !arte un mu bajo contenido de cemento,disminuir( la resistencia tem!rana del concreto la uni)ormidad del concreto ser( unaconsideracin crtica&'a economa de un dise*o de mezcla en !articular tambi#n debera tener en cuenta elgrado de control de calidad que se es!era en obra& omo discutiremos en ca!tulos

!osteriores, debido a la %ariabilidad inherente del concreto, la resistencia !romedio delconcreto !roducido debe ser m(s alta que la resistencia a com!resin mnimaes!eci)icada& 9l menos en !eque*as obras, !odra ser m(s barato Jsobre dise*arK elconcreto que im!lementar el extenso control de calidad que requerira un concreto conuna mejor relacin costo L e)iciencia


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PROPIEDADES DEL CONCRETO:

En estado fresco

T'; 9gua de amasado&> ama*o m(ximo del agregado&> Dranulometra&> Forma de los agregados in)lue mucho el m#todo de com!actacin&

i!os de onsistenciaG> 7E9 L -ibrado en#rgico&> .'M789 L -ibrado normal&> '9:+9 L 9!isonado&> F'C8+9 L arra&

T;/ .1 */1'+9()

CONSISTENCIA TOLERANCIA =97> INTERVALO

7eca0 0>2

.l(stica

N 1 3>

N 1 I>H


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landa

FluidaN 1 10>1

7?1+1(.. @ U+('7(..:

Homogeneidad:Es la cualidad que tiene un concreto !ara que sus com!onentes sedistribuan regularmente en la masa&

Uniformidad:7e le llama cuando es en %arias amasadas& Esta caracterstica de!endedeG> uen amasado&

> uen trans!orte&> uena colocacin en obra&

7e !ierde la homogeneidad !or tres causasG

>8rregularidad en el mezclado&> Exceso de agua&> antidad tama*o m(ximo de los agregados gruesos&

Esto !ro%ocaG

- SegregacinG se!aracin de los (ridos gruesos )inos&

-DecantacinG los (ridos gruesos %an al )ondo los )inos se quedan arriba&

C79(.."Es la relacin entre el %olumen real de los com!onentes del hormign el %olumena!arente del hormign& :o se tiene en cuenta el aire ocluido&

E+ 1)*. 1+.'19(.

I71'71;(/(..:

El concreto es un sistema !oroso nunca %a a ser totalmente im!ermeable& 7e entiende

!or !ermeabilidad como la ca!acidad que tiene un material de dejar !asar a tra%#s desus !oros un )luido&


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.ara lograr una maor im!ermeabilidad se !ueden utilizar aditi%os im!ermeabilizantesas como mantener una relacin agua cemento mu baja& 'a !ermeabilidad de!ende deG

> Finura del cemento&> antidad de agua&

> om!acidad&'a !ermeabilidad se corrige con una buena !uesta en obra&

R1)()*1+9(:

(Segn Samuel Laura Huanca$ En general las es!eci)icaciones del concreto requerir(nuna resistencia mnima a com!resin& Estas es!eci)icaciones tambi#n !odran im!onerlimitaciones en la m(xima relacin aguacemento "ac$ el contenido mnimo decemento& Es im!ortante asegurar que estos requisitos no sean mutuamenteincom!atibles&omo %eremos en otros ca!tulos, no necesariamente la resistencia a com!resin a 25

das ser( la m(s im!ortante, debido a esto la resistencia a otras edades !odra controlarel dise*o&'a resistencia a la com!resin se !uede de)inir como la m(xima resistencia medida deun es!#cimen de concreto o de mortero a carga axial& Deneralmente se ex!resa en/ilogramos !or centmetro cuadrado "gcm2$ a una edad de 25 das se le designe con elsmbolo )O c& .ara determinar la resistencia a la com!resin, se realizan !ruebas demortero o de concreto&'a resistencia a la )lexin del concreto se utiliza generalmente al dise*ar !a%imentos otras losas sobre el terreno& 'a resistencia a la com!resin se !uede utilizar como ndicede la resistencia a la )lexin, una %ez que entre ellas se ha establecido la relacinem!rica !ara los materiales el tama*o del elemento en cuestin&El %alor de la resistencia a la tensin del concreto es a!roximadamente de 56 a 126 desu resistencia a com!resin a menudo se estima como 1&33 a 1&HH %eces la razcuadrada de la resistencia a com!resin&'a resistencia a la torsin !ara el concreto est( relacionada con el mdulo de ru!tura con las dimensiones del elemento de concreto&'a resistencia al cortante del concreto !uede %ariar desde el 36 al 506 de laresistencia a com!resin& 'a correlacin existe entre la resistencia a la com!resin resistencia a )lexin, tensin, torsin, cortante, de acuerdo a los com!onentes delconcreto al medio ambiente en que se encuentre&'os !rinci!ales )actores que a)ectan a la resistencia son la relacin ac la edad, o el

