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UNIVERSIDAD TÉCNICA PARTICULAR DE LOJA
La Universidad Católica de Loja
ÁREA TÉCNICA
TITULO DE INGENIERO CIVIL
Uso de la puzolana natural procedente del bagazo en la formulación de
hormigón estructural
TRABAJO DE TITULACIÓN.
AUTOR: Vargas Pogo, Victor Hugo
DIRECTOR: Duque Yaguache, Edwin Patricio, MSc
LOJA – ECUADOR
2018
Esta versión digital, ha sido acreditada bajo la licencia Creative Commons 4.0, CC BY-NY-SA: Reconocimiento-No comercial-Compartir igual; la cual permite copiar, distribuir y comunicar públicamente la obra, mientras se reconozca la autoría original, no se utilice con fines comerciales y se permiten obras derivadas, siempre que mantenga la misma licencia al ser divulgada. http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/deed.es
Loja, mayo del 2018
ii
APROBACIÓN DEL DIRECTOR DEL TRABAJO DE TITULACIÓN
Msc
Edwin Patricio Duque Yaguache,
DOCENTE DE LA TITULACIÓN
De mi consideración
El presente trabajo de titulación: Uso de la puzolana natural procedente del bagazo en la formulación de hormigón estructural realizado por Vargas Pogo,Victor Hugo, ha sido orientado y revisado durante su ejecución, por cuanto se aprueba la presentación del mismo.
Loja, mayo de 2018
f) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
iii
DECLARACIÓN DE AUTORÍA Y CESIÓN DE DERECHOS
“Yo Victor Hugo Vargas Pogo, declaro ser autor del presente trabajo de titulación: Uso de la
puzolana natural procedente del bagazo en la formulación de hormigón estructural, de la
Titulación de Ingeniería Civil, siendo Edwin Patricio Duque Yaguache director del presente
trabajo; y eximo expresamente a la Universidad Técnica Particular de Loja y a sus
representantes legales de posibles reclamos o acciones legales. Además, certifico que las
ideas, conceptos, procedimientos y resultados vertidos en el presente trabajo investigativo,
son de mi exclusiva responsabilidad.
Adicionalmente declaro conocer y aceptar la disposición del Art. 88 del Estatuto Orgánico de
la Universidad Técnica Particular de Loja que en su parte pertinente textualmente dice:
“Forman parte del patrimonio de la Universidad la propiedad intelectual de investigaciones,
trabajos científicos o técnicos y tesis de grado o trabajos de titulación que se realicen con el
apoyo financiero, académico o institucional (operativo) de la Universidad”
f. ..............................................................
Autor: Vargas Pogo Victor Hugo
Cédula: 1105894420
iv
DEDICATORIA
A Dios y a la Virgen María, por guiarme en esta etapa de mis estudios y darme la fuerza para
no decaer.
A mis padres, María Delmira y Victor Hugo por brindarme su apoyo incondicional y sus
consejos los cuales han sido la motivación para culminar mi carrera profesional.
A mis Hermanos, Deysi Elizabeth y Ronal Lenin ser un pilar fundamental en el transcurso de
mi formación personal y académica.
A mis amigos y familiares, por su cariño brindado y sus enseñanzas que han contribuido a la
formación tanto personal como académica, con cariño y amor
El Autor.
v
AGRADECIMIENTO
De manera especial a mis queridos padres, María Delmira y Victor Hugo, por su esfuerzo y su
trabajo que me han permitido culminar mi carrera profesional a ellos que les debo todo.
A la Universidad Técnica Particular de Loja por brindarnos la oportunidad de trabajar en este
tema de investigación, de manera especial a la titulación de Ingeniería Civil por facilitarnos el
uso de los laboratorios para el desarrollo de los diferentes ensayos para la realización de
nuestro trabajo, a mis docentes por sus enseñanzas brindadas que han contribuido en mi
formación académica.
Al Msc Edwin Patricio Duque Yaguache, Director del presente trabajo, por sus enseñanzas
brindadas y su orientación a lo largo del desarrollo del Trabajo de Fin de Titulación.
Al Ing. Juan Carlos Quituña, Ing. Diego Mata, Doctor John Luis Manrique, Doctor Ángel Ruiz
Pico, Msc Ángel Guillermo Tapia, Msc Berenice Cecibel Zúñiga por la documentación y ayuda
brindada en la realización de los diferentes ensayos.
El Autor.
vi
ÍNDICE DE CONTENIDOS
APROBACIÓN DEL DIRECTOR DEL TRABAJO DE TITULACIÓN ....................................... ii
DECLARACIÓN DE AUTORÍA Y CESIÓN DE DERECHOS .................................................. iii
DEDICATORIA ..................................................................................................................... iv
AGRADECIMIENTO .............................................................................................................. v
ÍNDICE DE CONTENIDOS ................................................................................................... vi
ÍNDICE DE TABLAS ............................................................................................................. ix
INDICE DE FOTOGRAFÍAS ................................................................................................. xii
RESUMEN ............................................................................................................................. 1
ABSTRACT............................................................................................................................ 2
INTRODUCCION ................................................................................................................... 3
CAPITULO I: ESTADO DEL ARTE ........................................................................................ 6
1.1. Investigaciones previas de la influencia de la ceniza en el aumento de la resistencia
a compresión ...................................................................................................................... 7
1.2. Concreto ................................................................................................................ 14
Componentes del concreto. ............................................................................ 14
1.3. Puzolanas .............................................................................................................. 18
Definición. ....................................................................................................... 18
Clasificación de las puzolanas. ....................................................................... 18
Actividad puzolánica y mejoramiento de la resistencia a compresión. ............ 21
Factores que influyen en el índice de actividad puzolánica. ............................ 21
1.4. Agua ...................................................................................................................... 25
Agua de amasado........................................................................................... 25
Agua de curado .............................................................................................. 25
1.5. Áridos .................................................................................................................... 26
Agregado fino ................................................................................................. 26
Agregado grueso. ........................................................................................... 30
1.6. Aditivos .................................................................................................................. 32
Aditivos químicos. ........................................................................................... 32
1.7. Hormigón en estado fresco .................................................................................... 33
Trabajabilidad. ................................................................................................ 33
1.8. Hormigón en estado endurecido ............................................................................ 34
1.9. Dosificación (Método ACI) ..................................................................................... 38
Elección del asentamiento (revenimiento)....................................................... 38
vii
Cálculo de la resistencia característica requerida f´cr. .................................... 38
Determinación de la cantidad de agua requerida y el aire atrapado. ............... 38
Relación agua – cemento. .............................................................................. 40
Cantidad de cemento. ..................................................................................... 41
Estimación del volumen de agregado grueso. ................................................ 41
Estimación del agregado fino. ......................................................................... 42
Corrección por humedad del agregado grueso. .............................................. 42
CAPITULO II: METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN .................................................... 44
2.1. Diagrama de flujo de la metodología a utilizar ....................................................... 45
2.2. Tipo de investigación ............................................................................................. 46
2.3. Ubicación de la zona de recolección de la ceniza de bagazo de caña ................... 46
Recolección y pretratamiento de la ceniza de bagazo de caña. ...................... 47
Análisis granulométrico de la ceniza de bagazo de caña por la vía en seco. .. 48
Molienda de la Ceniza de bagazo de caña. .................................................... 48
Caracterización físico - química de la ceniza de bagazo de caña. .................. 49
2.4. Materiales componentes del hormigón con sustitución de ceniza de bagazo de caña
54
Ceniza de bagazo de caña. ............................................................................ 54
Cemento Portland. .......................................................................................... 54
Agua. .............................................................................................................. 54
Árido fino. ....................................................................................................... 55
Árido grueso. .................................................................................................. 59
Aditivo. ............................................................................................................ 63
2.5. Diseño de mezclas de concreto (Código ACI 211.1) .............................................. 64
Hormigón en estado fresco. ............................................................................ 67
2.6. Elaboración de los especímenes cilíndricos de hormigón ...................................... 68
2.7. Curado de los especímenes cilíndricos de hormigón ............................................. 70
2.8. Hormigón en estado endurecido ............................................................................ 70
CAPITUO III: DISCUSION Y ANALISIS DE RESULTADOS ................................................ 71
3.1. Hormigón con sustitución parcial del cemento Portland por la ceniza de bagazo de
caña. 72
3.2. Propiedades de los materiales utilizados en la investigación ................................. 72
Ceniza de bagazo de caña. ............................................................................ 72
Cemento Portland tipo (Gu). ........................................................................... 77
Árido fino. ....................................................................................................... 77
viii
Árido grueso. .................................................................................................. 78
3.3. Ensayos realizados al hormigón ............................................................................ 79
En estado fresco. ............................................................................................ 79
En estado endurecido. .................................................................................... 81
CONCLUSIONES. ............................................................................................................... 86
RECOMENDACIONES. ....................................................................................................... 88
BIBLIOGRAFIA .................................................................................................................... 89
ANEXOS .............................................................................................................................. 93
ix
ÍNDICE DE TABLAS
Tabla 1.Composición química del cemento y la ceniza ............................................... 7
Tabla 2 Composición química del cemento y la Ceniza de bagazo de caña. .............. 9
Tabla 3. Resistencia a compresión a los 28 y 90 días. ............................................... 9
Tabla 4. Composición química de la ceniza .............................................................. 10
Tabla 5 . Composición química de la ceniza y del cemento portland. ....................... 12
Tabla 6 . Porcentajes típicos de intervención de los óxidos ...................................... 16
Tabla 7 Componentes potenciales (fases o minerales) y porcentajes típicos ........... 17
Tabla 8. Compuestos químicos al hidratarse el cemento .......................................... 17
Tabla 9. Requerimientos físicos de las puzolanas………………………..……….19
Tabla 10. Requerimientos químicos para las puzolanas (ASTM C618-03) ............... 23
Tabla 11. Parámetros de aceptación del agregado fino ............................................ 26
Tabla 12 . Requisitos de gradación para el árido fino ............................................... 28
Tabla 13 .Requisitos de gradación del agregado grueso (aberturas cuadradas de 19
a 4,75 mm). .............................................................................................................. 31
Tabla 14. Clasificación de los aditivos químicos. ...................................................... 33
Tabla 15. Consistencia del hormigón en función del asentamiento ........................... 34
Tabla 16. Porcentaje de resistencia a compresión a diferentes días de curado ........ 35
Tabla 17 . Factor de modificación para la desviación estándar ................................. 37
Tabla 18 . Resistencia media requerida cuando no se tienen registros para ............ 37
Tabla 19 .Revenimientos que se recomiendan de acuerdo al tipo de construcción .. 38
Tabla 20 . Cantidad de agua de mezcla y contenido de aire para diferentes
revenimientos y tamaños máximos nominales del agregado .................................... 39
Tabla 21 Relación agua material cementante máxima para diferentes condiciones de
exposición. ............................................................................................................... 40
Tabla 22. Relación (agua/ cemento) en función de la resistencia a los 28 días ........ 41
Tabla 23 . Volumen de agregado grueso, por unidad de volumen de hormigón ....... 42
Tabla 24. Características del generador de vapor. ................................................... 47
Tabla 25 .Datos técnicos aditivo “Plastiment BV40” .................................................. 63
Tabla 26. Resultados de los ensayos realizados a los agregados (fino y grueso)..... 64
Tabla 27. Dosificación para un m³ de hormigón de 28 MPa ...................................... 67
Tabla 28 Incremento de la sustitución de la ceniza de bagazo de caña por el cemento
portland .................................................................................................................... 67
Tabla 29 . Tamaño de Partícula(D80) de la ceniza de bagazo de caña. ................... 73
Tabla 30. Porcentaje de Ignición de la ceniza de bagazo de caña. ........................... 73
x
Tabla 31 . Composición química de la ceniza a diferente temperatura de calcinación
................................................................................................................................. 74
Tabla 32 . Resultados del Ensayo de Índice de Actividad Puzolánica....................... 77
Tabla 33 . Resultados de la caracterización del árido fino ........................................ 78
Tabla 34. Resultados de los ensayos de caracterización del agregado grueso. ....... 79
Tabla 35. Resultados de revenimiento del concreto fresco ....................................... 79
Tabla 36. Resumen de resultados promedios de resistencias a la compresión en
probetas cilíndricas de hormigón de 100 mm x 200 mm ............................... 81
Tabla 37 Porcentaje de evolución de la resistencia a los 14 y 28 días de curado con
respecto ................................................................................................................... 81
Tabla 38. Porcentaje de aumento o disminución de la resistencia a compresión a los
28 días con respecto a las probetas patrón (lote 1) de sustitución ............................ 82
Tabla 39 . Datos de producción de “Hormic Loja” ..................................................... 84
Tabla 40 Análisis de costos al reemplazar ceniza de bagazo de caña por cemento
portland .................................................................................................................... 85
xi
ÍNDICE DE FIGURAS
Fig. 1. Resistencia a compresión de hormigones………………………………………..………..8
Fig. 2. Resistencia a compresión a los 28 días de curado……………………………………...11
Fig. 3. Resistencia a compresión…………………………………………………………………..12
Fig. 4. Resistencia a compresión de morteros con ceniza……………………………... …......14
Fig. 5. Volumen de los componentes de un concreto normal…………………………..……...15
Fig. 6. Ubicación de la empresa azucarera “Malca”………………......…………………..…….46
Fig. 7. Análisis comparativo entre las cenizas calcinadas a 410°c y 700°c…………………..75
Fig. 8. Análisis de difracción de rayos x a la ceniza calcinada a 410°c……………….....……76
Fig. 9. Análisis de difracción de rayos x a la ceniza calcinada a 700°c………………….…....76
Fig. 10. Influencia de la ceniza de bagazo de caña en el revenimiento del hórmigon……....80
Fig. 11. Resistencia media a la compresión a los 28 dias de curado …………………...........83
Fig. 12. Resultados de resistencia a compresión a diferentes dias de curado…………….…83
xii
INDICE DE FOTOGRAFÍAS
Fotografía 1. Apertura de la compuerta………………….........................................................47
Fotografía 2. Generador de vapor………….….………........................................................…47
Fotografía 3. Análisis granulométrico del árido fino………………………........……………… 55
Fotografía 4. Preparación de la muestra en estado saturado superficialmente
seco……………………………………………………………………………………………….…. 57
Fotografía 5. Determinación de la masa del picnómetro más agua y árido fino en estado
(sss) ………………………………………………..………………………………………….……..57
1
RESUMEN
La gran demanda de Cemento Portland (CP) en la industria de la construcción genera la
búsqueda de materiales alternativos para obtener cementos de igual o mejor calidad lo cual
disminuye la contaminación en su producción, uno de estos materiales es la ceniza de bagazo
de caña (CBC).
La presente investigación pretende evaluar el efecto de la sustitución de un porcentaje del CP
por la CBC en un concreto diseñado para una resistencia a compresión de 28 MPa (resistencia
alcanzada a los 28 días). La CBC se obtuvo de uno de los generadores de vapor de la empresa
azucarera “Malca” ubicada en la Provincia de Loja.
Se utilizó agregados provenientes de la cantera del río Catamayo ubicada en la Provincia de
Loja para fabricar probetas cilíndricas de hormigón con el fin de evaluar la trabajabilidad y la
resistencia a compresión.
Se establece que la sustitución de un porcentaje de cemento Portland disminuye la
trabajabilidad. Las mejores resistencias se obtienen al 10% y porcentajes superiores al 20%
afectan la resistencia a compresión
PALABRAS CLAVE
Cemento Portland, Ceniza de Bagazo de Caña, Resistencia a compresión
2
ABSTRACT
The high demand of Portland Cement (PC) in the construction industry has generated the
search for alternative materials that obtain cements of equal or better quality, reducing pollution
in their production, one of these materials is cane bagasse ash (CBC).
The present investigation intends to evaluate the effect of the replacement of a percentage of
the PC by the CBC in a concrete designed for a compressive strength of 28 MPa ((resistance
reached at 28 days). The CBC was obtained from one of the steam generators of the sugar
company "Malca" located in the Province of Loja.
Aggregates were used from the quarry of the Catamayo river located in the Province of Loja
for manufacture cylindrical concrete specimens in order to evaluate the workability and
compressive strength.
So we know that the substitution of a percentage of Portland Cement reduces the workability.
The best strengths are obtained at 10% and percentages higher than 20% affect the
compression resistance.
KEYWORDS
Portland cement, cane bagasse ash, compression resistance.
3
INTRODUCCION
A nivel mundial de acuerdo con investigaciones de ( Vidal, Torres, Mejia, y Gonzalez, 2012)
el primer país productor de caña de azúcar es Brasil con un 20% , seguido por India, Tailandia
y China, que colectivamente con otros países asiáticos alcanzan el 40% de la producción
mundial . Una abundante cantidad de residuos sólidos de tipo vegetal como agroindustrial se
producen cada año lo cual ocasiona repercusiones tanto en la salud humana como en el medio
ambiente.
Según como manifiesta el (Instituto de Promoción de Exportaciones e Inversiones, 2016) en
el Ecuador aproximadamente 1.46 millones de hectáreas están distribuidas para cultivos
permanentes y 0.91 millones para cultivos transitorios. Como señala (MAGAP, 2013) en su
investigación respecto a la producción de caña de azúcar, la provincia del Guayas es la mayor
productora con 6,049,974 toneladas métricas (73.31%) y la provincia de Loja contribuye con
un 4 % de la producción nacional
En el Cantón Catamayo, Provincia de Loja se encuentra el Ingenio Monterrey y Azucarera
Lojana (Malca), una empresa productora de azúcar. Su materia prima es la caña de azúcar,
cuyo proceso da lugar a la producción del bagazo de caña (residuo de la caña extraído el
jugo). Generalmente el bagazo es quemado a través de generadores de vapor a 410°C lo cual
produce ceniza de bagazo de caña.
De acuerdo con investigaciones realizadas por (Escandón, Velasco, López, Ágredo, y
Salcedo, 2012) señalan que la ceniza de bagazo de caña (CBC) posee características
puzolánicas por su alto contenido de Sílice (SiO2) y alúmina (Al2O3) que le proporciona una
buena actividad puzolánica como sustituto parcial del cemento Portland. Debido a las
características puzolánicas físico - químicas, se puede hacer uso en la industria de la
construcción específicamente en la fabricación de hormigón estructural como sustituto parcial
del cemento portland.
Estudios realizados por (Cordeiro, Toledo Filho, & Fairbairn, 2009) han demostrado que la
sustitución parcial del cemento Portland por la ceniza de bagazo de caña mejora las
propiedades mecánicas del concreto endurecido e influye en la trabajabilidad del concreto
fresco y la resistencia a la compresión del concreto endurecido.
El propósito fundamental de este estudio es utilizar este residuo originado de la combustión
del bagazo, que permita mejorar las características mecánicas del hormigón estructural e
incentivar el uso de materiales naturales en la industria de la construcción. Para esto se
obtiene la CBC de uno de los generadores de vapor, del Ingenio Monterrey y Azucarera Lojana
4
(Malca), ubicada en el Cantón Catamayo Provincia de Loja. Después de homogenizar las
muestras fueron molidas para realizar su respectiva caracterización mediante las técnicas de
fluorescencia de rayos x (FRX), difracción de rayos X (DRX), granulometría, pérdida por
ignición, contenido de humedad, índice de actividad puzolánica de acuerdo a la norma ASTM
C311.
En el presente Trabajo de Investigación se plantea y analiza una dosificación de diseño con
una resistencia requerida a compresión de 28 MPa a los 28 días de curado. Por lo cual se han
elaborado 7 lotes de hormigón, con diferentes porcentajes de sustitución del CP por CBC que
varía del 0% hasta el 30%.
Los parámetros a analizar dentro de la investigación serán 1) la trabajabilidad de la mezcla,
2) resistencia a compresión del concreto endurecido y 3) viabilidad económica de la sustitución
del porcentaje idóneo de reemplazo y el porcentaje máximo de reemplazo del CP por la CBC.
Al finalizar el presente Trabajo de Fin de Titulación denominado “Uso de la puzolana Natural
Procedente del Bagazo en la Formulación de Hormigón Estructural “se pretende aportar en la
búsqueda de materiales alternativos que permitan obtener materiales cementantes de igual o
mayor calidad, que permita disminuir los efectos contaminantes producidos por la emisión de
gases en la producción de cemento Portland.
El objetivo general planteado en la investigación es
1. Mejorar las características mecánicas del hormigón a través de la sustitución parcial
del cemento Portland por puzolana natural obtenida del bagazo de caña
Los Objetivos Específicos son
1. Evaluar la influencia de la adición de la ceniza de bagazo de caña (CBC), en la
trabajabilidad del concreto
2. Determinar la resistencia a la compresión de especímenes de hormigón con la adición
de la puzolana natural
3. Determinar el porcentaje de adición idóneo de CBC que permita obtener la mejor
resistencia a compresión del hormigón de los especímenes ensayados.
La Organización y estructura del proyecto es la siguiente:
El trabajo de Fin de Titulación se encuentra estructurado de cuatro capítulos los cuales se
detallan a continuación.
5
En el primer capítulo se detalla el estado del arte, información necesaria para la elaboración
del trabajo de Investigación.
En el segundo capítulo se describe la metodología empleada para el desarrollo del trabajo de
investigación.
En el tercer capítulo se expone la discusión y análisis de resultados, en el cuarto capítulo se
presenta las conclusiones y recomendaciones las cuales son originadas del análisis y
discusión de resultados.
1. CAPITULO I: ESTADO DEL ARTE
7
Investigaciones previas de la influencia de la ceniza en el aumento de la
resistencia a compresión
Año de publicación: 2007
Título del artículo: “Evaluation of bagasse ash supplementary cementitious material”
Autores: K. Ganesan , K. Rajagopal, K. Thangavel
Revista: Cement & Concrete Composites 29 (2007) 515 – 524
Este trabajo de investigación se realizó en la India, uno de los países con más producción
de ceniza de bagazo de caña en el mundo, alrededor de 300 millones de toneladas anuales.
El propósito de la investigación se centró en evaluar la ceniza de bagazo de caña como
material sustituto del cemento, evaluar las propiedades mecánicas y de permeabilidad de
hormigones confeccionados con sustitución de cemento por ceniza de bagazo de caña y
determinar el porcentaje idóneo de reemplazo.
Para la realización de esta investigación los autores usaron cemento portland normal, la
ceniza fue recogida de la planta azucarera E.I. D en TamilNadu , India. Se elaboraron 7 lotes
de hormigón con un porcentaje de reemplazo de cemento por ceniza de 5%, 10%, 15%, 20%
25% y 30 %, la relación agua cemento se seleccionó en 0.53. Las probetas patrón fueron
diseñadas para alcanzar una resistencia de 25 N/mm² a los 28 días de curado. En la tabla 1
se muestra la composición química del cemento y de la ceniza utilizada en la investigación
Tabla 1.Composicion química del cemento y la ceniza
Descripción Cemento (%) Ceniza (%)
SiO2 19.25 64.15 Al2O3 5.04 9.05 Fe2O3 3.16 5.52
CaO 63.61 8.14 MgO 4.56 2.85 NaO 0.08 0.92 k2O 0.51 1.35
Perdida por ignición 3.12 4.9 Fuente: Adaptada de la investigación realizada por (Ganesan, Rajagopal, & Thangavel, 2007).
