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UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR
FACULTAD DE INGENIERÍA, CIENCIAS FÍSICAS Y
MATEMÁTICA
CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL
Análisis comparativo de las propiedades físico-mecánicas entre el hormigón
tradicional y el hormigón con inclusión de residuos de mármol
Trabajo de Titulación modalidad Proyecto de Investigación, previo a la obtención del
Título de Ingeniero Civil
AUTORES: Chochos Muyón Eduardo Luis
Jácome Quitiaquez Iván David
TUTOR: Ing. Carlos Alberto Lasso Molina MSc.
Quito, 2020
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DERECHOS DE AUTOR
Nosotros, CHOCHOS MUYÓN EDUARDO LUIS y JACOME QUITIAQUEZ IVAN
DAVID en calidad de autores y titulares de los derechos morales y patrimoniales del
trabajo de titulación ANÁLISIS COMPARATIVO DE LAS PROPIEDADES FÍSICO-
MECÁNICAS ENTRE EL HORMIGÓN TRADICIONAL Y EL HORMIGÓN CON
INCLUSIÓN DE RESIDUOS DE MÁRMOL, modalidad Proyecto de Investigación, de
conformidad con el Art. 114 del CÓDIGO ORGÁNICO DE LA ECONOMÍA SOCIAL
DE LOS CONOCIMIENTOS, CREATIVIDAD E INNOVACIÓN, concedemos a favor
de la Universidad Central del Ecuador una licencia gratuita, intransferible y no exclusiva
para el uso no comercial de la obra, con fines estrictamente académicos. Conservamos a
nuestro favor todos los derechos de autor sobre la obra, establecidos en la normativa citada.
Así mismo, autorizamos a la Universidad Central del Ecuador para que realice la
digitalización y publicación de este trabajo de titulación en el repositorio virtual, de
conformidad a lo dispuesto en el Art. 144 de la Ley Orgánica de Educación Superior.
Los Autores declaran que la obra objeto de la presente autorización es original en su forma
de expresión y no infringe el derecho de autor de terceros, asumiendo la responsabilidad por
cualquier reclamación que pudiera presentarse por esta causa y liberando a la Universidad de
toda responsabilidad.
Firma: Firma:
Chochos Muyón Eduardo Luis Jácome Quitiaquez Iván David
CC.1722060371 CC. 1721359105
E-mail: [email protected] E-mail: [email protected]
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APROBACIÓN DEL TUTOR
En mi calidad de Tutor del Trabajo de Titulación, presentado por CHOCHOS MUYÓN
EDUARDO LUIS y JÁCOME QUITIAQUEZ IVÁN DAVID, para optar por el Grado
de Ingeniero Civil; cuyo título es: ANÁLISIS COMPARATIVO DE LAS
PROPIEDADES FÍSICO-MECÁNICAS ENTRE EL HORMIGÓN TRADICIONAL
Y EL HORMIGÓN CON INCLUSIÓN DE RESIDUOS DE MÁRMOL, considero que
dicho trabajo reúne los requisitos y méritos suficientes para ser sometido a la presentación
pública y evaluación por parte del tribunal examinador que se designa.
En la ciudad de Quito, a los 12 días del mes de febrero del año 2019.
Ing. Carlos Alberto Lasso Molina, MSc
DOCENTE-TUTOR
C.C. 1706862065
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DEDICATORIA
Este trabajo de titulación se lo dedico a mis padres Iván e Irma y a mis abuelitos
Rafael y Gloria por el gran esfuerzo que hicieron para poder darme esta profesión, por
educarme y acompañarme en este proceso de formación como ser humano y profesional.
Hago una mención especial a mi madre Irma que con su fe y sabias palabras me supo
levantar de varios momentos difíciles que pasé para poder culminar la carrera.
Iván Jácome
v
DEDICATORIA
Quiero dedicar este proyecto en primer lugar a Dios por brindarme sabiduría y fortaleza
en todo momento para superar todos los obstáculos.
A mis PADRES José y Beatriz por siempre estar a mi lado en las buenas y en las malas
siempre me han sacado adelante, con su amor y sacrificio han hecho de mí una buena persona,
son el motor de mi vida.
A Rosy, Tania, Yoly y Joe mis hermanos que siempre me han brindado su apoyo
incondicional.
A Sebas, Daniel, Jeremy, Dulce y Nicole mis sobrinos que son la alegría del hogar.
A la persona más especial de mi vida que siempre me ha apoyado y ayudado en todo
momento, por siempre estar conmigo y nunca dejar que me rinda muchas gracias mi amor,
Silvy.
Eduardo Chochos
vi
AGRADECIMIENTO
Agradezco en primer lugar a Dios por darme la vida y ayudarme a pasar los obstáculos
que se me presentaron en este largo camino para poder titularme.
A mi Madre Irma que siempre creyó en mí y me impulsó a seguir adelante.
A mi Padre Iván por la paciencia y ayuda dada a lo largo de la carrera.
A mi abuelita Gloria y Rafael por ser mis segundos padres, gracias por el cariño y por
el apoyo incondicional que siempre me han dado.
A mis amigos y compañeros que de alguna manera aportaron en mi crecimiento personal y
académico, especialmente a mi amigo Iván Juna con el cual compartimos gran parte de la
carrera siendo un bastión y apoyo fundamental para culminar esta etapa de la vida.
A los Docentes de la Facultad de Ingeniería, principalmente al Ing. Carlos Lasso por ser
mi tutor y ayudarme a culminar mi trabajo de titulación.
Al Ing. Alexander Cadena y al INECYC por permitirnos realizar los ensayos en el
laboratorio.
Iván Jácome
vii
AGRADECIMIENTO
Agradezco a Dios por ayudarme a llegar a estas instancias y poder cumplir una meta
más en mi vida.
A mi tutor Ing. Carlos Lasso por ayudarnos y guiarnos con su conocimiento para poder
desarrollar el presente trabajo de investigación.
Al Instituto Ecuatoriano del Cemento y del Hormigón INECYC por la oportunidad
brindada para utilizar sus instalaciones y poder desarrollar el presente proyecto de
investigación.
Al Ing. Alexander Cadena por bridarme la oportunidad de desarrollar el proyecto de
investigación en el laboratorio del IINECYC, por todo su conocimiento y por guiarme a lo
largo de la realización del proyecto de investigación.
A mi amigo y compañero de este proyecto Iván, que sin su ayuda no hubiese sido posible
alcanzar esta etapa de mi vida.
A todas las personas que me han apoyado durante toda mi vida estudiantil.
Eduardo Chochos
viii
CONTENIDO
DERECHOS DE AUTOR ________________________________________________________________ ii
APROBACIÓN DEL TUTOR ____________________________________________________________ iii
DEDICATORIA _______________________________________________________________________ iv
AGRADECIMIENTO __________________________________________________________________ vi
CONTENIDO ________________________________________________________________________ viii
LISTA DE FIGURAS ____________________________________________________________________ x
LISTA DE TABLAS ____________________________________________________________________ xi
RESUMEN __________________________________________________________________________ xiii
ABSTRACT _________________________________________________________________________ xiv
CAPÍTULO I. GENERALIDADES _________________________________________________________ 1
1. INTRODUCCIÓN _________________________________________________________________ 1
1.1. PLANTEAMIENO DEL PROBLEMA _______________________________________________ 1
1.2. JUSTIFICACIÓN _________________________________________________________________ 2
1.3. OBJETIVOS _____________________________________________________________________ 3
1.3.1. Objetivo general ______________________________________________________________ 3
1.3.2. Objetivos Específicos _________________________________________________________ 3
1.4. HIPÓTESIS ______________________________________________________________________ 3
1.5. VARIABLES _____________________________________________________________________ 4
1.5.1. Variable Dependiente _________________________________________________________ 4
1.5.2. Variable Independiente ________________________________________________________ 4
CAPÍTULO II. MARCO TEORICO ________________________________________________________ 5
2.1. HORMIGÓN _____________________________________________________________________ 5
2.1.1. Definición ___________________________________________________________________ 5
2.1.2. Componentes del Hormigón _____________________________________________________ 5
2.1.2.1. Cemento ___________________________________________________________________ 5
2.1.2.4.1.1. Ensayo de colorimetría agregado fino ________________________________________ 11
2.1.2.4.1.2. Granulometría ___________________________________________________________ 11
- Peso Específico para agregado Grueso ________________________________________________ 16
2.1.2.4.1.4. Capacidad de Absorción del agregado ________________________________________ 17
2.1.2.4.1.5. Contenido de Humedad ___________________________________________________ 17
2.1.2.4.1.6. Masa Unitaria (Peso Volumétrico) y Porcentaje de Vacíos. _______________________ 17
2.1.2.4.1.7. Masa Unitaria Óptima de los Agregados ______________________________________ 18
2.1.2.4.1.8. Abrasión del Agregado Grueso _____________________________________________ 18
1.3. Propiedades del hormigón fresco __________________________________________________ 20
2.1.3.1. Consistencia. _______________________________________________________________ 20
2.1.3.2. Trabajabilidad ______________________________________________________________ 20
2.1.3.3. Homogeneidad _____________________________________________________________ 20
2.1.4. Propiedades del Hormigón Endurecido ___________________________________________ 22
ix
2.1.4.1. Propiedades Físicas __________________________________________________________ 22
2.1.4.2. Propiedades Mecánicas _______________________________________________________ 22
2.2.4. Uso de residuos de mármol como agregados en hormigón ____________________________ 26
2.3.1. Método de densidad óptima _____________________________________________________ 29
2.3.2. Parámetros de Diseño requeridos: ________________________________________________ 30
2.3.3. Procedimiento Típico de diseño de Mezcla ________________________________________ 30
CAPÍTULO III. METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN _________________________________ 34
3.1 TIPO DE INVESTIGACIÓN _______________________________________________________ 34
Método de Investigación ____________________________________________________________ 34
Investigación aplicada ______________________________________________________________ 34
Investigación de laboratorio__________________________________________________________ 34
MATERIALES USADOS EN LA INVESTIGACIÓN _______________________________________ 35
CARACTERIZACIÓN DE LOS AGREGADOS Y CEMENTO ______________________________ 42
DISEÑO DE MEZCLAS ______________________________________________________________ 72
MEZCLAS DE PRUEBA _____________________________________________________________ 75
PRIMERA ETAPA __________________________________________________________________ 75
SEGUNDA ETAPA ____________________________________________________________________ 87
MEZCLAS DEFINITIVAS ____________________________________________________________ 94
MEZCLA PIFO DEFINITIVA ________________________________________________________ 94
MEZCLA AM25 DEFINITIVA _______________________________________________________ 95
MEZCLA AM75 DEFINITIVA ______________________________________________________ 96
MEZCLA RM25 DEFINITIVA ______________________________________________________ 97
MEZCLA RM75 DEFINITIVA ______________________________________________________ 98
MEZCLA RAM25 DEFINITIVA _____________________________________________________ 99
CAPÍTULO IV. ANÁLISIS DE RESULTADOS ____________________________________________ 102
RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN __________________________________________________ 103
RESISTENCIA A LA TRACCIÓN ____________________________________________________ 117
MODULOS DE ELASTICIDAD METODO EXPERIMENTAL _____________________________ 120
ANÁLISIS ECONÓMICO DE LAS MEZCLAS PROPUESTAS _____________________________ 150
CAPITULO V. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES __________________________________ 155
CONCLUSIONES __________________________________________________________________ 155
RECOMENDACIONES _____________________________________________________________ 157
BIBLIOGRAFIA ___________________________________________________________________ 158
ANEXOS _________________________________________________________________________ 159
x
LISTA DE FIGURAS
FIGURA 1 FRASCO DE CHATELIER ------------------------------------------------------------------------------------ 7
FIGURA 2 SACO DE CEMENTO CHIMBORAZO -------------------------------------------------------------------- 7
FIGURA 3 ADITIVO PLASTIFICANTE SIKAMENT N100 --------------------------------------------------------- 8
FIGURA 4 AGREGADOS TRITURADOS DE LA PLANTA HOLCIM PIFO ------------------------------------ 9
FIGURA 5 AGREGADO FINO DE RESIDUO DE MÁRMOL ------------------------------------------------------- 9
FIGURA 6 AGREGADO GRUESO DE RESIDUO DE MÁRMOL ------------------------------------------------- 10
FIGURA 7 SERIE DE TAMICES ENSAYO DE GRANULOMETRÍA AGREGADO GRUESO. ------------ 12
FIGURA 8 ESTADOS DE SATURACIÓN DE LOS AGREGADOS ----------------------------------------------- 15
FIGURA 9 ESTADOS DE SATURACIÓN DE LOS AGREGADOS ----------------------------------------------- 15
FIGURA 10 .ENSAYO DE PESO ESPECÍFICO AGREGADO GRUESO ---------------------------------------- 16
FIGURA 11 ENSAYO DE MASA UNITARIA SUELTA\ ------------------------------------------------------------ 18
FIGURA 12 ENSAYO DE MASA UNITARIA COMPACTADA --------------------------------------------------- 18
FIGURA 13 ENSAYO DE ASENTAMIENTO -------------------------------------------------------------------------- 21
FIGURA 14 ENSAYO DE RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN -------------------------------------------------- 23
FIGURA 15 ENSAYO DE TRACCIÓN INDIRECTA ----------------------------------------------------------------- 23
FIGURA 16 ENSAYO DE MÓDULO DE ELASTICIDAD ---------------------------------------------------------- 24
FIGURA 17 RESIDUOS DE MÁRMOL RECOLECTADO ---------------------------------------------------------- 26
FIGURA 18 GRÁFICA DE ESFUERZO A LA COMPRESIÓN VS SUSTITUCIÓN DE MÁRMOL PARA
DISTINTAS RELACIONES W/C. ---------------------------------------------------------------------------------- 28
FIGURA 19 GRÁFICA DE ESFUERZO A LA COMPRESIÓN VS SUSTITUCIÓN DE MÁRMOL PARA
DIFERENTES MEZCLAS. ------------------------------------------------------------------------------------------- 28
FIGURA 20 GRÁFICA DE ESFUERZO A LA COMPRESIÓN VS EDADES PARA DIFERENTES
MEZCLAS. -------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 29
FIGURA 21 UBICACIÓN DE LA PLANTA HOLCIM PIFO. ------------------------------------------------------- 35
FIGURA 22 PLANTA DE AGREGADOS HOLCIM PIFO ----------------------------------------------------------- 35
FIGURA 23 OBTENCIÓN DE AGREGADO GRUESO HOLCIM PIFO. ----------------------------------------- 37
FIGURA 24 OBTENCIÓN DE AGREGADO FINO HOLCIM PIFO ----------------------------------------------- 37
FIGURA 25 UBICACIÓN DE LA MARMOLERÍA “BELL MÁRMOL Y GRANITOS” ---------------------- 37
FIGURA 26 UBICACIÓN DE LA MARMOLERÍA “MULTIACABADOS” ------------------------------------- 38
FIGURA 27 RECOLECCIÓN DE RESIDUOS DE MÁRMOL. AV. SIMÓN BOLÍVAR ---------------------- 38
FIGURA 28 RECOLECCIÓN DE RESIDUOS DE MARMOLERÍA “MÁRMOL Y GRANITO” ------------ 38
FIGURA 29 RECOLECCIÓN DE RETAZOS SOBRANTES DE MÁRMOL ------------------------------------- 39
FIGURA 30 TRITURACIÓN DE RESIDUOS DE MÁRMOL. ------------------------------------------------------ 39
FIGURA 31 TRITURACIÓN DE RESIDUOS DE MÁRMOL CON RODILLO VIBRO COMPACTADOR
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 40
FIGURA 32 MASA INICIAL DE RESIDUOS DE MÁRMOL ------------------------------------------------------- 41
FIGURA 33 RESIDUO DE MÁRMOL EN EL INTERIOR DE LA MÁQUINA DE LOS ---------------------- 41
FIGURA 34 RESIDUO DE MÁRMOL DESPUÉS DE 300 REVOLUCIONES ---------------------------------- 41
FIGURA 35 TAMIZADO DE RESIDUOS DE MÁRMOL ----------------------------------------------------------- 42
FIGURA 36 HOMOGENIZACIÓN DEL AGREGADO FINO DE MÁRMOL ----------------------------------- 42
FIGURA 37 MEZCLA DE PRUEBA -------------------------------------------------------------------------------------- 82
FIGURA 38 ASENTAMIENTO DE MEZCLA -------------------------------------------------------------------------- 83
FIGURA 39 ASENTAMIENTO DE MEZCLA -------------------------------------------------------------------------- 85
FIGURA 40 ENSAYO DE COMPRESIÓN ---------------------------------------------------------------------------- 102
FIGURA 41 ENSAYO DE TRACCIÓN INDIRECTA --------------------------------------------------------------- 102
FIGURA 42 ENSAYO DE MÓDULO DE ELASTICIDAD -------------------------------------------------------- 102
xi
FIGURA 43 CURVA DE RESISTENCIA VS TIEMPO. MEZCLA AM25. ------------------------------------- 104
FIGURA 44 CURVA DE RESISTENCIA VS TIEMPO. MEZCLA RM25 -------------------------------------- 106
FIGURA 45 CURVA DE RESISTENCIA VS TIEMPO. MEZCLA AM75 -------------------------------------- 108
FIGURA 46 CURVA DE RESISTENCIA VS TIEMPO. MEZCLA RM75 -------------------------------------- 110
FIGURA 47 CURVA DE RESISTENCIA VS TIEMPO. MEZCLA RAM25 ------------------------------------ 112
FIGURA 48 CURVA RESISTENCIA VS TIEMPO. MEZCLA RAM75 ----------------------------------------- 114
FIGURA 49 CURVA DE RESISTENCIA VS TIEMPO. MEZCLA PIFO --------------------------------------- 116
FIGURA 50 MÓDULOS DE ELASTICIDAD OBTENIDOS DE LAS DIFERENTES MEZCLAS --------- 117
FIGURA 51 MÓDULOS DE ELASTICIDAD OBTENIDOS DE LAS DIFERENTES MEZCLAS --------- 120
FIGURA 52 MÓDULOS DE ELASTICIDAD OBTENIDOS DE LAS DIFERENTES MEZCLAS --------- 149
FIGURA 53 GRÁFICO DE COSTO Y RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN DE LAS MEZCLAS
PROPUESTAS. ------------------------------------------------------------------------------------------------------- 154
xii
LISTA DE TABLAS
TABLA N° 1 TIPOS DE CEMENTO ............................................................................................................. 6
TABLA N° 2 RESUMEN ENSAYOS REQUERIDOS PARA AGREGADOS......................................... 10
TABLA N° 3 DESCRIPCIÓN COLORIMÉTRICA DE LA ARENA ....................................................... 11
TABLA N° 4 TAMAÑO DE TAMICES ÁRIDO FINO ............................................................................. 12
TABLA N° 5 REQUISITOS DE GRADACIÓN PARA ÁRIDOS GRUESO .................................................. 14
TABLA N° 6 GRADACIÓN DE LAS MUESTRAS DE ENSAYO DE ABRASIÓN .............................. 19
TABLA N° 7 ESPECIFICACIONES PARA LA CARGA........................................................................... 19
TABLA N° 8 RELACIÓN ENTRE TRABAJABILIDAD Y CONSISTENCIA DE LAS MEZCLAS ..... 21
TABLA N° 9 RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN, ALGERIA .............................................................. 27
TABLA N° 10 NOMENCLATURA UTILIZADA EN EL MÉTODO DE DENSIDAD ÓPTIMA ......... 30
TABLA N° 11 RELACIÓN W/C .................................................................................................................. 31
TABLA N° 12 CANTIDAD DE PASTA EN FUNCIÓN DEL ASENTAMIENTO ................................. 32
TABLA N° 13 CANTIDAD DE PASTA EN FUNCIÓN DEL ASENTAMIENTO ................................. 72
TABLA N° 14 REQUISITOS DE RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN CUANDO NO SE
DISPONEN DE DATOS ESTADÍSTICOS ......................................................................................... 75
TABLA N° 15 RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN BASADA EN LA RELACIÓN
AGUA/CEMENTO ................................................................................................................................ 76
TABLA N° 16 CALCULO CANTIDAD DE PASTA ................................................................................. 78
TABLA N° 17 RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN OBTENIDA DE LAS MEZCLAS DE PRUEBA.
(A) ........................................................................................................................................................... 90
TABLA N° 18 RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN OBTENIDA DE LAS MEZCLAS DE PRUEBA.
(B)............................................................................................................................................................ 91
TABLA N° 19 RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN OBTENIDA DE LAS MEZCLAS DE PRUEBA. (C)
................................................................................................................................................................. 92
TABLA N° 20 RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN OBTENIDA DE LAS MEZCLAS DE PRUEBA.
(C) ........................................................................................................................................................... 93
TABLA N° 21 NÚMERO DE PROBETAS PARA CADA ENSAYO ....................................................... 94
TABLA N° 22 ASENTAMIENTOS OBTENIDOS ................................................................................... 101
TABLA N° 23 RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN. MEZCLA AM25 .............................................. 103
TABLA N° 24 RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN. MEZCLA RM25............................................... 105
TABLA N° 25 RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN MEZCLA AM75 ............................................... 107
TABLA N° 26 RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN. MEZCLA RM75............................................... 109
TABLA N° 27 RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN. MEZCLA RAM25 ............................................ 111
TABLA N° 28 RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN. MEZCLA RAM75 ............................................ 113
TABLA N° 29 RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN. MEZCLA PIFO ................................................ 115
TABLA N° 30 RESISTENCIA A LA TRACCIÓN. MEZCLA AM25 .................................................... 118
TABLA N° 31 RESISTENCIA A LA TRACCIÓN. MEZCLA RM25 .................................................... 118
TABLA N° 32 RESISTENCIA A LA TRACCIÓN. MEZCLA AM75 .................................................... 118
TABLA N° 33 RESISTENCIA A LA TRACCIÓN. MEZCLA RM75 .................................................... 118
TABLA N° 34 RESISTENCIA A LA TRACCIÓN. MEZCLA RAM25 ................................................. 119
TABLA N° 35 RESISTENCIA A LA TRACCIÓN. MEZCLA RAM75 ................................................. 119
TABLA N° 36 RESISTENCIA A LA TRACCIÓN. MEZCLA PIFO...................................................... 119
TABLA N° 37 RESUMEN MÓDULOS DE ELASTICIDAD .................................................................. 149
TABLA N° 38 COMPARACIÓN DEL MÓDULO DE ELASTICIDAD DE LAS MEZCLAS CON
xiii
REEMPLAZO DE MÁRMOL Y EL HORMIGÓN TRADICIONAL ............................................. 150
TABLA N° 39 COSTO DE ELABORACIÓN AGREGADOS DE MÁRMOL ....................................... 151
TABLA N° 40 COSTO DE ELABORACIÓN MEZCLA AM25 ............................................................. 151
TABLA N° 41 COSTO DE ELABORACIÓN MEZCLA RM25 .............................................................. 152
TABLA N° 42 COSTO DE ELABORACIÓN DE MEZCLA AM75 ....................................................... 152
TABLA N° 43 COSTO DE ELABORACIÓN DE MEZCLA RM75 ....................................................... 152
TABLA N° 44 COSTO DE ELABORACIÓN MEZCLA RAM25 ........................................................... 153
TABLA N° 45 COSTO DE ELABORACIÓN MEZCLA RAM75 ........................................................... 153
TABLA N° 46 COSTO DE ELABORACIÓN MEZCLA PIFO .............................................................. 153
xiv
TÍTULO: Análisis comparativo de las propiedades físico-mecánicas entre el hormigón tradicional
y el hormigón con inclusión de residuos de mármol.
Autores: Chochos Muyón Eduardo Luis
Jácome Quitiaquez Iván David
Tutor: Ing. Carlos Alberto Lasso Molina MSc.
RESUMEN
El presente proyecto de investigación tiene como objetivo el diseño de mezclas de hormigón
con inclusión de residuos de mármol en reemplazo parcial de los agregados finos en un 25% y
75% y gruesos también en un 25% y 75% y la sustitución combinada de ambos agregados en
25% y 75%. Los diseños de mezcla se los realiza utilizando la metodología de Densidad Óptima
implementándose a esta metodología, datos de caracterización producto de la ponderación de
los dos materiales (Pifo y residuos de mármol) en función del porcentaje de sustitución. Se
establece como resistencia especificada la de 21MPa para poder comparar los hormigones
elaborados a partir de residuos de mármol con un hormigón tradicional de 21MPa elaborado a
partir de agregados naturales procedentes de la cantera de Pifo. Se procede a realizar mezclas
de prueba para poder escoger una cantidad de cemento determinada, la cual se la mantiene
como parámetro constante y como parámetros variables a las proporciones de finos y gruesos.
Finalmente se realiza un análisis técnico económico para determinar cuánto cuesta elaborar
cada hormigón.
PALABRAS CLAVE: HORMIGÓN CON RESIDUOS DE MÁRMOL / DISEÑO DE
MEZCLAS/DENSIDAD ÓPTIMA/ RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN SIMPLE
/TRACCION INDIRECTA/MÓDULO DE ELASTICIDAD.
xv
TÍTLE: Comparative analysis of the physical-mechanical properties between traditional
concrete and concrete including marble waste.
Authors: Chochos Muyón Eduardo Luis
Jácome Quitiaquez Iván David
Tutor: Ing. Carlos Alberto Lasso Molina Msc.
ABSTRACT
The present research project has the objective of designing concrete mixtures with marble
residuals in partial replacement of fine aggregates in 25% and 75%; and coarse aggregates in
25% and 75% and the combined substitution of both aggregates in 25% and 75%. The mixing
designs are made using the Optimum Density methodology, applying to this methodology data
of characterization which results of weighting factor of two materials (Pifo and marble waste)
as a function of the percentage of substitution. The specified strength of 21MPa is established
in order to compare the concretes made from marble waste with a traditional 21MPa concrete
made from natural aggregates from the Pifo quarry. Test mixtures were made in order to choose a
certain quantity of cement, which is maintained as a constant parameter, and as variable
parameters to the proportions of fine and coarse aggregates. Finally, a technical economic
analysis is carried out to determine how much it costs to make each concrete.
KEY WORDS: CONCRETE WITH MARBLE WASTE / MIX DESIGN / OPTIMAL
DENSITY / RESISTANCE TO SIMPLE COMPRESSION. / INDIRECT TRACTION /
ELASTICITY MODULE.
1
CAPÍTULO I. GENERALIDADES
1. INTRODUCCIÓN
Antecedentes Históricos
A nivel nacional no existe investigación alguna del uso de residuos de mármol en la fabricación
de hormigón. Sin embargo, existen varias investigaciones alrededor del mundo donde se
aprovecha este residuo de mármol. En diversos países se han realizado varios proyectos con
la finalidad de dar un uso a los residuos del mármol, principalmente en Asia y Europa y en
menor escala en América.
Una de las aplicaciones del mármol que se han experimentado, es utilizarlo como sustituto
del cemento para elaborar hormigón autocompactante evaluando su resistencia a la compresión y
retracción. Hay algunos casos en los que se ha intentado utilizar los residuos en pavimentos y
en adoquines y en casos aislados se ha utilizado también en morteros (Valdez, Barragán, Girbes,
Shuttleworth y Cockburn, 2011).
Las diversas investigaciones realizadas como por ejemplo en la Universidad Politécnica de
Linares, España en el año 2002; y en la Universidad Juárez del Estado de Durango, México en el
año 2012 han encontrado resultados positivos para el uso de los residuos en diversos materiales,
además tienen un impacto menos agresivo para el medio ambiente. (Betancourt, Lizárraga,
Narayanasamy, Olguín, Sáenz y López, 2015).
1.1. PLANTEAMIENO DEL PROBLEMA
Los avances en la tecnología del hormigón han dado un enfoque para desarrollar hormigones
que apoyen la sostenibilidad del medio ambiente. Para ello se ha dado luz verde para la utilización
de materiales desechados de la industria del mármol que no solo ayudan a cuidar el medio
ambiente, sino que también ayudan en la disminución de los costos en la construcción.