grado a que haa !rogresado la hidratacin& Estos )actores tambi#n a)ectan a laresistencia a )lexin a tensin, as como a la adherencia del concreto con el acero&

D';(/(..:

El concreto debe ser ca!az de resistir la intem!erie, accin de !roductos qumicos desgaste, a los cuales estar( sometido en el ser%icio& Dran !arte de los da*os !orintem!erie su)rido !or el concreto !ueden atribuirse a los ciclo de congelacin

descongelacin& 'a resistencia del concreto a esos da*os !uede mejorarse aumentando


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la im!ermeabilidad incluendo de 2 a I6 de aire con un agente incluso de aire, oa!licando un re%estimiento !rotector a la su!er)icie&

(Segn Manuel Gonzales de la Cotera).'a durabilidad del concreto, se %e a)ectada!rinci!almente, !or los siguientes e)ectos !erjudicialesG

a$ accin del agua; es!ecialmente !resiones internas en el concreto sujeto a heladas&b&$ reaccin de los cementos con determinado ti!o de agregados&&$ ataque exterior de aguas agresi%as, elementos qumicos, cte&

'os cambios de tem!eratura su descenso hasta la tem!eratura de congelacin!roducen la ex!ansin del agua, que !uede llegar a un H6, originando !resiones delorden de 2,000 /gcm2, que ocasionan la desintegracin del concreto&

Estos )enmenos !ueden ser atenuados !or un cuidadoso bajo do!aje de la relacinagua cemento una correcta seleccin de agregados& 8gualmente, !ueden corregirse

los e)ectos de las heladas !or el uso de incor!oradores de aire&'os cernernos con alto contenido de (lcalis, :a2? P 2? maor del 0&I6, reaccionannegati%amente con determinado ti!o de agregados&, causando rajaduras desintegracinde& oncreto& 7e requiere en tales casos& onocer la reacti%idad !otencial deQ osagregados !ara lo cual se han desarrollado m#todos normalizado&

7e ha estudiado la !osibilidad de introducir en las mezclas un correcti%o de !uzolana, enuna !ro!orcin de 20 grm& .or grm& +e (lcalis en el cemento que exceda al 0&6& 'os(ridos con constituente secundario o inclusiones de slice o!alina, as como las rocas%olc(nicas de alto contenido de slice, las rocas calce son sos!echosas&

'as aguas agresi%as que atacan al concreto, son %ariadas&

1$ 'as aguas llamadas !uras, cuo .R a la tem!eratura de 20H es de A su gradohidrotim#trico es in)erior a I& +isuel%en la cal del !ortland e hidrolizan los silicatos aluminatos&2$ 'as aguas (cidas, generalmente de car(cter industrial o las naturales con disolucinde gas carbnico, con una accin m(s marcada que las anteriores&

3$ 'a aguas alcalinas, que generan la corrosin de determinados cementos,!ro%enientes de terrenos granticos !or)dicos&4$ selenitosas, que son las m(s agresi%as, )orman una sal doble )uertemente hidratada,el sul)oaluminato tric(lcico, !ul%uruiento&$ 'as aguas de mar, que como sucede con las aguas selenitosas )orma la sal de and8oten contacto con los aluminatos del cemento&

En las mezclas de concreto que !ueden estar sujetas a tales condiciones de ex!osicin&Es aconsejable el uso de cementos es!eciales, sean .ortland& .uzol(nicos, aluminosos uotros, igualmente, el tratar de obtener la maor com!acidad de la mezcla, con dosajes deagua>cemento mnmos& En tal )orma se !uede obtener una baja !ermeabilidad,

us(ndose a tal )in aditi%os !lasti)icantes e incor!oradores de aire&


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'as estructuras de concreto se %en ex!uestas al contacto de elementos; qumicos,muchos de ellos !erjudiciales& 9cuciosos estudios se han lle%ado a cabo, habi#ndose