Elaboración: El autor
8
En la Figura 1 se muestra los resultados obtenidos de las probetas ensayadas a compresión
a 7, 14, 28 y 90 días de curado, se muestra que entre el 5% y 20% de sustitución de cemento
por ceniza de bagazo de caña se obtienen las mayores resistencias con respecto a las
probetas patrón y porcentajes superiores al 20% muestran resistencias menores a las
probetas patrón (0% de sustitución).
Año de Publicación: 2009
Título de la investigación: “Utilization of bagasse ash as a pozzolanic material in concrete”
Autores: Nuntachai Chusilp, Chai Jaturapitakkul, Kraiwood Kiattikomol
Revista: Construction and Building Materials, Vol. 23, pp 3352-3358
De acuerdo con los autores India produce más de 2000.000 toneladas de bagazo de caña por
año lo cual aumenta la contaminación ambiental. En busca de esto promueven alternativas
de utilización de estos residuos que disminuyan el efecto contaminante.
La finalidad de la investigación fue analizar el efecto que ocasiona la sustitución del cemento
por ceniza de bagazo de caña en la resistencia a compresión, permeabilidad y evolución del
calor de hidratación en el concreto.
Figura 1. Resistencia a compresión de hormigones.
Fuente : (Ganesan et al., 2007)
Elaboración : (Ganesan et al., 2007)
9
Para la investigación utilizaron cemento Portland normal. La ceniza fue obtenida de uno de
los ingenios azucareros de Tailandia y fue molida en un molino de bolas hasta que menos del
5% de ceniza quede retenido en el tamiz No.325(45µm).
Los porcentajes de remplazo del cemento portland varían del 10%, 20% y 30 %, la relación
agua cemento se seleccionó en 0.5. Mediante la utilización de un superplastificante se
controló la trabajabilidad bajo un mismo rango para el concreto con sustitución.
En la tabla 2 se muestra la composición química del cemento portland y la ceniza utilizadas
en la investigación
Tabla 2 Composición química del cemento y la ceniza de bagazo de caña.
Detalle Cemento (%) Ceniza (%)
SiO2 20.9 Al2O3 4.76 9.05 Fe2O3 3.41 5.52
CaO 65.41 8.14 MgO 1.25 2.85 SO3 2.71 0.92
Perdida por ignición 0.96 4.9
Fuente: Adaptada de la investigación realizada por (Chusilp, Jaturapitakkul, & Kiattikomol, 2009). Elaboración: El autor.
Para estudiar el efecto que produce la sustitución del cemento portland por la ceniza de
bagazo de caña se elaboraron probetas cilíndricas de hormigón (100 x 200) mm, las cuales
se desencofraron cumplidas las 24 horas y fueron colocadas en agua hasta su edad de rotura.
La resistencia a compresión se la realizó a los 28 y 90 días de curado como se muestra en la
tabla 3.
Tabla 3. Resistencia a compresión a los 28 y 90 días.
Porcentaje de Sustitución
Resistencia a Compresión (MPa)
28 días 90 días
0% 36.9 41.8 10% 38.2 44.4 20% 40.5 47.4 30% 39.3 45.0
Fuente: Adaptada de la investigación realizada por (Chusilp et al., 2009).
Elaboración: El autor
10
Los resultados de resistencia a compresión a los 28 y 90 días de curado muestran valores
mayores de resistencia a compresión para las probetas con sustitución del 10%,20% y 30%
con respecto a las probetas patrón 0%. La ceniza de bagazo de caña corresponde a un
material con buenas características puzolánicas.
Año de publicación: 2016
Título de la investigation: “Assessment of sugarcane bagasse ash concrete on mechanical
And durability properties”
Autores: K. S. Subramaniyan, Dr. M. Sivaraja
Revista: Advances in Natural and Applied Sciences. 10(9) Special 2016, Pages: 253-260.
En este estudio se evaluó el efecto que produce la sustitución del cemento portland por la
ceniza de bagazo de caña en el hormigón.
Los objetivos del estudio fueron evaluar las propiedades de trabajabilidad, la resistencia a
compresión a los 28 días de curado, la resistencia a la rotura dividida, el módulo de rotura, el
módulo dinámico y la durabilidad del hormigón. Los porcentajes de sustitución del cemento
portland por la ceniza de bagazo de caña corresponden a 10% ,20%,30% y 40%
La ceniza fue obtenida de una fábrica de azúcar de Arachulur,Tailandia. El cemento portland
usado es el tipo I, además se utilizó arena común y grava con un tamaño máximo nominal de
20 mm. Para mejorar las propiedades de trabajabilidad se utilizó un superplastificante.
La composición química de la ceniza se muestra en la tabla 4.
Tabla 4. Composición química de la ceniza
Detalle Ceniza (%)
SiO2 76.67 Al2O3 2.13 Fe2O3 3.78
CaO 5.59 Na2O 0.12 K2O 8.29 MgO 0.92
Fuente: Adaptada de la investigación realizada por (Subramaniyan & Silvaraja, 2016) Elaboración: El autor
Los resultados de la resistencia a compresión de probetas cúbicas de (150 x150x150) mm se
muestran en la Figura 2.
11
Las designaciones de la Figura 2 corresponden:
CC: 0% de sustitución
CC + BA 1: 10% de sustitución
CC + BA 2: 20% de sustitución
CC + BA 3 :30% de sustitución
CC + BA 4: 40% de sustitución
Los mejores resultados de resistencia a compresión a los 28 días de curado de las probetas
cúbicas (150x150x150) mm corresponden a un porcentaje de sustitución del 20% y
porcentajes superiores al 30% la resistencia a compresión comienza a disminuir.
Año de Publicación: 2016
Título de la investigación: “Utilization of bagasse ash in high-strength concrete”
Autores: Sumrerng Rukzon, Prinya Chindaprasirt
Revista: Materials and Design 34 (2012) 45–50
El propósito de la investigación definida por los autores es utilizar la ceniza de bagazo de caña
como sustituto parcial del cemento portland para producir hormigón de alta resistencia y
mitigar los efectos contaminantes de la ceniza de bagazo de caña. Los parámetros a
Figura 2. Resistencia a compresión a los 28 días de curado.
Fuente: (Subramaniyan & Silvaraja, 2016)
Elaboración: (Subramaniyan & Silvaraja, 2016)
12
determinar en la investigación corresponden a los siguientes: resistencia a compresión,
porosidad, la absorción y la penetración por cloruros.
La ceniza de bagazo de caña fue obtenida de una de las plantas azucareras de Tailandia. la
composición química de la ceniza y del cemento portland utilizado en la investigación se
presentan en la tabla 5.
La sustitución del cemento varía del 10%, 20%, y 30% (10BA, 20BA y 30BA) para elaborar un
hormigón con una resistencia especificada de 65 MPa a los 28 días de curado para lo cual se
utilizó agregados de la localidad, la cantidad de cemento se mantuvo constante (560 kg/m³),
la relación agua-aglomerante se seleccionó en 0.3. Se utilizó un superplastificante para
mantener una alta trabajabilidad de la mezcla. Las probetas fueron desmoldadas a las 24 h y
colocadas en agua a una temperatura de 23 ± 2 °C hasta su edad de rotura.
Tabla 5 . Composición química de la ceniza y del cemento portland.
Detalle Cemento Ceniza (CBC)
SiO2 25.1 65.0 Al2O3 5.5 4.8 Fe2O3 5.9 0.9
CaO 55.0 3.9 MgO 3.4 - K2O 0.5 2.0 SO3 2.7 0.9
SiO2 + Al2O3+Fe2O3 70.7 Fuente: Adaptada de la investigación realizada por (Rukzon & Chindaprasirt, 2012). Elaboración: El autor
Los resultados de resistencia a compresión como resultado del promedio de tres probetas
cilíndricas de (100x200) mm a 7, 28 y 90 días de curado se muestran en la Figura 3.
Fuente: (Rukzon & Chindaprasirt, 2012) Elaboración: (Rukzon & Chindaprasirt, 2012)
Figura 3. Resistencia a compresión de probetas cilíndricas de hormigón.
13
Se observa una resistencia superior a los 90 días de curado independientemente del
porcentaje de reemplazo con respecto a las probetas patrón (CT:0% de sustitución). Las
mejores resistencias corresponden a porcentajes del 10 y 20 % a todas las edades de curado.
El porcentaje idóneo de reemplazo corresponde al 10% por producir las mayores resistencias
a todas las edades.
Año de publicación: 2014
Título de la investigación: “Valorización de cenizas de bagazo procedentes de Honduras:
posibilidades de uso en matrices de cemento Portland”
Autor: Daniel Ernesto Matay Pinel
El autor en el tema de investigación utilizo tres tipos de cenizas provenientes de diferentes
partes de Honduras. Una muestra fue obtenida de uno de los ingenios azucareros de la ciudad
de San Pedro Sula (SPS) otra muestra obtenida de la ciudad de Choluteca (CHOLU) y la
última fue obtenida de la comunidad de Cantarranas, tres Valles (3V).
El objetivo general que planteó el autor en el trabajo de maestría corresponde a estudiar la
posible valorización de muestras de ceniza de bagazo de caña provenientes de Honduras
mediante la caracterización físico-química y además evaluar el índice de actividad puzolánica
de las muestras previo a su utilización en morteros y concretos.
El cemento utilizado en la investigación corresponde a un cemento gris tipo CEM I-52.5R. La
arena utilizada en la fabricación de morteros corresponde a una arena mezclada con las
siguientes proporciones: una gruesa (39%), una media fina (14%) y una fina 47%, el módulo
de finura de la mezcla fue de 4.3. La relación (agua / material cementante) se fijó en 0.5 y la
relación (árido /material cementante) en 3. Se realizo una sustitución del 25% del cemento por
la ceniza de bagazo de caña.
Se elaboraron 48 probetas de (4x4x4) cm las cuales fueron curadas a 20°C y ensayadas a
compresión a los 7, 28, 60 y 90 días de curado.
14
Como se puede observar en la Figura 4 las probetas con sustitución de ceniza de bagazo de
caña poseen una resistencia mayor que las probetas de control independientemente de su
origen.
A la edad de 7 días sus resistencias son estadísticamente iguales, pero a medida que
transcurre el tiempo empieza la evolución de su resistencia.
Las probetas elaboradas con ceniza proveniente de San Pedro Sula reportaron las
resistencias más altas a todas las edades de curado.
Concreto
El concreto es un material formado por ciertas proporciones de cemento,agua, árido fino, árido
grueso y opcionalmente aditivos y adiciones que en estado fresco le confiere características
plásticas y moldeables y con el tiempo adquiere características rígidas y aislantes que
constituyen un material ideal para ser utilizado en la construcción (Muñoz, 2017).
Componentes del concreto.
De acuerdo con (Kosmatka, Kerkhoff, Panarese, & Tanesi, 2004) define al concreto a la
mezcla formada por agregados y pasta. La pasta está constituida por (cemento- agua) y es la
encargada de unir los agregados (árido fino -árido grueso) para formar una masa similar a
una roca.
Como se muestra en la Figura 5 el volumen absoluto de cemento normalmente está
constituido entre el 7% y 15%, el volumen de agua entre el 15 y 22%. La cantidad de aire
Figura 4. Resistencia a compresión de morteros con ceniza. Fuente: (Matay, 2014)
Elaboración: (Matay, 2014)
15
atrapado varía entre el 1% al 3% y los agregados constituyen entre el 60% al 75% del volumen
de concreto.
Figura 5. Volumen de los componentes de un concreto normal. Fuente : (American Concrete Institute, 1992)
Elaboración: El autor
La calidad del concreto depende directamente de la calidad de los agregados y la pasta
además de la correcta adherencia que exista entre estos dos (Kosmatka et al., 2004).
1.2.1.1. Cemento.
Con base en (Muñoz, 2017) define como cemento a aquellos materiales pulverizados que
mediante la adición controlada de agua forman una pasta aglomerante capaz de endurecer y
formar elementos rígidos con un desarrollo progresivo de resistencia
1.2.1.2. Clasificación de los cementos.
Se describen 5 tipos de cemento portland basado en el (ACI 311-07, Manual para supervisar
obras de concreto,1992).
• Tipo I normal.
El cemento tipo I es empleado en la construcción de obras de hormigón de tipo general donde
no se requiere características especiales de otros cementos.
• Tipo II moderada resistencia a lo sulfatos.
El tipo de cemento II es de uso general, proporciona además propiedades modificadas que
permite ser utilizado en la construcción de estructuras normales o en estructuras que van a
estar expuestas a suelos o agua subterránea debido a que permite obtener una resistencia
moderada a los sulfatos y calor de hidratación moderado.
• Tipo III alta resistencia inicial.
16
El cemento tipo III es utilizado en estructuras de hormigón que por necesidades de proyecto
es necesario remover las cimbras lo más temprano posible y poner en ejecución la obra,
debido a que este tipo de cemento ofrece obtener alta resistencia temprana (ACI 311 -07,
Manual para supervisar obras de concreto 1992).
• Tipo IV bajo calor de hidratación.
El cemento tipo IV es utilizado en la construcción de estructuras de hormigón masivo debido
a que posee un bajo calor de hidratación y por lo tanto permite disminuir la cantidad de calor
que se origina por la hidratación del cemento.
• Tipo V alta resistencia a los sulfatos.
El tipo de cemento V se utiliza en la construcción de estructuras de hormigón que estarán
expuestas a la acción severa de los sulfatos tales como para suelos-subterráneos o para
estructuras que van a estar en roce con agua de alcantarillado doméstico.
1.2.1.3. Composición química del cemento Portland.
Los componentes químicos predominantes del cemento Portland de acuerdo con (Muñoz,
2017) son: cal, sílice, alúmina y el óxido de hierro, en la tabla 6 se muestran los diferentes
porcentajes.
Tabla 6 . Porcentajes Típicos de intervención de los óxidos
Proporción Componente Oxido Abreviatura Nombre
60% al 67% Oxido de Calcio (CaO) C Cal 17% al 25% Oxido de Sílice (SiO2) S Sílice
3% al 8% Oxido de Aluminio (Al2O3) F Alúmina 0.5% al 6% Óxido
de Hierro (Fe2O3) A Óxido de Hierro
Fuente: (Muñoz, 2017) Elaboración: El autor
Estos componentes son denominados también “fases“ debido a que no se encuentran
libremente en el cemento sino mezclados lo cual da lugar a los componentes potenciales.
(Quiroz y Salamanca, 2006).
En la tabla 7 se muestra los componentes potenciales que se forman en el cemento Portland.
17
Tabla 7 Componentes potenciales (fases o minerales) y porcentajes típicos
Fuente: (Muñoz, 2017) Elaboración: El autor
1.2.1.4. Hidratación del cemento.
Al agregar agua al cemento Portland se forman nuevos compuestos químicos como
consecuencia de las reacciones químicas como se muestra en la tabla 8.
Tabla 8. Compuestos químicos al hidratarse el cemento
Mezcla Compuesto Nuevo
Silicato tricálcico + agua gel de tobermorita + hidróxido de calcio
Silicato dicálcico + agua gel de tobermorita + hidróxido de calcio
Aluminato tricálcico + agua + hidróxido de calcio
hidrato de Aluminato tricálcico
Aluminoferrito tetracálcico + agua + hidróxido de calcio
hidratos de Calcio
Fuente: (Quiroz y Salamanca, 2006) Elaboración: El autor.
Como señalan (Quiroz y Salamanca, 2006) cada uno de estos nuevos componentes cumple
una función específica en el comportamiento de la pasta endurecida. El más importante es el
llamado gel tobermorita el cual posee características de ligante que permite unir todos los
demás componentes.
1.2.1.5. Peso específico del cemento Portland.
Uno de los parámetros necesarios para la dosificación de mezclas de concreto es el peso
específico. De acuerdo con (Kosmatka et al., 2004) define al peso específico como el peso de
las partículas de cemento por unidad de volumen sin tomar en cuenta el aire contenido entre
las partículas, cuyo valor varía entre 3.1 y 3.25
Nombre Composición Abreviatura Porcentajes Limites
Silicato tricálcico (alita) 3CaO.SiO2 C3S 30% al 60%
Silicato dicálcico (belita) 2CaO.SiO2 C2S 15% al 37%
Aluminato tricálcico 3CaO.SiO3 C3A 7% al 15%
Aluminoferrito tetracálcico
4CaO.Al2O3.Fe2O3 C4AF 8% al 10%
18
Para la determinación del peso específico se lo puede desarrollar por el método del
picnómetro.
El equipo a utilizar es el siguiente:
• Balanza electrónica: debe ser legible con una precisión de 1g.
• Picnómetro de 5 ml de capacidad
La ecuación a utilizarse para el cálculo del peso específico es la siguiente:
𝑃. 𝑒 =(𝑃2 − 𝑃1)
(𝑃3 − 𝑃1) − (𝑃4 − 𝑃2); 𝑔𝑟/𝑐𝑚³
Donde:
• P1 = Peso del picnómetro vacío
• P2 = Peso del picnómetro + muestra
• P3 = Peso del picnómetro + agua
• P4 = Peso del picnómetro + muestra + agua
Puzolanas
Definición.
Como expresa (Gómez, 2009) las puzolanas son materiales que poseen componentes
químicos silíceos o sílice aluminosos que en presencia de humedad reaccionan químicamente
con el hidróxido de calcio lo cual da lugar a la formación de nuevos compuestos con
propiedades cementantes.
Clasificación de las puzolanas.
Existen diferentes tipos de clasificación para las puzolanas que toman en consideración
diferentes criterios.
De acuerdo con (Gómez, 2009) los sistemas de clasificación se basan en propiedades físicas,
otros en su composición química y además en sus propiedades mineralógicas. Sin embargo,
uno de los sistemas de clasificación más utilizado es aquel que clasifica a las puzolanas de
acuerdo a su origen natural o artificial.
1.3.2.1. Puzolanas naturales.
19
Las puzolanas naturales engloban dos grandes grupos:
• Rocas Volcánicas: donde la creación de material amorfo se produce por fusión, en la
cual se puede citar las cenizas de tipo volcánico y piedra pómez además se incluye la
obsidiana, los tufos volcánicos, las andesitas etc. (Gómez, 2009).
• Rocas o tierras: en este grupo se encuentra la sílice, las diatomitas, las pizarras y
algunas arcillas. (Gómez, 2009).
En base a la norma ( ASTM 618-03, 2002) se clasifica a las puzolanas en tres grupos:
• Clase F, agrupan a las cenizas volantes que se producen por la calcinación de
antracita o carbón bituminoso
• Clase C, agrupan a las cenizas volantes que son producto de la calcinación de lignita
o carbón sub-bituminoso
• Clase N, agrupan todas las puzolanas naturales dentro los cuales se encuentran las
diatomeas, pizarras o cenizas volcánicas
En la tabla 9 se presenta los requerimientos físicos que tiene que cumplir las puzolanas para
ser utilizadas como adición al cemento de acuerdo a la norma (ASTM 618 -03)
Tabla 9. Requerimientos Físicos de las puzolanas
Requisitos Clase de Adición Mineral
N F C
Fineza: Cantidad retenida en el tamizado vía húmeda en la malla de 45 µm (No 325), máx.,
%A
34 34 34
Índice de actividad resistente con cemento Portland, a 7 días, min., %
75 75 75
Con cemento Portland, a 28 días, min., % 75 75 75
Demanda de agua, máx., % del control 115 105 105 Estabilidad: 0.8 0.8 0.8
Expansión, contracción en autoclave, máx., % Requisitos de uniformidad
Densidad, máxima variación del promedio, % 0.5 0.5 0.5
Porcentaje retenido en 45 µm (No 325) variación máx., puntos de % del promedio
0.5 0.5 0.5
Fuente: Adaptada de la norma (ASTM C 618-03, 2002) Elaboración: El autor
20
1.3.2.2. Puzolanas artificiales.
En base a (Matay, 2014) las puzolanas artificiales son aquellos residuos o desechos que se
producen de la actividad industrial cuya principal característica es la actividad puzolánica. Este
término “actividad puzolánica” agrupa dos variables que permiten su definición, la cantidad de
cal mezclada por la puzolana y la velocidad con la que se consume la cal.
Las puzolanas artificiales más utilizadas en la industria de la construcción y que se usan en la
elaboración de hormigón estructural son la ceniza volante y el humo de sílice, además existe
la ceniza de cascara de arroz y el metacolín (Matay, 2014).
Ceniza volante.
Este subproducto se produce en las centrales térmicas cuyo combustible es el carbón
pulverizado (Muñoz,2017).
El aumento en la producción de ceniza volante se da como resultado de abastecer al sector
doméstico y al sector industrial debido a la quema de carbón lo cual incrementa la producción
de residuos. Esa combustión permite contribuir a la mayor parte para la formación de ceniza
volante (Curbelo, 2015)
Humo de sílice.
Según (Matay, 2014) el humo de sílice es un producto inorgánico originado en las industrias
de producción de ferrosilicio. Este producto se forma a temperaturas superiores a los 2000°C
en forma de humo que posee partículas esféricas de dióxido de silicio amorfo.
El uso de humo de sílice en el hormigón produce un aumento en las resistencias mecánicas,
además que aporta un aumento de adherencia pasta – áridos y mejora la permeabilidad de
la mezcla (Matay, 2014)
Ceniza de cáscara de arroz..
Se define a aquella puzolana proveniente de la combustión de un residuo agrícola (p. ej
cáscara de arroz). La actividad puzolánica de esta ceniza se ve influenciada en gran medida
por las condiciones de combustión y el tamaño de partícula. Por esto se debe tener precaución
cuando la temperatura de calcinación está por debajo de los 700°C (Muñoz,2017).
Ceniza de bagazo de caña.
21
La ceniza de bagazo de caña es un subproducto producido por la combustión del bagazo de
caña, y un residuo agrícola de base inorgánica. La CBC generalmente son ricos en sílice y en
alúmina, pero sus propiedades puzolánicas dependen en gran medida de la temperatura de
calcinación, tiempo de calcinación y el tamaño de las partículas. Cuando son adicionados al
hormigón producen un aumento en la durabilidad del hormigón y consecuentemente aumenta
la demanda de agua y disminuye su trabajabilidad (Matay, 2014)
Actividad puzolánica y mejoramiento de la resistencia a compresión.