2
Esta investigación se orienta a encontrar materiales con iguales o mejores propiedades que
los convencionales, utilizando material residual, como es el caso de los residuos de mármol
para reemplazar parcialmente los agregados tanto gruesos como finos en el hormigón; ya que
en el Ecuador los residuos de mármol son desechados sin darles ningún tipo de uso específico y
no se han realizado investigaciones para poder aprovechar estos residuos.
1.2. JUSTIFICACIÓN
Las investigaciones y los avances tecnológicos han sido piezas fundamentales para el progreso
de la industria de la construcción y el desarrollo de la sociedad en general, pero a su vez genera
problemas para el planeta ya que se generan grandes problemas para el medio ambiente. En el
Ecuador el material más usado en la construcción es el hormigón y los recursos que se utilizan
para su elaboración no son renovables, además a los desechos de la industria del mármol tales
como los producidos en las canteras, en los distribuidores de mármol y en las marmolerías,
simplemente se los desecha en vertederos, escombreras o basureros sin darles ningún
tratamiento, estos residuos pueden ser utilizados para elaborar hormigón.
Con el fin de mitigar los problemas que genera la industria de la construcción en el suelo,
en el aire, en el agua, en la flora y en la fauna se han desarrollado programas tanto locales como
internacionales que ayudan a generar un desarrollo sustentable y reducir al máximo los peligros
ocasionados por los contaminantes de la construcción. Estos programas como aquellos con los
que cuenta el Consejo Ecuatoriano de Edificación Sustentable (CEES) buscan reutilizar los
materiales desechados y reciclados en la construcción; unos de estos materiales sería el
mármol, que puede sustituir parcialmente la cantidad de agregados tanto finos como grueso
empleados para la elaboración de hormigón tradicional , las investigaciones realizadas como
por ejemplo en la Universidad Politécnica de Linares, España en el año 2002; y en la Universidad
Juárez del Estado de Durango, México en el año 2012 arrojan resultados favorables tanto
para la economía como para la optimización de recursos.
3
1.3. OBJETIVOS
1.3.1. Objetivo general
Analizar las propiedades físicas y mecánicas del hormigón elaborado con residuos de
mármol obtenidos de marmolerías de la ciudad de Quito.
1.3.2. Objetivos Específicos
Obtener residuos de mármol para la elaboración de agregado grueso y agregado fino.
Obtener las propiedades de los agregados naturales y los obtenidos a partir del
mármol, mediante la caracterización de cada agregado.
Reemplazar el agregado grueso natural proveniente de Pifo por agregado grueso de
mármol en 25% y 75%.
Sustituir el agregado fino natural proveniente de Pifo por agregado fino de mármol
en 25% y 75%.
Reemplazar los agregados grueso y fino proveniente de Pifo simultáneamente por
agregados fino y grueso de mármol en 25% y 75%.
Hacer el diseño de diferentes mezclas manteniendo constante la relación agua cemento.
Determinar la resistencia a la compresión, tracción y módulo de elasticidad tanto
para el hormigón convencional de 21MPa como para el hormigón con inclusión de
residuos de mármol.
Comparar las ventajas técnicas y beneficios económicos de los resultados obtenidos.
1.4. HIPÓTESIS
La sustitución parcial de los agregados finos y gruesos por residuos de mármol influirá en
el mejoramiento de las propiedades físico-mecánicas del hormigón en estado fresco y endurecido.
4
1.5. VARIABLES
1.5.1. Variable Dependiente
Las propiedades físico-mecánicas del hormigón en estado fresco y endurecido
1.5.2. Variable Independiente
La sustitución parcial de los agregados finos y gruesos por residuos de mármol.
5
CAPÍTULO II. MARCO TEORICO
2.1. HORMIGÓN
2.1.1. Definición
El hormigón es un material artificial de construcción creado por el hombre con
características físicas y mecánicas similares a las de una roca. En la Norma Ecuatoriana de la
Construcción (NEC-SE-HM, 2014) se define al hormigón como la “mezcla de cemento
Pórtland o cualquier otro cemento hidráulico, agregado fino, agregado grueso y agua, con o sin
aditivos.” (p.11). En la Norma Técnica INEN 694 se define al hormigón como un “material
compuesto que consiste esencialmente de un medio aglutinante en el que están embebidos
partículas y fragmentos de áridos; en el hormigón de cemento hidráulico, el aglutinante está
formado por una mezcla de cemento hidráulico y agua” (p.5)
La principal característica estructural del hormigón es resistir muy bien los esfuerzos de
compresión, pero muy poca resistencia a esfuerzos de tracción, flexión y cortante, por este motivo
es habitual usarlo asociado al acero como parte complementaria para absorber esfuerzos en los
cuales el hormigón no trabaja adecuadamente (ROCHEL, 2007, p. 12).
2.1.2. Componentes del Hormigón
Como se especifica en la definición el hormigón convencional está conformado por agregados,
cemento y agua.
Las características de los materiales que componen el hormigón se obtienen mediante ensayos
específicos para cada tipo de componente, estas propiedades definen si el hormigón será de buena
calidad.
2.1.2.1. Cemento
El cemento es un conglomerante hidráulico, formado a partir de una mezcla de
caliza y arcilla calcinadas y posteriormente molidas, que tiene la propiedad de endurecer al contacto
con el agua. (EcuRed, 2018)
6
También se puede definir al cemento como un material aglutinante responsable de la adherencia y
la cohesión de los fragmentos o partículas que al unirse entre sí y reaccionar químicamente con el
agua forman una mezcla que al fraguar y endurecerse adquiere propiedades mecánicas, a esta mezcla
se la conoce como hormigón.
En la Norma Ecuatoriana NTE-INEN 151 se define al Cemento portland como “cemento hidráulico
producido por pulverización de Clinker, consistente esencialmente de silicatos de calcio hidráulicos
cristalinos, conteniendo usualmente uno o más de los siguientes elementos: agua, sulfato de calcio
y hasta el 5% de piedra caliza y adiciones de procesos.” (p.2)
Las normas NTE- INEN 152, 490, y 2380 clasifican al cemento en diferentes tipos de acuerdo con
si estos cementos son puros, compuestos y al desempeño de estos. Esto se resume en la siguiente
tabla.
Tabla N° 1 Tipos de Cemento
TIPO
DESCRIPCIÓN NORMA
INEN ASTM
P
UR
OS
I Uso común 152 C 150
II Moderada resistencia a los sulfatos
Moderado calor de hidratación
152
C 150
III Elevada resistencia inicial 152 C 150
IV Bajo calor de hidratación 152 C 150
V Alta resistencia a la acción de los sulfatos 152 C 150
Los tipos IA, IIA Y IIIA Incluyen incorporador de aire
CO
MP
UE
ST
OS
IS Portland con escoria de altos hornos 490 C 595
IP Portland puzolánico 490 C 595
P Portland puzolánico (cuando no se requiere resistencias iniciales altas) 490 C 595
I(PM) Portland puzolánico modificado 490 C 595
I(SM) Portland con escoria modificado 490 C 595
S Cemento de escoria 490 C 595
PO
R D
ES
EM
PE
ÑO
GU Uso en construcción en general 2380 C 1157
HE Elevada resistencia inicial 2380 C 1157
MS Moderada resistencia a los sulfatos 2380 C 1157
HS Alta resistencia a los sulfatos 2380 C 1157
MH Moderado calor de hidratación 2380 C 1157
LH Bajo calor de hidratación 2380 C 1157
Si adicionalmente tiene R, indica baja reactividad con áridos álcali-reactivos
Fuente: INECYC 2007 “Manual de Pepe Hormigón”
En la presente investigación se utiliza el Cemento Chimborazo Portland Puzolánico IP.
7
Figura 1 Frasco de chatelier Figura 2 Saco de cemento Chimborazo
La definición de cemento puzolánico se establece en la NTE-INEN 151 y menciona que
consiste en una mezcla íntima y uniforme de cemento portland y puzolana fina producida por
molido conjunto de Clinker de cemento portland y puzolana, esta última debe estar dentro de
los límites especificados.
2.1.2.1.1. Densidad del Cemento
La densidad del cemento es un dato de partida clave para el diseño de la mezcla y se determina
básicamente como la relación entre una masa de cemento y el volumen del líquido
no reactivo que esta masa desplaza en el frasco de Le Chatelier.
Figura1. Frasco de Chatelier
Fuente: Autores, 2018
Figura2. Saco de cemento Chimborazo
Fuente: Autores, 2018
El procedimiento para obtener la densidad del cemento utilizando el frasco de Le Chatelier se
detalla en la INEN 156. A continuación, se muestra la ecuación utilizada en este ensayo.
Donde:
Mc= masa del cemento Vd= Volumen desplazado
8
Figura 3 Aditivo plastificante SIKAMENT N100
2.1.2.2. Agua
El agua usada para la mezcla de hormigón debe reaccionar químicamente con el cemento,
entonces esta debe ser limpia y estar libre de cantidades perjudiciales de materia orgánica y
otras sustancias químicas como: sales, ácidos, álcalis y en general cualquier otra sustancia que
pueda tener efectos dañinos en el hormigón o corroer el acero de refuerzo.
En términos generales se dice que el agua que es apta para el consumo humano también es
apta para fabricar hormigón; es decir agua potable. También se puede utilizar aguas corrientes o
aguas duras siempre y cuando se cumpla con las siguientes condiciones:
Que las resistencias a los 7 y 28 días de cubos de prueba de morteros preparados con agua
no potable sean de por lo menos el 90% de las resistencias de cubos de prueba de morteros
preparados con agua potable. Los morteros empleados en ambos casos deben ser idénticos
salvo por el agua empleada y los ensayos se harán según la norma ASTM C 109M.
(Camposano,2008, p. 2)
2.1.2.3. Aditivos
Son sustancias químicas que agregadas al hormigón o mortero pueden mejorar notablemente
sus propiedades y producir hormigones o morteros de mejor calidad, pero deben emplearse
siempre de acuerdo con las recomendaciones del fabricante. Una dosificación equivocada
puede generar inconvenientes para el propósito que se busca. (LAFARGE,2008).
Figura 3. Aditivo plastificante SIKAMENT N100
Fuente: Autores, 2018
8
9
Figura 4 Agregados triturados de la planta Holcim Pifo
Figura 5 Agregado fino de residuo de Mármol
2.1.2.4. Agregados
Son materiales usualmente de origen pétreo compuestos de partículas duras las cuales tienen
diferente tamaño debido al proceso de trituración.
La norma INEN 872 establece cuales son los requisitos que los agregados deben tener para
poder ser utilizados en la elaboración de hormigón. Estos requisitos son: tener una buena
gradación, no tener sustancias perjudiciales que puedan reaccionar con el cemento.
Figura 4.
Agregados triturados de la planta Holcim Pifo
Fuente: Autores, 2018
Dentro de este grupo se distinguen por su tamaño los agregados finos y agregados gruesos.
- Agregado Fino. - Según la norma (ASTM-C33), INEN-694 el agregado fino es un
material pétreo cuyas partículas pasan la malla o tamiz de 4,75mm (Nº4) y son retenidas en el
tamiz de 75 μm (N°200)
- Agregado Grueso. -Según la norma (ASTM-C33), INEN-694 el agregado grueso es un
material pétreo cuyas partículas son retenidas en el tamiz de 4,75mm (Nº4).
Figura 5. Agregado fino de residuo de Mármol
Fuente: Autores, 2018
10
Figura 6 Agregado grueso de residuo de Mármol
Figura 6. Agregado grueso de residuo de Mármol
Fuente: Autores, 2018
2.1.2.4.1. Caracterización de los Agregados
A continuación, se muestra una tabla resumen con la caracterización de los
agregados, requerida para este proyecto de investigación.
Tabla N° 2 Resumen Ensayos Requeridos para
Agregados
Ensayo Norma INEN Norma ASTM
Agregado Fino:
Colorimetría NTE INEN 855 ASTM C144
Granulometría
NTE INEN 696
ASTM C 136
Peso Específico y Capacidad de Absorción
NTE INEN 856
ASTM D 854
Masa Unitaria y Porcentaje de Vacíos
NTE INEN 858
ASTM C 138
Agregado Grueso:
Granulometría NTE INEN 696 ASTM C 136
Peso Específico y Capacidad de Absorción NTE INEN 857 ASTM C 127
Abrasión NTE INEN 860 ASTM C 535
Masa Unitaria y Porcentaje de Vacíos
NTE INEN 858
ASTM C 138
Fuente: Autores, 2018
11
2.1.2.4.1.1. Ensayo de colorimetría agregado fino
El objetivo de este ensayo es determinar la existencia de materia orgánica en el
agregado fino, que pueda reaccionar químicamente con el cemento al elaborar hormigón o
mortero.
El ensayo consiste en tomar una muestra de árido fino a la cual se le agrega una solución
de hidróxido de sodio (3%). Se agita el recipiente que contiene la muestra de arena con la
solución de hidróxido de sodio. Se deja reposar 24 horas y se observa el color de la solución
para compararlo con una escala de color proporcionado por la Norma NTE INEN 855.
Tabla N° 3 Descripción colorimétrica de la arena
COLOR
FIG (No.)
PROPIEDADES
Blanco claro o
transparente
1
Arena de muy buena calidad por no contener materia orgánica,
limos o arcillas.
Amarillo pálido
2
Arena con poca presencia de materia orgánica, limos o arcillas. Se
considera de buena calidad.
Amarillo encendido.
3
Contiene materia orgánica en altas cantidades. Puede usarse en
hormigones de baja resistencia.
Café.
4
Contiene Materia Orgánica En Concentraciones Muy Elevadas. Se
Considera De Mala Calidad.
Café chocolate.
5
Arena de muy mala calidad. Existe demasiada materia orgánica,
limos o arcillas. No se usa
Fuente: NTE INEN 855 (ASTM C-40)
2.1.2.4.1.2. Granulometría
Es la distribución de los tamaños de las partículas de un agregado retenidas en la serie de
tamices normalizada. Es la medición de los granos de una formación sedimentaria y el cálculo
de la abundancia de los correspondientes a cada uno de los tamaños previstos por una escala
granulométrica. (EcuRed, s/f)
12
Figura 7 Serie de Tamices ensayo de granulometría agregado grueso.
El objetivo de este ensayo es construir una granulométrica y determinar el Módulo de
Finura. La curva granulométrica es una representación gráfica de este ensayo. Para
graficar Esta curva, el porcentaje que pasa es colocado en las ordenadas y el tamaño de los
tamices en las abscisas.
Figura 7. Serie de Tamices ensayo de granulometría agregado grueso.
Fuente: Autores, 2018.
- Árido Fino: la gradación o distribución de sus partículas se la determina mediante la serie
de tamices indicados en la siguiente tabla propuesta por la norma NTE INEN 872.
Tabla N° 4 Tamaño de tamices árido fino
Tamiz (NTE INEN 154) Porcentaje Que Pasa
9.5mm (3/8) 100
4.75mm (Nº4) 95 a 100
2.36mm (Nº8) 80 a 100
1.18mm (Nº16) 50 a 85
0.60mm (Nº30) 25 a 60
0.30mm (Nº50) 10 a 30
0.15mm (N.º 100) 0 a 10
Fuente: NTE INEN 872. Áridos para hormigón, 2011
13
El tamaño mínimo de la muestra es la deseada en seco en el caso del árido fino es 300
gramos como lo establece la NTE INEN 696.
El módulo de finura que recomienda la norma está en el intervalo de 2.3 a 3.1.
Cuando el módulo de finura es mayor a 3.1 (arena gruesa), en donde puede ocurrir que las
mezclas sean poco trabajables, faltando cohesión entre sus componentes y requiriendo
mayores consumos de cemento para mejorar su trabajabilidad; la otra condición es cuando el
módulo de finura es menor a 2.2 (arena fina), en este caso puede ocurrir que los concretos sean
pastosos y que haya mayores consumos de cemento y agua para una resistencia determinada,
y también una mayor probabilidad que ocurran agrietamientos de tipo contracción por secado.
(Uribe, 1991).
A continuación, se muestra la ecuación para calcular el Módulo de Finura.
- Árido Grueso: la gradación o distribución de sus partículas debe cumplir con los requisitos
para el número de tamaño especificado indicado en la siguiente tabla propuesta por la norma
NTE INEN 872
14
Tabla N° 5 Requisitos de gradación para áridos grueso
Número
de
Tamaño
Tamaño Nominal
(Tamices con
aberturas
cuadradas)
Porcentaje acumulado en masa que debe pasar cada tamiz de laboratorio (aberturas cuadradas)
100 mm
90 mm
75 mm
63 mm
50 mm
37.5 mm
25.0 mm
19.0 mm
12.5 mm
9.5 mm
4.75 mm
2.36 mm
1.18 mm
300 µm
1
de 90 a 37.5
100
90 a 100
---
25 a 60
---
0 a 15
---
0 a 5
---
---
---
---
---
---
2
de 63 a 37.5
---
---
100
90 a 100
35 a 90
0 a 15
---
0 a 5
---
---
---
---
---
---
3
de 50 a 25.0
---
---
---
100
90 a 100
35 a 90
0 a 15
---
0 a 5
---
---
---
---
---
357
de 50 a 4.75
---
---
---
100
95 a 100
---
35 a 70
---
10 a 30
---
0 a 5
---
---
---
4
de 37.5 a 19.0
---
---
---
---
100
90 a 100
20 a 55
0 a 15
---
0 a 5
---
---
---
---
467
de 37.5 a 4.75
---
---
---
---
100
95 a 100
---
35 a 70
---
10 a 30
0 a 5
---
---
---
5
de 25.0 a 12.5
---
---
---
---
---
100
90 a 100
20 a 55
0 a 10
0 a 5
---
---
---
56
de 25.0 a 9.5
---
---
---
---
---
100
90 a 100
40 a 85
10 a 40
0 a 15
0 a 5
---
---
---
57
de 25.0 a 4.75
---
---
---
---
---
100
95 a 100
---
25 a 60
---
0 a 10
0 a 5
---
---
6
de 19.0 9.5
---
---
---
---
---
---
100
90 a 100
20 a 55
0 a 15
0 a 5
---
---
---
67
de 19.0 a 4.75
---
---
---
---
---
---
100
90 a 100
---
20 a 55
0 a 10
0 a 5
---
---
7
de 12.5 a 4.75
---
---
---
---
---
---
---
100
90 a 100
40 a 70
0 a 15
0 a 5
---
---
8
de 9.5 a 2.36
---
---
---
---
---
---
---
---
100
85 a 100
10 a 30
0 a 10
0 a 5
---
89
de 9.5 a 1.18
---
---
---
---
---
---
---
---
100
90 a 100
20 a 55
5 a 30
0 a 10
0 a 5
9
de 4.75 a 1.18
---
---
---
---
---
---
---
---
---
100
85 a 100
10 a 40
0 a 10
0 a 51
Fuente: NTE INEN 872. Áridos para hormigón, 2011
15
Figura 9 Estados de saturación de los agregados Figura 8 Estados de saturación de los agregados
- Tamaño Máximo del agregado: Es la abertura más pequeña de tamiz en la cual pasa el
agregado en su totalidad.
- Tamaño Nominal Máximo del agregado: Es la abertura del tamiz en el cual se retiene
del 5% al 15% de la masa total de ensayo.
2.1.2.4.1.3. Peso Específico
- Peso Específico del Agregado fino
El peso específico o densidad real es una propiedad física que se define como la relación
entre el peso de una muestra para la unidad de volumen.
La Densidad real se basa en la relación de la masa en el aire de un volumen dado de agregado
por lo que se distinguen tres tipos:
- Densidad Nominal. Es la relación entre la masa en el aire de un volumen dado de
agregado, incluyendo los poros no saturables, y la masa de un volumen igual de agua destilada
libre de gas a temperatura establecida. (Alarcón & Lucero, 2016)
- Densidad Aparente. La relación entre la masa en el aire de un volumen dado de agregado,
incluyendo sus poros saturables y no saturables, (pero sin incluir los vacíos entre las partículas)
y la masa de un volumen igual de agua destilada libre de gas a una temperatura establecida.
(Alarcón & Lucero, 2016)
- Densidad Aparente (SSS). La relación entre la masa en el aire de un volumen dado de
agregado, incluyendo la masa del agua dentro de los poros saturables, (después de la inmersión
en agua durante aproximadamente 24 horas), pero sin incluir los vacíos entre las partículas.
(Alarcón & Lucero, 2016)
Figura 8. Estados de saturación de los agregados
Fuente: Torres Chamorro Edwin Stalin & Rodríguez Vaca Cristian René, 2018
16
Figura 10 .Ensayo de Peso Específico agregado grueso
Para el desarrollo de esta investigación se necesita el valor de la Densidad en estado SSS
(saturada superficie seca). Este parámetro es un dato de partida para el diseño de la mezcla. La
ejecución de este ensayo se realiza mediante el uso de un picnómetro calibrado y aplicando la
ley de Arquímedes como lo indica la NTE INEN 856.
Figura 9 .Ensayo de Peso Específico agregado grueso
Fuente: Autores, 2018
Figura 10. Ensayo de Peso Específico agregado fino
(Picnómetro)
Fuente: Autores, 2018
Las ecuaciones utilizadas para la realización de este ensayo se indican a continuación:
Masa de arena SSS = (Masa del picnómetro + arena SSS)- (Masa del picnómetro)
Volumen desalojado = Volumen de la arena en SSS
V= (Masa del Picnómetro Calibrado) – (Masa del Picnómetro)- (Masa del Picnómetro +
Arena en SSS + Agua) - (Masa del Picnómetro + Arena en SSS)
Peso específico (ɤ):
- Peso Específico para agregado Grueso
Se ejecuta el ensayo mediante lo indicado en la norma INEN 857, que emplea el principio
de Arquímedes el cual dice que cualquier cuerpo sumergido en un líquido experimenta un empuje
vertical hacia arriba igual al peso del volumen desalojado.
17
2.1.2.4.1.4. Capacidad de Absorción del agregado
Mide el cambio en la masa de un agregado (fino o grueso) debido al agua que absorbe los
espacios o porosidades de las partículas del agregado, para medir la capacidad de absorción es
necesario que la muestra este en contacto con el agua, es decir; sumergida durante un periodo
prolongado. La NTE INEN 856 indica que el tiempo que debe estar sumergida la muestra en
agua es de 24 horas + 4 horas. Las ecuaciones utilizadas para el cálculo de la capacidad de
absorción se muestran a continuación:
Donde:
Msss= Masa en estado saturada superficie seca de la muestra
Mseco=Masa seca al horno de la muestra
2.1.2.4.1.5. Contenido de Humedad
Es el agua presente en las partículas del agregado ya sea este fino o grueso se mide en
porcentaje. Este ensayo se realiza antes de realizar cada mezcla para poder hacer la corrección
de agua de la dosificación puesto que el contenido de humedad varía según las condiciones
ambientales de exposición de los agregados grueso y fino. La ecuación que se utiliza para el
cálculo es la siguiente:
Donde:
Msecoalaire= Masa en estado natural de la muestra
Mseco=Masa seca al horno de la muestra
2.1.2.4.1.6. Masa Unitaria (Peso Volumétrico) y Porcentaje de Vacíos.
Este ensayo sirve para determinar el peso volumétrico de los áridos en condición suelta o
compactada y así poder calcular los vacíos entre los áridos fino y grueso o en una mezcla de
18
Figura 11 Ensayo de Masa Unitaria Suelta\
Figura 12 Ensayo de Masa unitaria Compactada
ambos áridos como lo establece la NTE INEN 858. La masa unitaria tanto suelta como
compactada se calcula dividiendo el peso del agregado contenido en el recipiente para el
volumen del recipiente.
Figura 11. Ensayo de Masa unitaria Suelta
Fuente: Autores, 2018
Figura 12. Ensayo de Masa unitaria Compactada
Fuente: Autores, 2018
2.1.2.4.1.7. Masa Unitaria Óptima de los Agregados
Básicamente es similar al ensayo de masa unitaria compactada en el que se combina el árido
fino con el grueso en diferentes proporciones hasta encontrar el mayor peso de las diferentes
combinaciones.
Consiste en la disminución del 5 % de árido fino correspondiente a la masa unitaria máxima
lo que implica que el porcentaje d e árido grueso aumente , c on el fin de obtener una
combinación adecuada entre áridos capaz de llenar el mayor número de vacíos, dejando un
conjunto compacto. (Cruz & Rosales, 2017)
Los resultados de este ensayo nos sirven como punto de partida para el diseño de la mezcla
por el método de masa unitaria óptima y estos resultados son: Masa Unitaria Óptima de la mezcla
y los porcentajes de ripio y arena para conseguir dicha densidad.
2.1.2.4.1.8. Abrasión del Agregado Grueso
El Objetivo de este ensayo es determinar el desgaste de los agregados gruesos mediante cargas
19
abrasivas (esferas de acero) que se introducen junto con la muestra a la denominada
Tabla N° 6 Gradación de las muestras de ensayo de Abrasión
ABRASION DE AGREGADOS GRUESO
TAMAÑO DE LA MALLA
(ABERTURAS
CUADRADAS) plg.
PESO DE LOS TAMAÑOS INDICADOS [gr]
GRADACION
PASA RETIENE A B C D
1 ½ 1 1250 ± 25
1 ¾ 1250 ± 25
¾ ½ 1250 ± 10 2500 ± 10
½ 3/8 1250 ± 10 2500 ± 10
3/8 ¼ 2500 ± 10
¼ N° 4 2500 ± 10
N° 4 N° 8 5000 ± 10
TOTAL 5000 ± 10 5000 ± 10 5000 ± 10 5000 ± 10
Fuente: ASTM 131
La muestra de ensayo debe ser sometida a impacto mediante una carga que consiste en
esferas de acero aproximadamente de 47 mm de diámetro y cada una debe tener una masa entre
390g y 445g; dependiendo de la gradación de dicha muestra la carga debe estar compuesta por
el número de esferas como se especifica en la siguiente tabla:
Tabla N° 7 Especificaciones para la carga
GRADACIÓN NUMERO DE
ESFERAS
MASA DE LA CARGA (g)
A
B
C
D
12
11
8
6
5000 + 25
4584 + 25
3330 + 20
2500 + 15
Fuente: ASTM 131
20
Se coloca la muestra y la carga en la máquina de los ángeles, girarla 500 revoluciones a una
velocidad que debe estar entre 30rev. /min. y 33 rev. / min.
El porcentaje de desgaste de los agregados gruesos es una medida indirecta de la influencia
en la resistencia del hormigón; además la norma NTE INEN 872 establece que la pérdida máxima
es del 50 % para ser utilizado en hormigón estructural.
La pérdida se calcula como se indica a continuación:
1.3. Propiedades del hormigón fresco
Es el estado en el que se encuentra el hormigón antes de que este fragüe, se endurezca y
adquiera resistencia.
2.1.3.1. Consistencia.
La facilidad con que un hormigón se deforma da la medida de su consistencia. Una forma
de medir la consistencia del hormigón es obtener el asentamiento de la mezcla mediante el
cono de Abrams norma INEN 1578.
La consistencia puede ser seca, semiseca, plástica, fluida y muy fluida.
2.1.3.2. Trabajabilidad
Es la propiedad más importante del hormigón fresco puesto que la trabajabilidad es la facilidad
que tiene el hormigón para moldearse en cualquier tipo de elemento o estructura, es por eso por
lo que a esta cualidad se la conoce también como manejabilidad de la mezcla.
2.1.3.3. Homogeneidad
“Es la propiedad en la que los componentes del hormigón estén distribuidos uniformemente
dentro de la mezcla, esto se consigue con un buen amasado y teniendo cuidado en el trasporte y
colocación del hormigón.” ((Torres Chamorro Edwin Stalin & Rodríguez Vaca Cristian René,
2018)
21
Figura 13 Ensayo de Asentamiento
Figura 13. Ensayo de Asentamiento
Fuente: Autores, 2018
Como se puede observar las propiedades del hormigón en estado fresco guardan una relación
intrínseca a continuación se muestra una tabla con la relación entre trabajabilidad y consistencia
de las mezclas con sus posibles aplicaciones.