!ublicado sntesis de los mismos& En todos estos casos, si bien son aconsejables las!ro%idencias se*aladas, se em!lea generalmente !roteccin adicional, la que consiste,segn las condiciones, enG )luosilicato de magnesia o zinc; silicato de sodio; barnices,

!inturas; tratamientos bituminosos; re%estimientos cer(rnicos etc&, cua disensinesca!a a este estudio&

LOS AGREGADOS

(Segn Manuel Gonzales de la Cotera).9l estudiar los (ridos que han de ser%ir comoagregados !ara el concreto hemos de re)erirnos esencialmente a su granulometra, !orser el !unto que alienta maores discusiones tendencias& 7in embargo, es necesariohacer Cn a!arte !re%io, recalcando ciertas !ro!iedades exigibles, que son bienconocidas&

7abemos bien que el (rido debe !ro%enir de rocas de constitucin estable, de buenaresistencia mec(nica libre de reaccionar con los (lcalis del cemento& ener )ormacbica un coe)iciente %olum#trico mnimo de 0&1& 7er de su!er)icie lisa&'a granulometra de los (ridos es un )actor im!ortante en los concretos& Ella secaracteriza !or las !ro!orciones en que inter%ienen los gr(nulos de distinto di(metro quela integran& En la !r(ctica se hace !asar el agregado o su nuestra re!resentati%a> !or unaserie de mallas, determin(ndose !orcentajes de concentracin en los distintos di(metros,lo, que !ueden ser ex!resados mediante cur%as& E%entualmente se dan ecuaciones quere!resentan en )uncin de un di(metro dado >generalmente el lmite m(ximo los

!orcentajes de di(metro in)eriores&.or esta razn hemos de estudiar inicialmente la determinacin del di(metro m(ximo mnimo del agregado&

+e los estudios de =acnaughton "24$ se des!rende que tama*os de (rido que exceden elm(ximo de SK a)ectan des)a%orablemente la resistencia& En la in%estigaciones lle%adasa cabo en la construccin de la .resa oulder& 7e establece con anterioridad dicho)enmeno& Es!ecialmente en la )luencia& 7in embargo muchos es!ecialistas&'os estudios iniciales de +a%is sobre la com!osicin mineralgica de los agregados, secontinan ho en %arios !ases, determinando la adherencia& En escala microsc!ica,entre el agregado , la !asta&

Finalmente el criterio de introducir agregados )inos tan generalizados !ara las mezclas!l(sticas o !ara las mezclas de d#bil resistencia, donde reem!laza al cemento llenandolos %acos> no es aconsejable !ara concretos de alta resistencia El agregado )ino de gransu!er)icie, exigeG1$ maor cantidad de agua de amasado&2$ maor cantidad de !asta !ara cubrirlo&7e ha demostrado ex!erimentalmente que con determinadas granulometras !uedeobcecarse maores com!acidades& Es decir menos %acosG !ro!oniendo al e)ectorelaciones corno la siguiente recomendada !ara concretos im!ermeables


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En el concreto de alta resistencia donde se requiere bajas de)ormaciones& Escon%eniente la com!acidad, !ues, los requerimientos de trabajabilidad !ueden serobtenidos, mediante tratamientos con%enientes&

9l estudiar los e)ectos de la )luencia resistencia mec(nicas& -imos su relacin "en la

com!acidad 'TRermite 12$ al tratar sobre la relacin entre com!acidad resistencia&=enciona queG

1& .ara un aumento de 0&A0 a 0&A en la com!acidad la resistencia aumenta en un 206 a26&2& .ara un aumento de 0&5 a 0&H0 en la com!acidad 1,1 resistencia aumenta en un10063& .ara com!acidades su!eriores a 0&H0 la resistencia es su!erior a la "le la !asta,igualando la de agregado&