Con base en (Vidal et al., 2014) la actividad puzolánica es llamada a aquella capacidad que
tiene la puzolana, en este caso la ceniza de bagazo de caña (CBC) de reaccionar con el
hidróxido de calcio que se origina a partir de la hidratación del cemento lo cual genera
productos de reacción que mejoran las características mecánicas de los elementos de
construcción a base de cemento ;entre mejor sea esta reacción puzolánica mejores serán los
beneficios que ofrezcan en el producto final.
De acuerdo con Consuegra y Puentes, 2016 al añadir agua al cemento se produce la
hidratación que en consecuencia forman productos con propiedades similares a la de un gel.
Además, liberan grandes cantidades de silicatos de calcio hidratados (CaOH).
Según (Gómez,2009) si adicionamos cierta cantidad de puzolana al cemento portland esta
reaccionaría con los productos de reacción (productos similares a la de un gel + los silicatos
de calcio hidratados) que se originan por la hidratación del cemento y en consecuencia darán
lugar a la aparición de fases no deseadas que desencadenan en el aumento de su resistencia
Factores que influyen en el índice de actividad puzolánica.
La actividad puzolánica está influenciada por los siguientes factores:
Factores fisicos:
1.3.4.1. Tamaño de partícula.
Con base en (Matay, 2014) sostiene que el tamaño de partícula es un factor predominante
en la actividad puzolánica por lo cual se hace necesario utilizar procedimientos de molienda
para disminuir el tamaño del mismo.
Según estudios realizados por (Cordeiro et al., 2009) muestran que a medida que el tamaño
de partícula disminuye la actividad puzolánica aumenta tanto en morteros a base de cemento
como en mortero a base de cal.
22
Superficie específica.
La superficie específica es otro de los factores que influye en la actividad puzolánica a medida
que el tamaño de partícula disminuye la superficie específica aumenta (Tórres, Gaitan,
Espinoza, y Escalante, 2014)
La superficie específica es un parámetro que permite conocer la rapidez o lentitud del proceso
de fraguado de la puzolana natural. Entre mayor es el valor de superficie específica más rápido
será el proceso de fraguado. El área específica es la cantidad de área que se puede cubrir
con un kilogramo de ceniza (ASTMC184, 2000)
La granulometría de la ceniza de bagazo de caña se la realiza por el método de ensayo en
seco, como por lavado. A continuación, se describen los tamices que se pueden utilizar para
el desarrollo de estos métodos descritos:
• Granulometría en Seco:
Serie de tamices: No 10, No. 20, No. 40, No. 60, No. 100, No.
200, Fondo
• Granulometría por lavado:
Serie de tamices: No .200, No 230, No .400
Peso específico de la (CBC).
Como consecuencia de la mezcla (cemento - puzolana) se sugiere encontrar el peso
específico de la CBC para establecer una comparación con el peso específico del cemento
Portland.
El peso específico de un material llamado masa específica, constituye el peso del material por
unidad de volumen sin tomar en cuenta los vacíos entre las partículas. La masa específica o
peso específico se la expresa en g/cm³ (Kosmatka et al., 2004).
Para la determinación del peso específico se lo puede desarrollar por el método del
picnómetro (igual que para el cemento Portland).
El equipo a utilizar es el siguiente:
• Balanza electrónica: debe ser legible con una precisión de 1g.
23
• Picnómetro de 5 ml de capacidad
Contenido de humedad de la CBC.
La finalidad de este ensayo es determinar el contenido de humedad de la muestra de ceniza
de bagazo de caña, parámetro requerido previo a su uso como adición al cemento Portland
para las puzolanas según la norma ( ASTMC 618-03, 2002)
El método empleado para la determinación de este ensayo es por medio del secado al horno,
los equipos y ecuaciones utilizadas en la determinación del contenido de humedad se
describen en la norma ASTM 311-05 ( Método Normalizado de Muestreo y Ensayo de Cenizas
Volantes o Puzolanas Naturales para su uso como Adición Mineral en Concreto de Cemento
Portland, 2003 )
Factores químicos
Composición química.
Otro de los factores influyentes en la actividad puzolánica es la composición química de las
puzolanas debido a que permite conocer la cantidad de (dióxido de silicio, óxido de aluminio,
óxido de hierro) capaces de reaccionar con los compuestos producidos por la hidratación del
cemento. En la tabla 10 se muestra los requerimientos químicos para las puzolanas de
acuerdo a la norma (ASTM C 618 -03,2002).
Tabla 10. Requerimientos químicos para las puzolanas (ASTM C618-03)
Composición Química Clase de Adición Mineral
N F C
Dióxido de silicio + óxido de aluminio + óxido de hierro, mín.,
70 70 50
Trióxido de azufre (SO3), máx., % 4 5 5
Contenido de humedad, máx., % 3 3 3
Pérdida por calcinación máx., % 10 6 6 Fuente: Adaptada de la norma (ASTM C 618-03, 2002) Elaboración: El autor.
La técnica que permite determinar la composición química de la muestra de la ceniza de
bagazo de caña ensayada se denomina Fluorescencia de Rayos.
24
Composición mineralógica.
Con base en estudios realizados por (Torres et al., 2014) afirman que la composición
mineralógica de las muestras de ceniza de bagazo de caña está influenciada por las
condiciones de calcinación (tiempo y temperatura).
La composición mineralógica ofrece conocer si una muestra posee estructuras amorfas o
cristalinas (Matay, 2014). Tal como manifiesta (Vidal et al., 2014) en su estudio las
características amorfas le proporcionan una buena actividad puzolánica.
El ensayo que proporciona la composición mineralógica de un material se denomina
Difracción de rayos X, (DRX). Los resultados se expresan en forma de gráficas llamadas
difractogramas.
1.3.4.2. Temperatura y tiempo de combustión.
Como lo afirma (Gómez, 2009) en su investigación la temperatura y tiempo de calcinación es
considerado como el factor más importante influyente en la actividad puzolánica.
Con base en (Cordeiro et al., 2009) expresa que al aumentar la temperatura de calcinación
de la ceniza de bagazo de caña el contenido de material inquemado disminuye, además
sugiere que a temperaturas por arriba de los 600°C durante 3 horas son adecuadas para
eliminar el contenido de carbón.
La temperatura de calcinación sugerida por (Vidal et al., 2014) es de 700°C durante 3 horas
temperatura en la cual obtiene una mayor actividad puzolánica sin cambiar su característica
amorfa de las dos muestras de ceniza de bagazo de caña estudiadas.
El ensayo que proporciona determinar la cantidad de material inquemado en la muestra se
denomina perdida por calcinación o ignición.
Perdida por ignición.
La perdida por calcinación o perdida por ignición es un procedimiento que permite obtener el
porcentaje de material que no ha sido quemado durante la calcinación de la ceniza de bagazo
de caña. Los equipos y ecuaciones a emplear dentro del ensayo de perdida por Ignición se
detallan en la norma (UNE EN 196-2:2006).
25
Ensayo de determinación del indice de actividad
puzolánica.
El índice de actividad puzolánica es un indicativo que se expresa en forma de porcentaje, que
define la capacidad que tiene la puzolana de reaccionar con el hidróxido de calcio lo cual
permite la formación de compuestos ( NTE INEN 496, 2015).
La ecuación utilizada en la determinación del índice de actividad puzolánica se describe en la
norma NTE INEN 496 ( Determinacion del Indice de Actividad Puzolanica . Método del
Cemento , 2015).
Las proporciones de los materiales utilizados en el mortero patrón como para el mortero de
ensayo se obtienen de la Norma ASTM 311-05 ( Método Normalizado de Muestreo y Ensayo
de Cenizas Volantes o Puzolanas Naturales para su uso como Adición Mineral en Concreto
de Cemento Portland, 2003 )
De acuerdo a la norma (ASTM C 618-03, 2002) se deben elaborar seis cubos de mortero,
tres cubos de mortero patrón y tres cubos de mortero de ensayo para la determinación del del
índice de actividad puzolánica.
Los equipos a utilizar para la determinación del Índice de Actividad Puzolánica se describen
en la norma NTG 4104 h4 (Método de Ensayo. Determinación de la resistencia a la
compresión de mortero de cemento hidráulico mediante el uso de especímenes cúbicos de
50 mm (2 pulg) de lado, 2012)
Agua
El agua es uno principales materiales componentes del hormigón y sirve a su vez para su
curado.
Agua de amasado.
El agua de amasado cumple dos funciones en el concreto, por un lado colabora con el proceso
de reacción de hidratación y por otro proporciona la trabajabilidad necesaria para su correcta
puesta en obra (Quiroz & Salamanca, 2006)
Agua de curado
En base a (Quiroz & Salamanca, 2006) el agua de curado es el elemento más importante que
influye en el fraguado y primer endurecimiento, evita la desecación, mejora el proceso de
hidratación del cemento por lo cual se disminuye las fisuras prematuras.
26
Como expresa (Quiroz & Salamanca, 2006) el agua a utilizar para el amasado y curado será
utilizable en la fabricación de hormigón si es potable (acta para el consumo humano).
Áridos
Los áridos o agregados se clasifican en dos tipos las arenas y las gravas, los cuales ocupan
aproximadamente entre un 70 al 75% del volumen de la masa en estado endurecido.
La piedra triturada es obtenida por trituración de la roca de la cantera para producir gravas
que no sobrepasen el tamaño máximo (19 mm para hormigones de alta resistencia) como se
establece en la norma NTE INEN-696 (Áridos. Análisis granulométrico en los áridos, fino y
grueso, 2011). Además, el triturado del material se realiza para producir gravas más pequeñas
a través de gravas de tamaño mayor y para obtener áridos a menores costos. (González,
Valdivieso, 2015).
Los agregados para su correcto funcionamiento en ingeniería deben cumplir con ciertos
requisitos tales como: ser partículas limpias, duras, resistentes y sin residuos de arcillas o
productos químicos que afectarían el proceso de hidratación y adherencia de la pasta de
cemento (Kosmatka et al., 2004).
Agregado fino
El árido fino de acuerdo a la clasificación por su tamaño se define como aquel material que
pasa por un tamiz de 4 mm de diámetro y es retenido de forma predominante por el tamiz de
75 µm (No 200) (Quiroz & Salamanca, 2006).
El nombre común que se emplea en nuestro medio para el agregado fino es “arena”, y este
puede ser producido por la desintegración de la roca o por la trituración de la misma.
En base a la norma ( NTE INEN 872, 2011) se establece los siguientes límites permisibles
para la aceptación del agregado fino que se presentan en la tabla 11.
Tabla 11. Parámetros de aceptación del agregado fino
Agregado fino % del peso
Material que pasa el tamiz No. 200 3.00
Arcillas y partículas desmenuzables 0.50
Hulla y lignito 0.25
Otras substancias dañinas 2.00
27
Total, máximo permisible 4.00
Fuente: Adaptada de la normativa INEN 872 Elaboración: El autor
1.5.1.1. Ensayos de caracterización física del agregado fino.
Los ensayos de laboratorio realizados a los agregados proporcionan información necesaria
de las propiedades, las cuales son indispensables en el proporcionamiento y diseño de
mezclas de concreto, entre las cuales podemos citar:
Granulometría.
La granulometría corresponde a la distribución de los tamaños de un agregado según se
prescribe en la Norma NTE INEN 696 (Áridos. Análisis granulométrico en los áridos, fino y
grueso, 2011).
Como manifiesta (Quiroz & Salamanca, 2006) cambios significativos en la granulometría de
la arena repercuten significativamente en la demanda agua y en consecuencia afecta a la
trabajabilidad del hormigón. Si existiera una diferencia marcada en la granulometría de la
arena proveniente de dos envíos diferentes deberá realizarse un ajuste en la relación
(agua/cemento) con el fin de mantener la resistencia especificada del hormigón.
El procedimiento de ensayo consiste en hacer pasar el agregado fino por una serie de tamices
ordenados de forma descendente para determinar el porcentaje que se retiene en cada uno
de estos.
La granulometría se realiza mediante el uso de los siguientes tamaños de tamices según se
indica en la Norma (NTE INEN 696, 2011): No 4,8 ,12, 16, 30, 50 y 100 respectivamente.
Los resultados obtenidos correspondientes al porcentaje pasante en cada una de la serie
especificada se grafican en un diagrama denominado curva granulométrica. El diagrama
también grafica los límites de porcentajes pasantes en cada uno de la serie de los tamices
especificados en la Norma (NTE INEN 872 ,2011) para corroborar que la distribución de
tamaño de partícula es la adecuada.
Los límites de gradación para el árido fino según como se describe en la Norma (NTE INEN
872, 2011) se muestran en la tabla 12.
28
Tabla 12. Requisitos de gradación para el árido fino
Abertura de tamiz Tamiz Porcentaje que pasa
9.5 mm 3/8” 100
4.75 mm N°4 95 a 100
2.36 mm N°8 80 a 100
1.18 mm N°16 50 a 85
600µm N°30 25 a 60
300 µm N°50 10 a 30
150 µm N°100 2 a 10 Fuente: Adaptada de la norma ASTM C 33 , NTE INEN 872 Elaboración: El autor
1.5.1.2. Módulo de finura
El módulo de finura también conocido como modulo granulométrico permite conocer el grosor
o finura del agregado, mientras mayor sea el módulo de finura más grueso es el material.
(Salamanca, Quiroz, 2006).
De acuerdo a la norma (NTE INEN 696, 2011) el módulo de finura se calcula mediante la
sumatoria de los porcentajes retenidos acumulados hasta el tamiz No 100 y se divide esta
suma para 100.
𝑀𝑜𝑑𝑢𝑙𝑜 𝑑𝑒 𝐹𝑖𝑛𝑢𝑟𝑎 = 𝛴 % 𝑟𝑒𝑡𝑒𝑛𝑖𝑑𝑜𝑠 𝑎𝑐𝑢𝑚𝑢𝑙𝑎𝑑𝑜𝑠 ℎ𝑎𝑠𝑡𝑎 𝑒𝑙 𝑡𝑎𝑚𝑖𝑧 𝑁°100
100
Absorción (árido fino – árido grueso)
Se define como el proceso mediante el cual el peso de un árido se incrementa hasta que
alcanza la condición de saturación con superficie seca resultado de la penetración del agua
en sus poros permeables (Salamanca, Quiroz, 2006).
La importancia de determinar los parámetros de absorción y densidades radican en la
determinación correcta de la cantidad de agua a utilizar en el diseño de mezclas de concreto
y realizar los ajustes respectivos tanto por absorción como por humedad en los agregados y
en el agua de la mezcla.
Existen cuatro estados en el agregado que depende del contenido de agua que existe en sus
poros y superficie:
1. Seco (seco al horno)
2. Saturado parcialmente
29
3. Saturado superficialmente seca (sss).
4. Saturado húmedo en la superficie
Como menciona (Salamanca, Quiroz, 2006) el cálculo del proporcionamiento de mezclas de
concreto se lo realiza con la condición 2 (saturado parciamente). Sin embargo, los agregados
en la cantera o acopios pueden tener otro tipo de humedad (2-4). Además, señala que no
existe restricciones para la absorción debido a que depende de varios parámetros tales como
granulometría, contenido de finos, forma de los agregados, además señala como agregados
de buena calidad aquellos que poseen una absorción menor del 3% en el árido grueso y
menor del 5 % en el árido fino.
El valor de la densidad seca al horno se determina si no se desea realizar ajustes por humedad
en los agregados y se los seca al horno previamente, entonces se utiliza esta densidad en el
proporcionamiento de mezclas de concreto.
Como señala (Abraham, s.f.) algunas de las metodologías para el proporcionamiento de
mezclas y control, utilizan densidades relativas en sus métodos de cálculo como por ejemplo
en la determinación del volumen absoluto que ocupa un agregado, lo cual justifica la
importancia de la determinación de este parámetro.
• En el árido fino
De acuerdo al código del Instituto Americano del hormigón (ACI 211.1) los parámetros o
variables que intervienen en el proporcionamiento de mezclas de concreto para el árido fino
corresponden a: densidad seca al horno, gravedad específica seca al horno, gravedad
específica saturado superficialmente seco y absorción.
La ecuaciones y equipos necesarios para la determinación de la densidad seca al horno,
gravedad específica seca al horno, gravedad específica saturado superficialmente seco y
absorción del árido fino se describen en la norma NTE INEN 856 (Determinación de la
densidad, densidad relativa (gravedad específica) y absorción del árido fino, 2010).
• En el árido grueso
De acuerdo al código del Instituto Americano del hormigón (ACI 211.1) los parámetros o
variables que intervienen en el proporcionamiento de mezclas de concreto para el árido
grueso corresponden a: densidad seca al horno, gravedad específica seca al horno, gravedad
específica saturado superficialmente seco y absorción.
30
La ecuación y los equipos necesarios para la determinación de la densidad seca al horno,
gravedad específica seca al horno, gravedad específica saturado superficialmente seco y
absorción se describen en la norma NTE INEN 857 (Determinación de la densidad, densidad
relativa (gravedad específica) y absorción del árido grueso, 2010).
Determinación de la masa unitaria (peso volumétrico y el
porcentaje de vacíos (árido fino – árido grueso)
Muñoz (2017) señala que el peso unitario está relacionado con ciertas características de los
agregados como la densidad relativa, granulometría, humedad del agregado, perfil y textura
superficial. La importancia de conocer la masa unitaria de agregado radica en posteriormente
seleccionar las proporciones adecuadas del material en el diseño de mezclas de concreto
(Muñoz, 2017).
El peso volumétrico tanto para el agregado fino o agregado grueso en estado suelto o
compactado se determina mediante un volumen unitario.
Las ecuaciones, equipos y herramientas necesarias para calcular la masa unitaria de los
áridos (fino o grueso) en estado suelto o compactado se especifican en la (NTE INEN 858,
2010)
Determinación del material más fino que pasa el tamiz con
aberturas de 75 µm (No 200), mediante lavado.
Este ensayo permite determinar el material más fino que pasa el tamiz 200, se lo realiza por
tamizado húmedo, permite verificar los límites de sustancias perjudiciales para el árido fino
que será utilizado en la fabricación de hormigón según se establece en la norma NTE INEN
872 (Áridos para hormigón requisitos, 2011)
La ecuaciones, equipos y herramientas necesarias para determinar la cantidad de material
más fino que pasa el tamiz de 75µm (tamiz 200) se especifican en la Norma (NTE INEN 697,
2010).
Agregado grueso.
El agregado grueso está formado por rocas graníticas, dioriticas y sieniticas. También se
Puede usar roca triturada o grava zarandeada de ríos o depósitos naturales. El agregado
grueso ocupa aproximadamente el 75% del volumen de hormigón, y la selección adecuada
31
del agregado grueso es importante porque afecta directamente en la dosificación y
posteriormente en las propiedades del concreto endurecido (Serrano,2014).
Según la norma (NTE INEN 872, 2011), un material granular para ser considerado como
agregado grueso proveniente de ríos o yacimiento natural sus partículas deben ser mayores
al tamiz # 4 de 4.76 mm de abertura.
En la tabla 13 se describen los requisitos de gradación para el árido grueso en función de su
tamaño máximo nominal de acuerdo a la norma (NTE INEN 872, 2011).
Tabla 13. Requisitos de gradación del agregado grueso (aberturas cuadradas de 19 a 4,75 mm).
Tamaño máximo nominal de agregado grueso situado entre (3/4" a No.
4)
Tamiz (plg) Tamiz (mm) Limite pasante en % en peso
Cantidades
más finas que
cada tamiz de
laboratorio
(aberturas
cuadradas),%
en peso
4" 100 mm - 3 ½ " 90 mm -
3" 75 mm - 2½ " 63 mm - 2" 50 mm -
1½ 37.5 mm - 1" 25.0 mm 100 ¾ " 19.0 mm 90 -100
½ " 12. 5 mm - ⅜ " 9.5 mm 20 -55
No.4 4.75 mm 0-10 No. 8 2.36 mm 0 - 5 No .16 1.18 mm -
Fuente: Adaptada de la norma NTE INEN 872 Elaboración: El autor
1.5.2.1. Ensayos de caracterización del agregado grueso.
Granulometría.
La granulometría del agregado grueso es el procedimiento en el cual se determina la
distribución granulométrica del agregado. El proceso consiste en hacer pasar las partículas
que conforman una muestra en condiciones seca por una serie de tamices especificados
según la Norma NTE INEN 696 (Áridos. Análisis granulométrico en los áridos, fino y grueso,
2011). La serie de tamices utilizada es la siguiente: 25 mm, 19 mm, 12,5 mm, 9,5 mm, 4,5
mm.
32
Los resultados obtenidos son representados en una gráfica y deben cumplir los límites de
gradación para el agregado grueso según la norma (NTE INEN 872,2011) lo cual permite la
aceptación o rechazo del material.
La importancia de realizar el ensayo granulométrico para la dosificación de mezclas de
concreto consiste en determinar el tamaño máximo nominal, parámetro necesario para
determinar la cantidad de agua y cemento según la metodología de dosificación a emplear.
Los equipos y herramientas a utilizar en la realización del ensayo se remiten a la norma NTE
INEN 696 (Áridos. Análisis granulométrico en los áridos, fino y grueso, 2011).
Tamaño máximo nominal.
Este parámetro es muy importante determinarlo debido a que la mayoría de las metodologías
de dosificación utilizan esta variable para calcular la cantidad de agua y cemento a utilizarse
de acuerdo a tablas o graficas propias de cada método de dosificación
El tamaño máximo nominal corresponde a un tamiz menor al tamiz que deja pasar el 100 %
de la muestra, y retiene entre un 5 y 15 % de la muestra de ensayo (Serrano, 2014).
La norma NTE INEN 696 (Áridos. Análisis granulométrico en los áridos, fino y grueso, 2011)
definen como tamaño máximo nominal a aquel tamiz por el cual pasa la mayor cantidad de
material, y se retiene entre el 5% y 15% de la muestra de ensayo.
Aditivos
Son llamados aditivos aquellos productos que, agregados al hormigón, mortero o pasta antes
o durante el mezclado permite modificar sus características normales o de comportamiento
en estado fresco o en estado endurecido (Salamanca y Quiroz, 2006).
Aditivos químicos.
Llamados aquellos productos manufacturados que son adicionados al hormigón para mejorar
cualquiera de sus características como puede ser tanto en estado fresco, como en estado
endurecido (Serrano, 2014).
De acuerdo al tipo de aditivos la norma ASTM C 494-05 los clasifica de la siguiente manera
como se muestra en la tabla 13.
33
Tabla 14. Clasificación de los aditivos químicos.
Tipo A Aditivos reductores de agua
Tipo B Aditivos retardadores Tipo C Aditivos aceleradores
Tipo D Aditivos reductores de agua y retardadores Tipo E Aditivos reductores de agua y aceleradores
Tipo F Aditivos reductores de agua, de alto rango Tipo G Aditivos reductores de agua, de alto rango y
retardadores Tipo S Aditivos de desempeño especifico
Fuente: Norma ASTM C 494-05 Elaboración: El autor
1.6.1.1. Aditivos reductores de agua (plastificantes).
También llamados aditivos reductores de agua que permiten mejorar la trabajabilidad del
concreto sin aumentar el agua de mezclado sin alterar la relación (agua/cemento).