Tabla N° 8 Relación entre trabajabilidad y consistencia de las mezclas
Trabajabilidad Consistencia Asentamiento Aplicaciones
Muy Baja Seca de 1 a 2 cm Uso vial
Baja Semiseca de 2 a 5 cm Prefabricados
Media Plástica de 5 a 10 cm Uso General
Alta
Fluida
de 10 a 15 cm Hormigones de alto
desempeño
Muy alta
Muy Fluida
> 15 cm
Hormigones de alto
desempeño
Fuente: Tomado del manual de LAFARGE 2008
En esta investigación se opta por diseñar una mezcla con una trabajabilidad alta, consistencia
fluida y con asentamiento entre 10 y 15 cm.
Se escogió este asentamiento puesto que se busca un hormigón que se pueda verter con
facilidad mediante bombeo y pueda ser usado en elementos estructurales como Losas.
22
2.1.4. Propiedades del Hormigón Endurecido
2.1.4.1. Propiedades Físicas
- Densidad: Es la relación de la masa del hormigón y el volumen ocupado. Para un
hormigón bien compactado de áridos normales oscila entre 2300- 2500 kg/m3. En caso de
utilizarse áridos ligeros la densidad oscila entre 1000-1300 kg/m3. Y en caso de utilizarse
áridos pesado la densidad oscila entre 3000-3500 kg/m3. (Construpedia, s/f)
- Porosidad: “Se produce por aire que ingresa a la mezcla, por el agua que se evapora
durante el fraguado del hormigón, y también por otros factores como granulometría, tipo de los
áridos y de la relación agua/cemento (a/c)”.(Torres Chamorro Edwin Stalin & Rodríguez Vaca
Cristian René, 2018)
- Permeabilidad: Es la capacidad del hormigón de ser atravesado por fluidos.
La impermeabilidad del Hormigón influye en la resistencia a los ataques químicos.
Esta impermeabilidad depende en parte del exceso de agua en el amasado y del posterior
curado del Hormigón.
- Contracción: “Son deformaciones internas que se dan por cambios en el contenido de
agua del hormigón a lo largo del tiempo. Se puede disminuir el tamaño de estas, si se tienen un
adecuado curado inicial del hormigón.” (Torres Chamorro Edwin Stalin & Rodríguez Vaca
Cristian René, 2018)
2.1.4.2. Propiedades Mecánicas
- Resistencia a la compresión: Es la principal propiedad para la aceptación o rechazo del
hormigón. Para medir la resistencia a la compresión se fabrican cilindros los cuales serán
sometidos a carga axial hasta llevar a los cilindros a la rotura. Estas pruebas se realizan a los
28 días de preparados los cilindros de hormigón, sin embargo, para temas de investigación se
ensayan a 1, 3, 7 y 28 días de preparados los cilindros, el ensayo para la compresión de las
probetas se detallan en la Norma NTE INEN 1573 (ASTM C39).
23
Figura 14 Ensayo de Resistencia a la Compresión
Figura 15 Ensayo de Tracción Indirecta
Figura 14. Ensayo de Resistencia a la Compresión
Fuente: Autores, 2018
- Resistencia a la Tracción: Se conoce que el hormigón tiene una baja resistencia a
esfuerzos de tracción con respecto a su resistencia a la compresión, siendo la resistencia a la
tracción del 10 % aproximadamente de la resistencia a la compresión. El ensayo para
determinar el esfuerzo de tracción se denomina ensayo de tracción por compresión diametral o
tracción indirecta.
Figura 15.
Ensayo de Tracción Indirecta
Fuente: Carrión H. & Masapanta V. ,2018
El objetivo de este ensayo es determinar “el valor del esfuerzo de tracción fct que produce
la rotura del plano central de un cilindro de hormigón al someter dicho cilindro a una carga
longitudinal aplicada sobre una de sus generatrices.” (Luque, 2009, p.3)
El procedimiento de este ensayo se encuentra en la norma ASTM C 496 M
24
Figura 16 Ensayo de Módulo de Elasticidad
- Módulo de Elasticidad: Se define como la “inclinación de la secante a la curva esfuerzo-
deformación unitaria del material, que une el punto de origen con un punto cuyo esfuerzo es el
40% del esfuerzo de rotura.” (Camposano, 2008).
En términos generales se define al módulo de elasticidad como la relación entre el esfuerzo
y la deformación específica o unitaria en el rango elástico de la curva esfuerzo-deformación
del hormigón. El procedimiento de ensayo se encuentra en la ASTM C 469
Figura 16.
Ensayo de Módulo de Elasticidad
Fuente: Autores, 2018
En el capítulo de peligrosidad sísmica de la norma NEC-14 se propone una ecuación para
poder calcular el módulo de elasticidad a partir de la resistencia a la compresión.
2.2. MÁRMOL
2.2.1. Definición:
El mármol es una roca metamórfica, formada por la alteración de la piedra caliza a alta
temperatura y / o alta presión. Los mármoles formados a partir de calcitas puras son blancos,
con una textura azucarada, y tiene la característica de efervescer cuando se prueban con ácido
clorhídrico diluido (~ 10%). Las impurezas en la piedra caliza pueden conducir a la formación
25
de nuevos minerales, dando al mármol una variedad de colores. Los canteros a menudo dan el
nombre de mármol a cualquier roca que tome un buen pulimento, pero esto es incorrecto en la
terminología geológica. (Geología, 2017).
En el Ecuador en el año 2004, la producción de mármol fue del orden de 1 431,49 Ton, que
se explotaron en minas localizadas en las provincias de Azuay (área minera Santa Rosa),
Chimborazo (área minera Nueva Carolina) y Loja (área minera Machay).
2.2.2. Características principales:
Dureza Mohs = 3-4; (se puede rayar con cobre).
Densidad= 2,6 a 2,8 g/cm³
Absorción de agua en peso= entre 0.2 y 0.7 %
Resistencia a la compresión= entre 600 y 1000 kg/cm²
Resistencia a la tracción= entre 100 y 360 kg/cm²
2.2.3. Mármol y Construcción
El mármol es muy utilizado a la hora de realizar una construcción, su uso es preferentemente
con fines estéticos o arquitectónicos. En la actualidad, son muchas las edificaciones que
disponen de estos materiales en sus estancias, los cuales le ofrecen un estilo y una elegancia al
lugar. Las aplicaciones de este material son diversas entre las cuales tenemos:
-Recubrimiento estético de paredes en zonas exteriores o interiores de edificaciones.
“En paredes interiores de pasillos de instalaciones médicas (hospitales, clínicas etc.) donde
el tráfico de personas es alto y donde la sensación y la necesidad de limpieza es
importante”.(“Características del mármol”, s/f)
-En la fabricación de escaleras, muebles, encimeras.
-Para el esculpido de obras de arte.
26
Figura 17 Residuos de Mármol recolectado
2.2.4. Uso de residuos de mármol como agregados en hormigón
En el país no existe investigación alguna que involucre el uso de residuos de mármol en la
elaboración de hormigón de ningún tipo, por lo que se ha tomado como referencia estudios
publicados en revistas científicas indexadas alrededor del mundo.
En Algeria al norte del continente africano se comparó las propiedades mecánicas del diseño
de un hormigón convencional con otro hormigón elaborado a base de residuos de mármol. Para
esto se caracterizó los agregados naturales y los agregados reciclados a partir del mármol. Se
diseñaron mezclas con 25%, 50%, 75% y 100% de sustitución de agregado grueso, agregado
fino y ambos agregados.
Figura 17. Residuos de Mármol recolectado
Fuente: Autores, 2018
Se mantuvo constante la relación agua cemento en 0.5 para todas las mezclas utilizándose
350 kg/m3 de cemento CEPA-CEMI42.5. Se midió el asentamiento de cada una de las mezclas,
así como la resistencia a la compresión y tracción. Se obtuvieron resultados positivos en todos
los casos de sustitución excepto en el que el reemplazo es igual al 100 %. La trabajabilidad del
hormigón disminuyó a medida que se incrementaba el reemplazo del agregado fino por residuo
de mármol. Los resultados de resistencia a la compresión se resumen en la siguiente tabla.
27
Tabla N° 9 Resistencia a la Compresión, Algeria
Resistencia a la compresión a los 28 días
Formulación de sustitución de arena (S)
Sustitución (%) 25 50 75 100
incremento (%) 17.2 23.65 16.1 -23.29
Formulación de sustitución de grava (G)
Sustitución (%) 25 50 75 100
incremento (%) 21.86 17.56 25.08 5.7
Formulación de sustitución de grava y arena (M)
Sustitución (%) 25 50 75 100
incremento (%) 22.2 16.84 16.84 1.07
Fuente: Hebhoub, Aoun, Belachia, Houari, & Ghorbel, 2011
Los valores en negrita indica los máximos incrementos en la resistencia obtenidos por
(Hebhoub, Aoun, Belachia, Houari, & Ghorbel, 2011).
Otra investigación referente al uso de residuos de mármol en hormigón es la realizada por
(Belachia, 2011) titulada y traducida al español como “Uso de los desperdicios de mármol en
concreto hidráulico”. Esta investigación se la hizo en dos partes. En la primera parte se mantuvo
constante la trabajabilidad para una cantidad de cemento de 350 kg/m3 haciendo variar la
cantidad de agua y haciendo los reemplazos en 25%, 50%, 75% y 100% de agregado grueso y
fino combinado de residuos de mármol. Los valores de relación agua cemento que se utilizaron
fueron 0.45, 0.55 y 0.65.
La segunda parte de esta investigación consistió en mantener constante la relación agua
cemento para una cantidad de cemento de 350 kg/m3.
Los resultados que arrojó esta investigación demostraron que el asentamiento disminuye
significativamente a partir del 25% de sustitución de ambos agregados. La resistencia a la
compresión se mantiene constante para todos los reemplazos para una relación agua cemento de
0.55, como se indica en la siguiente figura
28
Figura 18 Gráfica de esfuerzo a la compresión vs sustitución de mármol para distintas relaciones w/c.
Figura 19 Gráfica de esfuerzo a la compresión vs sustitución de mármol para diferentes mezclas.
Figura 18.
Gráfica de esfuerzo a la compresión vs sustitución de mármol para distintas relaciones w/c.
Fuente: Belachia, 2011
La resistencia a la compresión más alta se obtiene con el 25 % de sustitución de los agregados
como se indica en la siguiente figura:
Figura 19.
Gráfica de esfuerzo a la compresión vs sustitución de mármol para diferentes mezclas.
Fuente: Belachia, 2011
Otra investigación realizada en Turquía por los investigadores Benici Manifi, Hazan Kaplan y
Salih Yilmax estudia la influencia del polvo de mármol y caliza en algunas propiedades
mecánicas del hormigón. En este estudio se hicieron reemplazos del árido fino por polvo de
mármol y caliza en 5%, 10% y 15 % manteniendo constante la cantidad de cemento en 400
kg/m3, obteniéndose resultados positivos de resistencia a la compresión a los 28 días
registrándose un aumento de hasta un 40 % para la mezcla realizada con polvo de mármol al
29
Figura 20 Gráfica de esfuerzo a la compresión vs edades para diferentes mezclas.
15%, mientras que para 90 y 360 días rebasan ampliamente todas las mezclas realizadas con
polvo de mármol y caliza al hormigón convencional como indica la siguiente figura
Figura 20.
Gráfica de esfuerzo a la compresión vs edades para diferentes mezclas.
Fuente: Hanifi Binici, Hasan Kaplan, & Salih Yilmaz, 2007.
2.3. Diseño de Mezclas de Hormigón
Consiste en establecer las proporciones de los materiales que constituyen la mezcla de
hormigón tales como agua, cemento, agregado fino y agregado grueso. Dichas proporciones
dependen de las propiedades requeridas en estado fresco, la más importante la trabajabilidad y
en estado endurecido la resistencia a la compresión. El diseño busca obtener el menor costo de
elaboración del hormigón para una resistencia requerida. La metodología usada para esta
investigación es el método de densidad óptima.
2.3.1. Método de densidad óptima
Es un método empírico desarrollado en el Laboratorio de Ensayo de Materiales de la
Universidad Central del Ecuador, que consiste en determinar los porcentajes óptimos de los
agregados, de modo que al estar mezclados queden los mínimos espacios vacíos entre estos,
mientras que la pasta de cemento ocupa a su vez el resto de espacios vacíos y todas las partículas
de los agregados.(Torres Chamorro Edwin Stalin & Rodríguez Vaca Cristian René, 2018).
30
2.3.2. Parámetros de Diseño requeridos:
Los parámetros para la ejecución del método de densidad óptima son los siguientes:
Relación agua cemento correspondiente a una resistencia a la compresión.
Densidad Óptima de la mezcla de agregado fino y grueso con sus respectivas proporciones
para alcanzar la densidad óptima.
Densidad del Cemento
Densidad de los agregados fino y grueso en estado saturado superficie seca
Absorción de los agregados fino y grueso
Contenido de humedad de los agregados fino y grueso
2.3.3. Procedimiento Típico de diseño de Mezcla
Con los parámetros requeridos se procede a seguir el respectivo proceso de cálculo a
continuación se muestra las ecuaciones utilizadas en el diseño de las mezclas. Para esto definimos
la nomenclatura utilizada en el método.
Tabla N° 10 Nomenclatura utilizada en el método de
densidad óptima
Dopt: Densidad Óptima de los agregados
%Ripio: Proporción de ripio correspondiente a la densidad óptima
%Arena: Proporción de arena correspondiente a la densidad óptima
Dc: Densidad del Cemento
w/c: Relación agua cemento
DsssA: Densidad en estado saturado superficie seca de la arena
DsssR: Densidad en estado saturado superficie seca del ripio
%absA: Capacidad de Absorción de la arena
%absR: Capacidad de Absorción del ripio
%H20A: Contenido de humedad de la arena
%H20R: Contenido de humedad del ripio
DRM: Densidad real de la mezcla
%OV: Porcentaje Óptimo de vacíos
CP: Cantidad de Pasta
C: Cantidad de cemento
31
w: Cantidad de agua
A: Cantidad de arena
R: Cantidad de ripio
Relación w/c
Fuente: Autores, 2018
Tabla N° 11 Relación w/c
Resistencia probable a los 28
días (MPa)
Relación w/c
45 0.37
42 0.40
40 0.42
35 0.47
32 0.49
30 0.50
28 0.52
25 0.56
24 0.57
21 0.58
18 0.62
15 0.70
Fuente: Laboratorio de Ensayo de Materiales UCE
Densidad real de la mezcla.
Porcentaje óptimo de vacíos de la mezcla
Cantidad de Pasta
La cantidad de pasta está en función del asentamiento de diseño y las diferentes ecuaciones
para su cálculo se muestra en la siguiente tabla.
32
Tabla N° 12 Cantidad de Pasta en función del
asentamiento
Asentamiento(cm) Cantidad de pasta
0 – 3 %OV + 2% + 3%(%OV)
3 – 6 %OV + 2% + 6%(%OV)
6 – 9 %OV + 2% + 8%(%OV)
9 – 12 %OV + 2% + 11%(%OV)
12 – 15 %OV + 2% + 13%(%OV)
Fuente: GARZÓN, Seminario de Investigación sobre el módulo de elasticidad del hormigón, 2010
Cantidad de Cemento
Cantidad de agua
Cantidad de arena
Cantidad de ripio
Puesto que los agregados van a estar expuestos al medio ambiente contendrán humedades
que pueden aumentar o subir de acuerdo con el clima o la hora al ser utilizados en la mezcla
por lo que es necesario corregir la mezcla con los contenidos de humedad reales y la capacidad
de absorción de los agregados.
33
Corrección del agregado fino
Corrección de agua de agregado fino
Corrección de agregado grueso
Corrección de agua agregado grueso
34
CAPÍTULO III. METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN
3.1 TIPO DE INVESTIGACIÓN
La presente investigación es de tipo Experimental-Documental, experimental porque se
manipula la variable independiente que en este caso es la sustitución parcial de los agregados
finos y gruesos por residuos de mármol en 25% y 75%, se procede a medir la variable dependiente
que para esta investigación son las propiedades físico-mecánicas del hormigón en estado fresco
y en endurecido.
Por otro lado, es documental porque recopila precedentes de investigaciones realizadas en
otros países relacionadas con el uso del residuo de mármol en el hormigón.
Método de Investigación
El método de investigación que se utiliza es el Inductivo-Deductivo, que por definición va
de lo particular a general. Esto debido a que se procede a caracterizar y diseñar las mezclas de
prueba las cuales nos permiten establecer correcciones a la dosificación y así poder establecer
las mezclas definitivas. Se determina las propiedades físico-mecánicas de los diferentes
especímenes y se establece conclusiones para su posible aplicación y producción en masa de
los hormigones diseñados.
Investigación aplicada
La finalidad de esta investigación es elaborar hormigones estructurales con f’c= 21MPa con
desperdicios de mármol para aplicarlos en obra y así resolver un problema de contaminación
ambiental ya que los residuos de mármol se desechan en los alrededores de las marmolerías y
escombreras.
Investigación de laboratorio
Es obligatorio el uso del laboratorio para el diseño de mezclas de hormigón a nivel general.
Para la presente investigación se procede a caracterizar tanto los agregados naturales como los
elaborados a partir del residuo de mármol.
35
Con los datos obtenidos de la caracterización se procede al diseño de la mezcla por el
método de densidad óptima y se elaboran las probetas de prueba se observa lo que le hace falta a
la mezcla y se procede a corregir los diseños. Se elaboran las mezclas definitivas y se fabrican
probetas las cuales se ensayan a 1, 3, 7 y 28 días de edad.
MATERIALES USADOS EN LA INVESTIGACIÓN
Cemento
El cemento empleado en la investigación es el cemento Chimborazo Portland Puzolánico
Tipo IP el cual es de uso general en la construcción y cumple con la norma INEN 490.
Agua
El agua utilizada para la elaboración de las mezclas es agua potable proveniente de la red
del laboratorio INECYC
Agregados Naturales
Tanto el agregado grueso como el fino se obtuvieron de la cantera Pifo Holcim, ubicada en
la parroquia de Pifo, en la vía Baeza Papallacta, km 2 ½. Como indica la siguiente figura
Figura 21.
Ubicación de la Planta Holcim Pifo.
Fuente: Google Earth,
Figura 22. Planta de Agregados Holcim Pifo
Fuente: Autores, 2018
La cantera en la actualidad comprende un área intervenida de aproximadamente 8 Has, de
Figura 21 Ubicación de la Planta Holcim Pifo. Figura 22 Planta de Agregados Holcim Pifo
36
arriba hacia abajo se distingue la capa de suelo orgánico entre 40 y 50 cm de espesor, una capa
de arena limosa amarillenta (ceniza volcánica), con esporádicos bloques de andesitas, tobas y
escorias de espesor variable entre 1 y 3m, seguido de un depósito o flujo piroclástico
compuesto de bloques estereométricos de andesitas grises a negro, algo de escoria y algunas
tobas andesíticas, en una matriz arenosa. Este depósito es de espesor variable entre 5 m al costado
oriental y 25 m al costado occidental. Por debajo de esta secuencia se presenta una andesita
con tonalidades rosadas de textura afanítica (fina masiva), localmente alterada tectónicamente,
que presenta zonas de fuerte cizallamiento que produce un debilitamiento de su estructura. Esta
tiene un contacto transicional con las andesitas grises que la subyacen. Allí son preferencialmente
masivas, de buena resistencia y buena calidad como fuente de agregados para el concreto. Las
andesitas en profundidad cambian su estructura y tienen un comportamiento laminar, esto es muy
evidente debajo del nivel 2854 msnm, el espesor de esta secuencia en algunos lugares sobrepasa
los 50 m. En resumen, el material corresponde a rocas volcánicas andesíticas de la Formación
Guambi, las cuales se presentan en dos unidades: Unidad Superior correspondiente a materiales
brechosos débilmente cementados a sueltos, que no requieren de explosivos para su explotación.
Unidad Inferior correspondiente a un flujo lávico de andesitas en las cuales se requiere de
perforaciones y voladuras para su explotación.
Agregados Grueso
El agregado grueso utilizado en esta investigación se lo conoce en planta como piedra #67
la cual cumple con la norma INEN 872(ASTM C33). Este agregado es producto de la
trituración de rocas ígneas (andesitas) las cuales tienen un color gris y un tamaño máximo
nominal de 19 mm o ¾ “.
Agregado Fino
El agregado fino utilizado en la presente investigación se lo conoce en la planta como piedra
triturada la cual es de color gris.
37
Figura 23 Obtención de Agregado grueso Holcim Pifo. Figura 24 Obtención de Agregado
Fino Holcim Pifo
Figura 25 Ubicación de la Marmolería “Bell Mármol y granitos”
Figura 23. Obtención de Agregado grueso Holcim Pifo.
Fuente: Autores, 2018
Figura 24. Obtención de Agregado Fino Holcim Pifo
Fuente: Autores, 2018
Agregados elaborados a partir de residuos de mármol
Obtención de los residuos de mármol.
Existe una gran cantidad de residuos de mármol de diferentes colores, también granitos y
piedras residuales de recubrimientos y pisos botadas en algunos sectores de la Av. Simón Bolívar
por lo que se recolectó solamente las de color blanco para reducir la dispersión de los resultados
debido a la variedad de las propiedades como la dureza debido al color del mármol teniéndose
como precedente que mientras más oscuro el mármol más dureza tendrá este.
A continuación, se presentan los lugares y ubicación de los cuales se obtuvo los residuos de
mármol.
-Marmolería Bell mármol y Granitos 0°13'23.0"S 78°28'05.0"W
Figura 25. Ubicación de la Marmolería “Bell Mármol y granitos”
Fuente: Google Earth,
38
Figura 26 Ubicación de la Marmolería “Multiacabados”
Figura 27 Recolección de Residuos de Mármol. Av. Simón Bolívar
Figura 28 Recolección de Residuos de Marmolería “Mármol y granito”
-Marmolería Multiacabados: 0°14'20.9"S 78°28'58.2"W
Figura 26. Ubicación de la Marmolería “Multiacabados”
Fuente: Google Earth,
Para identificar si los residuos correspondían a residuos de mármol o granito se utilizó vinagre
el cual al hacer contacto con el mármol produce efervescencia (burbujas) esto debido a que el
principal componente del mármol es el carbonato de calcio y este reacciona químicamente con el
ácido acético componente del vinagre.
Figura 27. Recolección de Residuos de Mármol. Av. Simón Bolívar
Fuente: Autores, 2018
Figura 28.
Recolección de Residuos de Marmolería “Mármol y granito”
Fuente: Autores, 2018
Otra forma de recolección fue la de pedir los retazos sobrantes de los cortes en las diferentes
marmolerías de Quito donde se fabrican mesones y pisos.
39
Figura 29 Recolección de retazos sobrantes de Mármol
Figura 30 Trituración de residuos de Mármol.
Agregado Grueso
Figura 29. Recolección de retazos sobrantes de Mármol.
Fuente: Autores, 2018
Para la fabricación del agregado grueso se rompió los retazos grandes manualmente con un
martillo para poder facilitar la colocación de este material en sacos o costales y facilitar el manejo
y transporte de este. Se procedió a limpiar las impurezas del material como tierra y polvo con
el uso de un compresor.
Posteriormente se trituró el material mediante un rodillo vibro compactador de 15 toneladas.
La trituración del material completo se la realizo en 4 horas y la metodología que se usó para
triturar los residuos de mármol consistió en observar si el agregado tenía un tamaño inferior
aproximado a ¾”, si esto era así se recogía el material en sacos y los pedazos grandes se volvían a
triturar hasta obtenerse triturados inferiores aproximados de ¾ de pulgada.
Figura 30. Trituración de residuos de Mármol.
Fuente: Autores, 2018
40
Figura 31 Trituración de residuos de Mármol con rodillo vibro compactador
Figura 31. Trituración de residuos de Mármol con rodillo vibro compactador
Fuente: Autores, 2018
Una vez acabado el proceso de trituración se procedió a transportar el residuo de mármol
triturado al laboratorio en donde se procedió a tamizar el material para separar el agregado
grueso del fino.
Para poder obtener el agregado grueso se utilizó el tamiz N ° 4 y las partículas que se
retuvieron en este tamiz se las separó de las que pasaban dicho tamiz puesto que por definición
el agregado grueso es aquel cuyas partículas son retenidas en el tamiz N °4
Agregado Fino
El agregado fino de mármol se lo fabricó de 2 formas diferentes de trituración:
Trituración mediante Rodillo Vibro compactador.
Se utilizó el material producto de la trituración con rodillo que pasó el tamiz N °4
Trituración mediante el uso de la Maquina de los Ángeles.
Para la elaboración de la arena se procedió a hacer pruebas variando la cantidad de material
y el número de vueltas de la máquina, entonces se procedía a tamizar y a tomar el peso del
material que pasaba el tamiz N°4 y que cantidad se hacía polvo es decir pasaba el tamiz 200.
Las variables que en este caso era la cantidad de material y el número de vueltas para una carga
constante (7 esferas de acero) que generan el menor desperdicio (polvo) y la mayor cantidad
de agregado fino (material que pasa el tamiz N° 4) dieron como resultado lo siguiente.
41
Figura 32 Masa inicial de residuos de mármol
Figura 33 Residuo de mármol en el interior de la máquina de los
Figura 34 Residuo de mármol después de 300 revoluciones
Masa inicial= 10 kg
Numero de vueltas= 300
Esferas de 2 pulgadas de diámetro = 7
Material que pasa el tamiz N° 4 = 4 kg aproximadamente
Se procedía a sacar el material triturado que pasaba el tamiz N° 4 y se completaba el material
restante con nuevo material y ahora se le daban 200 vueltas. El proceso se repetía sacando de
la máquina de los ángeles el material que calificaba como agregado fino.
Finalmente se mezcló la arena fabricada con la máquina de los ángeles y la elaborada con
el rodillo vibro compactador, se homogeniza el material con 2 palas, se cuartea y se coloca en
costales.
Figura 32. Masa inicial de residuos de mármol
Fuente: Autores, 2018
Figura 33. Residuo de mármol en el interior de la máquina de los
Ángeles
Fuente: Autores, 2018
Figura 34.
Residuo de mármol después de 300 revoluciones
Fuente: Autores, 2018
42
Figura 35 Tamizado de residuos de mármol
Figura 36 Homogenización del agregado fino de mármol
Figura 35.
Tamizado de residuos de mármol
Fuente: Autores, 2018
Figura 36. Homogenización del agregado fino de mármol
Fuente: Autores, 2018
CARACTERIZACIÓN DE LOS AGREGADOS Y CEMENTO
Para el diseño de mezclas por el método de densidad óptima es necesario caracterizar los agregados
y determinar la densidad del cemento por lo que a continuación se muestra una tabla con los ensayos
necesarios en agregados para esta investigación.
Se opta por realizar 3 veces los ensayos, para obtener datos confiables y una precisión en los
resultados obtenidos, estos datos son necesarios para el diseño de las mezclas de hormigón con agregados
naturales y con inclusión de agregados producidos a partir de residuos de mármol. Por lo que los
resultados con los que se trabajan son valores promediados.
43
ENSAYO: COLORIMETRÍA AGREGADO FINO
Norma: NTE INEN 855 (ASTM-C40) Muestra N°: 1
Origen: Pifo Fecha:18/06/2018
Elaborado: Chochos Eduardo & Jácome Iván
ANÁLISIS
La parte liquida es de color
transparente a blanco de
acuerdo con la tabla 3 de la
descripción Colorimétrica de
la arena. este color nos indica
que esta arena es de muy
buena calidad por no contener
materia orgánica, limos o
arcillas.
ENSAYO: COLORIMETRÍA AGREGADO FINO
Norma: NTE INEN 696(ASTM-C136) Muestra N°: 1
Origen: Residuos de Mármol Fecha:
Elaborado: Chochos Eduardo & Jácome Iván
ANÁLISIS
La parte liquida es de color
transparente a blanco de acuerdo
con la tabla 3 de la descripción
Colorimétrica de la arena, este
color nos indica que esta arena es
de muy buena calidad por no
contener materia orgánica, limos
o arcillas.