:umerosos in%estigadores han !ro!uesto cur%as granulom#tricas !rototi!o& que segn

ellos dan las mejores com!acidades&

+ichas cur%as tienen como ordenadas los !orcentajes de los gr(nulos que !asandeterminadas aberturas en las mallas, cuos di(metros )iguran corno absisas& 7iendo dedos ti!os distintos&'as cur%as continuasG que su!oner una ordenacin de es)eras de tama*o creciente& +emodo que siendo tangentes entre s las "te un cierto di(metro rellenen los huecos quedejen las del di(metro anterior& Esto se consigne si a cada tama*o corres!onde una

!ro!orcin a!roximadamente en le !arablica 9s lo indican las cur%as de, Fullera olome& Este criterio es discutible & ha sido rechazado !or los trabajos tericos deaquot, 'ecrer +u 7ablon @ las ex!eriencias euro!easEl otro ti!o de cur%as corres!onde a las granulometras discontinuas, que se !resentan

!or lneas quebradas an !or tramos horizontales& 'o que indica la total ausencia de omala graduacin o tama*o&Existe una rica ex!eriencia que indica que si bien las granulometras discontinuas sonmenos trabajables en el sentido de su menor !lasticidad o)recen m(s altas;com!acidades& Es !or eso, que des!u#s de los estudios de Feret en el siglo !asado, notomaron el auge debido !or ausencia de m#todos de !uesta en obra a!ro!iados& Ro, enda, en que se cuenta con la %ibracin, la a!licacin del %aco& 'a centri)ugacin, la

!resin& cte&& 7on las m(s indicadas !ara la obtencin de altas resistencias,Es sin duda, en el cam!o de las granulornetras discontinuas& que adem(s de la

com!acidad nos brindan una menor su!er)icie es!ec)ica de los agregados, es decireconoma ausencia de de)ormaciones, donde se han de encontrar las mejoressoluciones !ara los concretos de alta resistencia el concreto !retensado&7in embargo cabe recalcar que la misma existencia de tantos m#todos re%ela laim!osibilidad de )ijar un !rinci!io nico general& 9s !ues, los m#todos slo han deser una !rimera a!roximacin sujeta a la con)irmacin de la ex!eriencia !ara cada caso

SELECCIN DE TAMAO M#IMO DEL AGREGADO

(Segn Samuel Laura Huanca$ 'as :ormas de +ise*o Estructural recomiendan que el

tama*o m(ximo nominal del agregado grueso sea el maor que sea econmicamente


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dis!onible, siem!re que sea com!atible con las dimensiones caractersticas de laestructura&

'aNorma Tcnica de Edificacin E. !"!!rescribe que el agregado grueso no deber( sermaor deG

a$ 1 de la menor dimensin entre las caras de enco)rados; ob$ 13 del !eralte de la losa; oc$ 34 del es!acio libre mnimo entre barras indi%iduales de re)uerzo, !aquetes de

barras, tendones o ductos de !res)uerzo&

El tama*o m(ximo nominal determinado aqu, ser( usado tambi#n como tama*om(ximo sim!lemente&

7e considera que, cuando se incrementa el tama*o m(ximo del agregado, se reducen losrequerimientos del agua de mezcla, increment(ndose la resistencia del concreto& Engeneral este !rinci!io es %(lido con agregados hasta 40mm

"1UOO$& En tama*os maores, slo es a!licable a concretos con bajo contenido decemento&

GRAVAS"

(Segn Carlos #$ra%am Esco$ar #rau&o '!!$

'os agregados gruesos o gra%as, son materiales extrados de rocas de cantera,triturados o !rocesados, !iedra bola o canto rodado, cuas !artculas com!rendentama*os desde unos milmetros hasta I !ulgadas !ara los )ragmentos m(s grandes&.or sus !ro!iedades, es necesario que las gra%as !ro%engan de materiales duraderos,resistentes slidos mec(nicamente, sin contaminantes o !artculas da*inas que a)ectenel )raguado del concreto&13.or su tama*o, las gra%as !uedes ser desde mu !eque*as "de 31I a 35 de !ulgada$hasta gra%as extra grandes "de 3 a I !ulgadas$&

ARENAS"

(Segn Carlos #$ra%am Esco$ar #rau&o '!!$

'os agregados )inos o arenas consisten en arena natural extrada de los ros, lagos,de!sitos %olc(nicos o arenas arti)iciales, esto es, que han sido triturados&Estos agregados abarcan normalmente !artculas entre 4&A 0&0A mm&'a arena es m(s im!ortante !ara darle )inura al cemento&