Según (Chiluisa, 2014) este tipo de aditivo es común utilizarlo en tipo de hormigones que van
a ser preamasados y bombeados además en hormigones de alta concentración de armadura.
De acuerdo con (Quiroz y Salamanca, 2006) los plastificantes brindan los siguientes usos.
1. Como plastificante para mejorar la trabajabilidad de la mezcla sin modificar la relación
(agua cemento).
2. Como reductor de agua de mezclado (reduce hasta un 15 % del agua de mezclado,
disminuye la relación (agua-cemento) sin producir modificaciones en la trabajabilidad
de la mezcla y sin producir un aumento de resistencia.
3. Se emplea de manera combinado y forma controlada lo que permite mejorar la
trabajabilidad de la mezcla y disminuir la relación agua- cemento.
Hormigón en estado fresco
Trabajabilidad.
De acuerdo con (Kosmatka et al., 2004) define como trabajabilidad a la facilidad de colocación,
transporte y la resistencia que opone la mezcla a la segregación. Un hormigón debe ser
trabajable pero sus partículas no deben separarse durante el transporte y colocación. Entre
los factores que afectan a la trabajabilidad tenemos: medio y duración del transporte, cantidad
34
y calidad de los materiales cementantes, asentamiento en el cono de Abramas, características
físicas de los agregados, aire incluido, contenido de agua, temperatura del concreto y aire.
No existe una prueba directamente para medir la trabajabilidad del hormigón. Sin embargo,
se emplea una serie de métodos que permiten obtener otra propiedad fácil de manejar para
luego establecer criterios de correlación para la trabajabilidad en los diferentes campos de
aplicación. Entre uno de los métodos tenemos el ensayo se asentamiento del cono de Abrams
o revenimiento (Quiroz & Salamanca, 2006).
Revenimiento.
La finalidad de realizar el ensayo de revenimiento o de asentamiento según se describe en la
norma ASTM C 143 (NTE INEN 1578, 2010) es determinar su consistencia y
consecuentemente que el hormigón producido sea trabajable para facilitar su transporte y
colocación (Reyes, 2010). En la tabla 15 se muestra la consistencia del hormigón en función
del ensayo de asentamiento.
Tabla 15. Consistencia del Hormigón en función del Asentamiento
Tipo de consistencia del Hormigón Asentamiento en el cono de Abrams (cm)
Muy Seca 0 Seca 0
Semiseca 1 Plástica 2-4 Blanda 5-9 Fluida 10-15
Liquida > 15 Fuente: adaptada de (Villarino ,2011)
Elaboración: El autor
Los equipos y herramientas utilizados en la determinación del asentamiento se especifican en
la norma ASTM C 143, NTE INEN 1578 (Hormigón de cemento Hidráulico determinación del
asentamiento, 2010).
Hormigón en estado endurecido
Las características físicas de un hormigón endurecido dependen de muchos factores tales
como, naturaleza propia, edad, condiciones y temperatura de curado.
1.8.1.1. Resistencia a compresión.
35
Villarino (2011) sostiene que la característica física o mecánica que comúnmente se mide en
los hormigones es la resistencia a compresión debido a que la mayoría de sus propiedades
se incluyen en ella y generalmente el hormigón trabaja a compresión.
De acuerdo con (Villarino, 2011) los factores que influyen en la resistencia del hormigón son:
características de los agregados, la relación agua–material cementante, tamaño máximo
nominal (agregado grueso), dimensiones de las probetas y la edad de rotura.
Debido a la influencia de muchos factores en la resistencia del hormigón resulta difícil predecir
la resistencia a edades tempranas, para lo cual se facilita la tabla 16 que permite estimar los
porcentajes de resistencia a compresión a diferentes días de curado con respecto a la
resistencia a compresión a los 28 días
Tabla 16. Porcentaje de resistencia a compresión a diferentes días de curado
Edad del Hormigón 3 7 28 90 360
Hormigón con cemento portland normal (%)
0.4 0.65 1.00 1.20 1.35
Hormigón con cemento portland de alta resistencia
inicial (%)
0.55 0.75 1.00 1.15 1.20
Fuente: adaptada de (Bañón, 2010) Elaboración: El autor
La resistencia a compresión puede determinarse mediante la realización de ensayos
destructivos y no destructivos utilizándose más los primeros en los cuales se realizan probetas
cubicas o cilíndricas de hormigón que son colocadas a curado hasta su edad de rotura. El
ensayo de resistencia a compresión proporciona un indicativo de la calidad del hormigón
(Villarino, 2011).
Las ecuaciones, equipo y herramientas para la determinación de la resistencia a compresión
de las probetas de ensayo se especifican en la norma NTE INEN 1573 (Hormigón de cemento
hidráulico. Determinación de la resistencia a compresión de especímenes cilíndricos de
hormigón de cemento hidráulico).
Como señala (Caraguay, 2015) debido a la variación existente entre ensayos a compresión
provenientes de una misma masa de hormigón como consecuencia de las variaciones en la
mezcla , transporte , colocación y curado, se hace necesario calcular la resistencia
característica del hormigón ( f´cr ) que toma en cuenta la resistencia media especificada f´c y
la desviación estándar (s) de los resultados del ensayo, La resistencia característica ( f´cr )
36
poseen un grado de confianza del 95% y presenta una posibilidad del 5% que ocurran
resultados por debajo de ella.
Con base en (ACI 318 S-05, 2005) propone las siguientes ecuaciones para el cálculo de la
resistencia requerida de hormigones.
1. Cuando se dispone de registros de resistencias de probetas de hormigón
En base a la resistencia a compresión especificada del hormigón f´c se dispone de las
siguientes ecuaciones para el cálculo de ( f´cr ).
• Para f´c ≤ 35 MPa.
𝑓´cr = 𝑓´c + 1.34 s
Ecuación 1.1
𝑓´cr = 𝑓´c + 2.33 s − 3.5
Ecuación 1.2
• Para Para f´c >35 MPa.
𝑓´cr = 𝑓´c + 1.34 s
Ecuación 1.3
𝑓´cr = 0.9𝑓´c + 2.33 s
Ecuación 1.4
Donde
f´c = Resistencia a la compresión especificada
f´cr = Resistencia característica requerida
s = Desviación estándar.
La desviación estándar se la calcula mediante la siguiente ecuación:
s = √∑ (𝑛
𝑖=1 𝑓ci−𝑓´cm)²
𝑛−1
Ecuación 1.5
Donde
f´ci = Valores correspondientes a ensayos individuales
37
f´cm = Media aritmética de n resultados de ensayos realizados
n = Numero de probetas ensayas (mínimo 30 registros).
Si los registros que tenemos de probetas ensayadas se encuentran en el rango de (15 a 29)
se tiene que multiplicar el valor de la desviación estándar por un factor de modificación de
acuerdo a la tabla 17.
s 𝑚𝑜𝑑𝑖𝑓𝑖𝑐𝑎𝑑𝑜 = 𝑠 𝑥 𝑑
Ecuación 1.6
Tabla 17. Factor de Modificación para la desviación estándar
Numero de Ensayos Factor de Modificación para la desviación
estándar (d).
15 1.16
20 1.08 25 1.03
30 o mas 1.00 Fuente: adaptada de (American Concrete Institute, 2008) Elaboración: El autor
2) Cuando no se dispone de registros de resistencias de probetas de hormigón.
Cuando no se tiene registro correspondiente a resistencias se emplea la tabla 18.
Tabla 18 . Resistencia media requerida cuando no se tienen registros para establecer una desviación estándar de la muestra
Resistencia especificada a la compresión, (MPa)
Resistencia media requerida a la compresión, (MPa)
f´c < 20 f´cr = f´c + 7.0
20 ≤ f´c ≤ 35 f´cr = f´c + 8.5
f´c > 35 f´cr = 1.1f´c + 5.0
Fuente: adaptada de (American Concrete Institute, 2008) Elaboración: El autor
38
Dosificación (Método ACI)
El método de diseño (ACI 211.1-91) para dosificación de mezclas de concreto se basa en
buscar las proporciones de cada uno de los materiales para hormigones de peso normal,
pesado y masivo, en base a los ensayos de laboratorio realizados a los áridos.
La metodología a emplear para la dosificación de mezclas se explica a continuación:
Elección del asentamiento (revenimiento).
El primer paso para la dosificación de mezclas de concreto consiste en la elección del
asentamiento o revenimiento, si no se tiene este valor la tabla 19 permite escoger el
revenimiento requerido según el tipo de construcción que se va a realizar.
Tabla 19. Revenimientos que se recomiendan de acuerdo al tipo de construcción
Revenimiento (cm)
Tipo de Construcción Máximo Mínimo
Muros de subestructura sencillos, zapatas, muros y
cajones de cimentación
7.5 2.5
Vigas y muros reforzados 10 2.5
Columnas para edificios 10 2.5
Pavimentos y losas 7.5 2.5
Concreto Masivo 7.5 2.5 Fuente: ACI 211.1-91 Elaboración: El autor
Calculo de la resistencia característica requerida f´cr.
Otros de los parámetros que permiten el proporcionamiento de mezclas de concreto consiste
en determinar la resistencia media requerida (f´cr ) con el fin de asegurar la resistencia a
compresión especificada f´c . Mediante el cálculo de la resistencia media requerida (f´cr)
disminuimos la posibilidad que nuestros ensayos de resistencia a compresión se encuentren
por debajo del valor de la resistencia a compresión especificada f´c .
Determinación de la cantidad de agua requerida y el aire atrapado.
De acuerdo al código ACI 211,1 y en base al tamaño máximo nominal del agregado grueso,
el asentamiento seleccionado y si el concreto es con o sin aire incluido. La tabla 20 permite
determinar la cantidad de agua requerida y el aire normal atrapado.
39
Tabla 20 . Cantidad de agua de mezcla y contenido de aire para diferentes revenimientos y tamaños máximos nominales del agregado
Cantidad de agua para los tamaños de agregado indicados *, expresados en Kg/m³
Tamaño máximo del agregado
9.5 mm
12.5 mm
19 mm
25mm
37.5 mm
50 mm **
75 mm **
150 mm **
(Asentamiento) mm Concreto sin aire incluido 25 a 50 207 199 190 179 166 154 130 113
75 a 100 228 216 205 193 181 169 145 124 150 a 175 343 228 216 202 190 178 160
Cantidad aproximada de aire atrapado en un concreto sin aire incluido, porcentaje
3 2.5 2 1.5 1 0.5 0.3 0.2
Concreto con aire incluido 25 a 50 181 175 168 160 150 142 122 107
75 a 100 202 193 184 175 165 157 133 119 150 a 175 216 205 197 184 174 166 154
Cantidad aproximada de aire según el nivel de exposición, expresado en porcentaje.
Exposición leve 4.5 4 3.5 3 2.5 2 1.5 1 Exposición Moderada 6 5.5 5 4.5 4.5 4 3.5 3
Exposición Severa 7.5 7 6 6 5.5 5 4.5 4 * Estas cantidades de agua de mezcla se utilizan en el cálculo de los contenidos de
cemento en las mezclas de prueba. Estas cantidades son máximas para agregados gruesos razonablemente angulares con granulometría dentro de los límites de las especificaciones.
** El revenimiento (asentamiento) del hormigón que contenie agregados mayores que 37.5 mm se basa en el ensayo de revenimiento realizado después de la remoción de las
partículas mayores que 37.5 mm , a través de cribado húmedo Fuente: kosmatka, S. H., Kerkhoff, B., Panarese, W.C., y Tanesi, J. (2004). Diseño y control de Mezclas de Concreto. Portland Cement Association. (pp. 190). México: Grupo Apasco. Elaboración: El autor
Los niveles de exposición especificados en la tabla 19 se explican a continuación:
Exposición leve: Incluye el tipo de construcciones en climas donde no se expondrá a
congelación ni a descongelantes y la inclusión de aire se da para incluir efectos benéficos
distintos de la durabilidad tales como: trabajabilidad, cohesión, o aumento de la resistencia o
en mezclas con pequeños porcentajes de cemento (Kosmatka et al., 2004).
Exposición moderada: En climas donde se espera que el concreto estará expuesto a la
ocurrencia de la congelación, pero no en forma continua. Este tipo de exposición no considera
la acción de descongelantes o productos químicos (Kosmatka et al., 2004).
40
Exposición severa: Se incluye al tipo de concreto que estará expuesto en forma permanente
a descongelantes o productos químicos agresivos y al concreto expuesto a la humedad de
forma continua o agua antes de la congelación (Kosmatka et al., 2004).
Relación agua – cemento.
La relación agua cemento se selecciona de acuerdo a la resistencia media requerida (f´cr ) y
de las condiciones ambientales a la que estará expuesta la estructura.
Para la selección de la relación agua cemento se debe realizar no solo por los requisitos de
resistencia sino también por los requisitos de durabilidad para ello el ACI 211.1 propone la
utilización de dos tablas. La tabla 21 y la tabla 22, la tabla 21 permite elegir la relación (agua
/cemento) según los requisitos de durabilidad en obras con diferentes condiciones de
exposición y la tabla 22 permite elegir en función de su resistencia compresión a los 28 días.
Se debe tomar en cuenta que tiene que predominar los requisitos de durabilidad sobre los de
resistencia.
Tabla 21 Relación agua material cementante máxima para diferentes condiciones de exposición.
Condición de Exposición Relación agua-material cementante máxima por masa de
concreto
Resistencia a compresión de
diseño mínima f´c Kg/cm²
(MPa)[Lb/plg²]
Concreto protegido de la exposición a congelación - deshielo, de la
aplicación de sales de deshielo o de sustancias agresivas
Elija la relación agua -material cementante
basándose en la resistencia,
trabajabilidad, y requisitos de acabado
superficial
Elija la resistencia basándose en los
requisitos estructurales
Concreto que se pretende que tenga baja permeabilidad cuando sea
expuesto al agua.
0.5 280 (28) [4000]
Concreto expuesto a congelación - deshielo en la condición húmeda y a
descongelantes .
0.45 320 (31) [4500]
Para la protección contra la corrosión del refuerzo (armadura) del concreto expuesto a cloruro de sales descongelantes, agua salobre,
0.4 350(35) [5000]
41
agua del mar o rociado de las fuentes
Fuente: kosmatka, S. H., Kerkhoff, B., Panarese, W.C., y Tanesi, J. (2004). Diseño y control de Mezclas de Concreto. Portland Cement Association. (pp. 190). México: Grupo Apasco. Elaboración: El autor
La tabla 22 considera la elección de la relación (agua / cemento) en función de la resistencia
a compresión a los 28 días que se requiera.
Tabla 22. Relación (agua/ cemento) en función de la resistencia a los 28 días
Fuente: kosmatka, S. H., Kerkhoff, B., Panarese, W.C., y Tanesi, J. (2004). Diseño y control de Mezclas de Concreto. Portland Cement Association. (pp. 190). México: Grupo Apasco. Elaboración: El autor
Cantidad de cemento.
La cantidad de cemento por unidad de volumen se lo determina por la relación entre la
cantidad de agua y la relación (agua/material cementante).
Si las especificaciones de proyecto proporcionan una cantidad de cemento mínima y también
consideran los requisitos de durabilidad y resistencia de la obra, en este caso se usará
siempre la alternativa de cálculo que proporciona mayor cantidad de cemento.
Estimación del volumen de agregado grueso.
De acuerdo a la metodología del ACI 211.1 la tabla 23 permite estimar el volumen de agregado
grueso en función del tamaño máximo nominal (agregado grueso) y el módulo de finura del
agregado fino.
Resistencia a la compresión Requerida a los 28 días, kg/cm² (MPa)
Relación agua – cemento, en masa
Concreto sin aire incluido
Concreto con aire incluido
450 (45) 0.38 0.31 400(40) 0.43 0.34 350(35) 0.48 0.4 300(30) 0.55 0.46 250(25) 0.62 0.53 200(20) 0.7 0.61 150(15) 0.8 0.72 Tabla (Métrica) Dependencia entre la relación Agua -Material Cementante y la Resistencia a Compresión del Concreto. Adaptada del ACI 211.1 y del ACI 211.3
42
Tabla 23. Volumen de agregado grueso, por unidad de volumen de hormigón
Tamaño máximo nominal del
Agregado mm (pulg.)
Volumen del Agregado grueso varillado (compactado) en seco por volumen unitario de concreto para diferentes módulos de
finura de Agregado Fino (m3)
2.4 2.6 2.8 3 9.5 (3/8) 0.5 0.48 0.46 0.44
12.5 (1/2) 0.59 0.57 0.55 0.53 19 (3/4) 0.66 0.64 0.62 0.6 25 (1) 0.71 0.69 0.67 0,65
37.5 (1 1/2) 0.75 0.73 0.71 0.69 50 (2) 0.78 0.76 0.74 0.72 75 (6) 0.82 0.8 0.78 0.76
150 (3) 0.87 0.85 0.83 0.81 Fuente: kosmatka, S. H., Kerkhoff, B., Panarese, W.C., y Tanesi, J. (2004). Diseño y control de Mezclas de Concreto. Portland Cement Association. (pp. 190). México: Grupo Apasco Elaboración: El autor
La cantidad de agregado grueso en peso se obtiene del producto entre el volumen de
agregado grueso obtenida de la tabla 23 y la masa unitaria seca compactada (agregado
grueso)
Estimación del agregado fino.
La estimación del agregado fino se determina mediante la diferencia de volúmenes absolutos.
En los pasos anteriores se han calculado los diferentes volúmenes de (agua, aire, cemento,
árido grueso). El volumen de árido fino será el volumen restante para completar 1m3 de la
suma de los volúmenes determinados anteriormente.
Corrección por humedad del agregado grueso.
En la dosificación de mezclas de concreto se debe tomar en cuenta el contenido de humedad
de los agregados. Si los agregados se encuentran en condición húmeda su peso se debe
incrementar en proporción al porcentaje de agua superficial y absorbida que posean.
Se debe tomar en cuenta realizar correcciones tanto por humedad de los agregados como en
el agua de la mezcla.
• Correcciones en peso de los agregados
𝑨𝒓𝒊𝒅𝒐 𝒈𝒓𝒖𝒆𝒔𝒐 = (𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑎𝑔. 𝑔𝑟𝑢𝑒𝑠𝑜) ∗ (1 + % 𝐶𝐻) Ecuación 1.7
43
𝑨𝒓𝒊𝒅𝒐 𝒇𝒊𝒏𝒐 = (𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑎𝑔. 𝑓𝑖𝑛𝑜) ∗ (1 + % 𝐶𝐻) Ecuación 1.8
• Correcciones en peso del agua de mezclado.
En el ajuste del agua de mezclado solo se debe tomar en cuenta el agua superficial debido a
que esta forma parte del agua de la mezcla. Se la determina mediante la diferencia entre el
porcentaje de humedad y el porcentaje de agua absorbida. El agua total de la dosificación se
considera:
𝐴𝑔𝑢𝑎 𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 = 𝐴𝑔𝑢𝑎 𝑐𝑎𝑙𝑐𝑢𝑙𝑎𝑑𝑎
− (𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑎𝑔. 𝑔𝑟𝑢𝑒𝑠𝑜 ∗ (%𝐶𝐻 − %𝐴𝑏𝑠𝑜𝑟𝑐𝑖ó𝑛))
− (𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑎𝑔 𝑓𝑖𝑛𝑜 ∗ ( % 𝐶𝐻 − % 𝐴𝑏𝑠𝑜𝑟𝑐𝑖ó𝑛) )
Ecuación 1.9
2. CAPITULO II: METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN
45
Diagrama de flujo de la metodología a utilizar
La dosificación se realizó para un hormigón con una resistencia especificada f´c de 28 MPa a
28 días de curado, los porcentajes de sustitución del cemento Portland (Tipo GU) por la ceniza
de bagazo de caña fueron: 0%, 5%, 10%, 15%, 20%, 25% y 30%.
46
Tipo de investigación
Para la realización de este trabajo se utilizó una investigación de tipo teórico-práctico en la
rama de la construcción específicamente en el diseño de hormigones.
El estudio requiere analizar el uso de materiales alternativos en la industria de la construcción
que favorezcan tanto en la reducción de la contaminación, como en el mejoramiento de las
características mecánicas del hormigón así también en la disminución de costos de
producción.
Ubicación de la zona de recolección de la ceniza de bagazo de caña
La empresa azucarera “MALCA” está ubicada en la región sierra, al Sur-Occidente del
Ecuador, perteneciente a la provincia de Loja, parroquia Catamayo, cantón Catamayo como
se muestra en la Figura 6
Figura 6. Ubicación de la empresa Azucarera “MALCA” Fuente: El autor.
Elaboración: El autor
Ffue
figura 1 . Resistencia a compresión de morteros con ceniza extraída de (Matay, 2014)Figura 2.
47
El lugar de la recolección de la ceniza de bagazo de caña tiene las siguientes coordenadas:
Este 679101.47, Norte 9560424.69 y altura 1210 m.s.n.m (Datum: WGS_84).
Recolección y pretratamiento de la ceniza de bagazo de caña.
La ceniza de bagazo de caña fue obtenida de uno de los generadores de vapor de la empresa
Monterrey Azucarera Lojana C.A “Malca”, con la ayuda del operario del lugar como se indica
en la Fotografía 1 y Fotografía 2.
En la tabla 24 se presenta las características del generador de vapor utilizado en la quema
del bagazo de caña.
Tabla 24. Características del generador de vapor.
Modelo V8 -800
Serie vs-502512 No del Equipo 14
Año de Fabricación 2000 Temperatura de Salida del vapor °C 410
Presión de Salida del vapor Kgf/cm² 32 Área de la superficie de calentamiento m² 729
Norma de Diseño ASME 1 -98 Fuente: Empresa “Malca”
Elaboración: El autor
Fotografía 1. Apertura de la compuerta y Fotografía 2. Generador de vapor. Fuente. El autor
Elaboración: El autor
48
La muestra de ceniza de bagazo de caña fue tamizada por el tamiz No 10 (2mm) con el
propósito de eliminar grumos del material y partículas no deseadas (terrones de arcilla, vidrios,
palos).
Análisis granulométrico de la ceniza de bagazo de caña por la vía en
seco.
En el epígrafe 1.3.4.1.1 se describe el marco teórico y la serie de tamices a utilizar para el
análisis granulométrico de la ceniza de bagazo de caña en estado natural como se encuentra
en los generadores de vapor de la empresa azucarera “Malca”.
El procedimiento para determinar la granulometría por la vía en seco, es el siguiente.
• Pesar aproximadamente 300 g de ceniza.
• Pesar cada uno de los tamices a utilizar para la granulometría.
• Utilizar los siguientes tamices: No.10, No.20, No 40, No 60, No 100, No 200, fondo.