44
ENSAYO: GRANULOMETRÍA AGREGADO FINO
Norma: NTE INEN 696(ASTM-C136) Muestra N°: 1
Origen: Pifo Fecha:02/04/2018
Elaborado: Chochos Eduardo & Jácome Iván
Designación
Tamiz
Abertura
Peso retenido (g)
%
% Límites
Especificados
# (mm) Parcial Acumulado Retenido Pasa Inferior Superior
3/8" 9.50 0 0 0 100 100 100
N° 4 4.75 5.6 5.6 1.1 98.9 95 100
N° 8 2.36 135.5 141.1 27.4 72.6 80 100
N° 16 1.18 129.9 271.0 52.7 47.3 50 85
N° 30 0.60 89.3 360.3 70.0 30.0 25 60
N° 50 0.30 55.4 415.7 80.8 19.268 5 30
N° 100 0.15 37.5 453.2 88.1 11.9 0 10
Bandeja 61.2 514.4 100.0 0 - -
Masa
Inicial (g)
515.9
M. F
3.20
%Pérdida
0.291
45
ENSAYO: GRANULOMETRÍA AGREGADO FINO
Norma: NTE INEN 696(ASTM-C136) Muestra N°: 2
Origen: Pifo Fecha: 02/04/2018
Elaborado: Chochos Eduardo & Jácome Iván
Designación
Tamiz
Abertura Peso retenido (g) % % Límites
Especificados
# (mm) Parcial Acumula Retenido Pasa Inferior Superior
3/8" 9.50 0.0 0 0 100 100 100
N° 4 4.75 1.2 1.2 0.4 99.6 95 100
N° 8 2.36 86.3 87.5 27.9 72.1 80 100
N° 16 1.18 87.3 174.8 55.7 44.3 50 85
N° 30 0.60 49.3 224.1 71.4 28.6 25 60
N° 50 0.30 30.7 254.8 81.2 18.8 5 30
N° 100 0.15 19.4 274.2 87.4 12.6 0 10
Bandeja 39.6 313.8 100.0 0 - -
Masa Inicial 314.2 M.F. 3.24 %Pérdida 0.12
46
ENSAYO: GRANULOMETRÍA AGREGADO FINO
Norma: NTE INEN 696(ASTM-C136) Muestra N°: 2
Origen: Pifo Fecha: 02/04/2018
Elaborado: Chochos Eduardo & Jácome Iván
Designación
Tamiz
Abertura Peso retenido (g) % % Límites
Especificados
# (mm) Parcial Acumula Retenido Pasa Inferior Superior
3/8" 9.50 0.0 0 0 100 100 100
N° 4 4.75 1.2 1.2 0.4 99.6 95 100
N° 8 2.36 86.3 87.5 27.9 72.1 80 100
N° 16 1.18 87.3 174.8 55.7 44.3 50 85
N° 30 0.60 49.3 224.1 71.4 28.6 25 60
N° 50 0.30 30.7 254.8 81.2 18.8 5 30
N° 100 0.15 19.4 274.2 87.4 12.6 0 10
Bandeja 39.6 313.8 100.0 0 - -
Masa Inicial 314.2 M.F. 3.24 %Pérdida 0.12
47
ENSAYO: GRANULOMETRÍA AGREGADO FINO
Norma: NTE INEN 696(ASTM-C136) Muestra N°: 3
Origen: Pifo Fecha: 02/04/2018
Elaborado: Chochos Eduardo & Jácome Iván
Designación
Tamiz Abertura Peso retenido (g) % % Límites
Especificados
# (mm) Parcial Acumulado Retenido Pasa Inferior Superior
3/8" 9.50 0 0 0 100 100 100
N° 4 4.75 0 0.0 0.0 100 95 100
N° 8 2.36 92.8 92.8 28.6 71.4 80 100
N° 16 1.18 85.1 177.9 54.8 45.2 50 85
N° 30 0.60 54.0 231.9 71.4 28.6 25 60
N° 50 0.30 30.6 262.5 80.8 19.2 5 30
N° 100 0.15 19.3 281.8 86.8 13.2 0 10
Bandeja 42.9 324.7 100.0 0 - -
Masa Inicial 325.6 M.F. 3.22 %Pérdida 0.27
Análisis: Se obtiene un módulo de finura promedio de 3.22. Se determina una curva que
ligeramente sobrepasa los límites, tendiendo al grueso en los tamices No. 16 y No. 8 y tendiendo
ligeramente al fino en el tamiz No. 100
48
ENSAYO: GRANULOMETRÍA AGREGADO FINO MÁRMOL
Norma: NTE INEN 696(ASTM-C136) Muestra N°: 1
Origen: Residuos de Mármol Fecha: 02/04/2018
Elaborado: Chochos Eduardo & Jácome Iván
Designación
Tamiz Abertura Peso retenido (g) % % Límites
Especificados
# (mm) Parcial Acumulado Retenido Pasa Inferior Superior
3/8" 9.50 0 0 0.00 100. 100 100
N° 4 4.75 0 0 0.00 100. 95 100
N° 8 2.36 16.7 16.7 5.20 94.8 80 100
N° 16 1.18 82.6 99.3 30.91 69.0 50 85
N° 30 0.60 50.7 150 46.69 53.3 25 60
N° 50 0.30 63.1 213.1 66.32 33.6 5 30
N° 100 0.15 43.3 256.4 79.80 20.2 0 10
Bandeja 64.9 321.3 100.0 0 - -
Masa Inicial 325.6 M. F. 2.29 %Pérdida 0.27
49
ENSAYO: GRANULOMETRÍA AGREGADO FINO MÁRMOL
Norma: NTE INEN 696(ASTM-C136) Muestra N°: 2
Origen: Residuos de Mármol Fecha: 02/04/2018
Elaborado: Chochos Eduardo & Jácome Iván
Designación
Tamiz Abertura Peso retenido (g) % % Límites
Especificados
# (mm) Parcial Acumulado Retenido Pasa Inferior Superior
3/8” 9.50 0 0 0.00 100. 100 100
N° 4 4.75 0.5 0 0.00 100. 95 100
N° 8 2.36 33.4 33.4 10.58 89.4 80 100
N° 16 1.18 87 120.4 38.13 61.8 50 85
N° 30 0.60 40.6 161 50.98 49.0 25 60
N° 50 0.30 45.9 206.9 65.52 34.4 5 30
N° 100 0.15 45.7 252.6 79.99 20.0 0 10
Bandeja 63.2 315.8 100.0 0 - -
Masa Inicial 316.5 M. F. 2.45 %Pérdida 0.22
50
ENSAYO: GRANULOMETRÍA AGREGADO FINO MÁRMOL
Norma: NTE INEN 696(ASTM-C136) Muestra N°: 3
Origen: Residuos de Mármol Fecha: 02/04/2018
Elaborado: Chochos Eduardo & Jácome Iván
Designación Abertura Peso retenido (g) % % Límites
# (mm) Parcial Acumulado Retenido Pasa Inferior Superior
3/8" 9.50 0 0 0.00 100. 100 100
N° 4 4.75 0 0 0.00 100. 95 100
N° 8 2.36 21.1 21.1 6.60 93.4 80 100
N° 16 1.18 74.8 95.9 30.02 69.9 50 85
N° 30 0.60 50.1 146 45.70 54.3 25 60
N° 50 0.30 53.8 199.8 62.54 37.4 5 30
N° 100 0.15 52.3 252.1 78.90 21.1 0 10
Bandeja 67.4 319.5 100.0 0 - -
Masa Inicial 320.3 M. F. 2.24 %Pérdida 0.25 - -
Análisis: se obtiene un módulo de finura promedio de 2.33 y se determina de la curva granulométrica
que el material tiende a los finos en el tamiz No. 50 y No. 100 puesto que la curva se sale de los
límites especificados en la Norma INEN 696. Esta tendencia a finos puede ocasionar poca adherencia
de la pasta de hormigón con los agregados y una capacidad de absorción un poco alta.
51
ENSAYO: PESO ESPECÍFICO Y CAPACIDAD DE ABSORCION AGREGADO FINO
Norma: NTE INEN 857(ASTM-C127)
Origen: Pifo
Elaborado: Chochos Eduardo & Jácome Iván
Muestra N°: 1
Fecha:17/08/2018
N° Descripción Cantidad Unidad Fórmula
1 Masa del picnómetro + arena en SSS 117.4 g. A
2 Masa del picnómetro 617.4 g. B
3 Masa de la arena SSS 618.2 g. c=a-b
4 Masa de picnómetro calibrado 919.7 g. D
5 Masa del picnómetro + arena SSS + agua 500.8 g. E
6 Volumen Desalojado 198.5 cm3 f=b+c-e
7 PESO ESPECÍFICO (SSS) 2.52 gr/cm3 c/f
N° Descripción Cantidad Unidad Fórmula
1 Masa en SSS 500.1 g. A
2 Masa seca al horno 490.8 g. B
3 CAPACIDAD DE ABSORCIÓN 1.89 % c=(a-b) /b
ENSAYO: PESO ESPECÍFICO Y CAPACIDAD DE ABSORCION AGREGADO FINO
Norma: NTE INEN 857(ASTM-C127) Muestra N°: 2
Origen: Pifo Fecha: 17/08/2018
Elaborado: Chochos Eduardo & Jácome Iván
N° Descripción Cantidad Unidad Fórmula
1 Masa del picnómetro + arena en SSS 117.4 g. A
2 Masa del picnómetro 617.4 g. B
3 Masa de la arena SSS 639.8 g. c=a-b
4 Masa de picnómetro calibrado 935.8 g. D
5 Masa del picnómetro + arena SSS + 522.4 g. E
6 Volumen Desalojado 204 cm3 f=b+c-e
7 PESO ESPECÍFICO (SSS) 2.56 gr/cm3 c/f
N° Descripción Cantidad Unidad Fórmula
1 Masa en SSS 501.4 g. A
2 Masa seca al horno 491.1 g. B
3 CAPACIDAD DE ABSORCIÓN 2.10 % c=(a-b) /b
52
ENSAYO: PESO ESPECÍFICO Y CAPACIDAD DE ABSORCION AGREGADO FINO
Norma: NTE INEN 857(ASTM-C127)
Origen: Pifo
Elaborado: Chochos Eduardo & Jácome Iván
Muestra N°: 3
Fecha: 17/08/2018
N° Descripción Cantidad Unidad Fórmula
1 Masa del picnómetro + arena en SSS 117.4 g. A
2 Masa del picnómetro 617.4 g. B
3 Masa de la arena SSS 612.8 g. c=a-b
4 Masa de picnómetro calibrado 918.6 g. D
5 Masa del picnómetro + arena SSS + 495.4 g. E
6 Volumen Desalojado 194.2 cm3 f=b+c-e
7 PESO ESPECÍFICO (SSS) 2.55 g/cm3 c/f
N° Descripción Cantidad Unidad Fórmula
1 Masa en SSS 501.0 g. A
2 Masa seca al horno 490.4 g. B
3 CAPACIDAD DE ABSORCIÓN 2.16 % c=(a-b) /b
Peso Específico Promedio = 2.54 g/cm3
Capacidad de absorción Promedio = 2.05 %
53
ENSAYO: PESO ESPECÍFICO Y CAPACIDAD DE ABSORCION AGREGADO
FINO DE MÁRMOL
Norma:
Origen:
Elaborado:
NTE INEN 857(ASTM-C127)
Residuos de Mármol
Chochos Eduardo & Jácome Iván
Muestra N°: 1
Fecha:02/08/2018
N° Descripción Cantidad Unidad Fórmula
1 Masa del picnómetro + arena en SSS 175.1 g. A
2 Masa del picnómetro 673.4 g. B
3 Masa de la arena SSS 597.9 g. c=a-b
4 Masa de picnómetro calibrado 925 g. D
5 Masa del picnómetro + arena SSS + agua 422.8 g. E
6 Volumen Desalojado 171.2 cm3 f=b+c-e
7 PESO ESPECÍFICO (SSS) 2.47 g/cm3 c/f
N° Descripción Cantidad Unidad Fórmula
1 Masa en SSS 467.8 g. A
2 Masa seca al horno 449.7 g. B
3 CAPACIDAD DE ABSORCIÓN 4.02 % c=(a-b) /b
54
ENSAYO: PESO ESPECÍFICO Y CAPACIDAD DE ABSORCION AGREGADO
FINO DE MÁRMOL
Norma: NTE INEN 857(ASTM-C127) Muestra N°: 2
Origen: Residuos de Mármol Fecha: 02/08/2018
Elaborado: Chochos Eduardo & Jácome Iván
N° Descripción Cantidad Unidad Fórmula
1 Masa del picnómetro + arena en SSS 175.1 g. A
2 Masa del picnómetro 673.4 g. B
3 Masa de la arena SSS 561 g. c=a-b
4 Masa de picnómetro calibrado 898.3 g. D
5 Masa del picnómetro + arena SSS + 385.9 g. E
6 Volumen Desalojado 161 cm3 f=b+c-e
7 PESO ESPECÍFICO (SSS) 2.40 g/cm3 c/f
N° Descripción Cantidad Unidad Fórmula
1 Masa en SSS 324.8 g. A
2 Masa seca al horno 307.6 g. B
3 CAPACIDAD DE ABSORCIÓN 5.59 % c=(a-b) /b
55
ENSAYO: PESO ESPECÍFICO Y CAPACIDAD DE ABSORCION AGREGADO
FINO DE MÁRMOL
Norma: NTE INEN 857(ASTM-C127) Muestra N°: 3
Origen: Residuos de Mármol Fecha: 02/08/2018
Elaborado: Chochos Eduardo & Jácome Iván
N° Descripción Cantidad Unidad Fórmula
1 Masa del picnómetro + arena en SSS 175.5 g. A
2 Masa del picnómetro 673.4 g. B
3 Masa de la arena SSS 638.6 g. c=a-b
4 Masa de picnómetro calibrado 947.2 g. D
5 Masa del picnómetro + arena SSS + agua 463.1 g. E
6 Volumen Desalojado 189.3 cm3 f=b+c-e
7 PESO ESPECÍFICO (SSS) 2.45 g/cm3 c/f
N° Descripción Cantidad Unidad Fórmula
1 Masa en SSS 429.5 g. A
2 Masa seca al horno 410.6 g. B
3 CAPACIDAD DE ABSORCIÓN 4.60 % c=(a-b) /b
Peso Específico Promedio = 2.44 g/cm3
Capacidad de absorción Promedio = 4.74 %
56
ENSAYO: MASA UNITARIA SUELTA Y COMPACTADA AGREGADO FINO
Norma: NTE INEN 858(ASTM-C136) Muestra N°: 1
Origen: Pifo Fecha:05/04/2018
Elaborado: Chochos Eduardo & Jácome Iván
MASA UNITARIA SUELTA
Masa del Recipiente Vacío Volumen del Recipiente
N° Valor Unidad N° Valor Unidad
1 639.8 G 1 1000 cm3
Masa del recipiente + Arena Masa de Arena Suelta
N° Valor Unidad N° Valor Unidad
1 2174.3 G 1 1534.5 G
2 2175.2 G 2 1535.4 G
3 2173.2 G 3 1533.4 G
Masa Promedio = 1535.0 g
Masa Unitaria suelta= 0.90 g/cm3
MASA UNITARIA COMPACTADA
Masa del Recipiente Vacío Volumen del Recipiente
N° Valor Unidad N° Valor Unidad
1 639.8 G 1 1000 cm3
Masa del recipiente + Arena Masa de Arena Compactada
N° Valor Unidad N° Valor Unidad
1 2337.2 G 1 1697.4 G
2 2338.1 G 2 1698.3 G
3 2337.3 G 3 1697.5 G
Masa Promedio = 1697.7 g
Masa Unitaria compactada= 1.06 g/cm3
57
MASA UNITARIA SUELTA Y COMPACTADA AGREGADO
ENSAYO: FINO DE MÁRMOL
Norma: NTE INEN 858(ASTM-C136) Muestra N°: 1
Origen: Residuos de Mármol Fecha: 05/04/2018
Elaborado: Chochos Eduardo & Jácome Iván
MASA UNITARIA SUELTA
Masa del Recipiente Vacío Volumen del Recipiente
N° Valor Unidad N° Valor Unidad
1 639.8 g 1 1000 cm3
Masa del recipiente + Arena Masa de Arena Suelta
N° Valor Unidad N° Valor Unidad
1 2695.0 g 1 2055.2 g
2 2693.9 g 2 2054.1 g
3 2696.0 g 3 2056.2 g
Masa Promedio = 2055.17 g
Masa Unitaria suelta= 1.42 g/cm3
MASA UNITARIA COMPACTADA
Masa del Recipiente Vacío Volumen del Recipiente
N° Valor Unidad N° Valor Unidad
1 639.8 G 1 1000 cm3
Masa del recipiente + Arena Masa de Arena Compactada
N° Valor Unidad N° Valor Unidad
1 2936.6 G 1 2296.8 g
2 2934.4 G 2 2294.6 g
3 2933.5 G 3 2293.7 g
Masa Promedio = 2295.03 g
Masa Unitaria compactada = 1.66 g/cm3
58
ENSAYO: GRANULOMETRÍA AGREGADO GRUESO
Norma: NTE INEN 696(ASTM-C136) Muestra N°: 1
Origen: Pifo Fecha: 02/04/2018
Elaborado: Chochos Eduardo & Jácome Iván
Designación
Tamiz
Abertura
Peso Retenido(g)
Porcentaje
Límites
Especificados
Plg (mm) Parcial Acumulado Retenido Pasa Inferior Superior
2" 50.00 0 0 0.0 100 100 100
1 1/2" 38.00 0.0 0.0 0.0 100.0 100 100
1" 25.00 0.0 0.0 0.0 100.0 100 100
3/4" 19.00 592.8 592.8 5.0 95.0 90 100
1/2" 12.50 4768.3 5361.1 45.5 54.5
3/8" 9.50 2487.5 7848.6 66.6 33.4 20 55
N°4 4.75 3158.4 11007.0 93.4 6.6 0 10
N°8 2.36 526.5 11533.5 97.9 2.1 0 5
Bandeja 250.4 11783.9 100.0 0.0 - -
Masa inicial 11819 M.F. 6.63 % Pérdida 0.297 - -
59
ENSAYO: GRANULOMETRÍA AGREGADO GRUESO
Norma: NTE INEN 696(ASTM-C136) Muestra N°: 2
Origen: Pifo Fecha: 02/04/2018
Elaborado: Chochos Eduardo & Jácome Iván
Designación
Tamiz
Abertura
Peso Retenido(g)
Porcentaje
Límites
Especificados
Plg (mm) Parcial Acumulado Retenido Pasa Inferior Superior
2" 50.00 0 0 0.0 100 100 100
1 1/2" 38.00 0.0 0.0 0.0 100.0 100 100
1" 25.00 0.0 0.0 0.0 100.0 100 100
3/4" 19.00 296.0 296.0 4.8 95.0 90 100
1/2" 12.50 2489.5 2785.5 45.4 54.5
3/8" 9.50 1290.4 4075.9 66.4 33.4 20 55
N°4 4.75 1662.1 5738.0 93.5 6.6 0 10
N°8 2.36 266.1 6004.1 97.8 2.1 0 5
Bandeja 132.1 6136.2 100.0 0.0 - -
Masa inicial 6150.1 M.F. 6.63 % Pérdida 0.226 - -
60
ENSAYO: GRANULOMETRÍA AGREGADO GRUESO MÁRMOL
Norma: NTE INEN 696(ASTM-C136) Muestra N°: 1
Origen: Residuos de Mármol Fecha: 02/04/2018
Elaborado: Chochos Eduardo & Jácome Iván
Designación
Tamiz
Abertura
Peso Retenido(g)
Porcentaje
Límites
Especificados
Plg (mm) Parcial Acumulado Retenido Pasa Inferior Superior
2" 50.00 0 0 0.0 100 100 100
1 1/2" 38.00 0.0 0.0 0.0 100.0 100 100
1" 25.00 0.0 0.0 0.0 100.0 100 100
3/4" 19.00 57.7 57.7 2.55 97.45 90 100
1/2" 12.50 947.5 1032.2 45.61 54.39
3/8" 9.50 461.5 1493.7 66.00 34.00 20 55
N°4 4.75 692.8 2186.5 96.61 3.39 0 10
N°8 2.36 68.1 2254.6 99.62 0.38 0 5
Bandeja 8.7 2263.3 100.0 0.00 - -
Masa inicial 2265.7 M.F. 6.65 % Pérdida 0.11 - -
61
ENSAYO: GRANULOMETRÍA AGREGADO GRUESO MÁRMOL
Norma: NTE INEN 696(ASTM-C136) Muestra N°: 2
Origen: Residuos de Mármol Fecha: 02/04/2018
Elaborado: Chochos Eduardo & Jácome Iván
Designación
Tamiz
Abertura
Peso Retenido(g)
Porcentaje
Límites
Especificados
Plg (mm) Parcial Acumulado Retenido Pasa Inferior Superior
2" 50.00 0 0 0.0 100 100 100
1 1/2" 38.00 0.0 0.0 0.0 100.0 100 100
1" 25.00 0.0 0.0 0.0 100.0 100 100
3/4" 19.00 15.7 15.7 0.72 99.28 90 100
1/2" 12.50 828.4 844.1 38.84 61.16
3/8" 9.50 521.6 1365.7 62.84 37.16 20 55
N°4 4.75 731.9 2097.6 96.51 3.49 0 10
N°8 2.36 65.2 2162.8 99.51 0.49 0 5
Bandeja 10.6 2173.4 100.00 0.00 - -
Masa inicial 2176.9 M.F. 6.60 % Pérdida 0.16 - -
62
ENSAYO: PESO ESPECÍFICO CAPACIDAD DE ABSORCION AGREGADO
GRUESO
Norma: NTE INEN 857(ASTM-C127) Muestra N°: 1
Origen: Pifo Fecha: 05/04/2018
Elaborado: Chochos Eduardo & Jácome Iván
N° Descripción Cantidad Unidad Fórmula
1 Masa del agregado en estado SSS 4205.9 g. A
2 Masa del agregado sumergido en agua 2606.6 g. B
3 Volumen desplazado 1599.3 g. c=a-b
4 PESO ESPECÍFICO (SSS) 2.63 g/cm3 d=a/c
N° Descripción Cantidad Unidad Fórmula
1 Masa en SSS 4205.9 g. A
2 Masa seca al horno 4131.9 g. B
3 CAPACIDAD DE ABSORCIÓN 1.79 % c=(a-b) /b
63
ENSAYO: PESO ESPECÍFICO CAPACIDAD DE ABSORCION AGREGADO GRUESO
Norma: NTE INEN 857(ASTM-C127) Muestra N°: 2
Origen: Pifo Fecha: 05/04/2018
Elaborado: Chochos Eduardo & Jácome Iván
N° Descripción Cantidad Unidad Fórmula
1 Masa del agregado en estado SSS 4176.1 g. A
2 Masa del agregado sumergido en agua 2622.6 g. B
3 Volumen desplazado 1553.5 g. c=a-b
4 PESO ESPECÍFICO (SSS) 2.69 gr/cm d=a/c
N° Descripción Cantidad Unidad Fórmula
1 Masa en SSS 4176.1 g. A
2 Masa seca al horno 4101.1 g. B
3 CAPACIDAD DE ABSORCIÓN 1.83 % c=(a-b) /b
Peso Específico Promedio = 2.66 g/cm3
Capacidad de absorción Promedio = 1.81 %
64
ENSAYO: PESO ESPECÍFICO CAPACIDAD DE ABSORCION AGREGADO GRUESO
DE MÁRMOL
Norma: NTE INEN 857(ASTM-C131) Muestra N°: 1
Origen: Residuos de Mármol Fecha: 05/04/2018
Elaborado: Chochos Eduardo & Jácome Iván
N° Descripción Cantidad Unidad Fórmula
1 Masa del agregado en estado SSS 2800.8 g. A
2 Masa del agregado sumergido en agua 1719.8 g. B
3 Volumen desplazado 1081 g. c=a-b
4 PESO ESPECÍFICO (SSS) 2.59 g/cm3 d=a/c
N° Descripción Cantidad Unidad Fórmula
1 Masa en SSS 2800.8 g. A
2 Masa seca al horno 2743.3 g. B
3 CAPACIDAD DE ABSORCIÓN 2.10 % c=(a-b) /b
65
ENSAYO: PESO ESPECÍFICO CAPACIDAD DE ABSORCION AGREGADO GRUESO
DE MÁRMOL
Norma: NTE INEN 857(ASTM-C127) Muestra N°: 2
Origen: Residuos de Mármol Fecha: 05/04/2018
Elaborado: Chochos Eduardo & Jácome Iván
N° Descripción Cantidad Unidad Fórmula
1 Masa del agregado en estado SSS 2703..7 g. A
2 Masa del agregado sumergido en agua 1655.4 g. B
3 Volumen desplazado 1048.3 g. c=a-b
4 PESO ESPECÍFICO (SSS) 2.58 g/cm3 d=a/c
N° Descripción Cantidad Unidad Fórmula
1 Masa en SSS 2703.7 g. A
2 Masa seca al horno 2646 g. B
3 CAPACIDAD DE ABSORCIÓN 2.18 % c=(a-b) /b
Peso Específico Promedio = 2.59 g/cm3
Capacidad de absorción Promedio = 2.14 %
66
ENSAYO: ABRASIÓN AGREGADO GRUESO
Norma: INEN 860 (ASTM-C131) Muestra N°: 1
Origen: Pifo Fecha: 22/08/2018
Elaborado: Chochos Eduardo & Jácome Iván
GRADACION TIPO B TMN: ¾”
NUMERO DESCRIPCIÓN U CANTIDAD FORMULA
1 Masa Inicial g 5886.90 a
2 Retenido en el tamiz No. 12 después de
100 revoluciones
g
5640.60
b
3 Pérdida después de 100 revoluciones g 246.30 c=a-b
4 Pérdida después de 100 revoluciones % 4.18 d=c/a*100
5 Retenido en el tamiz No. 12 después de
500 revoluciones
4642.5 e
6 Pérdida después de 500 revoluciones g 1244.4 f=a-e
7 Pérdida después de 500 revoluciones % 21.1 g=f/a*100
8 COEFICIENTE DE UNIFORMIDAD - 0.20 h=d/g
ENSAYO: ABRASIÓN AGREGADO GRUESO
Norma: NTE INEN 860 (ASTM-C131) Muestra N°: 2
Origen: Pifo Fecha: 22/08/2018
Elaborado : Chochos Eduardo & Jácome Iván
GRADACION TIPO B TMN: ¾”
NUMER DESCRIPCIÓN UNIDA CANTIDA FORMUL
1 Masa Inicial g 5851.5 a
2 Retenido en el tamiz No. 12
después de 100 revoluciones
g 5595.2 b
3 Pérdida después de 100 revoluciones g 256.3 c=a-b
4 Pérdida después de 100 revoluciones % 4.38 d=c/a*100
5 Retenido en el tamiz No. 12 después
de 500 revoluciones
g 4605.8 e
6 Pérdida después de 500 revoluciones g 1245.7 f=a-e
7 Pérdida después de 500 revoluciones % 21.3 g=f/a*100
8 C.U. - 0.21 h=d/g
Pérdida Promedio después de 500 revoluciones= 21.2 %
Coeficiente de Uniformidad promedio = 0.21
67
ENSAYO: ABRASIÓN AGREGADO GRUESO DE MARMOL
Norma:
INEN 860(ASTM-C131)
Muestra N°: 1
Origen:
Residuos de mármol
Fecha:22/08/2018
Elaborado:
Chochos Eduardo & Jácome Iván
GRADACION TIPO B TMN: ½”
NUMERO DESCRIPCIÓN UNIDAD CANTIDAD FORMULA
1 Masa Inicial g 5008.4 a
2 Retenido en el tamiz No. 12 después de
100 revoluciones
g 4756.4 b
3 Pérdida después de 100 revoluciones g 252.0 c=a-b
4 Pérdida después de 100 revoluciones % 5.03 d=c/a*100
5 Retenido en el tamiz No. 12 después de
500 revoluciones
g 3840.9 e
6 Pérdida después de 500 revoluciones g 1167.5 f=a-e
7 Pérdida después de 500 revoluciones % 23.3 g=f/a*100
8 COEFICIENTE DE UNIFORMIDAD - 0.22 h=d/g
ENSAYO ABRASIÓN AGREGADO GRUESO
Norma: NTE INEN 860 (ASTM-C131) Muestra N°: 2
Origen: Pifo Fecha: 22/08/2018
Elaborado: Chochos Eduardo & Jácome Iván
GRADACION TIPO B TMN: ½”
NUMER DESCRIPCIÓN U CANTIDAD FORMULA
1 Masa Inicial g 5004.1 a
2 Retenido en el tamiz No. 12 después de g 4789.3 b
3 Pérdida después de 100 revoluciones g 214.8 c=a-b
4 Pérdida después de 100 revoluciones % 4.29 d=c/a*100
5 Retenido en el tamiz No. 12 después
de 500 revoluciones
g 3981.2 e
6 Pérdida después de 500 revoluciones g 1022.9 f=a-e
7 Pérdida después de 500 revoluciones % 20.4 g=f/a*100
8 C.U. - 0.21 h=d/g
Pérdida Promedio después de 500 revoluciones= 21.85 %
Coeficiente de Uniformidad promedio = 0.22
68
ENSAYO: MASA UNITARIA SUELTA Y COMPACTADA AGREGADO GRUESO
Norma: NTE INEN 858(ASTM-C136) Muestra N°: 1
Origen: Pifo Fecha: 22/08/2018
Elaborado: Chochos Eduardo & Jácome Iván
MASA UNITARIA SUELTA
Masa del Recipiente Vacío Volumen del Recipiente
N° Valor Unidad N° Valor Unidad
1 3362.8 g 1 7160 cm3
Masa del recipiente + Ripio Masa de Ripio
N° Valor Unidad N° Valor Unidad
1 16463 g 1 13100 g
2 16413 g 2 13050 g
3 16313 g 3 12950 g
Masa Promedio = 13033.3g
Masa Unitaria suelta= 1.35 g/cm3
MASA UNITARIA COMPACTADA
Masa del Recipiente Vacío Volumen del Recipiente
N° Valor Unidad N° Valor Unidad
1 3362.8 g 1 7160 cm3
Masa del Recipiente + Ripio Masa de Ripio Compactado
N° Valor Unidad N° Valor Unidad
1 17613 g 1 14250 g
2 17613 g 2 14250 g
3 17613 g 3 14250 g
Masa Promedio = 14250 g
Masa Unitaria compactada= 1.99 g/cm3
69
ENSAYO: MASA UNITARIA SUELTA Y COMPACTADA AGREGADO GRUESO DE
MÁRMOL
Norma: NTE INEN 858(ASTM-C136) Muestra N°: 1
Origen: Residuos de Mármol Fecha: 22/08/2018
Elaborado: Chochos Eduardo & Jácome Iván
MASA UNITARIA APARENTE SUELTA
Masa del Recipiente Vacío Volumen del Recipiente
N° Valor Unidad N° Valor Unidad
1 3362.8 g 1 7160 cm3
Masa del recipiente + Ripio Masa de Ripio
N° Valor Unidad N° Valor Unidad
1 16263 g 1 12900 G
2 16263 g 2 12900 G
3 16163 g 3 12800 G
Masa Promedio = 12866.7 g
Masa Unitaria suelta= 1.33 g/cm3
MASA UNITARIA COMPACTADA
Masa del Recipiente Vacío Volumen del Recipiente
N° Valor Unidad N° Valor Unidad
1 3362.8 g 1 7160 cm3
Masa del recipiente + ripio Masa de Ripio
N° Valor Unidad N° Valor Unidad
1 17162.8 g 1 13800 g
2 17212.8 g 2 13850 g
3 17212.8 g 3 13850 g
Masa Promedio = 13833.3 g
Masa Unitaria compactada = 1.93 g/cm3
70
ENSAYO: MASA UNITARIA ÓPTIMA
Norma: NTE INEN 158 (ASTM-C188) Muestra N°: 1
Origen: Pifo Fecha:23/08/2018
Elaborado: Chochos Eduardo & Jácome Iván
Masa del Recipiente: 3.35 kg Volumen del Recipiente:7.16 dm3
Mezcla (%)
Masa (kg)
Añadir
arena (kg)
Masa del
Recipiente +
Mezcla (kg)
Masa
de la
Mezcla
(kg)
Masa
Unitaria
(kg/dm3) Ripio Arena Ripio Arena
100 0 20 0 0
90 10 20 2.22 2.22 15 11.65 1.627
80 20 20 5.00 2.78 15.45 12.1 1.690
75 25 20 6.67 1.67 16.2 12.85 1.795
65 35 20 10.77 4.10 16.2 12.85 1.795
60 40 20 13.33 2.56 16.6 13.25 1.851
55 45 20 16.36 3.03 16.5 13.15 1.837
Análisis: En la gráfica de Masa Unitaria óptima se muestra que la masa unitaria máxima obtenida es de
1.85 g/cm3, mientras que la Masa unitaria óptima es de 1.794 g/cm3 correspondiente a una combinación
de 35% de arena y 65% de ripio. Esta última masa unitaria es la que se utiliza para el diseño de la mezcla
puesto que se espera que los vacíos de la mezcla sean ocupados por pasta.