9rena, masa desagregada, sin cohesin de materias minerales en estado granular )ino,que consta normalmente de cuarzo "slice$ con una !eque*a !ro!orcin de mica,)eldes!ato, magnetita otros minerales resistentes&

Es el !roducto de la desintegracin qumica mec(nica de las rocas bajo meteorizacin abrasin& uando las !artculas acaban de )ormarse suelen ser angulosas

!untiagudas, haci#ndose m(s !eque*as redondeadas !or la )riccin !ro%ocada !or el%iento el agua&


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INFLUENCIA DE LOS AGREGADOS EN EL CONCRETO

(segn Csedes Garc*a+ Marco #ntonio, '!-'$

'as caracter*sticasde las !ro!iedades de los agregados em!leados en la elaboracin delconcreto estructural, tienen un %alor im!ortante al dise*ar las !ro!orciones del mismo,son as mismo consideradas de una )orma m(s conser%adora en el !resente estudio, !ues

!ara los )ines de exactitud en la toma de datos, de los tiem!os de tr(nsito de los !ulsosde ultrasonido que %iajan en el concreto, estas caractersticas in)luenciar(n losresultados obtenidos de los ensaos&

En el !resente estudio se controlan bien de cerca estas caractersticas de los agregados,!ues as disminuir(n las !osibilidades de error en los resultados que se obtendr(n&

7e control trabajar con una granulometra continua en la totalidad de los agregados a

utilizar&7e trabaj as, con un ama*o m(ximo del agregado grueso nico !ara todos losensaos con la )inalidad de controlar este !ar(metro&El mdulo de )ineza del agregado )ino que se em!le, ser( el mismo en todos losensaos& 7e control tambi#n este !ar(metro&

.or lo tanto haremos en el !resente ca!tulo un estudio de estas caractersticas de losagregados, as como de los !ar(metros )sicos necesarios !ara la !ro!orcin de mezclasdel concreto, incluiremos los e)ectos que estos !roducen en la toma de tiem!os de

!ulsos de ultrasonido cuando %iajan en el concreto&

LOS AGREGADOS MINERALES

(Segn Csedes Garc*a+ Marco #ntonio, '!-'$

'os agregados minerales generalmente ocu!an alrededor del A0 a 50 6 del %olumen delconcreto, debido a ello tienen una gran in)luencia en sus !ro!iedades& Ellos sonmateriales granulares, que !ro%ienen la maor !arte de %eces de roca natural, rocachancada o gra%a natural arena& 9unque no son los nicos materiales usados comoagregados, ellos son los de maor uso&

9dicionalmente a su uso como material de relleno, los agregados generalmente se usan!ara mejorar la estabilidad dimensional la resistencia al desgaste& 'a in)luencia quelos agregados !ueden tener en las !ro!iedades )sicas mec(nicas del concreto se %er( acontinuacin& abla

1&1 .ro!iedades del concreto a)ectadas !or !ro!iedades de los agregados&

.ro!iedades del oncreto .ro!iedades rele%antes de los 9gregados
http://pirhua.udep.edu.pe/browse?value=C%C3%A9spedes%20Garc%C3%ADa,%20Marco%20Antonio&type=authorhttp://pirhua.udep.edu.pe/browse?value=C%C3%A9spedes%20Garc%C3%ADa,%20Marco%20Antonio&type=authorhttp://pirhua.udep.edu.pe/browse?value=C%C3%A9spedes%20Garc%C3%ADa,%20Marco%20Antonio&type=authorhttp://pirhua.udep.edu.pe/browse?value=C%C3%A9spedes%20Garc%C3%ADa,%20Marco%20Antonio&type=author


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+urabilidad agregado& 'os limos, las arcillas otrosmateriales )inos tambi#n incrementaran el requerimiento de agua en el concreto, m(s sise trata de materia org(nica, esta inter)erir( con la hidratacin del cemento&


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PROPIEDADES REUERIDAS PARA EL DISEO DE MEZCLAS


on la )inalidad de ser ca!aces de dise*ar mezclas de concreto obtener de ellas, resultados

a!ro!iados en cuanto a resistencia tambi#n res!ecto a la %elocidad de !ulsos de ultrasonido,es necesario conocer las siguientes !ro!iedades de los agregadosG