• Colocar los tamices en forma decreciente según el tamaño de abertura.
• Agitar los tamices por procedimientos manuales o mecánicos por un tiempo de 5
minutos.
• Pesar cada uno de los tamices más el material, para obtener la cantidad de material
retenido en cada malla.
Molienda de la ceniza de bagazo de caña.
La ceniza de bagazo de caña fue molida en un molino de bolas con el fin de reducir su tamaño
de partícula para lo cual se sometió a tres tiempos de molienda: 20 min, 40 min y 60 min
respectivamente:
El procedimiento a seguir es el siguiente:
• Limpiar y secar el recipiente de metal.
• Pesar 1 kg de muestra de ceniza de bagazo de caña.
• Introducir la muestra en el recipiente de metal y tapar herméticamente.
• Colocar el recipiente de metal en la banda del molino de bolas.
49
• Encender y esperar el tiempo requerido de molienda.
Especificaciones de trabajo:
• Carga de molienda: 10.38 kg
• Carga recomendada: 11.25 kg
• Nro. de revoluciones: 60 rpm
• Carga de ensayo: 1kg
• Nro. de bolas: 125
Caracterización físico - química de la ceniza de bagazo de caña.
2.3.4.1. Granulometría por lavado.
En el epígrafe 1.3.4.1.1 se describe el marco teórico y la serie de tamices a utilizar para el
análisis granulométrico por lavado de la ceniza de bagazo de caña obtenida de los diferentes
tiempos de molienda: 20 min, 40 min y 60 min.
El procedimiento para determinar la granulometría por la vía húmeda, es el siguiente
• Pesar aproximadamente 200 g de ceniza de bagazo de caña, mediante el uso de los
tamices No 200, No 230 y No 400, para el desarrollo se toma en consideración los
siguientes parámetros: tiempo de duración del tamizado 5 min, el caudal se considera
aproximadamente 20 ml/s, el proceso termina cuando el agua está libre de impurezas.
• Regresar todo el material retenido en cada uno de los tamices mediante el
esparcimiento de agua para retirar el material adherido.
• Secar el material retirado hasta masa constante y luego pesar.
2.3.4.2. índice de actividad puzolánica.
En el epígrafe 1.3.4.3.2 se describe el marco teórico, los equipos y herramientas utilizadas en
la determinación del Índice de Actividad Puzolánica según los procedimientos descritos en la
norma (ASTM C 109/C109 M -99.).
Para la determinación del Índice de Actividad Puzolánica se requiere la realización de
probetas cúbicas de hormigón de 50 mm.
50
El número de probetas y las proporciones de los materiales a utilizar para el mortero de
control (sin puzolana) y para el mortero de ensayo (con puzolana) se especifican en la norma
(ASTM 311 – 05).
Mezclado:
• Los equipos de trabajo deben estar limpios, se debe colocar correctamente la paleta
mezcladora en el recipiente.
• Agregar primeramente agua en el recipiente y luego el cemento en el caso del mortero
patrón, o la mezcla (puzolana – cemento) en el caso del mortero de ensayo y dejar
reposar por 30 s, (la mezcla puzolana -cemento) se debe hacer previamente en un
recipiente cerrado.
• Se establece la mezcladora a una velocidad lenta aproximadamente por 30 s, luego
se cambia la mezcladora a una velocidad rápida y se agrega toda la arena de forma
uniforme en un tiempo de 30 s, posteriormente detenemos la mezcladora y cambiamos
a una velocidad rápida por 30 s más, a continuación, detenemos la mezcladora por un
lapso de 90 s en la que aprovechamos los primeros 15 s para desprender la mezcla
adherida al recipiente y el tiempo restante tapamos y dejamos reposar.
• Por último, se mezcla por 60s más a una velocidad rápida.
El moldeo de los especímenes se lo realiza según el procedimiento descrito en la Norma
(ASTM C 109/C109 M -99).
Curado:
El curado de los especímenes de hormigón se los realiza según los procedimientos descritos
en la norma NTE INEN 1576 (hormigón de cemento hidráulico. Elaboración y curado en obra
de especímenes para ensayo, 2011).
Los especímenes de hormigón deben mantenerse en los moldes metálicos hasta un periodo
máximo de 48 horas, a una temperatura comprendida entre los 16°C y 27°C, luego deben ser
desmoldados y al recipiente donde serán curados.
Los recipientes utilizados para el curado de nuestros especímenes son de metal y de
dimensiones apropiadas, se verifica que la altura de lámina de agua cubra la superficie de las
probetas cúbicas de hormigón en todo el tiempo de curado.
51
Compresión simple de las probetas cúbicas de hormigón
El procedimiento para la compresión de probetas cubicas de hormigón se realizó según las
especificaciones de la norma NCh (1037 ,1977).
El procedimiento a seguir es el siguiente:
• Limpiar las superficies de las caras de las probetas y de las placas de la prensa.
• Las probetas deben ser colocadas sobre la placa inferior, y el eje de las probetas debe
estar alineado con el eje de la placa inferior.
• Se debe asentar la placa superior sobre la probeta y con la mano guiamos de manera
que pueda tener un asentamiento parejo para obtener una distribución uniforme de la
carga de ensayo.
• Se debe aplicar una carga continua a una velocidad lo más uniforme posible que
cumpla los siguientes requerimientos: 1) alcanzar una falla bien definida en un tiempo
igual o superior a 100 s, 2) No superar una velocidad de carga igual a 0,35 N/m²/.
2.3.4.3. Fluorescencia de rayos x.
En el epígrafe 1.3.4.1.4 se describe el marco teórico, materiales y equipos utilizados para la
determinación de la composición química de la ceniza de bagazo de caña y del cemento
Portland.
Mediante este ensayo se determina la composición química de la ceniza de bagazo de caña
y se corroborar los valores especificados en la norma (ASTM C 618 ,03) para las puzolanas
naturales.
El procedimiento para realizar este ensayo se describe a continuación:
• Obtener un tamaño de partícula adecuado para la ceniza de bagazo de caña
• Armar el equipo de fluorescencia de rayos x.
• Secar y limpiar los pocillos a utilizar.
• Colocar de dos a tres gramos en cada pocillo a utilizar.
• Esperar que el equipo realice la lectura correspondiente.
52
Debido a que la suma de los óxidos de Aluminio, Silicio y Hierro es menor que el 70 % como
se especifica en la norma (ASTM C 618,03) para una puzolana tipo N, se toma la decisión de
calcinar la ceniza de bagazo de caña a una temperatura de 700 °C para eliminar la cantidad
de inquemados contenidos en la muestra y consecuentemente aumentar la suma de estos
tres óxidos (Vidal et al., 2014).
2.3.4.4. Calcinación de la ceniza de bagazo de caña.
Debido a que la ceniza de bagazo de caña recogida de los generadores de vapor de la
empresa azucarera “Malca” es quemada a temperatura baja de 410°C se toma la decisión de
realizar una posterior calcinación de la ceniza de bagazo de caña a una temperatura de 700°C
según lo recomienda (Vidal et al., 2014) para obtener una buena reacción con el cemento
Portland y asegurar el cumplimiento de los requerimientos tantos físicos como químicos para
puzolanas naturales según lo establece la Norma (ASTM C 618 -03).
Para la calcinación se utilizó un horno de tipo automático (modelo: Km - 818) capaz de resistir
temperaturas hasta de 2350°F.
La metodología de ensayo utilizada en la calcinación de la ceniza de bagazo de caña es la
siguiente:
• Limpiar y secar los recipientes donde se depositarán la ceniza.
• Introducir la ceniza en los recipientes
La calcinación de la ceniza se la realizo durante tres horas, durante la primera hora se llega
hasta una temperatura de 350 °C, la segunda hora desde los 350° C hasta los 700°C y la
tercera hora se mantiene a una temperatura constante de 700 °C.
2.3.4.5. Perdida por ignición.
En el Epígrafe 1.3.4.3.1 se describe el marco teórico necesario para la realización del ensayo.
Para la realización de este ensayo se hace referencia a la norma (UNE EN 196-2:2006), el
procedimiento es el siguiente.
• Limpiar los recipientes a usar en el ensayo, los cuales deben ser de porcelana u otro
material capaz de resistir temperaturas hasta los 1000°C
• Colocar 50 gramos de ceniza en cada uno de los recipientes a usar.
53
• Colocar la muestra de ensayo en el horno a una temperatura de 950 °C durante una
hora.
• Dejar enfriar los recipientes durante el tiempo que sea necesario, luego retirar las
muestras del horno y pesar
2.3.4.6. Contenido de humedad.
En el epígrafe 1.3.4.1.3 se describe el marco teórico, materiales y equipos utilizados en la
realización del ensayo.
El procedimiento para determinar el contenido de humedad es el siguiente:
• Pesar los recipientes a utilizar en el ensayo
• Pesar aproximadamente 50 gramos de material antes de introducir al horno.
• Colocar la muestra de ceniza en el horno a una temperatura de 110°C ± 5 hasta masa
consta y luego pesar
2.3.4.7. Peso específico de la ceniza de bagazo de caña.
En el Epígrafe 1.3.4.1.2 se describe el marco teórico y los materiales y equipos utilizados para
la determinación del peso específico de la ceniza de bagazo de caña.
El procedimiento utilizado para determinar el peso específico es el siguiente:
• Pesar de uno a dos gramos de la muestra de ensayo.
• Limpiar el picnómetro vacío y luego pesar.
• Pesar el picnómetro más la muestra de ensayo
• Aforar el picnómetro con agua y pesar
• Llenar el picnómetro completamente con agua y determinar su peso.
2.3.4.8. Difracción de rayos x.
En el epígrafe 1.3.4.2 se describe el marco teórico para la realización del ensayo.
La determinación de los compuestos mineralógicos en la muestra se realizó mediante el
difractómetro D8 Advance y el programa EVA para la determinación cualitativa. El proceso a
seguir es el siguiente:
54
Se recoge el material en un pocillo y se envía para su respectivo análisis. Los resultados están
dados en forma de difractogramas.
El análisis de difracción de rayos X se realizó a dos muestras antes y después de la calcinación
de la ceniza de bagazo de caña.
Materiales componentes del hormigón con sustitución de ceniza de bagazo de
caña
Ceniza de bagazo de caña.
La ceniza de bagazo de caña utilizada para la dosificación fue obtenida y tratada según lo
descrito en el epígrafe 2.3.1 (Recolección y pretratamiento de la ceniza de bagazo de caña),
donde se señala la fuente de obtención y los procedimientos realizados previa a su utilización
como reemplazo parcial del cemento Portland en la fabricación de probetas cilíndricas de
hormigón además se verifica el cumplimiento de los requerimientos físicos y químicos
descritos en la Norma (ASTM C 618 -03) para las puzolanas naturales tipo N.
Cemento Portland.
El cemento utilizado es Holcim Rocafuerte tipo GU (Para la construcción en general), fabricado
bajo la Norma Técnica Ecuatoriana (NTE INEN 2380, 2011) que cumple los requerimientos
de la norma NTE INEN 152 (Cemento Portland. Requisitos ,2012).
2.4.2.1. Peso específico del cemento Portland.
El procedimiento para determinar el peso específico del cemento por el método del picnómetro
es el siguiente:
• Pesar de uno a dos gramos de la muestra de ensayo.
• Limpiar el picnómetro vacío y luego pesar.
• Pesar el picnómetro más la muestra de ensayo
• Aforar el picnómetro con agua y pesar.
• Llenar el picnómetro completamente con agua y determinar su peso.
Agua.
55
La mezcla fue realizada con el agua proveniente de la red de agua potable de la ciudad de
Loja, que cumple los requisitos de la norma NTE INEN 2617. (Hormigón de cemento
hidráulico. Agua para mezcla requisitos, 2012).
Árido fino.
El árido fino utilizado es arena de rio gradada de naturaleza silícea proveniente del río
“Catamayo” y obtenida de la cantera “Arias” ubicado en el cantón Catamayo, Provincia de
Loja. La cantera de donde se obtuvo el árido fino tiene las siguientes coordenadas: Este
648628.88, Norte 9534463.29 y altura 1210 m.s.n.m (Datum: WGS_84).
2.4.4.1. Caracterización de los materiales provenientes de la cantera del
río “Catamayo”.
Los ensayos de caracterización del agregado fino se realizan de acuerdo a la metodología de
las normas ecuatorianas.
Granulometría norma NTE INEN 696 (Áridos. Análisis
granulométrico en los áridos fino y grueso).
En el epígrafe 1.5.1.1.1 se describe el marco teórico y los materiales y equipos usados en la
realización del ensayo de análisis granulométrico para el agregado fino.
El procedimiento de ensayo es según se describe en la norma (NTE INEN 696,2011).
Para la realización de la granulometría se seca la muestra de ensayo hasta obtener una masa
constante a una temperatura de 110 °C ± 5°C, Luego se selecciona la serie de tamices
adecuados que permitan cubrir el tamaño de las partículas a ensayarse los cuales estarán
armados en forma decreciente de acuerdo al tamaño de su abertura. Por último, se agita los
tamices por métodos manuales o mecánicos por 5 min, y se pesa el material retenido en cada
uno de ellos como se muestra en la Fotografía 3.
56
Módulo de finura norma NTE INEN 872 (Áridos para hormigón
requisitos).
En el epígrafe 1.5.1.2 se describe el marco teórico para determinar el módulo de finura y la
ecuación que permite determinar su valor.
El módulo de finura se calcula mediante la siguiente serie de tamices (NTE INEN 696, 2011):
N°100, N°50, N°30, N°16, N°8 y N°4.
Densidad seca al horno (SH) norma NTE INEN 856.
En el epígrafe 1.5.1.2.1 se detalla el marco teórico y los materiales usados para la
determinación de la densidad seca al horno para el árido fino.
El procedimiento a seguir es el siguiente:
• Primeramente, preparar la muestra de ensayo para ello secar la muestra al horno a
una temperatura de 110°C ± 5°C por un tiempo de 24 horas, a continuación, dejar
enfriar la muestra de ensayo hasta una temperatura en que sea manipulable
aproximadamente 50°C.
• Luego sumergir la muestra de ensayo en agua por un lapso de tiempo de 24 h,
cumplido el tiempo, se elimina el exceso de agua y se realiza la prueba en condición
saturada superficialmente seca para lo cual se hace uso de la plancha calefactora para
secar la muestra homogéneamente hasta que alcance la condición requerida como se
muestra en la Fotografía 4
Fotografía3. Análisis granulométrico del árido Fino Fuente. El autor
Elaboración: El autor
57
• A continuación, se pesa el picnómetro vacío, luego se lo rellena parcialmente con agua
y se determina su masa, se procede a introducir 500 gr ± 10 gr de árido fino en
condición saturada superficialmente seca y se llena el picnómetro con agua hasta un
90% de su capacidad.
• Para eliminar las burbujas de aire visible se debe agitar el picnómetro, rodar e invertir
por un lapso de 10 a 15 min, una vez eliminadas las burbujas de aire se llena con agua
la totalidad del picnómetro y se determina la masa total junto al árido y el agua
contenida como se muestra en la Fotografía 5.
• Se retira toda la muestra contenida en el picnómetro y se seca en el horno a una
temperatura de 110 °C ± 5 °C hasta lograr una masa constante, se deja enfriar la
muestra a una temperatura ambiente por un lapso de 1 h ± ½ h, y se determina la
masa.
• Por último, se determina la masa del picnómetro lleno con agua a una temperatura de
23°C ± 2.0 °C hasta la marca de calibración.
Densidad relativa, gravedad especifica (SH) Norma NTE INEN 856.
En el epígrafe 1.5.1.2.1 se describe el marco teórico y la ecuación que permite determinar el
valor de la densidad relativa (gravedad especifica) (SH)
Fotografía 4. Preparación de la muestra en estado saturado superficialmente seco y Fotografía 5. Determinación de la masa del picnómetro más agua y árido fino en estado Fuente. El autor
Elaboración: El autor
58
En base a la metodología empleada para la determinación de la densidad seca al horno, según
la norma NTE INEN 856 (Áridos. Determinación de la densidad, densidad relativa (gravedad
específica) y absorción del árido fino, 2010), se toma en cuenta los siguientes parámetros: 1)
masa de la muestra seca la horno, 2) masa del picnómetro lleno con agua hasta la marca de
calibración, 3) masa de la muestra en estado saturado superficialmente seco, 4) masa de la
muestra llena con muestra y agua hasta la marca de calibración.
Densidad relativa, gravedad específica (SSS) Norma NTE INEN
856.
En el epígrafe 1.5.1.2.1 se describe el marco teórico y la ecuación que permite determinar el
valor de la densidad relativa en estado saturado superficialmente seco.
En base a la metodología empleada para la determinación de la densidad seca al horno, según
la Norma NTE INEN 856 (Áridos. Determinación de la densidad, densidad relativa (gravedad
específica) y absorción del árido fino, 2010), se toma en cuenta los siguientes parámetros: 1)
masa del picnómetro lleno con agua hasta la marca de calibración, 2) masa de la muestra en
estado saturado superficialmente seco, 3) masa del picnómetro lleno con muestra y agua
hasta la marca de calibración.
Absorción, (Norma NTE INEN 856).
En el epígrafe 1.5.1.2.1 se detalla el marco teórico y la ecuación respectiva que permite
determinar el valor de la absorción del árido fino.
Los parámetros o variables que se toman en cuenta son: 1) masa de la muestra seca al horno,
2) masa de la muestra saturada superficialmente seca.
Masa unitaria peso volumétrico y porcentaje de vacíos (Árido fino
– Árido grueso), Norma NTE INEN 858.
En el epígrafe 1.5.1.2.2 se describe el marco teórico y la ecuación respectiva que permite
determinar la masa unitaria o peso volumétrico ya sea en estado suelto o estado compactado
para el árido grueso, así como para el árido fino.
El procedimiento para la realización del ensayo es el siguiente:
• Primeramente, se debe preparar la muestra de ensayo para lo cual se seca el árido al
horno a una temperatura de 110°C ± 5 °C, la cantidad de muestra de ensayo debe ser
125 % a 200 % mayor que la cantidad necesaria para llenar el molde.
59
• Luego se determina la masa del molde más la placa de vidrio, una vez determinado la
masa se llena completamente el molde con agua y con la placa de vidrio se elimina el
exceso de agua y las burbujas contenidas, a continuación, se determina la masa
(molde + agua + placa de vidrio).
• Determinar la temperatura del agua con una aproximación de 0.5°C de acuerdo a la
tabla 3 de la norma NTE INEN 858 (Determinación de la masa unitaria, Peso
volumétrico y el porcentaje de vacíos, 2010).
• Para la determinación de la masa unitaria de los áridos en estado suelto se utiliza el
procedimiento por paladas. Se debe colocar la muestra de ensayo en el molde a
rebosar a través de una pala o un cucharon, para evitar que la muestra se segregue o
se compacte, la altura de descarga del árido debe ser menor que 50 mm.
• Llenar el molde completamente con el árido y usar de una regleta nivelar la superficie
del molde, y luego determinar la masa del molde más el árido.
• Para la determinación de la masa unitaria del árido (fino o grueso) en estado
compactado se hace uso del procedimiento por varilladas, en la cual se llena el molde
con el árido en tres capas de igual espesor, cada capa deber ser compactada con 25
golpes de la varilla de compactación uniformemente distribuidos.
• Una vez compactada la última capa, se usa una regleta para nivelar la parte superior
del molde.
• Pesamos el molde y su contenido.
Árido grueso.
El árido grueso utilizado en nuestra dosificación es agregado triturado de naturaleza silícea
de un tamaño máximo nominal de 19 mm (3/4 “), proveniente de la cantera del rio “Catamayo”
ubicado en la provincia de Loja, Cantón Loja. La cantera de donde se obtuvo el árido fino tiene
las siguientes coordenadas: Este 648628.88, Norte 9534463.29 y altura 1210 m.s.n.m (Datum:
WGS_84).
2.4.5.1. Caracterización de los materiales provenientes de la cantera del
río “Catamayo “.
La caracterización de los materiales se realiza en basa a las normas ecuatorianas.
60
Granulometría norma NTE INEN 696 (Áridos. Análisis
granulométrico en los áridos fino y grueso).
En el epígrafe 1.5.2.1.1 se describe el marco teórico y los materiales empleados en el análisis
granulométrico del árido grueso.
El procedimiento de ensayo es según se describe en la norma (NTE INEN 696, 2011). Para
la realización de la granulometría se debe secar la muestra de ensayo hasta obtener una
masa constante a una temperatura de 110 °C ± 5°C, Luego seleccionar la serie de tamices
adecuados que permita cubrir el tamaño de las partículas a ensayarse los cuales estarán
armados en forma decreciente de acuerdo al tamaño de su abertura. Por último, agitar los
tamices por métodos manuales o mecánicos por un tiempo conveniente, y pesar el material
retenido en cada uno de ellos.
Tamaño máximo nominal NTE INEN 696 (Áridos. Análisis
granulométrico en los áridos, fino y grueso).
En el epígrafe 1.5.2.1.2 se describe el marco teórico y los materiales empleados en la
determinación del ensayo
En base a la metodología empleada para la determinación del análisis granulométrico del
árido grueso según la norma (NTE INEN 696, 2011) obtenemos los datos necesarios para
definir el tamaño máximo nominal del agregado grueso, el cual corresponde al menor tamaño
de tamiz por el cual pasa la mayor cantidad de muestra, y en el cual puede retenerse entre un
5% y 15 % de la muestra de ensayo.
Densidad seca al horno, Norma NTE INEN 857 (Áridos.
Determinación de la densidad, densidad relativa (gravedad específica) y
absorción del árido grueso.
En el epígrafe 1.5.1.2.1 se describe el marco teórico y los materiales empleados en la
determinación de la densidad seca al horno del agregado grueso, además se describe la
ecuación que permite determinar su valor.
El procedimiento para la determinación del ensayo es el siguiente:
Primeramente, se debe preparar la muestra de ensayo para ello se procede a secar la muestra
al horno a una temperatura de 110°C ± 5°C por un tiempo de 24 horas, luego se deja enfriar
la muestra de ensayo hasta una temperatura que sea posible manipulable aproximadamente
50°C.
61
A continuación, sumergir el árido grueso en agua a temperatura ambiente por un tiempo de
24 h ± 4 h, luego trascurrido el tiempo se retira el agregado grueso del agua y con un paño no
absorbente se procede a secar el agua adherida a las partículas, también se puede usar una
corriente de aire que ayude en el proceso de secado, luego se determina la masa en condición
saturada superficialmente seca.
Una vez determinada la masa en condición saturada superficialmente seca, se coloca la
muestra en el recipiente de ensayo y se determina su masa aparente en agua. Se debe
eliminar las burbujas de aire atrapado mediante la agitación del recipiente mientras es
sumergido en agua.