71
ENSAYO: DENSIDAD ABSOLUTA DEL CEMENTO
Norma: NTE INEN 156 (ASTM-C188) Muestra N°: 1
Marca Chimborazo Fecha:06/06/2018
Tipo IP (Puzolánico)
Temperatura: 25 °C Humedad Relativa: 54%
Descripción Cantidad
Unidad
Fórmula
Lectura inicial del Frasco de Le Chatelier + Gasolina
0.70
cm3
A
Masa del Frasco Le Chatelier+ Gasolina
299.8
g
B
Lectura final del Frasco de Le
Chatelier +Gasolina + Cemento
22.90
cm3
C
Masa del Frasco Le Chatelier
+ Gasolina + Cemento
363.21
g
D
Densidad
2.86
g/cm3
(d-b) /(c-a)
ENSAYO: DENSIDAD ABSOLUTA DEL CEMENTO
Norma: NTE INEN 156 (ASTM-C188) Muestra N°: 1
Marca Chimborazo Fecha:06/06/2018
Tipo IP (Puzolánico)
Temperatura: 25 °C Humedad Relativa: 54%
Descripción Cantidad Unidad Fórmula
Lectura inicial del Frasco de Le Chatelier + Gasolina
0.40
cm3
a
Masa del Frasco Le Chatelier + Gasolina
305.1
g
b
Lectura final del Frasco de Le Chatelier +Gasolina +
Cemento
22.50
cm3
c
Masa del Frasco Le Chatelier + Gasolina + Cemento
368.3
G
d
Densidad 2.86 g/cm3 (d-b) /(c-a)
72
Resumen de Resultados Obtenidos
En la siguiente tabla se muestran los resultados obtenidos de la caracterización de los
agregados procedentes de Pifo y los elaborados a partir de residuos de mármol.
Tabla N° 13 Cantidad de Pasta en función del asentamiento
ENSAYO PIFO MÁRMOL
Colorimetría
Color obtenido en el ensayo 1 1
Granulometría
Módulo de Finura Arena 3.22 2.33
Módulo de Finura Ripio 6.63 6.63
Peso Específico y Capacidad de Absorción
Peso Específico de la Arena (g/cm3) 2.54 2.44
Peso Específico del Ripio (g/cm3) 2.66 2.59
Capacidad de absorción de la Arena (%) 2.05 4.74
Capacidad de absorción del Ripio (%) 1.81 2.14
Masa Unitaria Suelta y Compactada
Masa Unitaria Suelta de la Arena (g/cm3) 0.9 1.42
Masa Unitaria Compactada de la Arena
(g/cm3)
1.06 1.66
Masa Unitaria del Ripio (g/cm3) 1.35 1.33
Masa Unitaria Compactada del Ripio (g/cm3) 1.99 1.93
Masa Unitaria Optima (g/cm3) 1.79 -
Porcentaje de Arena (%) 35 -
Porcentaje de Ripio (%) 65 -
Abrasión
Coeficiente de Uniformidad 0.21 0.22
Desgaste a las 400 revoluciones (%) 21.2 21.85
Fuente: Autores, 2018
DISEÑO DE MEZCLAS
El diseño de mezclas se lo realizó mediante el método de densidad óptima, método empírico
desarrollado en el laboratorio de Ensayo de Materiales en la Universidad Central del Ecuador.
El objetivo de este diseño es obtener hormigones comparables a los convencionales de f’c=
21MPa. Se realizaron en total 7 diseños diferentes de mezcla las cuales se las denominó de
la siguiente manera:
73
PIFO: Mezcla Patrón con agregados naturales de Pifo.
RM25: Mezcla con sustitución del 25% con ripio de mármol.
RM75: Mezcla con sustitución del 75% con ripio de mármol
AM25: Mezcla con sustitución del 25% con arena de mármol.
AM75: Mezcla con sustitución del 75% con arena de mármol
RAM25: Mezcla con sustitución del 25% con ripio y arena de mármol
RAM75: Mezcla con sustitución del 75% con ripio y arena de mármol.
Puesto que se va a combinar dos agregados de diferente procedencia como lo son los
agregados fino y grueso de Pifo con los agregados fino y grueso de residuos de mármol en
diferentes porcentajes, es necesario introducir al método datos de caracterización producto de
la ponderación entre el agregado de Pifo y el agregado de mármol, dicha ponderación se la
realiza en función del porcentaje de sustitución. Para el diseño de la mezcla se utiliza la
siguiente nomenclatura:
Dopt: Densidad Óptima de los agregados
%Ripio: Proporción de ripio correspondiente a la densidad óptima
%Arena: Proporción de arena correspondiente a la densidad óptima
Dc: Densidad del Cemento
w/c: Relación agua cemento
DsssAP: Densidad en estado saturado superficie seca de la arena de Pifo
DsssAM: Densidad en estado saturado superficie seca de la arena de mármol
DsssA: Densidad Ponderada en estado saturado superficie seca de la arena
DsssRP: Densidad en estado saturado superficie seca del ripio de Pifo
DsssRM: Densidad en estado saturado superficie seca del ripio de mármol
DsssR: Densidad Ponderada en estado saturado superficie seca del ripio
%absAP: Capacidad de Absorción de la arena de Pifo
74
%absA: Capacidad de Absorción Ponderada de la arena
%absRP: Capacidad de Absorción del ripio de Pifo
%absR: Capacidad de Absorción Ponderada del ripio
%H20A: Contenido de humedad de la arena
%H20R: Contenido de humedad del ripio
DRM: Densidad real de la mezcla
%OV: Porcentaje Óptimo de vacíos
CP: Cantidad de Pasta
C: Cantidad de cemento
w: Cantidad de agua
A: Cantidad de arena
R: Cantidad de ripio
Encofrados Utilizados y número de especímenes a fabricarse
El tipo de encofrado utilizado es el de plástico, este encofrado cumple con la norma ASTM
C131, sus dimensiones internas son 100 mm de diámetro y 200 mm de altura.
Se escogió realizar probetas de 100 x 200 puesto que el tamaño máximo nominal del agregado
grueso es de ¾ de pulgada y dicho tamaño no sobrepasa la cuarta parte de la base del cilindro.
El Código ACI 318-08 establece que los resultados de resistencia a la compresión f’c deben
ser promediados de mínimo 2 probetas de 150mm x 300 mm o de 3 probetas de 100mm x
200mm por lo que el número de probetas a fabricarse son 3 por cada edad ya que si un valor
obtenido es dudoso se lo puede descartar.
75
MEZCLAS DE PRUEBA
Las mezclas de prueba nos ayudan a observar las propiedades de la mezcla en estado fresco
y realizar las respectivas correcciones, en caso de necesitarlas, a la dosificación, además al
ensayar a compresión las probetas a edades de 1 y 7 días se obtendrán resultados de la
resistencia que tendrá el hormigón ya que a los 7 días de edad el hormigón alcanza una resistencia
aproximada del 65% de su resistencia máxima. Para las mezclas definitivas se ensayan a 1,3,7,
28 y 56 días de edad como establece la norma INEN 1573 y la ASTM C39.
El diseño se lo realizó en 2 etapas:
PRIMERA ETAPA
A partir de la caracterización de los materiales se procede a seguir la metodología de cálculo
que plantea el método de Densidad Óptima, teniendo como punto de partida el ensayo de densidad
óptima realizado en los agregados de Pifo. Se procede a realizar la primera mezcla de prueba
denominada RAM25(I) a continuación se muestra el procedimiento que se siguió para el diseño
de esta la primera mezcla de prueba que servirá como mezcla tipo para las demás mezclas.
Se establece la resistencia de diseño requerida la cual garantiza que la resistencia obtenida
supere a la resistencia especificada. Para determinar este dato existe una tabla propuesta por la
NEC-2015 La cual se muestra a continuación.
Tabla N° 14 Requisitos de resistencia a la compresión cuando no se disponen de datos
estadísticos
Resistencia
especificada
f'c (MPa)
Resistencia media
requerida
f'cr (MPa)
< 21 f'c + 7.0
21≤ f'c ≤ 35 f'c + 8.5
> 35 1.10f'c + 5.0
Fuente: Norma Ecuatoriana de la Construcción, 2015
Debido a las características y propiedades obtenidas en la caracterización de los agregados
76
procedentes de Pifo se los puede utilizar para la producción de Hormigón convencional, se optó
por seleccionar una resistencia requerida de 25 MPa.
Con este valor de 25 MPa se procede a seleccionar la relación agua cemento de una tabla
empírica dada por el Método de Densidad Óptima.
Tabla N° 15 Resistencia a la compresión basada en la relación agua/cemento
Resistencia probable a los
28 días (MPa)
Relación a/c
45 0.37
42 0.40
40 0.42
35 0.47
32 0.49
30 0.50
28 0.52
25 0.56
24 0.57
21 0.58
18 0.62
15 0.70 Fuente: Laboratorio de Ensayo de Materiales UCE
Datos de Partida:
Mezcla RAM25
%AP=0.75
%AM=0.25
%RP=0.75
%RM=0.25
Dopt=1.795 g/cm2
Densidad Cemento=2.86 g/cm2
a/c=0.56
Proporciones de Densidad Óptima de los Agregados
%ARENA = 35% %RIPIO = 65%
77
Obtención de las cantidades ponderadas
Densidad Ponderada en Estado SSS de la Arena
Densidad Ponderada en Estado SSS del Ripio
Capacidad de Absorción Ponderada de la Arena
Capacidad de Absorción Ponderada del Ripio
Cálculo de la densidad real de la mezcla.
78
Cálculo del porcentaje óptimo de vacíos de la mezcla
Cálculo de la cantidad de pasta
La cantidad de pasta está en función del asentamiento de diseño y las diferentes ecuaciones
para su cálculo se muestra en la siguiente tabla.
Tabla N° 16 Calculo cantidad de pasta
Asentamiento(cm) Cantidad de pasta
0 – 3 %OV + 2% + 3%(%OV)
3 – 6 %OV + 2% + 6%(%OV)
6 – 9 %OV + 2% + 8%(%OV)
9 – 12 %OV + 2% + 11%(%OV)
12 – 15 %OV + 2% + 13%(%OV)
FUENTE: GARZÓN, Seminario de Investigación sobre el módulo de elasticidad del hormigón, 2010
Se escoge un asentamiento de 12 cm a 15 cm puesto que se busca que el hormigón sea fluido
para poder vaciar el hormigón mediante bombeo para su uso en elementos estructurales como
columnas y vigas
Cálculo de la cantidad de cemento
79
Cálculo de la cantidad de agua
Cálculo de la cantidad de arena
Cálculo de la cantidad de ripio
Resumen de Cantidad de materiales y Dosificación por m3 de hormigón
Materiales (Kg) Dosificación
W 227.06 0.56
C 405.47 1.00
A 555.58 2.67
R 1083.28 1.37
Dosificación para Mezclas de Prueba.
N° cilindros: 6 u
Peso Cilindro: 4.2 kg
80
Peso total: 32.76 kg
Material Peso (Kg) Dosificación
Cemento 5.85 1.00
Agua 3.27 0.56
Ripio 15.62 2.67
Arena 8.01 1.37
Puesto que los agregados van a estar expuestos al medio ambiente contendrán humedades
que pueden aumentar o subir de acuerdo con el clima o la hora al ser utilizados en la mezcla
por lo que es necesario corregir la mezcla con los contenidos de humedad reales y la capacidad
de absorción de los agregados.
Para el contenido de humedad se combinó ambos materiales de Pifo y de mármol en sus
respectivos porcentajes de sustitución y se determinó la humedad de dicha mezcla de agregados.
En este caso se combinó 25% de arena de mármol con 75% de arena de Pifo y 25% de ripio
de mármol con 75% de ripio de Pifo.
Contenidos de Humedad determinados
H2OArena =0.24 %
H2ORipio =0.08 %
Corrección del agregado fino
Corrección de agua de agregado fino
81
Corrección de agregado grueso
Corrección de agua agregado grueso
Corrección de agua de amasado
w = (Agua grueso Agua fino) + masa de agua
w = (0.19+0.27) + 3.27
w= 3.75 Kg
Dosificación Corregida
Material Peso (Kg) Dosificación Cabs CH20 Corrección Dosificación
Cemento 5.85 1.00 5.85 1.00
Agua 3.27 0.56 3.75 0.64
Ripio 15.62 2.67 1.89 0.08 15.35 2.62
Arena 8.01 1.37 2.72 0.24 7.82 1.34
Se procede a ejecutar la mezcla y se observa segregación del hormigón ya que no tiene
cohesión y tiene una apariencia muy seca y muy poco trabajable. Al realizar el ensayo de
asentamiento la mezcla se corta por lo que no se pudo medir el asentamiento.
82
Figura 37 Mezcla de Prueba
Figura 37. Mezcla de Prueba
Fuente: Autores, 2018
Es necesario corregir el diseño por lo que se procede a variar la proporción de finos y
gruesos, obtenidos del ensayo de densidad óptima, manteniendo constante la cantidad de
cemento. Para realizar esta corrección sin que se vea afectada la cantidad de cemento calculada
por m3 de hormigón, se recalcula el diseño jugando con la densidad óptima hasta que se obtenga
la misma cantidad de cemento 405.47 Kg, es decir se lo realiza por iteraciones. Dicha iteración
se la realizó con La función objetivo de la hoja de cálculo de Excel.
Se aumenta la proporción de finos y se disminuye la proporción de gruesos a continuación
se muestra un resumen de esta segunda Mezcla de prueba denominada RAM25(II)
Datos.
MEZCLA RAM25(II)
f’c = 21 MPa
f’cr = 25MPa
a/c = 0.56
As= 12-15 cm
DsssA=2.52 g/cm3
DsssR=2.64 g/cm3
DCemento=2.86 g/cm3
%ARENA=45%
%RIPIO=55%
Dopt=1.786 g/cm3
83
Dosificación obtenida por m3 de hormigón:
Cantidad de Materiales Dosificación
Cemento 405.47 kg 1
Agua 227.06 kg 0.56
Ripio 916.63 kg 2.26
Arena 714.32 kg 1.76
Dosificación corregida para 6 probetas de hormigón
Especímenes de Prueba
N° cilindros 6 u
Peso Cilindro 4.2 kg
Peso total 30.24 kg
Material Peso (Kg) Dosificación Cabs CH20 Corrección Dosificación
Cemento 5.42 1.00 5.42 1.00
Agua 3.03 0.56 3.48 0.64
Ripio 12.25 2.26 1.89 0.08 12.03 2.22
Arena 9.54 1.76 2.72 0.24 9.31 1.72
El Asentamiento medido fue de 12.5 cm, la mezcla se hizo más cohesiva y trabajable que la
primera mezcla de prueba RAM25(I).
Figura 38 Asentamiento de Mezcla
Figura 38. Asentamiento de Mezcla
Fuente: Autores, 2018
84
Para poder comparar esta primera mezcla de prueba con la mezcla patrón de Pifo se procedió a
realizar el diseño de la mezcla con agregados de Pifo sin ninguna sustitución por mármol. Los
datos de entrada, así como la dosificación obtenida se muestran a continuación
Datos.
MEZCLA PIFO(I)
f’c = 21 MPa
f’cr = 25MPa
a/c = 0.56
As= 12-15 cm
DsssA=2.54 g/cm3
DsssR=2.66 g/cm3
DCemento=2.86 g/cm3
%ARENA=45%
%RIPIO=55%
Dopt=1.786 g/cm3
Dosificación obtenida por m3 de hormigón
Cantidad de Materiales Dosificación
Cemento 412.52 Kg 1
Agua 231.02 Kg 0.56
Ripio 913.66 Kg 2.21
Arena 714.08 Kg 1.73
Dosificación corregida para 6 probetas de hormigón
Especímenes de Prueba
N° cilindros 6 U
Peso Cilindro 4.2 Kg
Peso total 30.24 Kg
Material Peso (Kg) Dosificación Cabs CH20 Corrección Dosificación
Cemento 5.49 1.00 5.49 1.00
Agua 3.08 0.56 3.34 0.61
Ripio 12.16 2.21 1.81 0.03 11.95 2.18
Arena 9.51 1.73 2.05 1.53 9.46 1.72
85
Figura 39 Asentamiento de mezcla
El Asentamiento medido fue de 8 cm, la mezcla se mostró cohesiva y relativamente
trabajable sin embargo el asentamiento obtenido es menor al asentamiento de diseño por lo que
es necesario corregir la proporción de los agregados.
Figura 39. Asentamiento de mezcla
Fuente: Autores, 2018
Puesto que esta mezcla PIFO(I) tiene diferentes propiedades a la combinada con mármol
RAM25, se obtiene del diseño una cantidad de cemento diferente de 412.52 Kg por metro
cúbico de hormigón.
Con estas primeras mezclas de prueba se optó por ajustar los parámetros de tal manera que
se pueda comparar todas las mezclas tomando como un parámetro común la cantidad de cemento.
Puesto que se han obtenido con las Mezclas de prueba RAM25(I) y RAM25(II) cantidades de
cemento de 405.47 Kg/m3 de hormigón y para la mezcla de Prueba PIFO (I) una cantidad de
cemento de 412.53 Kg/m3 de hormigón, se establece que las siguientes mezclas tendrán una
cantidad constante de 405.47 Kg/m3. Se eligió la cantidad más baja de cemento puesto que lo
que se busca es obtener un hormigón de 21 MPa al más bajo costo.
Se plantea realizar una segunda mezcla de prueba Denominada PIFO (II) puesto que el
asentamiento obtenido es menor al de diseño por lo que se aumenta la proporción de finos y se
reduce la proporción de gruesos manteniendo constante la cantidad de cemento en 405.47 y
variando la densidad óptima.
86
N° cilindros 6 U
Peso Cilindro 4.2 Kg
Peso total 30.24 Kg
Datos.
MEZCLA PIFO(II)
f’c = 21 MPa
f’cr = 25MPa
a/c = 0.56
As= 12-15 cm
DsssA=2.54 g/cm3
DsssR=2.66 g/cm3
DCemento=2.86 g/cm3
%ARENA=50%
%RIPIO=50%
Dopt=1.797 g/cm3
Dosificación obtenida por m3 de hormigón
Cantidad de Materiales Dosificación
Cemento 405.47 kg 1.00
Agua 227.06 kg 0.56
Ripio 839.13 kg 2.07
Arena 801.58 kg 1.98
Dosificación corregida para 6 probetas de hormigón
Especímenes de Prueba
Material Peso (Kg) Dosificación Cabs CH20 Corrección Dosificación
Cemento 5.39 1.00 5.39 1.00
Agua 3.02 0.56 3.27 0.61
Ripio 11.16 2.07 1.81 0.03 10.97 2.03
Arena 10.66 1.98 2.05 1.53 10.61 1.97
El Asentamiento medido fue de 10 cm mostrándose una mayor trabajabilidad.
87
N° cilindros 6 U
Peso Cilindro 4.2 Kg
Peso total 30.24 Kg
SEGUNDA ETAPA
Una vez establecido como parámetro constante la cantidad de cemento en la primera etapa,
y como datos variables la densidad óptima y proporciones de agregado grueso y fino, se
procedió a realizar las mezclas de Prueba para los diseños restantes: AM25, RM25 y RAM75
Datos.
MEZCLA DE PRUEBA AM25(I)
f’c = 21 MPa
f’cr = 25MPa
a/c = 0.56
As= 12-15 cm
DsssA=2.52 g/cm3
DsssR=2.66 g/cm3
DCemento=2.86 g/cm3
%ARENA=45%
%RIPIO=55%
Dopt=1.793 g/cm3
Dosificación obtenida por m3 de hormigón
Cantidad de Materiales Dosificación
Cemento 405.47 Kg 1
Agua 227.06 Kg 0.56
Ripio 923.05 Kg 2.28
Arena 714.32 Kg 1.76
Dosificación corregida para 6 probetas de hormigón
Especímenes de Prueba
Material Peso (Kg) Dosificación Cabs CH20 Corrección Dosificación
Cemento 5.40 1.00 5.40 1.00
Agua 3.02 0.56 3.37 0.62
Ripio 12.30 2.28 1.81 0.07 12.09 2.24
Arena 9.52 1.76 2.72 1.30 9.38 1.74
88
Datos.
MEZCLA DE PRUEBA RM25
f’c = 21 MPa
f’cr = 25MPa
a/c = 0.56
As= 12-15 cm
DsssA=2.54 g/cm3
DsssR=2.64 g/cm3
DCemento=2.86 g/cm3
%ARENA=50%
%RIPIO=50%
Dopt=1.791 g/cm3
Dosificación obtenida por m3 de hormigón
Cantidad de Materiales Dosificación
Cemento 405.47 kg 1
Agua 227.06 kg 0.56
Ripio 833.29 kg 2.06
Arena 801.58 kg 1.98
Dosificación corregida para 6 probetas de hormigón
Especímenes de Prueba
N° cilindros 6 U
Peso Cilindro 4.2 Kg
Peso total 30.24 Kg
Material Peso
(Kg)
Dosificación
Cabs
CH20
Corrección
Dosificación
Cemento 5.40 1.00 5.41 1.00
Agua 3.02 0.56 3.42 0.63
Ripio 11.11 2.06 1.89 0.01 10.91 2.02
Arena 10.69 1.98 2.05 0.24 10.50 1.94
89
Datos.
MEZCLA DE PRUEBA RAM75
f’c = 21 MPa
f’cr = 25MPa
a/c = 0.56
As= 12-15 cm
DsssA=2.47 g/cm3
DsssR=2.60 g/cm3
DCemento=2.86 g/cm3
%ARENA=45%
%RIPIO=55%
Dopt=1.757 g/cm3
Dosificación obtenida por m3 de hormigón
Cantidad de Materiales Dosificación
Cemento 405.47 Kg 1
Agua 227.06 Kg 0.56
Ripio 903.78 Kg 2.23
Arena 700.12 Kg 1.73
Dosificación corregida para 6 probetas de hormigón
Especímenes de Prueba
N° cilindros 6 U
Peso Cilindro 4.2 Kg
Peso total 30.24 Kg
Material Peso
(Kg)
Dosificación
Cabs
CH20
Corrección
Dosificación
Cemento 5.48 1.00 5.48 1.00
Agua 3.07 0.56 3.64 0.66
Ripio 12.22 2.23 2.06 0.12 11.99 2.19
Arena 9.47 1.73 4.07 0.40 9.13 1.67
A continuación, se muestra los resultados de resistencia a la compresión a 1 y 7 días de las
mezclas de prueba.