El contenido de humedad'a gra%edad es!ec)icaEl !eso unitario %olum#trico'a granulometra de los agregados&

CONTENIDO DE UMEDAD

(segn Csedes Garc*a+ Marco #ntonio, '!-'$

+ebido a que los agregados tienen !oros conectados a su su!er)icie, el agua es absorbidahacia el interior de las !artculas& El agua tambi#n !uede ser retenida en la su!er)icie de losagregados en )orma de una !elcula de humedad& +ebido a ello es im!ortante conocer elestado de humedad de los agregados em!leados en el concreto& 7i el agregado es ca!az deabsorber agua, disminuir( la relacin agua cemento e)ecti%a !or el contrario si tiene agua

!resente en su su!er)icie aumentar( esta relacin& En el !rimer caso, el concreto !erder(trabajabilidad en el segundo caso disminuir( la resistencia&

E)*.) .1 71..

Seco al %orno (/)0 Este estado se logra cuando toda la humedad es remo%ida del agregadocuando es calentado al horno a 10 V hasta obtener !eso constante& "generalmente 12horas$& En este estado se considera que todos los !oros conectados a la su!er)icie est(n%acos&Seco al aire (#/)0 En este estado toda la humedad es remo%ida de la su!er)icie, !ero los

!oros est(n !arcialmente llenos de agua&Saturado suerficie seca (S.S./)0 En este estado todos los !oros del agregado se hallan llenosde agua, !ero no ha agua en la su!er)icie del mismo&

Mo&ado0 En este estado los !oros est(n llenos de agua ha agua en la su!er)icie delagregado&

P')(.. @ ;)'9(+

'a !orosidad de un cuer!o slido es la relacin de su %olumen de %acos entre su %olumentotal incluendo los %acos, se ex!resa como !orcentaje en %olumen& odas las rocas queconstituen los agregados de !eso normal son !orosas en maor o menor grado, !ero enalgunas !oseen un sistema de !oros que incluen numerosos %acos relati%amente grandes"%isibles al microsco!io$ que en su maora se encuentran interconectados, que las hace

!ermeable&Cna excesi%a !orosidad en la roca !uede ser un sntoma de reducida calidad intrnseca, una

roca con esta caracterstica, al ser em!leada como agregado, !uede tener de)ectos indeseablesen el concreto !or una limitada resistencia mec(nica o su ele%ada ca!acidad de absorberagua&

'a medicin de la !orosidad de las rocas suele requerir de !rocedimientos relati%amentecom!licados; sin embargo, es !osible tener una idea a!roximada de la !orosidad de los
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agregados mediante la determinacin de su ca!acidad !ara absorber agua en condicionesestablecidas&

'a absorcin se de)ine como el incremento de la masa de un cuer!o slido !oroso, comoresultado de la !enetracin de un lquido dentro de sus !oros !ermeables& En el caso de los

agregados, la absorcin se determina des!u#s de un !erodo de inmersin de 24 horas enagua, con)orme con las normas 97= >12A >125&

GRAVEDAD ESPEC&FICA


En el caso de los agregados, la determinacin que se em!lea !ara e%aluar el atributo de sudensidad, corres!onde a la determinada gra%edad es!ec)ica de masa, que es el cocienteresultante de di%idir el !eso en el aire de un cierto %olumen de agregados en condicinsaturada su!er)icialmente seca, entre el !eso en el aire de un %olumen igual de agua

destilada libre de aire, a la misma tem!eratura& En t#rminos locales, el conce!to corres!ondeal de un !eso es!ec)ico relati%o, o sim!lemente !eso es!ec)ico, en condicin saturada osu!er)icialmente seca, el cual no tiene unidades !uesto que es el cociente de dos magnitudescon unidades iguales&

PESO UNITARIO VOLUMTRICO


El !eso unitario !uede ser de)inido como el !eso de un %olumen determinado de agregado& El!eso unitario, mide el %olumen que el agregado ocu!ar( dentro del concreto e inclue ambos,a las !artculas slidas a los es!acios %acos que quedan entre ellas&

El !eso unitario se mide sim!lemente, !esando un reci!iente de %olumen conocido lleno conel agregado& El !rocedimiento total est( descrito en la :. 400&01A>1HHH& laramente se

!uede entender que el grado de com!actacin cambiar( la cantidad de es!acios %acos, debido a esto el !eso unitario&