Determinada su masa aparente en agua, se retira la muestra del agua y se procede a secar
la muestra al horno a una temperatura de 110°C ± 5°C hasta obtener masa constante, luego
se deja enfriar la muestra por un tiempo de 1h a 3h o hasta que la muestra sea manipulable,
por último, determinamos su masa.
Densidad relativa gravedad específica (SH), norma NTE INEN 857
(Áridos. Determinación de la densidad, densidad relativa (gravedad específica)
y absorción del árido grueso).
En el epígrafe 1.5.1.2.1 se describe el marco teórico y la ecuación que permite determinar el
valor de la densidad relativa gravedad específica en condición secado al horno para el árido
grueso.
En base al procedimiento descrito en el epígrafe 2.3.5.1.3 para determinar la densidad seca
al horno, según la norma NTE INEN 857 (Áridos. Determinación de la densidad, densidad
relativa (gravedad específica) y absorción del árido grueso, 2010) se hace uso de ciertas
variables o parámetros de calculo que permiten obtener el valor de la densidad relativa
(gravedad específica) en condición secado al horno para el árido grueso, los parámetros de
cálculo son: 1) masa de la muestra seca al horno, 2) masa de la muestra en estado saturado
superficialmente seco, 3) masa aparente en agua de la muestra saturada superficialmente
seco.
Densidad relativa (gravedad específica) (SSS), Norma NTE INEN
857 (Áridos. Determinación de la densidad, densidad relativa (gravedad
específica) y absorción del árido grueso).
En el epígrafe 1.5.1.2.1 se describe el marco teórico y la ecuación que permite determinar el
valor de la densidad relativa (gravedad específica) en estado saturado superficialmente seco.
62
En base al procedimiento descrito en el epígrafe 2.3.5.1.3 para determinar la densidad seca
al horno, según la norma NTE INEN 857 (Áridos. Determinación de la densidad, densidad
relativa (gravedad específica) y absorción del árido grueso, 2010) se hace uso de ciertos
variables o parámetros de calculo que permiten obtener el valor de la densidad relativa
(gravedad específica) en estado saturado superficialmente seco para el árido grueso, los
parámetros de cálculo son: 1) masa de la muestra en estado saturado superficialmente seco,
2) masa aparente en agua de la muestra en condición saturada superficialmente seco.
Absorción, norma NTE INEN 858 (Áridos. Determinación de la
densidad, densidad relativa (gravedad específica) y absorción del árido
grueso.)
En el epígrafe 1.5.1.2.1 se describe el marco teórico y la ecuación que permite determinar el
valor de la absorción para el árido grueso.
En base al procedimiento descrito en el epígrafe 2.4.5.1.3 para determinar la densidad seca
al horno, según la norma NTE INEN 857 (Áridos. Determinación de la densidad, densidad
relativa (gravedad específica) y absorción del árido grueso, 2010) se hace uso de ciertas
variables o parámetros de calculo que permiten obtener el valor de la absorción para el árido
grueso los cuales son: 1) masa de la muestra en estado saturado superficialmente seco, 2)
masa de la muestra seca al horno.
Determinación del material más fino que pasa el tamiz de 75 µm
(No 200) Mediante lavado.
En el epígrafe 1.5.1.2.3 se describe el marco teórico, la ecuación y los equipos utilizados en
la realización del ensayo según se establece en la norma (NTE INEN 697 ,2010)
El procedimiento para llevar a cabo el ensayo consiste en:
• Secar la muestra de árido fino al horno hasta masa constante a una temperatura de
110°C ± 5°C y luego se retira la muestra del horno y se determina la masa.
• En un recipiente agregar suficiente agua de manera de cubrir la muestra secada y
luego agitar vigorosamente la muestra con el agua de manera de separar las partículas
más finas que 75 µm de las partículas de mayor tamaño
• A continuación, se deposita el agua sobre el arreglo de tamices por lo cual se ubica
el tamiz más grueso en la parte superior, luego se añade una segunda cantidad de
agua en el recipiente y se agita vigorosamente para luego depositar de nuevo el agua
63
en el arreglo de tamices, esta operación se debe repetir hasta que el agua de lavado
sea clara.
• Regresar todo el material retenido en cada uno de los tamices al recipiente con la
ayuda de una boquilla rociadora, luego colocar la muestra del recipiente al horno a una
temperatura de 110°C ± 5°C hasta masa constante y determinar su masa.
Aditivo.
El aditivo utilizado en esta investigación debido a la perdida trabajabilidad del concreto fresco
como consecuencia de la sustitución parcial del cemento Portland por la ceniza de bagazo de
caña, se denomina “Plastiment BV 40” de la marca Sika, que cumple con los requisitos de la
norma NTE INEN 694 (Hormigón y áridos para elaboración de hormigón, 2010).
En la tabla 25 se presenta los datos técnicos del aditivo “Plastiment BV40”
Tabla 25. Datos técnicos aditivo “Plastiment BV40”
Densidad (1.22 kg/l ) apróx
Color Café oscuro
No contiene cloruros
Cumple la Normativa ASTM C-494 para el tipo A
Fuente: Aditec 100 N. Hoja técnica Elaboración: El autor
• Modo de uso: Este aditivo se agrega al agua de amasado o se coloca directamente
al hormigón. Se debe mezclar al menos por 3 minutos, no se puede colocar
directamente al cemento o agregados secos.
• Dosificación: Utilizar del 0.2% y 0.8% del peso del cemento según la manejabilidad
de la mezcla que se desee.
Entre los beneficios que ofrece el uso de este aditivo se tiene:
• Permite reducir hasta un 15 % el agua de mezclado en relaciones de agua /cemento
constante.
• Permite obtener mezclas con mayor trabajabilidad sin aumentar ni la cantidad de agua,
ni la cantidad de cemento
• No modifica el tiempo de fraguado inicial de la mezcla.
64
Diseño de mezclas de concreto (Código ACI 211.1)
Para elaborar el diseño de mezclas se requiere realizar previamente los ensayos de
laboratorio para la caracterización de los agregados (fino y grueso). Los resultados se
describen en la tabla 26.
Tabla 26. Resultados de los ensayos realizados a los agregados (fino y grueso)
Ensayos Unidad Resultados
Agregado grueso Agregado Fino
Tamaño máximo nominal 3/4 " Módulo de Finura 2.69
Densidad (SH) Kg/m³ 2602.28 2618.48 Porcentaje de Absorción % 1.1 1.22
Masa unitaria compactada Kg/m³ 1496.72 1770.96
A continuación, se detalla el procedimiento para encontrar la dosificación para una resistencia
de 28 MPa a 28 días de curado mediante el empleo de la metodología del (ACI 211.1)
1.- Primero se debe seleccionar un tipo de revenimiento según el tipo de construcción de
acuerdo a la tabla 19, en este caso se selecciona un revenimiento mínimo de 2.5 cm y un
máximo de 7.5 cm correspondiente a un muro de subestructura sencillos, zapatas.
2.- Se determina la resistencia característica requerida (f´cr), para un hormigón con una
resistencia especificada f´c = 28 MPa, se utiliza la siguiente ecuación de acuerdo a la tabla 18,
cuando no se tiene un registro para establecer una desviación estándar de la muestra.
f´cr = f´c + 8.5 con lo que se obtiene ,
f´cr = 28 + 8.5 = 36.5 MPa.
3.- Se calcula la cantidad de agua y de aire por m³ de hormigón mediante el empleo de la
tabla 20 de acuerdo al tamaño máximo nominal del agregado grueso y el revenimiento
seleccionado para la mezcla.
Agua = 190 kg/m³ de hormigón
Aire incluido = 2 %
Fuente: Propia
Elaboración: El autor
65
4.- Se determina la relación (agua/cemento) mediante la tabla 22 (para un f´cr de 36.5 MPa)
y se considera que es un concreto sin aire incluido y mediante interpolación se obtiene una
relación (agua/cemento) = 0.465.
Resistencia (MPa) Relación (a/c)
40.0 0.43
36.5 X
35.0 0.48
5.- Se calcula la cantidad de cemento por m³ de hormigón.
𝐶𝑒𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 =𝑚𝑎𝑠𝑎 𝑑𝑒 𝑎𝑔𝑢𝑎
𝑟𝑒𝑙𝑎𝑐𝑖𝑜𝑛 (𝑎𝑔𝑢𝑎
𝑐𝑒𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜)
=190 𝑘𝑔
0.465
𝐶𝑒𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 = 408.602 𝐾𝑔
6.- A continuación, se determina el volumen de agregado grueso por unidad de volumen de
hormigón en función del módulo de Finura de la arena y el tamaño máximo nominal del
agregado y de acuerdo con la tabla 23, para un módulo de Finura de la arena (2.69) y un
tamaño máximo nominal del agregado grueso de 19 mm (3/4”) datos obtenidos de los ensayos
realizados en laboratorio y mediante interpolación se obtiene:
volumen del agregado grueso por m³ = 0.631
Módulo de Finura Volumen de agregado grueso (m³)
2.6 0.64
2.69 X
2.8 0.62
Para determinar la masa del agregado grueso se lo realiza de la siguiente manera
𝑀𝑎𝑠𝑎 𝑎𝑔𝑟𝑒𝑔𝑎𝑑𝑜 𝑔𝑟𝑢𝑒𝑠𝑜 = 𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝑎𝑔𝑟𝑒𝑔𝑎𝑑𝑜 𝑔𝑟𝑢𝑒𝑠𝑜 ∗ 𝑀𝑎𝑠𝑎 𝑢𝑛𝑖𝑡𝑎𝑟𝑖𝑎 𝑐𝑜𝑚𝑝𝑎𝑐𝑡𝑎𝑑𝑎
𝑀𝑎𝑠𝑎 𝑎𝑔𝑟𝑒𝑔𝑎𝑑𝑜 𝑔𝑟𝑢𝑒𝑠𝑜 = 0.631𝑚3 ∗1496.72𝐾𝑔
𝑚3
𝑀𝑎𝑠𝑎 𝑎𝑔𝑟𝑒𝑔𝑎𝑑𝑜 𝑔𝑟𝑢𝑒𝑠𝑜 = 944.43 𝐾𝑔
7.- Se determina la masa del agregado fino para ello se calcula primeramente el volumen del
agregado fino de la siguiente manera: de 1m³ de hormigón restar la sumatoria de todos los
demás componentes (agua, cemento, agregado grueso, aire) por m³
66
Material Masa (kg) Densidad (SH) (kg / m³) Volumen (m³)
Agua 190.00 1000 0.190
Cemento 408.602 3090 0.132
Agregado grueso 944.43 2602.28 0.363
Aire 0.02 0.02
Volumen Agregado fino 0.295
𝑀𝑎𝑠𝑎 𝑎𝑔𝑟𝑒𝑔𝑎𝑑𝑜 𝑓𝑖𝑛𝑜 = 𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝑎𝑔𝑟𝑒𝑔𝑎𝑑𝑜 𝑓𝑖𝑛𝑜 ∗ 𝐷𝑒𝑛𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑎𝑔𝑟𝑒𝑔𝑎𝑑𝑜 𝑓𝑖𝑛𝑜 (𝑆𝐻)
𝑀𝑎𝑠𝑎 𝑎𝑔𝑟𝑒𝑔𝑎𝑑𝑜 𝑓𝑖𝑛𝑜 = 0.295𝑚3 ∗ 2618.48 𝐾𝑔/𝑚³
𝑀𝑎𝑠𝑎 𝑎𝑔𝑟𝑒𝑔𝑎𝑑𝑜 𝑓𝑖𝑛𝑜 = 772.45 kg
8.- En la dosificación se debe ajustar el peso de los agregados por contenido de humedad
mediante el empleo de las ecuaciones 1.6 y 1.7 en el caso que los áridos no sean
previamente secados al horno, en este caso los áridos fueron secados un día antes de ser
utilizados en la dosificación por lo cual se omite este ajuste.
9.- Finalmente se realiza las correcciones en el agua de mezclado, tanto por humedad como
por absorción, en este caso se lo realiza únicamente por absorción debido a que los áridos
fueron secados al horno un día antes de ser utilizados en la dosificación.
𝐴𝑔𝑢𝑎 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = 𝐴𝑔𝑢𝑎 𝑐𝑎𝑙𝑐𝑢𝑙𝑎𝑑𝑎 − (𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑎𝑔𝑟𝑒𝑔𝑎𝑑𝑜 𝑔𝑟𝑢𝑒𝑠𝑜 ∗ (% 𝐶𝐻 − % 𝐴𝑏𝑠𝑜𝑟𝑐𝑖ó𝑛))
− (𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑎𝑟𝑒𝑛𝑎 ∗ (%𝐶𝐻 − % 𝐴𝑏𝑠𝑜𝑟𝑐𝑖ó𝑛))
𝐴𝑔𝑢𝑎 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = 190 𝑘𝑔 − (944.43 𝑘𝑔 ∗ (0 − 1.1%) − (772.45 ∗ (0 − 1.22%)
𝐴𝑔𝑢𝑎 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = 190 𝑘𝑔 + (10.39𝑘𝑔) + (9.42𝑘𝑔)
𝐴𝑔𝑢𝑎 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = 190 𝑘𝑔 + (10.396𝑘𝑔) + (9.903𝑘𝑔)
𝐴𝑔𝑢𝑎 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = 209.81 𝑘𝑔
10.- La dosificación final en peso para 1 m³ de hormigón de 28 MPa por la metodología del
(ACI 211.1) es la que se muestra en la tabla 27.
67
Tabla 27. Dosificación para un m³ de hormigón de 28 MPa
Material Masa (kg)
Agua 209.81
Cemento 408.602
Agregado fino 772.45
Agregado grueso 944.43
Aditivo (0.8%) del peso de cemento
3.26
Fuente: ACI 211.1-91 Elaboración: El autor
En el presente trabajo de investigación se reemplaza un porcentaje de cemento portland tipo
GU (para la construcción en general) por ceniza de bagazo de caña, en la tabla 28 se muestra
la variación de la ceniza de bagazo por cada lote de hormigón.
Tabla 28 Incremento de la sustitución de la ceniza de bagazo de caña por el cemento portland
Lote 1 2 3 4 5 6 7
% Ceniza de bagazo de caña
0 5 10 15 20 25 30
% de cemento Portland Tipo GU
100 95 90 85 80 75 70
Fuente: ACI 211.1-91 Elaboración: El autor
El detalle de la dosificación para cada porcentaje de sustitución de ceniza de bagazo de caña
se encuentra en el Anexo E.
Hormigón en estado fresco.
2.5.1.1. Revenimiento.
El ensayo de revenimiento se realizó por la metodología descrita en la norma NTE INEN 1578
(Hormigón de cemento hidráulico. Determinación del Asentamiento ,2010)
En el epígrafe 1.7.1.1.1 se describe el marco teórico y los equipos utilizados en la
determinación del asentamiento según los procedimientos descritos en la norma (NTE INEN
1578, 2010).
• Antes de comenzar con la realización del ensayo se debe humedecer todas las
herramientas y equipos de uso.
68
• Colocar el molde sobre una superficie dura, rígida no absorbente, el operario debe
sostener fijamente el molde parándose sobre los dos estribos, el molde será llenado
en tres capas de igual altura aproximadamente, la colocación del hormigón se lo
realizará de manera uniforme alrededor del interior del molde lo cual evita que se
segregue el mismo. Cada capa debe ser compactada 25 veces por la varilla de
compactación, en la primera capa se hace necesario inclinar levemente la varilla de
compactación y dar la mitad de golpes cerca del perímetro del molde, y la otra mitad
en forma de espiral hasta llegar al centro del molde, la segunda capa y tercera capa
serán compactadas en toda su profundidad con una pequeña penetración en las capas
inferiores.
• Al llenar la última capa se debe mantener un excedente de hormigón y luego comenzar
la compactación, finalmente se realiza el enrazamiento de la superficie, luego limpiar
todo exceso de mezcla alrededor del perímetro del molde y levantar el molde en su
altura de 300 mm en forma vertical en un tiempo aproximado de 5 s ± 2 s.
• Medir el asentamiento, desde la parte superior del molde al centro original desplazado
del espécimen.
Elaboración de los especímenes cilíndricos de hormigón
El orden de colocado de cada uno de los materiales componentes del hormigón para el diseño
de mezclas, se lo realizo según los procedimientos descritos en la norma NTE INEN 1576
(Hormigón de cemento hidráulico, elaboración y curado en obra de especímenes de ensayo,
2011). El procedimiento descrito es el siguiente:
• Humedecer todos los equipos y herramientas a utilizar: concretera, varilla de
compactación, molde de metal en forma de cono truncado, base de metal, cuchara de
metal, plana o bailejo.
• Agregar una tercera parte de agua.
• Depositar todo el agregado grueso
• Depositar todo el agregado fino
• Agregar la tercera parte de agua restante
• Agregar la última tercera parte de agua mezclado con el aditivo
69
El tiempo de mezclado de los componentes de la mezcla se lo realiza por alrededor de 5
minutos, hasta lograr una mezcla uniforme y homogénea, debe verificarse que la mezcla no
se adhiera a las paredes de la concretera debido a que impide el correcto mezclado de los
componentes, para ello se hace uso de una plana o bailejo se debe desprender el material
adherido y mezclar por el tiempo que el operario considere.
La elaboración de las probetas cilíndricas de hormigón de dimensiones (100 x 200 mm) se lo
realiza mediante los procedimientos descritos en la norma NTE INEN 1576 (Hormigón de
cemento hidráulico. Elaboración y curado en obra de especímenes para ensayo ,2011).
Los equipos y herramientas necesarias para moldear los especímenes son las siguientes:
• Moldes: Deben ser elaborados de hierro fundido u otro material que no permita
absorber y que en contacto con el hormigón en estado fresco no reaccione con los
componentes del cemento portland, debe cumplir los requisitos de la norma ASTM C
470, 2015)
• Varilla de compactación: El material de constitución de la varilla debe ser de acero
y tener las siguientes dimensiones: 16 mm de diámetro, 600 mm de longitud
aproximadamente, debe ser lisa y los extremos tienen que ser semiesféricos con punta
redondeada.
• Mazo: Debe ser de un material cuya cabeza sea de caucho o cuero no tratado, con un
peso de 0,6 Kg ± 2 kg.
• Herramientas varias: Herramientas adicionales que permitan el almacenamiento
temporal de la mezcla de hormigón, herramientas para la colocación de hormigón que
puede ser un cucharon metálico y herramientas para el acabado del hormigón que
puede ser una plana o bailejo.
La elaboración de los especímenes de hormigón se los realiza de la siguiente manera
• Colocar el hormigón en cada molde en tres capas de igual altura aproximadamente.
• Cada capa deber ser varillada 25 veces con la varilla de compactación con la punta
redondeada, las varilladas deben ser uniformemente distribuidas por la sección
trasversal del molde, en la primera capa se debe tener cuidado al varillar de manera
de no dañar el fondo del molde, en la segunda capa permitir que la varilla penetre toda
la capa que es compactada e ingresar aproximadamente 25 mm en la capa inferior,
con el mazo de goma golpear de 10 a 15 veces por el exterior del molde.
70
• Eliminar el exceso de hormigón existente en la superficie del molde y enrasar.
Curado de los especímenes cilíndricos de hormigón
El curado de los especímenes de hormigón se los realiza según los procedimientos descritos
en la Norma NTE INEN 1576 (hormigón de cemento hidráulico. Elaboración y curado en obra
de especímenes para ensayo, 2011).
Los especímenes de hormigón deben mantenerse en los moldes metálicos hasta un periodo
máximo de 48 horas, a una temperatura comprendida entre los 16°C y 27°C, luego deben ser
desmoldados y transportados al tanque de agua donde serán curados.
Los tanques utilizados para el curado de los especímenes son de metal y de dimensiones
apropiadas, se verifica que la altura de lámina de agua cubra la superficie de los cilindros de
hormigón en todo el tiempo de curado.
Hormigón en estado endurecido
Compresión simple sobre cilindros NTE INEN 1573 (ASTM C 39)
(AASHTO T22).
Los equipos y herramientas utilizados en la realización del ensayo se describen en la norma
NTE INEN (Hormigón de cemento hidráulico. Determinación de la resistencia a compresión
de especímenes cilíndricos de cemento hidráulico, 2010).
El procedimiento a efectuar para la realización del ensayo es el siguiente:
• Limpiar las caras de las probetas cilíndricas y las caras de contacto del bloque inferior
y superior, se debe colocar el espécimen sobre el bloque de la cara inferior y
comprobar que el eje del espécimen este alineado con el centro de carga del bloque
de carga esférico.
• Se debe verificar que el indicador de carga este ajustado a cero, para ello llevamos el
bloque de carga esférico hasta que esté completamente apoyado con la cara del
espécimen, además verificamos la correcta alineación y el asentamiento parejo para
obtener una distribución uniforme de la carga de ensayo.
• El espécimen debe ser ensayado a una velocidad de esfuerzo de 0,25± 0,05 MPa/s
aproximadamente, esta velocidad será mantenida por lo menos durante la última mitad
del tiempo de realización del ensayo.
71
• En caso de aplicar una velocidad de carga mayor, esta debe ser de manera controlada
para que el espécimen no falle por estar sometido a una carga de impacto, la aplicación
de una carga mayor se la acepta únicamente en la primera mitad de la fase de carga
esperada.
• Aplicar la carga hasta que el indicador del mismo disminuya y el espécimen de ensayo
muestre una falla bien definida.
3. CAPITUO III: DISCUSION Y ANALISIS DE RESULTADOS
72
Hormigón con sustitución parcial del cemento Portland por la ceniza de bagazo
de caña.
En el presente capítulo se detalla los resultados de los ensayos realizados en la investigación
así mismo el análisis respectivo de cada uno de ellos.
La dosificación se realizó para un hormigón con una resistencia especificada f´c de 28 MPa a
28 días de curado mediante el empleo de la metodología ACI 211.1, los porcentajes de
sustitución del cemento Portland (Tipo GU) por la ceniza de bagazo de caña fueron: 0%, 5%,
10%, 15%, 20%, 25% y 30%.
Propiedades de los materiales utilizados en la investigación
Ceniza de bagazo de caña.
La ceniza de bagazo de caña utilizada en esta investigación fue obtenida de uno de los
generadores de vapor de la empresa azucarera “Malca”.
3.2.1.1. Temperatura de calcinación de la ceniza de bagazo de caña.
La temperatura de calcinación de la ceniza de bagazo es un factor determinante en la actividad
puzolánica y por ende en la resistencia a compresión de las probetas de hormigón , las
muestras recogidas fueron quemadas en la fábrica a una temperatura de 410°C y por aquello
se realizó una posterior calcinación a una temperatura de 700 °C , según lo recomienda (Vidal
et al., 2014).
3.2.1.2. Análisis granulométrico de la ceniza de bagazo de caña.
La granulometría se realizó tanto para la ceniza en estado natural como se encuentra en los
generadores de vapor de la empresa, así como para un determinado tiempo de molienda (20
min, 40 min y 60 min), el tamaño granulométrico de la ceniza es un factor determinante en el
índice de actividad puzolánica e influye en la resistencia a compresión como lo señala
(Matay,2014).