90
Tabla N° 17 Resistencia a la Compresión obtenida de las Mezclas de Prueba. (A)
MEZCLA
Cilindro
Edad h d m Área Volumen Densidad Carga Esfuerzo Promedio
(mm) (mm) Kg mm2 mm3
Kg/m3 KN MPa MPa
RAM25%(I)
2 1 203 102.00 3.85 8171.2 1658770.35 2.321 18.70 2.29
2.38 5 1 205 102.00 3.85 8171.28 1675112.91 2.298 20.20 2.47
1 7 205 103.00 3.85 8332.29 1708119.27 2.254 130.9 15.71
16.12
3 7 206 102.00 3.85 8171.28 1683284.19 2.287 134.2 16.42
4 7 205 102.00 3.85 8171.28 1675112.91 2.298 138.4 16.94
6 7 204 102.00 3.85 8171.28 1666941.63 2.310 126 15.42
MEZCLA
Cilindro
Edad h d m Área Volumen Densidad Carga Esfuerzo Promedio
(mm) (mm) Kg mm2 mm3
Kg/m3 KN MPa MPa
RAM25%(II)
4 1 206 102.00 3.85 8171.28 1683284.19 2.287 27.40 3.35
3.16 5 1 206 103.00 3.85 8332.29 1716451.56 2.243 26.5 3.18
6 1 205 102.00 3.85 8171.28 1675112.91 2.298 24.1 2.95
1 7 206 102.00 3.85 8171.28 1683284.19 2.287 166.9 20.43
19.70 2 7 205 101.75 3.85 8131.28 1666911.64 2.310 157.6 19.38
3 7 204 102.00 3.85 8171.28 1666941.63 2.310 157.6 19.29
MEZCLA
Cilindro
Edad h d m Área Volumen Densidad Carga Esfuerzo Promedio
(mm) (mm) Kg mm2 mm3
Kg/m3 KN MPa MPa
PIFO I
4 1 203 102 3.80 8131.28 1650649.08 2.302 24.00 2.95
3.07 5 1 204 102 3.80 8171.28 1666941.63 2.280 25.50 3.12
6 1 204 102 3.80 8131.28 1658780.36 2.291 25.50 3.14
1 7 204 102 3.90 8131.28 1658780.36 2.351 165.60 20.37
20.63 3 7 205 102 3.90 8171.28 1675112.91 2.328 170.50 20.87
2 7 204 102 3.90 8171.28 1666941.63 2.340 168.90 20.67
Fuente: Autores, 2018
91
Tabla N° 18 Resistencia a la Compresión obtenida de las Mezclas de Prueba. (B)
MEZCLA
Cilindro
Edad h d M Área Volumen Densidad Carga Esfuerzo Promedio
(mm) (mm) Kg mm2 mm3
Kg/m3 KN MPa MPa
PIFO II
1 1 204.00 101.75 3.80 8131.28 1658780.36 2.291 35.10 4.32
4.30 2 1 203.00 102.25 3.80 8211.39 1666911.54 2.280 35.00 4.26
3 1 204.00 102.00 3.80 8171.28 1666941.63 2.280 35.30 4.32
4 7 204.00 102.25 3.90 8211.39 1675122.92 2.328 156.90 19.11
19.84 5 7 205.00 102.25 3.90 8211.39 1683334.31 2.317 166.30 20.25
6 7 204.00 102.25 3.90 8211.39 1675122.92 2.328 165.50 20.15
MEZCLA
Cilindro
Edad h d M Área Volumen Densidad Carga Esfuerzo Promedio
(mm) (mm) Kg mm2 mm3
Kg/m3 KN MPa MPa
AM25%
4 1 204 101.75 3.80 8131.28 1658780.36 2.291 26.5 3.26
3.38 5 1 203 102.5 3.80 8251.59 1675072.66 2.269 30.7 3.72
6 1 204 101.75 3.80 8131.28 1658780.36 2.291 25.7 3.16
1 7 204 102.25 3.90 8211.39 1675122.92 2.328 166.8 20.31
19.99 2 7 205 102.25 3.90 8211.39 1683334.31 2.317 160 19.49
3 7 204 101.75 3.90 8131.28 1658780.36 2.351 164 20.17
MEZCLA
Cilindro
Edad h d M Área Volumen Densidad Carga Esfuerzo Promedio
(mm) (mm) Kg mm2 mm3
Kg/m3 KN MPa MPa
RM25%
1 1 204 102 3.80 8171.28 1666941.63 2.280 20 2.45
2.50 2 1 203 102 3.80 8171.28 1658770.35 2.291 21.5 2.63
3 1 204 102.25 3.80 8211.39 1675122.92 2.268 19.9 2.42
4 7 204 101.5 3.85 8091.37 1650639.12 2.332 128.5 15.88
16.49 5 7 205 102.25 3.85 8211.39 1683334.31 2.287 145.4 17.71
6 7 204 102.25 3.85 8211.39 1675122.92 2.298 130.5 15.89
Fuente: Autores, 2018
92
Tabla N° 19 Resistencia a la Compresión obtenida de las Mezclas de Prueba. (C)
MEZCLA
Cilindro
Edad
h d m Área Volumen Densidad Carga Esfuerzo Promedio
(mm) (mm) Kg mm2 mm3
Kg/m3 KN MPa MPa
*RM25%REPL
1 1 204 102.25 3.80 8211.39 1675122.92 2.268 14 1.70
1.88 2 1 203 102 3.80 8171.28 1658770.35 2.291 15 1.84
3 1 204 102 3.80 8171.28 1666941.63 2.280 17.1 2.09
4 7 203 101.75 3.80 8131.28 1650649.08 2.302 129.06 15.87
15.69 5 7 205 102 3.80 8171.28 1675112.91 2.269 124.75 15.27
6 7 204 102 3.80 8171.28 1666941.63 2.280 130.11 15.92
MEZCLA Cilindro
Edad
h d M Área Volumen Densidad Carga Esfuerzo Promedio
(mm) (mm) Kg mm2 mm3
Kg/m3 KN MPa MPa
RAM75%
1 1 204 102 3.75 8171.28 1666941.63 2.250 19.2 2.35
2.35 2 1 203 102 3.70 8171.28 1658770.35 2.231 20.7 2.53
3 1 204 102 3.75 8171.28 1666941.63 2.250 17.7 2.17
4 7 203 102 3.75 8171.28 1658770.35 2.261 126.54 15.49
15.66 5 7 205 102 3.75 8171.28 1675112.91 2.239 130.2 15.93
6 7 204 102 3.80 8171.28 1666941.63 2.280 127.2 15.57
Fuente: Autores, 2018
*Se repitió este diseño para corroborar el resultado debido a la incertidumbre que existió al determinar la tendencia de la resistencia al
aumentarse el reemplazo del agregado de mármol.
93
Tabla N° 20 Resistencia a la compresión obtenida de las mezclas de Prueba. (C)
MEZCLA
Cilindro
Edad
h d m Área Volumen Densidad Carga Esfuerzo Promedio
(mm) (mm) Kg mm2 mm3
Kg/m3 KN MPa MPa
*AM25%
1 1 204 101.25 3.75 8051.56 1642517.91 2.283 10.33 1.28
1.22 2 1 204 101.75 3.75 8131.28 1658780.36 2.261 9.44 1.16
3 7 207 102.00 3.85 8171.28 1691455.48 2.276 155.11 18.98
18.85 4 7 207 102.25 3.80 8211.39 1699757.09 2.236 153.74 18.72
MEZCLA
Cilindro
Edad
h d m Área Volumen Densidad Carga Esfuerzo Promedio
(mm) (mm) Kg mm2 mm3
Kg/m3 KN MPa MPa
AM75%
1 1 205 101.50 3.75 8091.37 1658730.49 2.261 8.40 1.04
1.09 4 1 206 102.25 3.75 8211.39 1691545.70 2.217 9.37 1.14
2 7 206 102.00 3.80 8171.28 1683284.19 2.257 151.56 18.55
18.66 3 7 206 102.00 3.80 8171.28 1683284.19 2.257 153.44 18.78
Fuente: Autores, 2018
*Se repitió este diseño para corroborar el resultado debido a la incertidumbre que existió al determinar la tendencia de la resistencia al
aumentarse el reemplazo del agregado de mármol
94
MEZCLAS DEFINITIVAS
Con los resultados obtenidos en las mezclas de Prueba se procede a seleccionar las que
mejor comportamiento tiene en estado fresco y a la vez las que mayor resistencia a la compresión
tienen a los 7 días de edad. Se elaboraron en total 18 probetas, a continuación, se detalla la
cantidad de probetas de acuerdo a cada ensayo que se realizó en esta investigación.
Tabla N° 21 Número de Probetas para cada ensayo
Compresión
Tracción Módulo de
Elasticidad
Edad N° de
Probetas
Edad N° de
Probetas
Edad N° de
Probetas
1 3 1 - 1 -
3 3 3 - 3 -
7 3 7 - 7 -
28 3 28 2 28 2
56 2 56 - 56 -
Fuente: Autores, 2018
Para el diseño de cada una de las mezclas se consideró un 20 % de desperdicio
Las mezclas definitivas se enuncian a continuación.
MEZCLA PIFO DEFINITIVA
Datos
f’c = 21 MPa
f’cr = 25MPa
a/c = 0.56
As= 12-15 cm
DsssA=2.54 g/cm3
DsssR=2.66 g/cm3
DCemento=2.86 g/cm3
%ARENA=50%
%RIPIO=50%
Dopt=1.797 g/cm3
95
Dosificación obtenida por m3 de hormigón
Cantidad de Materiales Dosificación
Cemento 405.47 kg 1.00
Agua 227.06 kg 0.56
Ripio 839.13 kg 2.07
Arena 801.58 kg 1.98
Dosificación por saco de cemento
Materiales
Descripción
Unidad
Cantidad
Dosificación por saco de cemento
CEMENTO CHIMBORAZO IP SACO 8.000 1.00
ARENA M3 0.891 0.11
RIPIO M3 0.622 0.08
AGUA M3 0.227 0.03
Dosificación corregida para 18 probetas de hormigón
Especímenes de Prueba
N° cilindros 18 U
Peso Cilindro 4.2 Kg
Peso total 90.72 Kg
Material Peso (Kg) Dosificación Cabs CH20 Corrección Dosificación
Cemento 16.18 1.00 16.18 1.00
Agua 9.06 0.56 9.78 0.60
Ripio 33.49 2.07 1.81 1.06 33.24 2.05
Arena 31.99 1.98 2.05 0.53 31.51 1.95
MEZCLA AM25 DEFINITIVA
Datos
96
Dosificación obtenida por m3 de hormigón
Cantidad de Materiales Dosificación
Cemento 405.47 Kg 1.00
Agua 227.06 Kg 0.56
Ripio 923.05 Kg 2.28
Arena 714.32 Kg 1.76
Dosificación por saco de cemento
Materiales
Descripción
Unidad
Cantidad
Dosificación por saco de cemento
CEMENTO CHIMBORAZO IP SACO 8.109 1.00
ARENA PIFO M3 0.595 0.07
*ARENA DE MARMOL M3 0.126 0.02
RIPIO M3 0.684 0.08
AGUA M3 0.227 0.03
Dosificación corregida para 18 probetas de hormigón
Especímenes de Prueba
N° cilindros 18 U
Peso Cilindro 4.2 Kg
Peso total 90.72 Kg
Material Peso (Kg) Dosificación Cabs CH20 Corrección Dosificación
Cemento 16.21 1.00 16.21 1.00
Agua 9.07 0.56 10.10 0.62
Ripio 36.89 2.28 1.81 0.07 36.26 2.24
Arena 28.55 1.76 2.72 1.30 28.15 1.74
MEZCLA AM75 DEFINITIVA
DATOS
f’c = 21 MPa
f’cr = 25MPa
a/c = 0.56
As= 12-15 cm
DsssA=2.47 g/cm3
DsssR=2.66 g/cm3
DCemento=2.86 g/cm3
%ARENA=45%
%RIPIO=55%
Dopt=1.777 g/cm3
97
N° cilindros 18 U
Peso Cilindro 4.2 Kg
Peso total 90.72 Kg
Dosificación obtenida por m3 de hormigón
Cantidad de Materiales Dosificación
Cemento 405.47 kg 1.00
Agua 227.06 kg 0.56
Ripio 923.05 kg 2.28
Arena 700.12 kg 1.73
Dosificación por saco de cemento
Materiales
Descripción
Unidad
Cantidad
Dosificación por saco de cemento
CEMENTO CHIMBORAZO IP SACO 8.109 1.00
ARENA PIFO M3 0.194 0.02
ARENA MARMOL M3 0.370 0.05
RIPIO PIFO M3 0.509 0.06
AGUA M3 0.227 0.03
Dosificación corregida para 18 probetas de hormigón
Especímenes de Prueba
Material Peso (Kg) Dosificación Cabs CH20 Corrección Dosificación
Cemento 16.30 1.00 16.31 1.00
Agua 9.13 0.56 10.59 0.65
Ripio 37.12 2.28 1.81 0.45 36.63 2.25
Arena 28.16 1.73 4.07 0.52 27.20 1.67
MEZCLA RM25 DEFINITIVA
Datos
f’c = 21 MPa
f’cr = 25MPa
a/c = 0.56
As= 12-15 cm
DsssA=2.54 g/cm3
DsssR=2.64 g/cm3
DCemento=2.86 g/cm3
%ARENA=45%
%RIPIO=55%
Dopt=1.794 g/cm3
98
N° cilindros 18 U
Peso Cilindro 4.2 Kg
Peso total 90.72 Kg
Dosificación obtenida por m3 de hormigón
Cantidad de Materiales Dosificación
Cemento 405.47 kg 1.00
Agua 227.06 kg 0.56
Ripio 916..62 kg 2.26
Arena 721.42 kg 1.78
Dosificación por saco de cemento
Materiales
Descripción
Unidad
Cantidad
Dosificación por saco de cemento
CEMENTO CHIMBORAZO IP SACO 8.109 1.00
ARENA PIFO M3 0.802 0.10
RIPIO PIFO M3 0.509 0.06
*RIPIO DE MÁRMOL M3 0.172 0.02
AGUA M3 0.227 0.03
Dosificación corregida para 18 probetas de hormigón
Especímenes de Prueba
Material Peso (Kg) Dosificación Cabs CH20 Corrección Dosificación
Cemento 16.20 1.00 16.20 1.00
Agua 9.07 0.56 10.23 0.63
Ripio 36.62 2.26 1.89 0.10 35.98 2.22
Arena 28.82 1.78 2.05 0.24 28.31 1.75
MEZCLA RM75 DEFINITIVA
Datos
f’c = 21 MPa
f’cr = 25MPa
a/c = 0.56
As= 12-15 cm
DsssA=2.54 g/cm3
DsssR=2.60 g/cm3
DCemento=2.86 g/cm3
%ARENA=45%
%RIPIO=55%
Dopt=1.780 g/cm3
99
N° cilindros 18 U
Peso Cilindro 4.2 Kg
Peso total 90.72 Kg
Dosificación obtenida por m3 de hormigón
Cantidad de Materiales Dosificación
Cemento 405.47 kg 1.00
Agua 227.06 kg 0.56
Ripio 903.78 kg 2.23
Arena 721.42 Kg 1.78
Dosificación por saco de cemento
Materiales
Descripción
Unidad
Cantidad
Dosificación por saco de cemento
CEMENTO CHIMBORAZO IP SACO 8.109 1.00
ARENA PIFO M3 0.802 0.10
RIPIO PIFO M3 0.167 0.02
RIPIO MARMOL M3 0.510 0.06
AGUA M3 0.227 0.03
Dosificación corregida para 6 probetas de hormigón
Especímenes de Prueba
Material Peso (Kg) Dosificación Cabs CH20 Corrección Dosificación
Cemento 16.29 1.00 16.29 1.00
Agua 9.12 0.56 10.18 0.62
Ripio 36.32 2.23 2.06 0.17 35.64 2.19
Arena 28.99 1.78 2.05 0.70 28.61 1.76
MEZCLA RAM25 DEFINITIVA
Datos
f’c = 21 MPa
f’cr = 25MPa
a/c = 0.56
As= 12-15 cm
DsssA=2.52 g/cm3
DsssR=2.64 g/cm3
DCemento=2.86 g/cm3
%ARENA=45%
%RIPIO=55%
Dopt=1.786 g/cm3
100
N° cilindros 18 U
Peso Cilindro 4.2 Kg
Peso total 90.72 Kg
Dosificación obtenida por m3 de hormigón
Cantidad de Materiales Dosificación
Cemento 405.47 kg 1.00
Agua 227.06 kg 0.56
Ripio 916.62 kg 2.26
Arena 714.32 kg 1.76
Dosificación por saco de cemento
Materiales
Descripción
Unidad
Cantidad
Dosificación por saco de cemento
CEMENTO CHIMBORAZO IP SACO 8.109 1.00
ARENA PIFO M3 0.595 0.07
ARENA MARMOL M3 0.126 0.02
RIPIO PIFO M3 0.509 0.06
RIPIO MARMOL M3 0.172 0.02
AGUA M3 0.227 0.03
Dosificación corregida para 18 probetas de hormigón
Especímenes de Prueba
Material Peso (Kg) Dosificación Cabs CH20 Corrección Dosificación
Cemento 16.25 1.00 16.25 1.00
Agua 9.10 0.56 10.30 0.63
Ripio 36.74 2.26 1.89 0.17 36.12 2.22
Arena 28.63 1.76 2.72 0.66 28.06 1.73
MEZCLA RAM75 DEFINITIVA
Datos
f’c = 21 MPa
f’cr = 25MPa
a/c = 0.56
As= 12-15 cm
DsssA=2.47 g/cm3
DsssR=2.60 g/cm3
DCemento=2.86 g/cm3
%ARENA=45%
%RIPIO=55%
Dopt=1.757 g/cm3
100
N° cilindros 18 U
Peso Cilindro 4.2 Kg
Peso total 90.72 Kg
Dosificación obtenida por m3 de hormigón
Cantidad de Materiales Dosificación
Cemento 405.47 kg 1.00
Agua 227.06 kg 0.56
Ripio 903.78 kg 2.23
Arena 700.12 kg 1.73
Dosificación por saco de cemento
Materiales
Descripción
Unidad
Cantidad
Dosificación por saco de cemento
CEMENTO CHIMBORAZO IP SACO 8.109 1.00
ARENA PIFO M3 0.194 0.02
ARENA MARMOL M3 0.370 0.05
RIPIO PIFO M3 0.167 0.02
RIPIO MARMOL M3 0.510 0.06
AGUA M3 0.227 0.03
Dosificación corregida para 18 probetas de hormigón
Especímenes de Prueba
Material Peso (Kg) Dosificación Cabs CH20 Corrección Dosificación
Cemento 16.45 1.00 16.45 1.00
Agua 9.21 0.56 10.80 0.66
Ripio 36.66 2.23 2.06 0.32 36.04 2.19
Arena 28.40 1.73 4.07 0.53 27.43 1.67
Puesto que el asentamiento obtenido en las mezclas es en la mayoría de los casos menor al
asentamiento de diseño, se procedió a utilizar un aditivo plastificante Sikament No 100, que
ayuda a mejorar la trabajabilidad del hormigón aumentando el asentamiento. El resumen de
asentamientos obtenidos antes y después de usar el aditivo se indican en la siguiente tabla.
101
Tabla N° 22 Asentamientos Obtenidos
Mezclas
Definitivas
Sin Aditivo
(cm)
Con Aditivo
(cm)
Aditivo
%
AM25 6.0 11.5 0.2
RM25 8.5 14.0 0.25
AM75 6.0 10.5 0.3
RM75 12.5 - -
RAM25 10.0 12.5 0.2
RAM75 7.5 12.0 0.11
PIFO 8.0 12.0 0.18
Fuente: Autores, 2018
102
Figura 40 Ensayo de Compresión
Figura 41 Ensayo de Tracción Indirecta
Figura 42 Ensayo de Módulo de Elasticidad
CAPÍTULO IV. ANÁLISIS DE RESULTADOS
Después de haber culminado con la elaboración de las mezclas definitivas y corregir
falencias de las mezclas en estado fresco, se procedió a medir las siguientes propiedades
mecánicas en estado endurecido de las 7 diferentes mezclas propuestas en esta investigación:
Resistencia a la compresión a 1,3,7,28 y 56 días de edad
Resistencia a la tracción por compresión diametral (tracción Indirecta) a los 28 días
Módulo de elasticidad a los 28 días
Figura 40.
Ensayo de Compresión
Fuente: Autores, 2018
Figura41
Ensayo de Tracción Indirecta
Fuente: Autores, 201
Figura 42. Ensayo de Módulo de Elasticidad
Fuente: Autores, 2018
103
RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN
Tabla N° 23 Resistencia a la compresión. Mezcla AM25
MEZCLA
Fecha de
Fabricación
Edad
Fecha de
Ensayo
h
D
m
Área
Volumen
Densidad
Carg
a Esfuerzo
Promedio
(mm) (mm) Kg mm2
mm3
Kg/m3
KN MPa MPa
AM25%
26/11/2018 1 27/11/2018 206 102.00 3.75 8171.28 1683284.19 2.228 29.16 3.57
3.35 26/11/2018 1 27/11/2018 207 102.25 3.75 8211.39 1699757.09 2.206 29.51 3.59
26/11/2018 1 27/11/2018 206 102.00 3.75 8171.28 1683284.19 2.228 23.50 2.88
26/11/2018 3 29/11/2018 205 102.75 3.75 8291.89 1699837.49 2.206 77.10 9.30
9.38 26/11/2018 3 29/11/2018 205 102.00 3.75 8171.28 1675112.91 2.239 74.70 9.14
26/11/2018 3 29/11/2018 205 101.75 3.80 8131.28 1666911.64 2.280 78.80 9.69
26/11/2018 7 03/12/2018 204 102.00 3.75 8171.28 1666941.63 2.250 108.90 13.33
13.01 26/11/2018 7 03/12/2018 204 101.50 3.75 8091.37 1650639.12 2.272 107.70 13.31
26/11/2018 7 03/12/2018 204 102.25 3.80 8211.39 1675122.92 2.268 101.80 12.40
26/11/2018 28 24/12/2018 205 102.00 3.80 8171.28 1675112.91 2.269 169.89 20.79
20.34 26/11/2018 28 24/12/2018 204 101.75 3.80 8131.28 1658780.36 2.291 160.51 19.74
26/11/2018 28 24/12/2018 205 101.50 3.75 8091.37 1658730.49 2.261 165.80 20.49
26/11/2018 56 21/01/2019 204 101.75 3.80 8131.28 1658780.36 2.291 198.40 24.40
23.88 26/11/2018 56 21/01/2019 205 101.50 3.75 8091.37 1658730.49 2.261 189.00 23.36
Fuente: Autores, 2018
La figura 43 muestra el comportamiento de la resistencia en función del tiempo se puede observar que a los 28 días este hormigón alcanza
20.34MPa estando por debajo de la resistencia especificada de 21MPa, sin embargo, a los 56 días rebasa en 13% más a la resistencia especificada
obteniéndose una resistencia de 23.88MPa.
104
Figura 43 Curva de Resistencia vs tiempo. Mezcla AM25.
Figura 43.
Curva de Resistencia vs tiempo. Mezcla AM25.
Fuente: Autores, 2018
105
Tabla N° 24 Resistencia a la compresión. Mezcla RM25
MEZCLA
Fecha de
Fabricación
Edad
Fecha de
Ensayo
h D m Área Volumen Densidad Carga Esfuerzo Promedio
(mm) (mm) Kg mm2 mm3
Kg/m3 KN MPa MPa
RM25
%
26/11/2018 1 27/11/2018 207 101.75 3.75 8131.28 1683174.19 2.228 23.15 2.85
2.86 26/11/2018 1 27/11/2018 206 101.75 3.75 8131.28 1675042.91 2.239 23.36 2.87
26/11/2018 1 27/11/2018 205 102.25 3.75 8211.39 1683334.31 2.228 23.43 2.85
26/11/2018 3 29/11/2018 205 102.00 3.75 8171.28 1675112.91 2.239 68.70 8.41
8.85 26/11/2018 3 29/11/2018 205 101.75 3.80 8131.28 1666911.64 2.280 73.20 9.00
26/11/2018 3 29/11/2018 204 102.00 3.75 8171.28 1666941.63 2.250 74.60 9.13
26/11/2018 7 03/12/2018 205 102.50 3.80 8251.59 1691575.84 2.246 108.90 13.20
12.99 26/11/2018 7 03/12/2018 205 101.50 3.80 8091.37 1658730.49 2.291 107.70 13.31
26/11/2018 7 03/12/2018 205 102.00 3.75 8171.28 1675112.91 2.239 101.80 12.46
26/11/2018 28 24/12/2018 205 101.75 3.80 8131.28 1666911.64 2.280 176.61 21.72
21.01 26/11/2018 28 24/12/2018 204 101.75 3.80 8131.28 1658780.36 2.291 171.81 21.13
26/11/2018 28 24/12/2018 205 102.00 3.75 8171.28 1675112.91 2.239 164.81 20.17
26/11/2018 56 21/01/2019 204 101.75 3.80 8131.28 1658780.36 2.291 214.00 26.32
25.58 26/11/2018 56 21/01/2019 205 102.00 3.75 8171.28 1675112.91 2.239 203.00 24.84
Fuente: Autores, 2018
La figura 44 muestra el comportamiento de la resistencia en función del tiempo, se puede observar que a los 28 días este hormigón alcanza
21.01MPa alcanzando y rebasando la resistencia especificada de 21MPa y a los 56 días rebasa aún más en 21.8 % a la resistencia especificada
obteniéndose una resistencia de 25.58MPa.
106
Figura 44 Curva de resistencia vs tiempo. Mezcla RM25
Figura 44. Curva de resistencia vs tiempo. Mezcla RM25
Fuente: Autores, 2018
107
Tabla N° 25 Resistencia a la compresión Mezcla AM75
MEZCLA
Fecha de
Fabricación
Edad
Fecha de
Ensayo
h d M Área Volumen Densidad Carga Esfuerzo Promedio
(mm) (mm) Kg mm2
mm3
Kg/m3
KN MPa MPa
AM75%
28/11/2018 1 29/11/2018 205 101.75 3.75 8131.28 1666911.64 2.250 28.32 3.48
3.45 28/11/2018 1 29/11/2018 205 101.75 3.70 8131.28 1666911.64 2.220 27.83 3.42
28/11/2018 1 29/11/2018 204 101.50 3.75 8091.37 1650639.12 2.272 27.83 3.44
28/11/2018 3 01/12/2018 205 102.00 3.75 8171.28 1675112.91 2.239 76.50 9.36
9.37 28/11/2018 3 01/12/2018 205 102.00 3.75 8171.28 1675112.91 2.239 75.60 9.25
28/11/2018 3 01/12/2018 207 102.00 3.75 8171.28 1691455.48 2.217 77.60 9.50
28/11/2018 7 05/12/2018 205 102.00 3.80 8171.28 1675112.91 2.269 110.00 13.46
13.18 28/11/2018 7 05/12/2018 204 102.00 3.75 8171.28 1666941.63 2.250 108.80 13.31
28/11/2018 7 05/12/2018 294 102.25 3.80 8211.39 2414147.74 1.574 104.80 12.76
28/11/2018 28 26/12/2018 205 101.75 3.80 8131.28 1666911.64 2.280 167.84 20.64
20.46 28/11/2018 28 26/12/2018 205 101.50 3.80 8091.37 1658730.49 2.291 165.44 20.45
28/11/2018 28 26/12/2018 204 101.75 3.80 8131.28 1658780.36 2.291 164.88 20.28
28/11/2018 56 23/01/2019 205 101.50 3.80 8091.37 1658730.49 2.291 198.40 24.52
23.90 28/11/2018 56 23/01/2019 204 101.75 3.80 8131.28 1658780.36 2.291 189.23 23.27
Fuente: Autores, 2018
La figura 45 muestra el comportamiento de la resistencia en función del tiempo, se puede observar que a los 28 días este hormigón alcanza
20.5MPa casi alcanzando la resistencia especificada de 21MPa sin embargo a los 56 días rebasa en 13.8 % a la resistencia especificada obteniéndose una
resistencia de 23.90MPa.