El !eso unitario com!actado tambi#n es llamado !eso unitario %arillado& +ebido a que el!eso unitario del agregado de!ende del contenido de humedad, es necesario tener uncontenido de humedad constante, en las :. de re)erencia se utiliza el !eso ?+ del

agregado& El !eso unitario %arillado del agregado grueso adem(s es un dato requerido !aradeterminar las !ro!orciones de los concretos a tra%#s del m#todo %olum#trico& .ero !aradosi)icar en %olumen los com!onentes de un concreto, es necesario conocer los !esosunitarios sueltos de ambos agregados&

GRANULOMETR&A DE LOS AGREGADOS


'a distribucin de los tama*os de las !artculas o granulometra de un agregado es unacaracterstica im!ortante debido a que determina los requerimientos de la !asta !ara lograr un

concreto trabajable&

+ebido a que el cemento es el com!onente m(s costoso del concreto, es deseable, minimizarel costo del concreto utilizando la menor cantidad de !asta consistente con la !roduccin deun concreto que !ueda ser manejado, com!actado, acabado !ro!orcionar la resistencia durabilidad necesaria&
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El signi)icado de la distribucin de tama*o de !artculas es mejor a!reciado al concreto comoun ensamblaje de !artculas de agregados ligeramente com!actadas mantenidas juntas atra%#s de la !asta de cemento& +e este modo la cantidad de !asta de!ende de la cantidad dees!acios %acos que deben ser llenados de la cantidad total de su!er)icie de los agregados

que debe ser recubierta !or la !asta&

El %olumen de los es!acios entre las !artculas de los agregados es maor cuando las!artculas son de tama*o uni)orme "Figura 4&2 a$& uando es utilizado un rango de tama*os,las !artculas m(s !eque*as !ueden ocu!ar los es!acios %acos dejados !or las !artculas m(sgrandes "Figura 4&2 b$, disminuendo de este modo los es!acios %acos !or lo tanto losrequerimientos de !asta !or un lado el aumento de resistencia !or otro& Ctilizando unagregado con tama*o m(ximo m(s grande "Figura 4&2 c$ se !uede reducir tambi#n loses!acios %acos&

)igura 4&2


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ambi#n !uede ser %isto que en el rango )ino, la abertura de cada malla es la mitad delinmediato su!erior& 'os tamices en la secuencia de tama*os mostrada son llamados standard&

El an(lisis granulom#trico de la arena se com!lementa calculando el mdulo de )inura, que esigual a la cent#sima !arte de la suma de los !orcentajes retenidos acumulados en cada una de

las mallas de la serie est(ndar& +e ordinario se considera que la arena !resenta un mdulo de)inura adecuado !ara la )abricacin de concreto normal, si no es menor de2&3 ni maor de 3&10&

'as arenas cuo mdulo de )inura es in)erior a 2&3, normalmente se consideran demasiado)inas o incon%enientes !ara esta a!licacin, !orque suelen requerir maores consumos de

!asta de cemento, lo cual re!ercute en los cambios %olum#tricos en el costo del concreto&En el extremo o!uesto, las arenas con mdulo de )inura maor de 3&1 resultan demasiadogruesas tambi#n se les juzga inadecuadas !or que tienden a !roducir mezclas de concreto(s!eras, segregables&

En cuanto al an(lisis granulom#trico del agregado grueso al igual que en el caso de la arena,es deseable que el agregado grueso en conjunto !osea cierta continuidad de tama*os en sucom!osicin granulom#trica; aunque %ale decirlo los e)ectos que la gradacin de la gra%a

!roduce sobre la trabajabilidad de las mezclas de concreto, son mucho menores que los!roducidos !or el agregado )ino& .or tal moti%o, la granulometra de un agregado grueso, deun tama*o m(ximo dado, !uede %ariar dentro de un rango relati%amente am!lio sin !roducire)ectos a!reciables en los requerimientos de agua cemento&

abla 1&2 ama*os de tamices 97= comnmente utilizados !ara an(lisis de agregados&

+esignacin 97=del tamiz

ama*o nominal de la abertura deltamiz

mm !ulgadas

9gregado Drueso 3 !ulgadas A 3

2 12 !ulgadas I3 2&2 !ulgadas 0 2

1 12 !ulgadas 3A& 1&

1 !ulgadas 2 134 !ulgadas 1H 0&A

12 !ulgadas 12& 0&

35 !ulgadas H& 0&3A

9gregado Fino :o 4 4&A 0&15A

:o 5 2&3I 0&0H3A:o 1I 1&15 0&04IH

:o 30 0&I 0&0234

:o 0 0&3 0&0124:o 100 0&1 0&00H


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EFECTOS DE LAS CARACTER&STICAS DE LOS AGREGADOS DEL CONCRETO

EFE?7 +E F?