Se obtiene el tamaño de partícula (D80) para cada uno de los tiempos de molienda como se
muestra en la tabla 29.
Los resultados de los ensayos de la ceniza de bagazo de caña se muestran en el anexo A
73
Tabla 29. Tamaño de Partícula(D80) de la ceniza de bagazo de caña.
Condición de la ceniza Tamaño de
partícula D80
Ceniza en estado natural 315 µm Ceniza a 20 min de molienda 61 µm Ceniza a 40 min de molienda 51 µm Ceniza a 60 min de molienda 44 µm
Fuente: El autor Elaboración: El autor
3.2.1.3. Contenido de humedad.
El contenido de humedad promedio resultado de la realización de tres ensayos es 1,09% lo
cual está por debajo del valor de 3%, valor máximo de contenido de humedad requerido para
la aceptación de las puzolanas, según lo señala la norma (ASTM 618,03) para las puzolanas
tipo N.
3.2.1.4. Perdida por ignición.
El ensayo de perdida por ignición se lo realizo tanto para la ceniza en estado natural quemada
a 410 °C como para la ceniza tratada quemada a 700°C los resultados se muestran en la tabla
30. Se evidencia una disminución de la pérdida de calcinación de 6,19% lo cual da
cumplimiento al valor máximo requerido de perdida de calcinación por debajo del 10% según
lo establece en la norma (ASTM C 618 -03,) para las puzolanas tipo N.
Tabla 30. Porcentaje de Ignición de la ceniza de bagazo de caña.
Condición de la ceniza %
Ignición
Ceniza en estado natural calcinada a (410°) 10.74
Ceniza tratada calcinada 700°C 4.55 Fuente: El autor Elaboración: El autor
3.2.1.5. Peso específico.
El peso específico promedio de tres ensayos realizados a la ceniza de bagazo de caña es de
2.17 se reportan valores similares para la ceniza de la hoja de caña de azúcar según
(Guzmán, Gutiérrez, Amigó, Gutiérrez, & Delvasto, 2011).
74
3.2.1.6. Fluorescencia de rayos x.
El ensayo de fluorescencia se lo realizó tanto para la muestra en estado original quemada a
410°C, como para la muestra tratada calcinada a 700 °C.
La composición química de las cenizas se muestra en la tabla 31.
Tabla 31. Composición química de la ceniza a diferente temperatura de calcinación
Composición química de la
Ceniza a (410°C) Composición química de la
Ceniza a (700°C)
Descripción % %
Al2O3 5.39 6.73
SiO2 60.60 66.20
P2O5 3.93 3.65
S 3.82 2.77
K2O 11.10 11.70
CaO 4.70 4.53
TiO2 0.19 0.29
MnO 0.17 0.26
Fe2O3 2.13 2.93 Co3O4 0.05 0.05
NiO 0.01 0.01
CuO 0.02 0.02
ZnO 0.06 0.05
As2O3 0.01 0.01
Rb 0.02 0.02
Sr 0.03 0.23 ZrO2 0.0112 0.03
SnO2 0.93 0.85
Sb2O3 0.24 0.25 Fuente: El autor Elaboración: El autor
La suma de los óxidos: Al2O3 + Si02 + Fe2 03 es de 68,12 % para la ceniza en estado natural
calcinada a 410 °C en cambio para la ceniza tratada calcinada a 700 °C la suma de estos
tres óxidos resultó de : 75,86% superior al 70 % como lo establece la norma (ASTM C 618,
03) para las puzolanas tipo N como se muestra en la Figura 7, este incremento se le atribuye
al aumento de temperatura que se dió como tratamiento a la ceniza y coindice con reportes
similares en que la ceniza con menor perdida de ignición tiene un mayor valor de la suma de
estos tres óxidos según lo demuestra estudios realizados por (Vidal et al., 2012).
75
3.2.1.7. Difracción de rayos x.
El ensayo de difracción de rayos X se realizó tanto para la ceniza calcinada a 410 °C como
se muestra en la Figura 8 así también para la ceniza tratada calcinada 700 °C como se
muestra en la Figura 9 en ambos casos existe un predominio de Cuarzo, calcita, sulfito de
potasio y cristobalita con la diferencia que la ceniza calcinada a 700°C posee además
moscovita debido a los aluminosilicatos presentes en la ceniza de bagazo de caña según
como lo manifiesta (Rukzon & Chindaprasirt, 2012).
La presencia de cuarzo (fase cristalina) se puede interpretar de dos maneras una que la
muestra fue sometida a temperaturas demasiado altas lo que resulta imposible y la otra
alternativa que la muestra al momento de ser depositado en el generador de vapor estuvo
contaminada de arena, esta parece ser más razonable según (Gómez ,2009).
El aparecimiento de calcita en las muestras de ceniza de bagazo de caña, se da posiblemente
por las impurezas del suelo previstas en la planta original (Matay ,2014).
La difracción de rayos X realizadas a las cenizas mostraron características amorfas debido a
la presencia de sílice en forma de cristobalita, la característica amorfa le confiere una buena
reacción con el cemento Portland (Gómez ,2009).
5,39
60,60
2,136,73
66,20
2,93
0,00
10,00
20,00
30,00
40,00
50,00
60,00
70,00
Al2O3 SiO2 Fe2O3
Po
rcen
ataj
e d
e co
mp
ues
to d
e la
mas
a to
tal
Compuestos Quimicos
Resultados de la composicion quimica de las cenizas
Ceniza calcinada a 410°C Ceniza calcinada a 700°C
Figura 7. Análisis comparativo entre las cenizas calcinadas a 410°C y 700°C. Fuente: El Autor
Elaboración: El autor
76
Figura 8. Análisis de difracción de rayos X a la ceniza calcinada a 400 °C. Fuente. El autor
Elaboración: El autor
figura 14. difracción de rayos X a la ceniza calcinada a 700 °C.figura 13. Análisis de difracción de rayos X a la
ceniza calcinada a 400 °C.
Fuente. El autor
Figura 9. difracción de rayos X a la ceniza calcinada a 700 °C. Fuente. El autor
Elaboración: El autor
figura 14. difracción de rayos X a la ceniza calcinada a 700 °C.
Fuente. El autor
77
3.2.1.8. Índice de actividad puzolánica.
El índice de actividad puzolánica fue determinado únicamente para la ceniza tratada a 700 °C
debido a que en esta temperatura de calcinación se asegura el cumplimiento de los requisitos
físicos y químicos para las puzolanas naturales tipo N establecidos por la Norma (ASTM C
618-03).
Los resultados obtenidos para los diferentes tiempos de molienda se presentan en la tabla
32.
Tabla 32. Resultados del Ensayo de Índice de Actividad Puzolánica
Tiempo de Molienda (min) Índice de Actividad Puzolánica (%)
20 89.4
40 106.4
60 131.3 Fuente: El autor Elaboración: El autor
El Índice de Actividad Puzolánica determinado para los tres tiempos de molienda supera el
75%, porcentaje mínimo requerido según como lo establece la norma (ASTM C 618- 03) para
las puzolanas tipo N, el valor máximo se obtiene a un tiempo de molienda de 60 min
correspondiente a un tamaño de partícula D80 (44 µm), por lo cual las probetas cilíndricas de
hormigón se realizaron con la ceniza a ese tamaño de partícula que le confiere una mejor
reacción puzolánica.
cemento Portland tipo (GU).
3.2.2.1. Peso específico.
El promedio de tres ensayos realizados de peso específico por el método del picnómetro al
cemento portland tipo (GU) arroja un valor de 3.09 valor que se encuentra dentro del rango
permitido por la norma ASTM C188 -95 que varía desde 3.1 hasta 3.2
Árido fino.
El árido fino utilizado para la fabricación de hormigón es procedente de la cantera del río
Catamayo, se ha realizado los ensayos correspondientes lo cual cumple las especificaciones
que se establece en la norma NTE INEN 872 (Áridos para hormigón, Requisitos, 2011). Los
resultados de los ensayos realizados al árido fino se presentan en el anexo C.
78
3.2.3.1. Caracterización de los materiales provenientes del rio
“Catamayo”.
El módulo de Finura es el parámetro que permite determinar qué tan grueso es el árido fino
entre mayor sea este parámetro más grueso será el material.
El módulo de finura promedio de la arena proveniente de la cantera del río Catamayo es de
2.69 lo cual cumple los requisitos de la norma (NTE INEN 872, 2011).
Para hormigones de alta resistencia (28 MPa), el módulo de finura mínimo debe ser de 2,5 de
acuerdo con (Chiluisa, 2014).
La masa volumétrica (peso volumétrico) de los áridos utilizados normalmente en la fabricación
de hormigón varía entre 1200 a 1750 (kg/m³), además la masa específica (densidad) de los
materiales que se utiliza para la fabricación de hormigón varía entre 2400 y 2900 (kg/m³),
A continuación, se presentan los resultados de la caracterización del árido fino.
Tabla 33. Resultados de la caracterización del árido fino
Ensayos Unidad Agregado fino
Módulo de Finura 2.69
Densidad relativa seca al horno (DRSH) 2.63
Densidad relativa saturada superficialmente seca (DRSSS) 2.66
Densidad relativa aparente (DRA) 2.71
Porcentaje de absorción % 1.22
Densidad (SH) (Kg/m³) 2618.48
Densidad (SSS) (Kg/m³) 2650.23
Densidad aparente (SSS) (Kg/m³) 2704.57
% Material más fino que el tamiz 200 % 4.55
Masa unitaria en estado suelto (Kg/m³) 1631.88
Masa unitaria en estado compactado (Kg/m³) 1770.96 Fuente: El autor Elaboración: El autor
Árido grueso.
De acuerdo a los ensayos realizados en laboratorio el tamaño máximo nominal del agregado
grueso es de ¾ (19 mm).
Para obtener un tamaño máximo nominal de ¾ (19 mm) debe de haber pasado el 100% de la
muestra por el tamiz de 1” (25 mm) y retenerse entre el 5 y 15 % en el tamiz de ¾ (19 mm).
79
Según como se indica en la norma (NTE INEN 872, 2011) se podrán utilizar agregados que
no cumplan los requerimientos de las normas siempre y cuando se compruebe que satisfagan
los requerimientos del proyecto (Salamanca y Quiroz, 2006).
Los resultados de caracterización del agregado grueso se muestran en la tabla 34.
Tabla 34. Resultados de los ensayos de caracterización del agregado grueso.
Ensayos Unidad Agregado grueso
Tamaño máximo nominal 3/4 "
Densidad relativa (gravedad específica) (SH) 2.61
Densidad relativa (gravedad específica) (SSS) 2.64
Porcentaje de Absorción % 1.10
Densidad (SH) (Kg/m³) 2602.28
Densidad (SSS) (Kg/m³) 2630.77
Densidad aparente (kg/m³) 2678.79
Masa Unitaria Suelta Masa Unitaria en Estado Compactada
(kg/m³) (kg/m³)
1340.94 1496.72
Fuente: El autor Elaboración: El autor
Ensayos realizados al hormigón
En estado fresco.
3.3.1.1. Revenimiento (asentamiento).
El ensayo de revenimiento se desarrolla mediante el empleo de la metodología descrita en la
norma ASTM C 143 (AASHTO T 119).
En cada lote de hormigón el revenimiento disminuye a medida que aumentamos el reemplazo
de la ceniza de bagazo de caña, por el cemento portland.
Esta disminución se debe a que las partículas de ceniza son de forma angulares , con alta
porosidad por lo cual se hace necesario la utilización de un plastificante o superplasticante
para su lubricación, lo corrobora estudios en la cual para mantener un revenimiento entre (
150mm y 200 mm) se utiliza un superplastificante en la cual a medida que aumenta la
sustitución de la ceniza de bagazo de caña por el Cemento Portland también se incrementa
la cantidad de superplasticante utilizado según (Chusilp et al., 2009).
Tabla 35. Resultados de revenimiento del concreto fresco
continúa
80
Fuente: El autor Elaboración: El autor
En la tabla 35 se muestra la influencia de la ceniza de bagazo de caña en el revenimiento, se
evidencia que a partir de la sustitución del 5% del cemento por ceniza se genera una
disminución notoria del revenimiento del hormigón como se puede apreciar de mejor manera
en la Figura 10.La línea de tendencia que se genera se considera de forma polinómica de
orden 2 con un valor de (R²=0.994) la cual es la que mejor se ajusta a los datos y permite
predecir el revenimiento que puede adquirir el hormigón en estado fresco con la sustitución
parcial del cemento por la CBC.
𝑦 = −0,0069𝑥2 − 0,5321𝑥 + 49,583
y = Revenimiento del hormigón (mm)
x= Porcentaje de sustitución del cemento Portland por la CBC.
y = -0,0069x2 - 0,5321x + 49,583R² = 0,9941
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
0 5 10 15 20 25 30
Rev
en
imie
nto
med
ian
te e
l en
sayo
de
con
o d
e ab
ram
s. (c
m)
% de Ceniza de bagazo de caña.
curva de ensayo
lote % de Ceniza
(CBC) % Cemento
Portland Revenimiento
(mm) % de
disminución
1 0 100 49
2 5 95 48 2.08
3 10 90 43 13.95
4 15 85 40 22.50
5 20 80 36 36.11
6 25 75 32 53.13
7 30 70 27.5 78.18
Fig. 10. Influencia de la ceniza de bagazo de caña en el revenimiento del hormigón
Fuente. El autor
Elaboración. El autor
Figura 15. Influencia de la ceniza de bagazo de caña en el revenimiento del hormigón
Fuente. El autor
Elaboración. El autor
81
En estado endurecido.
3.3.2.1. Resistencia a compresión de probetas cilíndricas.
La resistencia a compresión está influenciada por ciertos factores tales como: características
del agregado, condiciones de elaboración, compactación, curado etc. (Curbelo, 2015).
Tabla 36. Resumen de resultados promedios de resistencias a la compresión en probetas cilíndricas de hormigón de 100 mm x 200 mm
Lote
Cemento Portland Tipo GU
Ceniza de bagazo de caña (%)
7 días 14 días 28 días
Promedio de Resistencia a compresión
(MPa)
Promedio de Resistencia a compresión
(MPa)
Promedio de Resistencia a compresión
(MPa) 1 100 0 23.67 28.34 32.2
2 95 5 27.41 32.92 34.73
3 90 10 28.6 31.4 37.6
4 85 15 25.7 29.7 34.9
5 80 20 24.8 26.9 32.4
6 75 25 19.7 22.7 30.8
7 70 30 17.4 21.2 29.6 Fuente: El autor Elaboración: El autor
En la tabla 36 se muestran los resultados de la resistencia a compresión como promedio de
tres probetas cilíndricas ensayadas a 7, 14 y 28 días de curado.
La rotura de probetas a los 7 días permite descubrir algún tipo de problemas asociados a la
calidad del hormigón, errores en la metodología de dosificación, elaboración no adecuada de
ensayos de laboratorio.
Tabla 37 Porcentaje de evolución de la resistencia a los 14 y 28 días de curado con respecto a la resistencia a compresión a 7 días de curado
Lote Cemento
Portland Tipo GU
Ceniza de bagazo de caña (%)
% evolución
(7-14)
% evolución
(7-28)
% evolución
(14-28)
1 100 0 19.73 36.04 13.620
2 95 5 20.10 26.71 5.498
3 90 10 9.79 31.47 19.745
4 85 15 15.56 35.8 17.51
5 80 20 8.47 30.65 20.45
6 75 25 15.23 56.35 35.68
7 70 30 21.84 70.11 39.62
Fuente: El autor
Elaboración: El autor
Figura 15. Influencia de la ceniza de bagazo de caña en el revenimiento del hormigón
Fuente. El autor
Elaboración. El autor
82
En la tabla 37 se presenta la evolución de la resistencia a 14 y 28 días de curado respecto a
la resistencia a compresión a los 7 días.
Comúnmente desde la rotura a compresión a los 7 días de curado la resistencia a compresión
evoluciona o se recupera en un 15% a la de 14 días, y en un 40% a la de 28 días.
El porcentaje de aumento o disminución de la resistencia a compresión a los 28 días con
respecto a las probetas patrón (lote 1) se muestra en la tabla 38, se observa que el porcentaje
que produce el mayor aumento corresponde al 10% de sustitución, a partir de sustituciones
superiores al 20% se produce una disminución de la resistencia.
El porcentaje de sustitución que produce el mayor aumento de la resistencia a compresión a
los 28 días de curado corresponde a un 10% como se muestra en la Figura 11 coincide con
el porcentaje máximo encontrado en una investigación realizada en la cual se fabrica
hormigones con ceniza de bagazo de caña en la que se reemplaza desde el 10% hasta el 30
% del cemento Portland según lo manifiesta (Rukzon & Chindaprasirt, 2012).
El porcentaje máximo de reemplazo de la ceniza de bagazo de caña corresponde a un 20%,
porcentajes superiores al 20 % ocasionan una disminución de la resistencia a compresión con
respecto a la probeta patrón ( 0% de sustitución) coincide con reportes similares según
(Ganesan et al., 2007)
Tabla 38. Porcentaje de aumento o disminución de la resistencia a compresión a los 28 días con respecto a las probetas patrón (lote 1) de sustitución
Lote
Cemento Portland Tipo
GU
Ceniza de bagazo de caña (%)
Promedio de Resistencia a compresión
(MPa)
% Porcentaje de aumento o
Disminución
1 100 0 32.2 2 95 5 34.73 7.86 3 90 10 37.6 16.77 4 85 15 34.9 8.39 5 80 20 32.4 0.62 6 75 25 30.8 -4.35 70 30 29.6 -8.07
Fuente. El autor
Elaboración. El autor
Fuente. El autor
Elaboración. El autor
83
En la Figura 12 se observa que la resistencia a compresión es superior en todas las edades
de curado con respecto a la probeta patrón (0% de ceniza de bagazo de caña) hasta un
porcentaje máximo de 20 % de sustitución, porcentajes de sustitución superiores al 20 %
ocasionan una disminución de la resistencia a compresión en todas las edades de curado.
Figura 12. Resultados de Resistencia a compresión a diferentes días de curado. Fuente. El autor
Elaboración. El autor
Figura 11. Resistencia media a la compresión a los 28 días de curado Fuente. El autor
Elaboración. El autor
Figura 16. Resistencia media a la compresión a los 28 días de curado
Fuente. El autor
Elaboración. El autor
0
5
10
15
20
25
30
35
40
0 5 10 15 20 25 30
MP
a
% CBC
Resistencia a compresión a diferentes dias de curado.
7 dias 14 dias 28 dias
0
5
10
15
20
25
30
35
40
MP
a
% CBC
Resistencia media a compresión 28 dias
0 5 10 15 20 25 30
84
En la tablan 39, se presenta los datos de producción de una hormigonera de la ciudad de Loja
“Hormic Loja” tanto de producción semanal, mensual y anual asimismo el costo por m³ de
hormigón, cantidad de cemento utilizada por m³ de hormigón tanto para hormigón de 28 MPa
como 24 MPa, además se presenta los costos semanales, mensuales y anuales que se
invierte en cemento para la producción de los hormigones mencionados.
Tabla 39. Datos de producción de “Hormic Loja”.
Tipo de Hormigón
(MPa)
Producción m³ Valor Ofertado
$(Sin IVA)
c/1m³ Precio de
Cemento (saco) $
Precio Kg de
cemento $
Costo de cemento destinado por m³$
Sem. Men. An. (kg) Sem. Men. An.
28 MPa 7 28 364 100.51 340 7,8 0.156 371.3 1621.8 19306.6
24 MPa 35 140 1820 96.65 326 1779.9 7119.8 92557.9
Fuente: El autor Elaboración: El autor
Con base en los porcentajes de aumento de resistencia con respecto a las probetas patrón
(0% de sustitución), se ha tomado en cuenta el porcentaje idóneo de reemplazo y el porcentaje
máximo de reemplazo 10 y 20 % respectivamente, para realizar un análisis de costos que
produce sustituir estos porcentajes de cemento Portland por la ceniza de bagazo en la
producción de hormigones de 24 y 28 MPa respectivamente en una de las hormigoneras de
la ciudad de Loja llamada “ Hormic Loja”.
En la tabla 40 se muestra el ahorro a nivel semanal, mensual y anual que se produce al
sustituir la ceniza de bagazo de caña por el cemento Portland, tanto para un porcentaje de
sustitución del 20% correspondiente al hormigón de 28 MPa, como para un porcentaje del 10
% que corresponde al hormigón de 24 Ma, estos porcentajes de sustitución fueron
seleccionados de acuerdo al porcentaje de aumento de la resistencia, en función de producir
un hormigón de 28 MPa.
Cabe recalcar que en este análisis no se considera el gasto de transporte, pretratamiento de
la ceniza para ser adicionada al hormigón debido a que se lo realizó a nivel industrial en el
cual se considera la dotación de equipos e instalaciones necesarias en el lugar de la
producción de la ceniza como alternativa para la producción de puzolana natural.
85
Tabla 40 Análisis de costos al reemplazar ceniza de bagazo de caña por cemento Portland
Tipo de Hormigón
(MPa)
Costo de cemento destinado por m³$
% de Sustitución de Ceniza de bagazo
de caña
% de aumento a los 28 días con respecto
a las probetas
patrón
Resistencia requerida
a los 28 días (28
MPa)
Cantidad de Ahorro $
Sem. Men. An. Sem. Men. An.
28 371.3 1621.8 19306.6 20 0.621 28.17 74.3 324.4 3861.3
24 1780.0 7119.8 92557.9 10 16.77 28.02 178.0 712.0 9255.8
Fuente: El autor
Elaboración: El autor
.
86
CONCLUSIONES.
Como resultado de la investigación sobre uso de la puzolana natural procedente del bagazo
en la formulación de hormigón estructural se pueden obtener una serie de conclusiones y
recomendaciones.
• Los áridos (fino – grueso) utilizados en el tema de investigación cumplen los requisitos
establecidos por la Norma NTE INEN 872 (Requisitos de Áridos para hormigón) por lo
tanto pueden ser utilizados en el diseño de mezclas de concreto. Las probetas
cilíndricas de hormigón (0% de sustitución) alcanzan una resistencia superior a la
resistencia especificada f´c de 28 MPa (resistencia alcanzada a los 28 días). La
sustitución parcial del cemento Portland por la ceniza de bagazo de caña permite
mejorar las características mecánicas del hormigón. A medida que aumenta la
sustitución del cemento Portland por la ceniza de bagazo de caña la trabajabilidad de
la mezcla disminuye.