108
Figura 45 Curva de resistencia vs tiempo. Mezcla AM75
Figura 45.
Curva de resistencia vs tiempo. Mezcla AM75
Fuente: Autores, 2018
109
Tabla N° 26 Resistencia a la compresión. Mezcla RM75
MEZCLA
Fecha de
Fabricación
Edad
Fecha de
Ensayo
h d m Área Volumen Densidad Carga Esfuerzo Promedio
(mm) (mm) Kg mm2
mm3
Kg/m3
KN MPa MPa
RM75%
28/11/2018 1 29/11/2018 205 102.25 3.70 8211.39 1683334.31 2.198 24.97 3.04
3.08 28/11/2018 1 29/11/2018 205 101.75 3.75 8131.28 1666911.64 2.250 23.78 2.92
28/11/2018 1 29/11/2018 205 102.00 3.75 8171.28 1675112.91 2.239 26.78 3.28
28/11/2018 3 01/12/2018 205 101.75 3.80 8131.28 1666911.64 2.280 68.70 8.45
8.63 28/11/2018 3 01/12/2018 205 101.75 3.80 8131.28 1666911.64 2.280 69.80 8.58
28/11/2018 3 01/12/2018 207 102.00 3.75 8171.28 1691455.48 2.217 72.40 8.86
28/11/2018 7 05/12/2018 206 102.25 3.80 8211.39 1691545.70 2.246 102.40 12.47
13.07 28/11/2018 7 05/12/2018 204 101.75 3.75 8131.28 1658780.36 2.261 111.20 13.68
28/11/2018 7 05/12/2018 205 101.75 3.80 8131.28 1666911.64 2.280 106.20 13.06
28/11/2018 28 26/12/2018 204 101.50 3.75 8091.37 1650639.12 2.272 181.52 22.43
21.96 28/11/2018 28 26/12/2018 204 102.25 3.75 8211.39 1675122.92 2.239 183.64 22.36
28/11/2018 28 26/12/2018 204 102.25 3.80 8211.39 1675122.92 2.268 173.10 21.08
28/11/2018 56 23/01/2019 204 102.25 3.75 8211.39 1675122.92 2.239 205.70 25.05
24.63 28/11/2018 56 23/01/2019 204 102.25 3.80 8211.39 1675122.92 2.268 198.87 24.22
Fuente: Autores, 2018
La figura 46 muestra el comportamiento de la resistencia en función del tiempo, se puede observar que a los 28 días este hormigón alcanza
21.96MPa rebasando la resistencia especificada de 21MPa y a los 56 días rebasa en 17.3 % a la resistencia especificada obteniéndose una resistencia de
24.63MPa.
110
Figura 46 Curva de resistencia vs tiempo. Mezcla RM75
Figura 46. Curva de resistencia vs tiempo. Mezcla RM75
Fuente: Autores, 2018
111
Tabla N° 27 Resistencia a la compresión. Mezcla RAM25
MEZCLA
Fecha de
Fabricación
Edad
Fecha de
Ensayo
h d M Área Volumen Densidad Carga Esfuerzo Promedio
(mm) (mm) Kg mm2
mm3
Kg/m3
KN MPa MPa
RAM25%
28/11/2018 1 29/11/2018 204 101.75 3.70 8131.28 1658780.36 2.231 23.36 2.87
2.71 28/11/2018 1 29/11/2018 206 101.50 3.70 8091.37 1666821.86 2.220 23.50 2.90
28/11/2018 1 29/11/2018 205 101.75 3.80 8131.28 1666911.64 2.280 19.23 2.37
28/11/2018 3 01/12/2018 206 102.00 3.85 8171.28 1683284.19 2.287 74.50 9.12
9.75 28/11/2018 3 01/12/2018 205 101.75 3.80 8131.28 1666911.64 2.280 80.90 9.95
28/11/2018 3 01/12/2018 204 101.25 3.75 8051.56 1642517.91 2.283 81.90 10.17
28/11/2018 7 05/12/2018 204 103.25 3.80 8372.79 1708048.39 2.225 97.27 11.62
11.70 28/11/2018 7 05/12/2018 206 102.50 3.75 8251.59 1699827.43 2.206 96.29 11.67
28/11/2018 7 05/12/2018 206 102.50 3.80 8251.59 1699827.43 2.236 97.48 11.81
28/11/2018 28 26/12/2018 205 102.00 3.75 8171.28 1675112.91 2.239 190.00 23.25
22.35 28/11/2018 28 26/12/2018 205 101.50 3.75 8091.37 1658730.49 2.261 188.80 23.33
28/11/2018 28 26/12/2018 205 102.25 3.80 8211.39 1683334.31 2.257 167.98 20.46
28/11/2018 56 23/01/2019 205 101.50 3.75 8091.37 1658730.49 2.261 201.60 24.92
25.67 28/11/2018 56 23/01/2019 205 102.25 3.80 8211.39 1683334.31 2.257 217.00 26.43
Fuente: Autores, 2018
La figura 47 muestra el comportamiento de la resistencia en función del tiempo, se puede observar que a los 28 días este hormigón alcanza
22.35MPa rebasando la resistencia especificada de 21MPa y a los 56 días rebasa en 22.2 % a la resistencia especificada obteniéndose una resistencia de
25.67MPa.
112
Figura 47 Curva de resistencia vs tiempo. Mezcla RAM25
Figura 47. Curva de resistencia vs tiempo. Mezcla RAM25
Fuente: Autores, 2018
113
Tabla N° 28 Resistencia a la compresión. Mezcla RAM75
MEZCLA
Fecha de
Fabricación
Edad
Fecha de
Ensayo
h d M Área Volumen Densidad Carga Esfuerzo Promedio
(mm) (mm) Kg mm2 mm3
Kg/m3 KN MPa MPa
RAM75%
30/11/2018 1 01/12/2018 206 102.00 3.70 8171.28 1683284.19 2.198 28.00 3.43
3.18 30/11/2018 1 01/12/2018 205 102.25 3.70 8211.39 1683334.31 2.198 23.30 2.84
30/11/2018 1 01/12/2018 204 101.50 3.70 8091.37 1650639.12 2.242 26.50 3.28
30/11/2018 3 03/12/2018 205 101.50 3.80 8091.37 1658730.49 2.291 53.99 6.67
6.49 30/11/2018 3 03/12/2018 204 102.25 3.75 8211.39 1675122.92 2.239 53.71 6.54
30/11/2018 3 03/12/2018 205 102.25 3.85 8211.39 1683334.31 2.287 51.40 6.26
30/11/2018 7 07/12/2018 205 102.25 3.70 8211.39 1683334.31 2.198 78.18 9.52
9.69 30/11/2018 7 07/12/2018 205 102.75 3.70 8291.89 1699837.49 2.177 84.55 10.20
30/11/2018 7 07/12/2018 205 102.00 3.75 8171.28 1675112.91 2.239 76.36 9.35
30/11/2018 28 28/12/2018 204 102.00 3.75 8171.28 1666941.63 2.250 143.70 17.59
19.16 30/11/2018 28 28/12/2018 205 101.50 3.75 8091.37 1658730.49 2.261 147.50 18.23
30/11/2018 28 28/12/2018 204 102.25 3.80 8211.39 1675122.92 2.268 177.90 21.67
30/11/2018 56 25/01/2019 205 101.50 3.75 8091.37 1658730.49 2.261 170.50 21.07
21.26 30/11/2018 56 25/01/2019 204 102.25 3.80 8211.39 1675122.92 2.268 176.10 21.45
Fuente: Autores, 2018
La figura 48 muestra el comportamiento de la resistencia en función del tiempo, se puede observar que a los 28 días este hormigón alcanza
19.16MPa estando muy por debajo de la resistencia especificada de 21MPa sin embargo a los 56 días rebasa en apenas 1.2 % a la resistencia
especificada obteniéndose una resistencia de 21.26MPa.
114
Figura 48 Curva resistencia vs tiempo. Mezcla RAM75
Figura 48. Curva resistencia vs tiempo. Mezcla RAM75
Fuente: Autores, 2018
115
Tabla N° 29 Resistencia a la compresión. Mezcla Pifo
MEZCLA
Fecha de
Fabricación
Edad
Fecha de
Ensayo
h d M Área Volumen Densidad Carga Esfuerzo Promedio
(mm) (mm) Kg mm2
mm3
Kg/m3
KN MPa MPa
PIFO
30/11/2018 1 01/12/2018 205 102.50 3.80 8251.59 1691575.84 2.246 15.60 1.89
1.93 30/11/2018 1 01/12/2018 207 102.00 3.80 8171.28 1691455.48 2.247 15.60 1.91
30/11/2018 1 01/12/2018 205 101.75 3.80 8131.28 1666911.64 2.280 16.20 1.99
30/11/2018 3 03/12/2018 203 101.75 3.70 8131.28 1650649.08 2.242 67.60 8.31
8.33 30/11/2018 3 03/12/2018 203 102.25 3.75 8211.39 1666911.54 2.250 68.10 8.29
30/11/2018 3 03/12/2018 204 102.00 3.75 8171.28 1666941.63 2.250 68.50 8.38
30/11/2018 7 07/12/2018 206 102.25 3.80 8211.39 1691545.70 2.246 103.54 12.61
12.81 30/11/2018 7 07/12/2018 204 101.75 3.80 8131.28 1658780.36 2.291 102.42 12.60
30/11/2018 7 07/12/2018 204 101.50 3.80 8091.37 1650639.12 2.302 107.00 13.22
30/11/2018 28 28/12/2018 204 102.00 3.80 8171.28 1666941.63 2.280 211.80 25.92
26.19 30/11/2018 28 28/12/2018 204 102.25 3.80 8211.39 1675122.92 2.268 214.70 26.15
30/11/2018 28 28/12/2018 204 102.25 3.80 8211.39 1675122.92 2.268 217.67 26.51
30/11/2018 56 25/01/2019 204 102.25 3.80 8211.39 1675122.92 2.268 246.80 30.06
29.24 30/11/2018 56 25/01/2019 204 102.25 3.80 8211.39 1675122.92 2.268 233.40 28.42
Fuente: Autores, 2018
La figura 49 muestra el comportamiento de la resistencia en función del tiempo, se puede observar que a los 28 días este hormigón alcanza
26.19MPa, rebasando ampliamente la resistencia especificada de 21MPa y a los 56 días rebasa en 39.2 % a la resistencia especificada obteniéndose una
resistencia de 29.24MPa.
116
Figura 49 Curva de resistencia vs tiempo. Mezcla PIFO
Figura 49. Curva de resistencia vs tiempo. Mezcla PIFO
Fuente: Autores, 2018
117
Res
iste
nci
a a
la C
om
pre
sió
n (M
Pa)
Figura 50 Módulos de elasticidad obtenidos de las diferentes mezclas
Resistencia a la Compresión de las diferentes Mezclas
Resistencia a la Compresión
30
25
20
15
10
5
0
AM25 RM25 AM75 RM75 RAM25 RAM75 PIFO
Título del eje
Mezclas
Figura50. Módulos de elasticidad obtenidos de las diferentes mezclas
Fuente: Autores, 2018
RESISTENCIA A LA TRACCIÓN
Se conoce que el hormigón resiste bien a esfuerzos de compresión sin embargo es débil
ante esfuerzos de tracción es por eso que se complementa al hormigón con la inclusión
de acero de refuerzo.
Teóricamente se conoce que la resistencia a la tracción es aproximadamente el 10%
de la resistencia a la compresión, también se puede obtener la resistencia a la tracción
mediante la siguiente fórmula:
Sin embargo, de los resultados mostrados a continuación se observa que no se cumple
de manera precisa esta aseveración.
118
Tabla N° 30 Resistencia a la tracción. Mezcla AM25
Edad Fecha de
Ensayo
H D m Carga Esfuerzo Promedio
(mm) (mm) Kg KN MPa MPa
28 24/12/2018 204 101.75 3.80 74.50 2.29
2.33 28 24/12/2018 205 101.50 3.75 77.80 2.38
Fuente: Autores, 2018
Se obtuvo una resistencia a la tracción de 2.33 MPa si se compara con la resistencia a
la compresión obtenida a la misma edad 20.34MPa se puede establecer que la resistencia a
la tracción es 11.46% de la resistencia a la compresión.
Tabla N° 31 Resistencia a la tracción. Mezcla RM25
Edad
Fecha de
Ensayo
H D m Carga Esfuerzo Promedio
(mm) (mm) Kg KN MPa MPa
28 24/12/2018 204 101.75 3.80 70.80 2.17
2.14 28 24/12/2018 205 101.50 3.75 68.60 2.10
Fuente: Autores, 2018
Se obtuvo una resistencia a la tracción de 2.14 MPa si se compara con la resistencia a
la compresión obtenida a la misma edad 21.01MPa se puede establecer que la resistencia a
la tracción es 10.18% de la resistencia a la compresión.
Tabla N° 32 Resistencia a la tracción. Mezcla AM75
Edad Fecha de
Ensayo
H D m Carga Esfuerzo Promedio
(mm) (mm) Kg KN MPa MPa
28 26/12/2018 204 101.75 3.80 69.80 2.14
2.15 28 26/12/2018 205 101.50 3.75 70.30 2.15
Fuente: Autores, 2018
Se obtuvo una resistencia a la tracción de 2.15 MPa si se compara con la resistencia a
la compresión obtenida a la misma edad 20.46MPa se puede establecer que la resistencia a
la tracción es 10.51% de la resistencia a la compresión.
Tabla N° 33 Resistencia a la tracción. Mezcla RM75
Edad Fecha de
Ensayo
H D m Carga Esfuerzo Promedio
(mm) (mm) Kg KN MPa MPa
28 26/12/2018 204 101.75 3.80 71.70 2.20
2.21 28 26/12/2018 205 101.50 3.75 72.60 2.22
Fuente: Autores, 2018
119
Se obtuvo una resistencia a la tracción de 2.21 MPa si se compara con la resistencia a
la compresión obtenida a la misma edad 21.96 MPa se puede establecer que la resistencia a
la tracción es 10.06% de la resistencia a la compresión.
Tabla N° 34 Resistencia a la tracción. Mezcla RAM25
Edad Fecha de
Ensayo
h D m Carga Esfuerzo Promedio
(mm) (mm) Kg KN MPa MPa
28 26/12/2018 204 101.75 3.80 73.20 2.25
2.26 28 26/12/2018 205 101.50 3.75 74.10 2.27
Fuente: Autores, 2018
Se obtuvo una resistencia a la tracción de 2.26 MPa si se compara con la resistencia a
la compresión obtenida a la misma edad 22.35 MPa se puede establecer que la resistencia a
la tracción es 10.11% de la resistencia a la compresión.
Tabla N° 35 Resistencia a la tracción. Mezcla RAM75
Edad Fecha de
Ensayo
h D m Carga Esfuerzo Promedio
(mm) (mm) Kg KN MPa MPa
28 28/12/2018 204 101.75 3.80 57.80 1.77
1.75 28 28/12/2018 205 101.50 3.75 56.10 1.72
Fuente: Autores, 2018
Se obtuvo una resistencia a la tracción de 1.75 MPa si se compara con la resistencia a
la compresión obtenida a la misma edad 19.16 MPa se puede establecer que la resistencia a
la tracción es 9.13% de la resistencia a la compresión.
Tabla N° 36 Resistencia a la tracción. Mezcla PIFO
Edad Fecha de
Ensayo
h D m Carga Esfuerzo Promedio
(mm) (mm) Kg KN MPa MPa
28 28/12/2018 204 101.75 3.80 92.10 2.83
2.82 28 28/12/2018 205 101.50 3.75 91.90 2.81
Fuente: Autores, 2018
Se obtuvo una resistencia a la tracción de 2.82 MPa si se compara con la resistencia a
la compresión obtenida a la misma edad 26.19 MPa se puede establecer que la resistencia a
la tracción es 10.77 % de la resistencia a la compresión.
120
Res
iste
nci
a a
la T
racc
ión
(MP
a)
Figura 51 Módulos de elasticidad obtenidos de las diferentes mezclas
Resistencia a la Compresión de las diferentes Mezclas
Resistencia a la Tracción
3
2,5
2
1,5
1
0,5
0
AM25 RM25 AM75 RM75 RAM25 RAM75 PIFO
Título del eje
Mezclas
Figura51.
Módulos de elasticidad obtenidos de las diferentes mezclas
Fuente: Autores, 2018
MODULOS DE ELASTICIDAD METODO EXPERIMENTAL
Puesto que esta investigación es de carácter experimental se optó por determinar el
módulo estático de elasticidad por el método experimental establecido en la norma ASTM
C469-94.
Por cada mezcla se ensayó dos probetas ya que en el ensayo del módulo de elasticidad
también se aplica lo explicado en la norma ASTM C39 la cual establece que se deben
ensayar como mínimo dos especímenes, por lo que el módulo estático de elasticidad
obtenido es producto de un promedio. A continuación, se muestran los resultados obtenidos.
121
RESULTADOS DEL ENSAYO APLICADO
MATERIAL: HORMIGÓN EDAD [días]: 28
DIAMETRO NOMINAL [mm]: 101.50 S2 (40% σmáx [MPa]): 4.56
LONG. MEDIDA [mm]: 204 MUESTRA: AM 25%-3
AREA-mm2:
8091.37 MODULO DE ELASTICIDAD
Ec [MPa]: 14708.6
Carga máxima [KN]: 92.20 DENSIDAD [Kg/m3]: 2480
σmáx [MPa]: 11.39 TIPO DE FRACTURA 3
N°
CARGA
ESFUERZO
ESFUERZO DEFORMACIÓN DEFORMACIÓN DEFORMACIÓN
DIAL DIAL UNITARIA
[KN] [MPa] [kg/cm2] [pulg]x10-2 mm/mmx10-2
mm/mmx10-5
1 0.00 0.0 0.00 0.00 0.00 0.00
2 10.00 1.2 12.60 0.03 0.64 3.11
3 20.00 2.5 25.20 0.06 1.52 7.47
4 30.00 3.7 37.81 0.16 4.06 19.92
5 40.00 4.9 50.41 0.19 4.83 23.66
6 50.00 6.2 63.01 0.28 7.11 34.86
7 60.00 7.4 75.61 0.36 9.14 44.82
8 70.00 8.7 88.22 0.42 10.67 52.29
9 80.00 9.9 100.82 0.50 12.70 62.25
10 90.00 11.1 113.42 0.60 15.24 74.71
122
123
RESULTADOS DEL ENSAYO APLICADO
MATERIAL: HORMIGÓN EDAD [días]: 28
DIAMETRO NOMINAL [mm]: 101.75 S2 (40% σmáx [MPa]): 5.92
LONG. MEDIDA [mm]: 204 MUESTRA: AM 25%-1
AREA-mm2:
8131.28 MODULO DE ELASTICIDAD
Ec [MPa]: 16806.3
Carga máxima [KN]: 120.30 DENSIDAD [Kg/m3]: 2410
σmáx [MPa]: 14.79 TIPO DE FRACTURA 3
N°
CARGA
ESFUERZO
ESFUERZO DEFORMACIÓN DEFORMACIÓN DEFORMACIÓN
DIAL DIAL UNITARIA
[KN] [MPa] [kg/cm2] [pulg]x10-2 mm/mmx10-2
mm/mmx10-5
1 0.00 0.0 0.00 0.00 0.00 0.00
2 10.00 1.2 12.54 0.02 0.51 2.49
3 20.00 2.5 25.08 0.04 1.02 4.98
4 30.00 3.7 37.62 0.08 2.03 9.96
5 40.00 4.9 50.16 0.14 3.56 17.43
6 50.00 6.1 62.70 0.22 5.59 27.39
7 60.00 7.4 75.24 0.25 6.35 31.13
8 70.00 8.6 87.78 0.28 7.11 34.86
9 80.00 9.8 100.32 0.34 8.64 42.33
10 90.00 11.1 112.86 0.36 9.14 44.82
11 100.00 12.3 125.40 0.40 10.16 49.80
12 110.00 13.5 137.95 0.46 11.68 57.27
13 120.00 14.8 150.49 0.54 13.72 67.24
124
125
RESULTADOS DEL ENSAYO APLICADO
MATERIAL: HORMIGÓN EDAD [días]: 28
DIAMETRO NOMINAL [mm]: 102.00 S2 (40% σmáx [MPa]): 6.81
LONG. MEDIDA [mm]: 204 MUESTRA: RM 25%-10
AREA-mm2:
8171.28 MODULO DE ELASTICIDAD
Ec [MPa]: 18044.4
Carga máxima [KN]: 139.20 DENSIDAD [Kg/m3]: 2460
σmáx [MPa]: 17.04 TIPO DE FRACTURA 3
N°
CARGA
ESFUERZO
ESFUERZO DEFORMACIÓN DEFORMACIÓN DEFORMACIÓN
DIAL DIAL UNITARIA
[KN] [MPa] [kg/cm2] [pulg]x10-2 mm/mmx10-2
mm/mmx10-5
1 0.00 0.0 0.00 0.00 0.00 0.00
2 10.00 1.2 12.48 0.02 0.51 2.49
3 20.00 2.4 24.96 0.05 1.27 6.23
4 30.00 3.7 37.44 0.10 2.54 12.45
5 40.00 4.9 49.92 0.16 4.06 19.92
6 50.00 6.1 62.40 0.20 5.08 24.90
7 60.00 7.3 74.87 0.26 6.60 32.37
8 70.00 8.6 87.35 0.35 8.89 43.58
9 80.00 9.8 99.83 0.42 10.67 52.29
10 90.00 11.0 112.31 0.51 12.95 63.50
11 100.00 12.2 124.79 0.60 15.24 74.71
12 110.00 13.5 137.27 0.68 17.27 84.67
13 120.00 14.7 149.75 0.72 18.29 89.65
14 130.00 15.9 162.23 0.80 20.32 99.61
126
127
RESULTADOS DEL ENSAYO APLICADO
MATERIAL: HORMIGÓN EDAD [días]: 28
DIAMETRO NOMINAL [mm]: 101.75 S2 (40% σmáx [MPa]): 7.35
LONG. MEDIDA [mm]: 205 MUESTRA: RM 25%-9
AREA-mm2:
8131.28 MODULO DE ELASTICIDAD
Ec [MPa]: 19870.3
Carga máxima [KN]: 149.40 DENSIDAD [Kg/m3]: 2460
σmáx [MPa]: 18.37 TIPO DE FRACTURA 3
N°
CARGA
ESFUERZO
ESFUERZO DEFORMACIÓN DEFORMACIÓN DEFORMACIÓN
DIAL DIAL UNITARIA
[KN] [MPa] [kg/cm2] [pulg]x10-2 mm/mmx10-2
mm/mmx10-5
1 0.00 0.0 0.00 0.00 0.00 0.00
2 10.00 1.2 12.54 0.02 0.51 2.48
3 20.00 2.5 25.08 0.05 1.27 6.20
4 30.00 3.7 37.62 0.09 2.29 11.15
5 40.00 4.9 50.16 0.12 3.05 14.87
6 50.00 6.1 62.70 0.16 4.06 19.82
7 60.00 7.4 75.24 0.24 6.10 29.74
8 70.00 8.6 87.78 0.35 8.89 43.37
9 80.00 9.8 100.32 0.42 10.67 52.04
10 90.00 11.1 112.86 0.51 12.95 63.19
11 100.00 12.3 125.40 0.60 15.24 74.34
12 110.00 13.5 137.95 0.68 17.27 84.25
13 120.00 14.8 150.49 0.72 18.29 89.21
14 130.00 16.0 163.03 0.80 20.32 99.12
15 140.00 17.2 175.57 0.90 22.86 111.51
128
129
RESULTADOS DEL ENSAYO APLICADO
MATERIAL: HORMIGÓN EDAD [días]: 28
DIAMETRO NOMINAL [mm]: 101.50 S2 (40% σmáx [MPa]): 5.88
LONG. MEDIDA [mm]: 204 MUESTRA: AM 75% -17
AREA-mm2:
8091.37 MODULO DE ELASTICIDAD
Ec [MPa]: 17131.0
Carga máxima [KN]: 119.00 DENSIDAD [Kg/m3]: 2420
σmáx [MPa]: 14.71 TIPO DE FRACTURA 3
N°
CARGA
ESFUERZO
ESFUERZO DEFORMACIÓN DEFORMACIÓN DEFORMACIÓN
DIAL DIAL UNITARIA
[KN] [MPa] [kg/cm2] [pulg]x10-2 mm/mmx10-2
mm/mmx10-5
1 0.00 0.0 0.00 0.00 0.00 0.00
2 10.00 1.2 12.60 0.02 0.51 2.49
3 20.00 2.5 25.20 0.06 1.52 7.47
4 30.00 3.7 37.81 0.12 3.05 14.94
5 40.00 4.9 50.41 0.17 4.32 21.17
6 50.00 6.2 63.01 0.26 6.60 32.37
7 60.00 7.4 75.61 0.34 8.64 42.33
8 70.00 8.7 88.22 0.42 10.67 52.29
9 80.00 9.9 100.82 0.50 12.70 62.25
10 90.00 11.1 113.42 0.58 14.73 72.22
11 100.00 12.4 126.02 0.65 16.51 80.93
12 110.00 13.6 138.63 0.72 18.29 89.65
130
131
RESULTADOS DEL ENSAYO APLICADO
MATERIAL: HORMIGÓN EDAD [días]: 28
DIAMETRO NOMINAL [mm]: 101.50 S2 (40% σmáx [MPa]): 5.43
LONG. MEDIDA [mm]: 205 MUESTRA: AM 75% -18
AREA-mm2:
8091.37 MODULO DE ELASTICIDAD
Ec [MPa]: 16542.3
Carga máxima [KN]: 109.90 DENSIDAD [Kg/m3]: 2350
σmáx [MPa]: 13.58 TIPO DE FRACTURA 3
N°
CARGA
ESFUERZO
ESFUERZO DEFORMACIÓN DEFORMACIÓN DEFORMACIÓN
DIAL DIAL UNITARIA
[KN] [MPa] [kg/cm2] [pulg]x10-2 mm/mmx10-2
mm/mmx10-5
1 0.00 0.0 0.00 0.00 0.00 0.00
2 10.00 1.2 12.60 0.02 0.51 2.48
3 20.00 2.5 25.20 0.04 1.02 4.96
4 30.00 3.7 37.81 0.10 2.54 12.39
5 40.00 4.9 50.41 0.16 4.06 19.82
6 50.00 6.2 63.01 0.22 5.59 27.26
7 60.00 7.4 75.61 0.31 7.87 38.41
8 70.00 8.7 88.22 0.38 9.65 47.08
9 80.00 9.9 100.82 0.45 11.43 55.76
10 90.00 11.1 113.42 0.52 13.21 64.43
11 100.00 12.4 126.02 0.60 15.24 74.34
132
133
RESULTADOS DEL ENSAYO APLICADO
MATERIAL: HORMIGÓN EDAD [días]: 28
DIAMETRO NOMINAL [mm]: 101.75 S2 (40% σmáx [MPa]): 7.40
LONG. MEDIDA [mm]: 204 MUESTRA: RM 75%-16
AREA-mm2:
8131.28 MODULO DE ELASTICIDAD
Ec [MPa]: 19862.1
Carga máxima [KN]: 150.40 DENSIDAD [Kg/m3]: 2410
σmáx [MPa]: 18.50 TIPO DE FRACTURA 3
N°
CARGA
ESFUERZO
ESFUERZO DEFORMACIÓN DEFORMACIÓN DEFORMACIÓN
DIAL DIAL UNITARIA
[KN] [MPa] [kg/cm2] [pulg]x10-2 mm/mmx10-2
mm/mmx10-5
1 0.00 0.0 0.00 0.00 0.00 0.00
2 10.00 1.2 12.54 0.07 1.78 8.72
3 20.00 2.5 25.08 0.10 2.54 12.45
4 30.00 3.7 37.62 0.15 3.81 18.68
5 40.00 4.9 50.16 0.20 5.08 24.90
6 50.00 6.1 62.70 0.25 6.35 31.13
7 60.00 7.4 75.24 0.31 7.87 38.60
8 70.00 8.6 87.78 0.36 9.14 44.82
9 80.00 9.8 100.32 0.42 10.67 52.29
10 90.00 11.1 112.86 0.49 12.45 61.01
11 100.00 12.3 125.40 0.54 13.72 67.24
12 110.00 13.5 137.95 0.62 15.75 77.20
13 120.00 14.8 150.49 0.71 18.03 88.40
14 130.00 16.0 163.03 0.78 19.81 97.12
15 140.00 17.2 175.57 0.85 21.59 105.83
16 150.00 18.4 188.11 0.92 23.37 114.55
134
135
RESULTADOS DEL ENSAYO APLICADO
MATERIAL: HORMIGÓN EDAD [días]: 28
DIAMETRO NOMINAL [mm]: 101.50 S2 (40% σmáx [MPa]): 8.27
LONG. MEDIDA [mm]: 205 MUESTRA: RM 75%-18
AREA-mm2:
8091.37 MODULO DE ELASTICIDAD
Ec [MPa]: 21184.6
Carga máxima [KN]: 167.20 DENSIDAD [Kg/m3]: 2470