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Figura 4&2&> lasi)icacin de las )ormas de agregado

:ota&> ambi#n se !iensa que le car(cter mineralgico de los agregados !uede jugar algn rolen la determinacin de la resistencia del enlace entre la !asta los agregados& Esto debido aque !odra ocurrir alguna interaccin qumica en la inter)ace de ciertos ti!os de rocas la

!asta de cemento&

Finalmente !odemos entender que los agregados de canto rodado tendr(n menor su!er)iciees!ec)ica en com!aracin con la roca chancada o triturada, a !artir de esta !remisa !odemosasegurar que los concretos elaborados con agregados con maor su!er)icie es!ec)ica tienen

maor enganche mec(nico, )inalizando que estos tendr(n maor resistencia a la com!resin&

.or otro lado !odemos agregar que si en un concreto los agregados con la !asta de cementotienen un maor enganche mec(nico, ser(n m(s com!actos densos, !or tanto el tiem!o detr(nsito de los !ulsos cuando se realiza un ensao de ultrasonido, %iajaran mucho m(s r(!ido,entonces, necesitaran menor tiem!o !or ello la %elocidad ser( maor si se considera unalongitud estable& 9s obser%amos !ues que la %elocidad con que recorren los !ulsos eles!#cimen en !rueba ser( mucho maor&

El !resente estudio muestra en la !arte )inal del mismo, resultados de concretos elaboradoscon agregados naturales agregados triturados, de los cuales !odemos obser%ar las

di)erencias en cuanto a resistencia mec(nica %elocidades de ultrasonido en los concretoselaborados con dichos agregados " naturales triturados&


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EFECTOS DE LA GRANULOMETRIA DE LOS AGREGADOS"


.or lo tanto tambi#n existir( una relacin entre la granulometra continua de un agregado el

cual )ormar( una matriz m(s densa en el concreto, el cual ser( de esta manera m(s resistentea la com!resin la %elocidad de !ulsos de ultrasonido se %er( in)luenciada tambi#n& 'adensidad en el concreto se logra si el conglomerado es una matriz com!acta con la menorcantidad de %acos entre los agregados, esto se logra con una uni)orme distribucingranulom#trica de los agregados en el concreto&

T7 73H(7 .1/ ?'1?.

El tama*o m(ximo de los agregados in)lue en los requerimientos de la !asta del concreto,as mismo la granulometra !tima del agregado grueso de!ende del tama*o m(ximo&on)orme est( de)inido !or el 97= el tama*o m(ximo es la abertura del menor tamiz a

tra%#s del cual !asa el 1006 de la muestra& En la !r(ctica es considerado que si una !eque*acantidad del agregado es retenido, esto no a)ectara signi)icati%amente las !ro!iedades delconcreto& +ebido a esto es usual utilizar el tama*o m(ximo nominal, el cual es, la aberturadel menor tamiz hasta el cual es !ermitido que haa un retenido total de hasta 6 en !eso dela muestra&

:ormalmente los requerimientos de granulometra est(n en el tama*o m(ximo nominal&on)orme aumenta el tama*o m(ximo del agregado, disminue la cantidad de !asta decemento requerida& +ebido a que la relacin agua cemento !uede ser disminuida, !ara unatrabajabilidad dada "slum! consistencia$ contenido de cemento, la resistencia del concretoaumenta con)orme aumenta el tama*o del agregado&

7in embargo con agregados de maor tama*o, la reduccin en el (rea su!er)icial total delagregado el aumento de los es)uerzos internos tienden a disminuir la resistencia& Este e)ecto

es a!reciado nicamente en mezclas ricas "con m(s de 350 g de cemento m 3$, enconcretos con bajo contenido de cemento el incremento es continuo&
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tesis alex tello

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