σmáx [MPa]: 20.66 TIPO DE FRACTURA 3
N°
CARGA
ESFUERZO
ESFUERZO DEFORMACIÓN DEFORMACIÓN DEFORMACIÓN
DIAL DIAL UNITARIA
[KN] [MPa] [kg/cm2] [pulg]x10-2 mm/mmx10-2
mm/mmx10-5
1 0.00 0.0 0.00 0.00 0.00 0.00
2 10.00 1.2 12.60 0.03 0.76 3.72
3 20.00 2.5 25.20 0.06 1.52 7.43
4 30.00 3.7 37.81 0.10 2.54 12.39
5 40.00 4.9 50.41 0.16 4.06 19.82
6 50.00 6.2 63.01 0.20 5.08 24.78
7 60.00 7.4 75.61 0.23 5.84 28.50
8 70.00 8.7 88.22 0.32 8.13 39.65
9 80.00 9.9 100.82 0.38 9.65 47.08
10 90.00 11.1 113.42 0.44 11.18 54.52
11 100.00 12.4 126.02 0.54 13.72 66.91
12 110.00 13.6 138.63 0.62 15.75 76.82
13 120.00 14.8 151.23 0.69 17.53 85.49
14 130.00 16.1 163.83 0.76 19.30 94.17
15 140.00 17.3 176.43 0.81 20.57 100.36
16 150.00 18.5 189.03 0.86 21.84 106.56
17 160.00 19.8 201.64 0.92 23.37 113.99
136
137
RESULTADOS DEL ENSAYO APLICADO
MATERIAL: HORMIGÓN EDAD [días]: 28
DIAMETRO NOMINAL [mm]: 102.00 S2 (40% σmáx [MPa]): 5.03
LONG. MEDIDA [mm]: 205 MUESTRA: RAM 25%-4
AREA-mm2:
8171.28 MODULO DE ELASTICIDAD
Ec [MPa]: 15945.5
Carga máxima [KN]: 102.80 DENSIDAD [Kg/m3]: 2450
σmáx [MPa]: 12.58 TIPO DE FRACTURA 3
N°
CARGA
ESFUERZO
ESFUERZO DEFORMACIÓN DEFORMACIÓN DEFORMACIÓN
DIAL DIAL UNITARIA
[KN] [MPa] [kg/cm2] [pulg]x10-2 mm/mmx10-2
mm/mmx10-5
1 0.00 0.0 0.00 0.00 0.00 0.00
2 10.00 1.2 12.48 0.02 0.51 2.48
3 20.00 2.4 24.96 0.04 1.02 4.96
4 30.00 3.7 37.44 0.10 2.54 12.39
5 40.00 4.9 49.92 0.16 4.06 19.82
6 50.00 6.1 62.40 0.25 6.35 30.98
7 60.00 7.3 74.87 0.30 7.62 37.17
8 70.00 8.6 87.35 0.42 10.67 52.04
9 80.00 9.8 99.83 0.50 12.70 61.95
10 90.00 11.0 112.31 0.58 14.73 71.86
11 100.00 12.2 124.79 0.65 16.51 80.54
138
139
RESULTADOS DEL ENSAYO APLICADO
MATERIAL: HORMIGÓN EDAD [días]: 28
DIAMETRO NOMINAL [mm]: 101.75 S2 (40% σmáx [MPa]): 4.99
LONG. MEDIDA [mm]: 205 MUESTRA: RAM 25%-16
AREA-mm2:
8131.28 MODULO DE ELASTICIDAD
Ec [MPa]: 15939.6
Carga máxima [KN]: 101.40 DENSIDAD [Kg/m3]: 2460
σmáx [MPa]: 12.47 TIPO DE FRACTURA 3
N°
CARGA
ESFUERZO
ESFUERZO
DEFORMACIÓN DEFORMACIÓN DEFORMACIÓN
DIAL DIAL UNITARIA
[KN] [MPa] [kg/cm2] [pulg]x10-2 mm/mmx10-2
mm/mmx10-5
1 0.00 0.0 0.00 0.00 0.00 0.00
2 10.00 1.2 12.54 0.02 0.51 2.48
3 20.00 2.5 25.08 0.04 1.02 4.96
4 30.00 3.7 37.62 0.10 2.54 12.39
5 40.00 4.9 50.16 0.16 4.06 19.82
6 50.00 6.1 62.70 0.29 7.37 35.93
7 60.00 7.4 75.24 0.36 9.14 44.60
8 70.00 8.6 87.78 0.42 10.67 52.04
9 80.00 9.8 100.32 0.51 12.95 63.19
10 90.00 11.1 112.86 0.62 15.75 76.82
11 100.00 12.3 125.40 0.68 17.27 84.25
140
141
RESULTADOS DEL ENSAYO APLICADO
MATERIAL: HORMIGÓN EDAD [días]: 28
DIAMETRO NOMINAL [mm]: 101.75 S2 (40% σmáx [MPa]): 6.02
LONG. MEDIDA [mm]: 204 MUESTRA: RAM 75%-13
AREA-mm2:
8131.28 MODULO DE ELASTICIDAD
Ec [MPa]: 17436.7
Carga máxima [KN]: 122.40 DENSIDAD [Kg/m3]: 2290
σmáx [MPa]: 15.05 TIPO DE FRACTURA 2
N°
CARGA
ESFUERZO
ESFUERZO DEFORMACIÓN DEFORMACIÓN DEFORMACIÓN
DIAL DIAL UNITARIA
[KN] [MPa] [kg/cm2] [pulg]x10-2 mm/mmx10-2
mm/mmx10-5
1 0.00 0.0 0.00 0.00 0.00 0.00
2 10.00 1.2 12.54 0.02 0.51 2.49
3 20.00 2.5 25.08 0.04 1.02 4.98
4 30.00 3.7 37.62 0.10 2.54 12.45
5 40.00 4.9 50.16 0.15 3.81 18.68
6 50.00 6.1 62.70 0.21 5.33 26.15
7 60.00 7.4 75.24 0.27 6.86 33.62
8 70.00 8.6 87.78 0.35 8.89 43.58
9 80.00 9.8 100.32 0.41 10.41 51.05
10 90.00 11.1 112.86 0.48 12.19 59.76
11 100.00 12.3 125.40 0.56 14.22 69.73
12 110.00 13.5 137.95 0.62 15.75 77.20
13 120.00 14.8 150.49 0.70 17.78 87.16
142
143
RESULTADOS DEL ENSAYO APLICADO
MATERIAL: HORMIGÓN EDAD [días]: 28
DIAMETRO NOMINAL [mm]: 102.00 S2 (40% σmáx [MPa]): 4.96
LONG. MEDIDA [mm]: 205 MUESTRA: RAM 75%-5
AREA-mm2:
8171.28 MODULO DE ELASTICIDAD
Ec [MPa]: 15136.5
Carga máxima [KN]: 101.40 DENSIDAD [Kg/m3]: 2390
σmáx [MPa]: 12.41 TIPO DE FRACTURA 2
N°
CARGA
ESFUERZO
ESFUERZO
DEFORMACIÓN DEFORMACIÓN DEFORMACIÓN
DIAL DIAL UNITARIA
[KN] [MPa] [kg/cm2] [pulg]x10-2 mm/mmx10-2
mm/mmx10-5
1 0.00 0.0 0.00 0.00 0.00 0.00
2 10.00 1.2 12.48 0.02 0.51 2.48
3 20.00 2.4 24.96 0.05 1.27 6.20
4 30.00 3.7 37.44 0.11 2.79 13.63
5 40.00 4.9 49.92 0.17 4.32 21.06
6 50.00 6.1 62.40 0.23 5.84 28.50
7 60.00 7.3 74.87 0.29 7.37 35.93
8 70.00 8.6 87.35 0.35 8.89 43.37
9 80.00 9.8 99.83 0.42 10.67 52.04
10 90.00 11.0 112.31 0.49 12.45 60.71
11 100.00 12.2 124.79 0.56 14.22 69.39
144
145
RESULTADOS DEL ENSAYO APLICADO
MATERIAL: HORMIGÓN EDAD [días]: 28
DIAMETRO NOMINAL [mm]: 102.00 S2 (40% σmáx [MPa]): 5.98
LONG. MEDIDA [mm]: 204 MUESTRA: PIFO-1
AREA-mm2:
8171.28 MODULO DE ELASTICIDAD
Ec [MPa]: 17480.1
Carga máxima [KN]: 122.10 DENSIDAD [Kg/m3]: 2400
σmáx [MPa]: 14.94 TIPO DE FRACTURA 3
N°
CARGA
ESFUERZO
ESFUERZO DEFORMACIÓN DEFORMACIÓN DEFORMACIÓN
DIAL DIAL UNITARIA
[KN] [MPa] [kg/cm2] [pulg]x10-2 mm/mmx10-2
mm/mmx10-5
1 0.00 0.0 0.00 0.00 0.00 0.00
2 10.00 1.2 12.48 0.02 0.51 2.49
3 20.00 2.4 24.96 0.04 1.02 4.98
4 30.00 3.7 37.44 0.10 2.54 12.45
5 40.00 4.9 49.92 0.14 3.56 17.43
6 50.00 6.1 62.40 0.21 5.33 26.15
7 60.00 7.3 74.87 0.26 6.60 32.37
8 70.00 8.6 87.35 0.32 8.13 39.84
9 80.00 9.8 99.83 0.38 9.65 47.31
10 90.00 11.0 112.31 0.46 11.68 57.27
11 100.00 12.2 124.79 0.51 12.95 63.50
12 110.00 13.5 137.27 0.58 14.73 72.22
13 120.00 14.7 149.75 0.64 16.26 79.69
146
147
RESULTADOS DEL ENSAYO APLICADO
MATERIAL: HORMIGÓN EDAD [días]: 28
DIAMETRO NOMINAL [mm]: 101.75 S2 (40% σmáx [MPa]): 6.68
LONG. MEDIDA [mm]: 205 MUESTRA: PIFO-4
AREA-mm2:
8131.28 MODULO DE ELASTICIDAD
Ec [MPa]: 18696.6
Carga máxima [KN]: 135.70 DENSIDAD [Kg/m3]: 2460
σmáx [MPa]: 16.69 TIPO DE FRACTURA 3
N°
CARGA
ESFUERZO
ESFUERZO DEFORMACIÓN DEFORMACIÓN DEFORMACIÓN
DIAL DIAL UNITARIA
[KN] [MPa] [kg/cm2] [pulg]x10-2 mm/mmx10-2
mm/mmx10-5
1 0.00 0.0 0.00 0.00 0.00 0.00
2 10.00 1.2 12.54 0.02 0.51 2.48
3 20.00 2.5 25.08 0.05 1.27 6.20
4 30.00 3.7 37.62 0.10 2.54 12.39
5 40.00 4.9 50.16 0.15 3.81 18.59
6 50.00 6.1 62.70 0.20 5.08 24.78
7 60.00 7.4 75.24 0.25 6.35 30.98
8 70.00 8.6 87.78 0.32 8.13 39.65
9 80.00 9.8 100.32 0.39 9.91 48.32
10 90.00 11.1 112.86 0.46 11.68 57.00
11 100.00 12.3 125.40 0.51 12.95 63.19
12 110.00 13.5 137.95 0.59 14.99 73.10
13 120.00 14.8 150.49 0.66 16.76 81.78
14 130.00 16.0 163.03 0.75 19.05 92.93
148
149
Mó
du
los
de
Elas
tici
dad
(MP
a)
Figura 52 Módulos de elasticidad obtenidos de las diferentes mezclas
Tabla N° 37 Resumen módulos de
elasticidad
Mezcla
Módulo de Elasticidad
(MPa)
Módulo de
Elasticidad
Promedio (MPa)
Probeta 1 Probeta 2
AM25 16806.3 14708.6 15757.45
RM25 18044.4 19870.3 18957.35
AM75 17131 16542.3 16836.65
RM75 19862.1 21184.6 20523.35
RAM25 15945.5 15939.6 15942.55
RAM75 17436.7 15136.5 16286.6
PIFO 17480.1 18696.6 18088.35
Fuente: Autores, 2018
Como se puede ver en la siguiente figura los Módulos de elasticidad varían en cada
mezcla teniéndose como valor más bajo 15942.55MPa correspondiente a la mezcla
RAM25, por otro lado, el módulo de elasticidad más alto corresponde a la mezcla RM75
con un valor de 20523.35 MPa.
25000
Módulos de Elasticidad
20000
15000
10000
5000
0
AM25 RM25 AM75 RM75 RAM25 RAM75 PIFO
Mezclas
Figura 52.
Módulos de elasticidad obtenidos de las diferentes mezclas
Fuente: Autores, 2018
150
Tabla N° 38 Comparación del módulo de elasticidad de las mezclas con reemplazo de mármol y el
hormigón tradicional
Mezcla
f'c (MPa)
Módulo de Elasticidad (MPa)
Laboratorio %
AM25 20.34 15757.45 87.11%
RM25 21.01 18957.35 104.80%
AM75 20.46 16836.65 93.08%
RM75 21.96 20523.35 113.46%
RAM25 22.35 15942.55 88.14%
RAM75 19.16 16286.6 90.04%
PIFO 26.19 18088.35 100.00%
Fuente: Autores, 2018
El módulo estático de elasticidad para la mezcla de Pifo es de 18088.35 MPa, que es
la mezcla de referencia por lo que se concluye que el módulo estático de elasticidad más
bajo, que es de 15757 MPa correspondiente a la mezcla AM25, es el 12,89% más bajo
que la mezcla de referencia por lo que es más elástico y el módulo estático de elasticidad
más alto, que es de 20523 MPa correspondiente a la mezcla RM25, es el 13,46% más alto
que la mezcla de referencia siendo entonces más rígido.
ANÁLISIS ECONÓMICO DE LAS MEZCLAS PROPUESTAS
Se calcula el costo de fabricación por metro cúbico de hormigón, los precios de los
materiales corresponden a los ofertados dentro del perímetro urbano del Distrito
Metropolitano de Quito.
Para los agregados fino y grueso productos del mármol se detalla a continuación el
costo de cada uno de ellos. Los costos incluyen IVA. A continuación, se muestran los
resultados de este análisis.
151
Tabla N° 39 Costo de elaboración Agregados de Mármol
COSTO DE PRODUCCIÓN DE AGREGADOS DE MÁRMOL
Detalle
Cant.
Unidad
Costo hora rodillo vibro compactador
5
USD
Total horas de trituración
4
horas
Subtotal
20
USD
Transporte
0
USD
Costo total
20
USD
Producción total de ripio
450
kg
Producción total de arena
400
kg
Producción de ripio
2.96
m3
Producción de arena
3.55
m3
Producción total
6.51
m3
Costo de ripio de mármol por m3
9.09
USD
Costo de arena de mármol por m3
10.91
USD
Tabla N° 40 Costo de elaboración Mezcla AM25
MATERIALES
DESCRIPCION
UNIDAD
CANTIDAD
A
PRECIO
UNIT. B
COSTO
C=AxB
CEMENTO
CHIMBORAZO IP
SACO
8.109
7.95
64.47
ARENA PIFO m3 0.595 10.23 6.09
*ARENA DE MARMOL m3 0.126 10.91 1.37
RIPIO m3 0.684 12.05 8.24
AGUA m3 0.227 0.56 0.13
ADITIVO PLASTIF. -
SIKAMENT
Kg
0.811
4.61
3.74
Costo
Total
84.03
Fuente: Autores, 2018
152
Tabla N° 41 Costo de elaboración Mezcla RM25
MATERIALES
DESCRIPCION
UNIDAD
CANTIDAD
A
PRECIO
UNIT.
B
COSTO
C=AxB
CEMENTO
CHIMBORAZO IP
SACO
8.109
7.95
64.47
ARENA PIFO m3 0.802 10.23 8.20
RIPIO PIFO m3 0.509 12.05 6.14
*RIPIO DE MÁRMOL m3 0.172 9.09 1.57
AGUA m3 0.227 0.56 0.13
ADITIVO PLASTIF. -
SIKAMENT
Kg
1.014
4.61
4.67
Costo
Total
85.17
Fuente: Autores, 2018
Tabla N° 42 Costo de elaboración de Mezcla AM75
MATERIALES
DESCRIPCION
UNIDAD
CANTIDAD
A
PRECIO
UNIT. B
COSTO
C=AxB
CEMENTO
CHIMBORAZO IP
SACO
8.109
7.95
64.47
ARENA PIFO m3 0.194 10.23 1.99
ARENA MARMOL m3 0.370 10.91 4.03
RIPIO PIFO m3 0.509 12.05 6.14
AGUA m3 0.227 0.56 0.13
ADITIVO PLASTIF. –
SIKAMENT
Kg
1.216
4.61
5.61
Costo
Total
82.36
Fuente: Autores, 2018
Tabla N° 43 Costo de elaboración de Mezcla RM75
MATERIALES
DESCRIPCION
UNIDAD
CANTIDAD
A
PRECIO
UNIT.
B
COSTO
C=AxB
CEMENTO
CHIMBORAZO IP
SACO
8.109
7.95
64.47
ARENA PIFO m3 0.802 10.23 8.20
RIPIO PIFO m3 0.167 12.05 2.02
RIPIO MARMOL m3 0.510 9.09 4.63
AGUA m3 0.227 0.56 0.13
ADITIVO PLASTIF. –
SIKAMENT
Kg
0.811
4.61
3.74
Costo
Total
83.18
Fuente: Autores, 2018
153
Tabla N° 44 Costo de elaboración Mezcla RAM25
MATERIALES
DESCRIPCION
UNIDAD
CANTIDAD
A
PRECIO
UNIT. B
COSTO
C=AxB
CEMENTO
CHIMBORAZO IP
SACO
8.109
7.95
64.47
ARENA PIFO m3 0.595 10.23 6.09
ARENA MARMOL m3 0.126 10.91 1.37
RIPIO PIFO m3 0.509 12.05 6.14
RIPIO MARMOL m3 0.172 9.09 1.57
AGUA m3 0.227 0.56 0.13
ADITIVO PLASTIF. -
SIKAMENT
Kg
0.811
4.61
3.74
Costo Total
83.50
Fuente: Autores, 2018
Tabla N° 45 Costo de elaboración Mezcla RAM75
MATERIALES
DESCRIPCION
UNIDAD
CANTIDAD
A
PRECIO
UNIT. B
COSTO
C=AxB
CEMENTO
CHIMBORAZO IP
SACO
8.109
7.95
64.47
ARENA PIFO m3 0.194 10.23 1.99
ARENA MARMOL m3 0.370 10.91 4.03
RIPIO PIFO m3 0.167 12.05 2.02
RIPIO MARMOL m3 0.510 9.09 4.63
AGUA m3 0.227 0.56 0.13
ADITIVO PLASTIF. -
SIKAMENT
Kg
0.446
4.61
2.06
Costo Total
79.32
Fuente: Autores, 2018
Tabla N° 46 Costo de elaboración Mezcla PIFO
MATERIALES
DESCRIPCION
UNIDAD
CANTIDAD
A
PRECIO
UNIT.
B
COSTO
C=AxB
CEMENTO
CHIMBORAZO IP
SACO
8.109
7.95
64.47
ARENA m3 0.891 10.23 9.11
RIPIO m3 0.622 12.05 7.50
AGUA m3 0.227 0.56 0.13
ADITIVO PLASTIF. –
SIKAMENT
Kg
0.730
4.61
3.36
Costo
Total
84.57
Fuente: Autores, 2018
154
Como se observa en la figura 51 con respecto a resistencia es la mezcla PIFO la que
más resistencia tiene, pero no es la más económica de producir por otro lado si se compara
el costo de todas las mezclas la más económica es la mezcla RAM 75 esto se da puesto
que tiene un 75% tanto de arena como ripio producidos a partir de residuos de mármol
los cuales tienen un costo de producción menor al de los agregados naturales.
Figura 53 Gráfico de Costo y Resistencia a la compresión de las mezclas propuestas.
Figura53. Gráfico de Costo y Resistencia a la compresión de las mezclas propuestas.
Fuente: Autores, 2018
155
CAPITULO V. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
CONCLUSIONES
El empleo de materiales reciclados para la elaboración de hormigones es una
alternativa muy buena ya que analizando los resultados obtenidos en la mayoría
de las mezclas en la que se reemplazó el agregado natural por el mármol se
evidencio que cumple con la resistencia especificada de 21 MPa.
Los agregados elaborados con residuos de mármol tienen propiedades que
cumplen con los requisitos de la Norma INEN 872 la cual establece los requisitos
de granulometría y calidad de los agregados para elaborar hormigón.
El agregado más viable proveniente de la trituración del mármol es el agregado
grueso ya que sus propiedades son aptas para realizar hormigón como por
ejemplo la abrasión que tiene un valor de aproximadamente 22% de desgaste
siendo este valor muy aceptable para el agregado grueso.
La mayoría de las mezclas cumplen satisfactoriamente con la resistencia a la
compresión especificada de 21MPa a los 28 días de edad, la única mezcla que
no alcanzó la resistencia fue la denominada RAM75, esto debido a la cantidad
de finos que tiene la arena de mármol afectando significativamente la
resistencia a la compresión, sin embargo, al ensayarla a los 56 días esta llego a
21.26 MPa. este aumento en la resistencia es debido a la composición de
cemento ya que se utilizó un cemento portland puzolánico.
Con respecto a la trabajabilidad y a la facilidad de los hormigones a ser
bombeados se concluye que todas las mezclas son aptas para su
implementación mediante bombeo puesto que se utilizó aditivo plastificante
para aumentar su trabajabilidad a excepción de la mezcla RM75 la cual
presentaba un asentamiento de 12.5 cm.
Por otro lado, se puede decir que las mezclas en las que se hacía un reemplazo
156
por arena de mármol tendían a disminuir su asentamiento como es el caso de
las mezclas AM25 y AM75 que presentaron un asentamiento de 6 cm cada una
esto debido a la cantidad de exceso de finos de la arena de mármol y su capacidad
de absorción del 4 %.
Se obtuvo resistencias más altas en las mezclas de prueba a los 7 días que en
las definitivas a la misma edad esto se debió a que en las mezclas de prueba no
se hizo uso del aditivo siendo no así en las mezclas definitivas por lo que se
concluye que el aditivo aparte de darle más trabajabilidad a la mezcla hace que
la resistencia a edades tempranas disminuya.
El módulo estático de elasticidad para la mezcla de Pifo es de 18088.35 MPa,
que es la mezcla de referencia por lo que se concluye que el módulo estático
de elasticidad más bajo, que es de 15757 MPa correspondiente a la mezcla
AM25, es el 12,89% más bajo que la mezcla de referencia y el módulo estático
de elasticidad más alto, que es de 20523 MPa correspondiente a la mezcla RM25,
es el 13,46% más alto que la mezcla de referencia.
Los costos de producción de cada mezcla son relativamente cercanos
teniéndose así para la mezcla AM75 un costo de 84.03 USD/m3, para la mezcla
RM25 un costo de 85.17 USD/m3, para la mezcla AM75 un costo de 82.36
USD/m3, para la mezcla RM75 un costo de 83.18 USD/m3, para la mezcla
RAM 25 un costo de 83.50 USD/m3, para la mezcla RAM75 un costo de 79.32
USD/m3 y finalmente para la mezcla PIFO con agregados naturales un costo
de 84.57 USD/m3. De la relación entre la resistencia a la compresión obtenida
y el costo de producción de cada hormigón se ordena de las más viable a la
menos viable de la siguiente Manera: PIFO, RAM25, RM75, AM75, RM25,
RAM75 y AM25.
157
RECOMENDACIONES
Puesto que el enfoque de esta investigación no contemplaba medir la durabilidad
de los hormigones, se recomienda que en próximas investigaciones se mida la
reacción álcali-carbonato puesto que el principal componente químico del
mármol es el carbonato de calcio. Aunque de antemano se conoce que este tipo
de reacción es prácticamente insignificante con relación a la reacción álcali-
sílice.
Al ser la primera vez que se procesa el mármol para su uso como agregado y al
haber cierta incertidumbre de la dureza del mismo, las trituradoras no quisieron
prestar sus servicios por temor a que se desgasten o dañen los martillos, por lo
que el proceso de trituración se la realizo con un rodillo vibro compactador, en
base a lo expuesto se recomienda hacer proyectos integradores con otras
carreras, para este caso con los estudiantes de la carrera de ingeniería industrial
que bien podría ser un proyecto de titulación la elaboración de una máquina
trituradora para futuras investigaciones.
En general existe un campo abierto para investigaciones con residuos de mármol
dentro del país ya que existen investigaciones a nivel internacional de las que se
puede partir, además los recursos se van agotando cada vez más rápido por lo que
es conveniente impulsar el uso de materiales reciclables.
Se recomienda investigar el uso del polvo de mármol o agregado fino en
hormigones autocompactantes ya que se cuenta con investigaciones realizadas en
Turquía y se tendría como antecedente la caracterización del agregado fino de
mármol presentada en esta investigación
Puesto que el mármol es de naturaleza básica con un PH mayor a 7 se
recomienda estudiar los beneficios que tendría frente a la corrosión del acero
de refuerzo en el hormigón armado.
158
BIBLIOGRAFIA
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PISOS DE USO RESIDENCIAL, DE ALTA RESISTENCIA, UTILIZANDO
AGREGADOS DE LA CANTERA DE PIFO, PROVINCIA DE PICHINCHA,
176.
Belachia, M. (2011). (12) (PDF) Use of the Marble Wastes in the Hydraulic
Concrete. Recuperado el 14 de diciembre de 2018, de
https://www.researchgate.net/publication/270076800_Use_of_the_Marble_Wast
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Características del mármol. (s/f). Recuperado el 14 de diciembre de 2018, de
http://www.sabelotodo.org/construccion/marmol.html
Geología. (2017, junio 26). Mármol: qué es, composición, usos y datos.
Recuperado el 14 de diciembre de 2018, de http://geologiaonline.com/marmol-
composicion-usos-datos/
Hebhoub, H., Aoun, H., Belachia, M., Houari, H., & Ghorbel, E. (2011). Use of
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1167–1171. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2010.09.037
Hormigón: Propiedades | Construpedia, enciclopedia construcción. (s/f).
Recuperado el 12 de diciembre de 2018, de
https://www.construmatica.com/construpedia/Hormig%C3%B3n:_Propiedades
Torres Chamorro Edwin Stalin, & Rodríguez Vaca Cristian René. (2018).
Fabricación de un dispositivo, para generar el curado acelerado en cilindros de
hormigón, para evaluar la resistencia a la compresión en un tiempo menor a las
24 horas. UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR, QUITO.
159
ANEXOS
Figura 54. Residuos de Mármol producto de Demolición. Av. de los Shyris
Fuente: Autores, 2018
Figura 55.
Residuos de Mármol. Av. Simón Bolívar
Fuente: Autores, 2018
160
Figura 56.
Elaboración e identificación de probetas de hormigón
Fuente: Autores, 2018
Figura 57.
Falla característica por esfuerzos de compresión
Fuente: Autores, 2018