• Mediante el tratamiento de la ceniza de bagazo de caña a una temperatura de 700 °C
se obtiene valores de Índice de Actividad Puzolánica de 89.4; 106.4 y 131.3
correspondiente a los tiempos de molienda de 20 min, 40 min y 60 min
respectivamente, los cuales cumplen los requisitos establecidos para el Índice de
Actividad puzolánica de acuerdo a la Norma (ASTM C 618 -03) para las puzolanas
naturales tipo N.
• La ceniza de bagazo de caña fue molida a diferentes tiempos 20 min, 40 min y 60 min,
a medida que aumenta el tiempo de molienda el índice de Actividad Puzolánica se
incrementa. El incremento del Índice de Actividad Puzolánica en el intervalo
comprendido entre los 20 min a 40 min corresponde a un 17 % y para el intervalo de
40 min a 60 min de molienda fue de 24.9%.
• Se puede disminuir el porcentaje de inquemados de la muestra de ceniza de bagazo
de caña en un 6.19 sometiéndola a un tratamiento en la cual se aumenta la
temperatura de calcinación hasta alcanzar los 700°C durante tres horas.
• De acuerdo con los ensayos de Difracción de Rayos X (DRX) realizados a la ceniza
de bagazo de caña quemada a 410 °C y para la ceniza quemada a 700°C, ambas
presentan sílice amorfa que le confiere buena reactividad con el cemento Portland.
87
• El cemento Portland fue sustituido por la ceniza de bagazo de caña para los
porcentajes de 5% ;10% ;15%; 20%; 25% y 30%, a medida que se incrementa la
sustitución del cemento Portland por la ceniza de bagazo de caña el asentamiento del
concreto medido por el método del cono de Abrams disminuye en un 15 %
aproximadamente.
• A través de ensayos de resistencia a compresión se obtuvo las mayores resistencias
para una sustitución del 10% del cemento Portland, este comportamiento se mantuvo
a todas las edades de curado. El porcentaje de aumento o recuperación a los 28 días
con respecto a las probetas patrón mediante la sustitución del 10% del cemento
Portland fue del 16.77%.
• El porcentaje máximo de reemplazo de la ceniza de bagazo de caña por el cemento
Portland es del 20% porcentajes mayores a este produce la disminución de la
resistencia a compresión del hormigón a todas las edades de curado.
• La resistencia a compresión de las probetas cilíndricas de hormigón está influenciada
por diferentes factores tales como: características de los agregados, relación agua-
cemento, compactación, condiciones de elaboración y curado, terminado superficial,
etc.
• La mayoría de las fallas por compresión simple son del tipo 3 y 5, esto se debe a
imperfecciones de la superficie del cilindro y por la utilización de neoprenos en la
realización del ensayo.
• Mediante el análisis de costos realizados a una empresa hormigonera local con
producción anual de 1820m³ para la producción de hormigón con una resistencia
especificada de 24 MPa se percibe ahorros significativos mediante la sustitución del
10 % del cemento Portland tipo GU (uso general) por la ceniza de bagazo de caña. Se
logra tener ahorros semanales, mensuales y anuales de $ 178.0; $712.0; $9255.8
respectivamente y un ahorro de $ 5.09 por m³ correspondiente a un 10%, sin embargo,
el costo de producción de la ceniza de bagazo de caña y del aditivo utilizado
compensaría los ahorros generados.
88
RECOMENDACIONES.
• Para la dosificación de hormigones se debe determinar las propiedades de cada uno
de los agregados y que cumplan los requisitos establecidos en la norma NTE INEN
872 (Áridos para hormigón. Requisitos) para ser utilizados en la fabricación de mezclas
de concreto.
• Para la utilización de la puzolana en el hormigón se debe comprobar que cumpla los
requisitos establecidos en la Norma ASTM C 618 -03 (Especificaciones estándar para
cenizas volantes de carbón y puzolanas naturales crudas o calcinadas para su uso en
el concreto), de no ser así realizar un pretratamiento de la puzolana mediante
metodologías que permitan llegar a cumplir las especificaciones de la norma antes
mencionada.
• Realizar los ensayos de caracterización de los agregados de forma correcta de
acuerdo a la metodología de la norma utilizada para obtener resultados confiables de
los diferentes parámetros que luego servirán como datos iniciales para el proporciona
miento de mezclas según la metodología de dosificación empleada.
• La mezcla de las proporciones de cemento y puzolana natural se debe realizar
previamente en un envase cerrado que permita la correcta homogenización de la
muestra.
• Realizar investigaciones mediante el empleo de la ceniza de bagazo de caña sin
pretratamiento es decir sin aumentar la temperatura de calcinación con el mismo
tamaño de partícula empleado en esta investigación (D80 igual a 51µm), y con la
misma dosificación utilizada para evaluar el efecto en la trabajabilidad del concreto
como la resistencia mecánica del hormigón.
• Debido a la pérdida de trabajabilidad generado por la sustitución del cemento Portland
por la ceniza de bagazo de caña se hace necesario la utilización de aditivos
plastificantes.
• Realizar estudios acerca del costo de producción real que genera el proceso de
transformación de la ceniza para ser utilizada como sustituto parcial del cemento
Portland.
89
BIBLIOGRAFIA
Abraham, P. (n.d.). Manual de Practicas de Laboratorio. Uib, 1(1), 1–38.
https://doi.org/10.3390/rs71115782
American Concrete Institute. (1992). Manual para Supevisar Obras de Concreto.
American Concrete Institute. (2008). Requisitos de reglamento para concreto estructural ( ACI 318S-
08 ) y comentario ( Versión en español y en sistema métrico ). Director, 520.
https://doi.org/10.1016/S1130-6343(05)73662-X
Bañón, L. (2010). Propiedades del Hormigón, (c), 1–19.
Caraguay, J. C. (2015). “Diseño de mezclas de concreto elaboradas con fibras metálicas, fibras de
polipropileno y agregados procedentes de dos canteras; con uso potencial en el pavimento de
la vía de enlace a la Subestación Villonaco.”
Chiluisa, J. (2014). Hormigones de Alta Resistencia (f’c = 50MPa) Utilizando Agregados Del Sector Y
Cemento Armaduro Especial- Lafarge (Tesis de Pregrado). Universidad Central Del Ecuador,
Quito, Ecuador.
Chusilp, N., Jaturapitakkul, C., & Kiattikomol, K. (2009). Utilization of bagasse ash as a pozzolanic
material in concrete. Construction and Building Materials, 23(11), 3352–3358.
https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2009.06.030
Consuegra, L., & Puentes, H. (2016). Redalyc.Comparación de los valores de resistencia a compresión
del hormigón a la edad de 7 y 28 días.
Cordeiro, G. C., Toledo Filho, R. D., & Fairbairn, E. M. R. (2009). Effect of calcination temperature on
the pozzolanic activity of sugar cane bagasse ash. Construction and Building Materials, 23(10),
3301–3303. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2009.02.013
Curbelo, B. J. (2015). Concreto Estructural. Armenia, Colombia.
Escandón, C. E. G., Velasco, D. V. V., López, C. M., Ágredo, J. T., & Salcedo, L. O. G. (2012). Ceniza de
bagazo de caña como aditivo al cemento Portland para la fabricación de elementos de
construcción. Acta Agronomica, 61(SPL.ISS.), 77–78.
Ganesan, K., Rajagopal, K., & Thangavel, K. (2007). Evaluation of bagasse ash as supplementary
cementitious material, 29, 515–524. https://doi.org/10.1016/j.cemconcomp.2007.03.001
90
Giraldo, B. (1987). Guia Practica Para El Diseño De Mezclas De Hormigon.
Goméz, A. (2009). Caracterizacion Y Utilizacion de Puzolanas Como Aditivos Minerales Activos En
Cementos. Aplicacion En Viviendas De Bajo Costo (Tesis de Pregrado). Universidad Politecnica de
Valencia, Valencia España.
González,D., & Valdiviezo, D. (2015). Análisis de la influencia del porcentaje de fibras cortas de
polipropileno para mejorar las propiedades mecánicas del hormigón simple (Tesis de Pregrado).
Universidad Técnica Particular de Loja, Loja, Ecuador.
Guzmán, A., Gutiérrez, C., Amigó, V., Gutiérrez, R. M. De, & Delvasto, S. (2011). Valoración puzolánica
de la hoja de la caña de azúcar Pozzolanic evaluation of the sugar cane leaf, 61, 213–225.
https://doi.org/10.3989/mc.2011.54809
Instituto de Promocion de Exportaciones e inversiones. (2016). Perfil Sectorial de Agroindustria 2016.
Kosmatka, S., Kerkhoff, B., Panarese, W., & Tanesi, J. (2004). Diseño y Control de Mezclas de
Concreto. México.
MAGAP. (2013). Zonas de producción a nivel provincial Caña de Azucar.
Matay, D. (2014). Valorización De Cenizas De Bagazo Procedentes De Honduras: Posibilidades De Uso
En Matrices de Cemento Portland(Tesis de Postgrado). Universidad Politécnica De Valencia,
Valencia, España.
Muñoz, R. (2017). Estudio Comparativo de Concreto Elaborado con Puzolana Natural Y Concreto Con
Cementos Puzolanicos Atlas En La Ciudad de Huancayo (Tesis de Pregrado). Universidad
Nacional Del Centro Del Perú, Perú.
Quiroz, M., & Salamanca, L. (2006). Apoyo Didactico Para La Enseñanza Y Aprendizaje En La
Asignatura De " Tecnologia del Hormigon. (tesis de Pregrado). Universidad Mayor De San
Simon.
Rukzon, S., & Chindaprasirt, P. (2012). Utilization of bagasse ash in high-strength concrete. JOURNAL
OF MATERIALS&DESIGN, 34, 45–50. https://doi.org/10.1016/j.matdes.2011.07.045
Subramaniyan, K., & Silvaraja, D. (2016). Assessment Of Sugarcane Bagasse Ash Concrete On
Mechanical And Durability Properties, 10(9), 253–260.
Tórres, B., Gaitan, J., Espinoza, L., & Escalante, J. (2014). Valorización de ceniza de bagazo de caña de
91
la industria azucarera Nicaragüense como sustituto parcial al cemento Portland, 27(2), 2–9.
https://doi.org/10.5377/nexo.v27i02.xxxx
Vidal, D., Torres, J., Mejia, R., & Gonzalez, L. (2012). Estudio comparativo de cenizas de bagazo de
caña como adicion puzolanica. Revista Colombiana de Materiales, 93–99.
Vidal, D. V, Torres, J., González, L. O., Cordeiro, G. C., Toledo Filho, R. D., Fairbairn, E. M. R., … Zhang,
Y. X. (2014). CENIZA DE BAGAZO DE CAÑA PARA ELABORACIÓN DE MATERIALES DE
CONSTRUCCIÓN : ESTUDIO PRELIMINAR CANE BAGASSE ASH FOR MANUFACTURE OF BUILDING
MATERIALS : PRELIMINARY STUDY Introducción. Construction and Building Materials, 4(48),
641–646. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2009.02.013
Normativas:
ASTM C 311-05 (Standard Test Methods for Sampling and Testing Fly Ash or Natural
Pozzolans for Use. AGlass, 4, 1–9.
ASTM C 618-03 (Standard Specification for Coal Fly Ash and Raw or Calcined Natural
Pozzolan for Use.
ASTM C188 -95 (Determinación del Peso específico del Cemento).
ASTM C 150 (Standard Specification for Portland Cement).
ASTM C 33 (Especificación Normalizada para agregados para concreto).
ASTM C 143 (Método de Ensayo Normalizado para Asentamiento de Concreto de Cemento
Hidráulico).
ASTM C 109/C109 M -99 (Standard Test Method for Compressive Strength of Hydraulic
Cement Mortars (Using 2-in. or [50-mm] Cube Specimens)
NTE INEN 152 (Cemento Portland. Requisitos).
NTE INEN 496 (Determinación del Índice de Actividad puzolánica. Método del Cemento).
NTE INEN 2380 (Requisitos de desempeño para cementos Hidráulicos).
NORMA NTE INEN 154 (Tamices de ensayo. Dimensiones nominales de las aberturas).
NTE INEN 856 (Áridos. Determinación de la densidad, densidad relativa (gravedad específica)
y absorción del árido fino).
92
Norma NTE INEN 857 (Áridos. Determinación de la densidad, densidad relativa (gravedad
específica) y absorción del árido grueso).
NTE INEN 858 (Áridos. Determinación de la masa unitaria (peso volumétrico) y el porcentaje
de vacíos).
NTE INEN 872 (Áridos para Hormigón. Requisitos).
NTE INEN 694 (Hormigón y áridos para elaboración de Hormigón).
NTE INEN 696 (Áridos. Análisis granulométrico en los áridos, fino y grueso).
NORMA INEN 697 ( Áridos. Determinación del material más fino que pasa el tamiz con
aberturas de 75 um (No. 200), mediante lavado.")
NORMA NTE INEN 154 (Tamices de ensayo. Dimensiones nominales de las aberturas).
Norma NTE INEN 1108 (Agua potable. Requisitos).
Norma ASTM C 494-05 (Aditivos químicos para concreto. Especificaciones)
NTE INEN 1576 (Hormigón de cemento hidráulico, elaboración y curado en obra de
especímenes de ensayo).
NTE INEN 1573 (Hormigón de cemento Hidráulico. Determinación de la Resistencia a la
Compresión de especímenes cilíndricos de Hormigón de Cemento Hidráulico).
NCh 1037 (Ensayo de Compresión de Probetas Cubicas y Cilíndricas).
UNE EN 196-2:2006 (Métodos de ensayo de cementos. Parte 2: Análisis químico de
cementos).
ANEXOS
94
ANEXO A: ENSAYOS REALIZADOS A LA CENIZA DE BAGAZO DE CAÑA
Granulometría de la Ceniza en estado natural
95
Granulometría por lavado: 20 min de molienda.
96
Granulometría por lavado: 40 min de molienda
97
Granulometría por lavado: 60 min de molienda
98
UNIVERSIDAD TÉCNICA PARTICULAR DE LOJA
DEPARTAMENTO DE GEOLOGÍA Y MINAS E INGENIERIA CIVIL
LABORATORIO DE RESISTENCIA DE MATERIALES
CONTENIDO DE HUMEDAD DE LA CENIZA DE BAGAZO DE CAÑA
NORMATIVA: ASTM C 311-05 TIPO DE MATERIAL: Ceniza de bagazo de caña
PROVIENE: Empresa azucarera "Malca
"
FECHA: 20/09/2017/
ENSAYO REALIZADO POR : Victor Hugo Vargas P. Nro de Ensayos 3
CONTENIDO DE HUMEDAD DE LA CENIZA DE BAGAZO DE CAÑA
SIMBOLOGIA Ensayo 1 Ensayo 2 Ensayo 3 Promedio
Masa de la
ceniza antes
del secado al
Horno
m
64,56
60,23
63,2
Masa de la
ceniza despues
del secado al
Horno
d
63,85
59,59
62,5
Contenido de Humedad % Ch =(m-d)/m
1,100
1,063
1,108
1,09
Ing. Edwin Duque Yaguache Victor Hugo Vargas Pogo
DIRECTOR DE TRABAJO DE TITULACIÓN PROFESIONAL EN FORMACIÓN
Observaciones: El contenido de Humedad de la ceniza de bagazo de caña se encuentra por debajo de los limites
especificados en la norma ASTM C 618 y da cumplimiento a estos requisitos para las puzolanas naturales.
Observaciones : El contenido de Humedad de la ceniza de bagazo de caña se encuentra por debajo de los limites
especificados en la norma ASTM C 618 y da cumplimiento a estos requisitos para las puzolanas naturales.
99
UNIVERSIDAD TÉCNICA PARTICULAR DE LOJA
DEPARTAMENTO DE GEOLOGÍA Y MINAS E INGENIERIA CIVIL
LABORATORIO DE RESISTENCIA DE MATERIALES
COMPOSICION QUIMICA DE LA CENIZA DE BAGAZO DE CAÑA
MÉTODO Fluorescencia de Rayos X TIPO DE MATERIAL: Ceniza de bagazo de caña
PROVIENE : Empresa azucarera "Malca " FECHA: 22/11/2017/
ENSAYO REALIZADO POR : Ing. Juan Carlos Quintuña Nro de Ensayos 2
Composicion Quimica de la
Ceniza
(410°C)
Descripcion %
Al2O3 5,39
SiO2 60,60
P2O5 3,93
S 3,82
K2O 11,10
CaO 4,70
TiO2 0,19
MnO 0,17
Fe2O3 2,13
Co3O4 0,05
NiO 0,01
CuO 0,02
ZnO 0,06
As2O3 0,01
Rb 0,02
Sr 0,03
ZrO2 0,0112
SnO2 0,93
Sb2O3 0,24
Composicion Quimica de la Ceniza a 700
°C
Descripcion %
Al2O3 6,73
SiO2 66,20
P2O5 3,65
S 2,77
K2O 11,70
CaO 4,53
TiO2 0,29
MnO 0,26
Fe2O3 2,93
Co3O4 0,05
NiO 0,01
CuO 0,02
ZnO 0,05
As2O3 0,01
Rb 0,02
Sr 0,23
ZrO2 0,03
SnO2 0,85
Sb2O3 0,25
Ing. Edwin Duque Yaguache
DIRECTOR DE TRABAJO DE TITULACIÓN
Victor Hugo Vargas Pogo
PROFESIONAL EN FORMACIÓN
Victor Hugo Vargas Pogo
PROFESIONAL EN FORMACIÓN
100
UNIVERSIDAD TÉCNICA PARTICULAR DE LOJA
DEPARTAMENTO DE GEOLOGÍA Y MINAS E INGENIERIA CIVIL
LABORATORIO DE MINERIA Y METALURGIA
PESO ESPECIFICO DE LA CENIZA DE BAGAZO DE CAÑA
NORMATIVA : Peso especifico Metodo del picnómetro TIPO DE MATERIAL : Ceniza de bagazo de caña
PROVIENE : Empresa azucarera "Malca " FECHA : 21/09/2017/
ENSAYO REALIZADO POR : Victor Hugo Vargas P. Nro de Ensayos 3
Peso específico de la ceniza de bagazo de caña a 60 min de molienda.
SIMBOLOG
IA
Ensayo 1 Ensayo 2 Ensayo 3 Promedio
Peso del picnómetro
(g)
P1
9,25
9,25
9,25
Peso del picnometro
+ muestra (g)
P2
10,59
9,7
9,86
Peso del picnómetro
+ agua
P3
15,770
15,770
15,770
Peso del picnómetro
+ muestra + agua (g)
P4
16,47
16,01
16,11
Peso especifico P.e 2,09 2,14 2,26 2,17
P.e = (P2-P1 )
(P3-P1)-(P4-P2)
Ing. Edwin Duque Yaguache
DIRECTOR DE TRABAJO DETITULACIÓN
Observaciones : El peso especifico de la ceniza de bagazo de caña fue determinado a 60 min de molienda de la misma , debido a que ese tiempo fue
utilizada nuestra ceniza para la realizacion de las probetas cilindricas de hormigón
Observaciones : El peso especifico de la ceniza de bagazo de caña fue determinado a 40 min de molienda de la misma , debido a que ese tiempo fue
utilizada nuestra ceniza para la realizacion de las probetas cilindricas de hormigón
Victor Hugo Vargas Pogo PROFESIONAL EN FORMACIÓN
Victor Hugo Vargas Pogo PROFESIONAL EN FORMACIÓN
101
Observaciones: El porcentaje de Ignición de la ceniza de bagazo de caña se encuentra por arriba de los limites especificados en la norma ASTM C 618 y no
cumple los requisitos para las puzolanas naturales.
UNIVERSIDAD TÉCNICA PARTICULAR DE LOJA
DEPARTAMENTO DE GEOLOGÍA Y MINAS E INGENIERIA CIVIL
LABORATORIO DE RESISTENCIA DE MATERIALES
PÉRDIDA POR IGNICIÓN
NORMATIVA: UNE EN 196-2:2006 TIPO DE MATERIAL: Ceniza de bagazo de caña
PROVIENE:
Empresa azucarera "Malca"
FECHA: /24/10/2017/
ENSAYO REALIZADO POR: Victor Hugo Vargas P. Nro Ensayo : 3
Simbología Ensayo 1 Ensayo 2 Ensayo 3 Promedio Masa de la ceniza
antes de la
calcinación
mi
50,33
55,52
52,5
masa de la ceniza
despues de la
calcinación
md
45,13
49,39
46,8
Porcentaje de
Ignicion
% Ig=((mi-md)/mi)*100
10,33
11,04
10,86 10,74
Victor Hugo Vargas Pogo PROFESIONAL EN FORMACIÓN
Ing. Edwin Duque Yaguache
DIRECTOR DE TRABAJO DE TITULACIÓN
PERDIDA POR IGNICIÓN CENIZA QUEMADA A 410 °C
PERDIDA POR IGNICIÓN CENIZA QUEMADA A 700 °C
102
PERDIDA POR IGNICIÓN CENIZA QUEMADA A 700 °C
PERDIDA POR IGNICIÓN CENIZA QUEMADA A 700 °C
Observaciones: El porcentaje de Ignición de la ceniza de bagazo de caña se encuentra por debajo de los limites especificados en la norma
ASTM C 618 y cumple los requisitos para las puzolanas naturales.
UNIVERSIDAD TÉCNICA PARTICULAR DE LOJA
DEPARTAMENTO DE GEOLOGÍA Y MINAS E INGENIERIA CIVIL
LABORATORIO DE MINERIA Y METALURGIA
PÉRDIDA POR IGNICIÓN
NORMATIVA : UNE EN 196-2:2006 TIPO DE MATERIAL : Ceniza de bagazo de caña
PROVIENE : Empresa azucarera "Malca" FECHA : /24/10/2017/
ENSAYO REALIZADO POR : Victor Hugo Vargas P. Nro Ensayo : 3
Simbología Ensayo 1 Ensayo 2 Ensayo 3 Promedio
Masa de la ceniza
antes de la
calcinación
mi
50,33
47,59
51,6
masa de la
ceniza despues
de la calcinación
md
48,13
45,39
49,2
Porcentaje de
Ignicion
% Ig=((mi-md)/mi)*100
4,37
4,62
4,65 4,55
Ing. Edwin Duque Yaguache DIRECTOR DE TRABAJO DE TITULACIÓN
Victor Hugo Vargas Pogo PROFESIONAL EN FORMACIÓN
103
UNIVERSIDAD TÉCNICA PARTICULAR DE LOJA
DEPARTAMENTO DE GEOLOGÍA Y MINAS E INGENIERIA CIVIL
LABORATORIO DE RESISTENCIA DE MATERIALES
DETERMINACION DEL INDICE DE ACTIVIDAD PUZOLÁNICA
NORMATIVA : ASTM C 311-05 TIPO DE MATERIAL : Ceniza de bagazo de caña
PROVIENE : Empresa azucarera "Malca " FECHA : /8-15/11/2017
ENSAYO REALIZADO POR : Victor Hugo Vargas P. Nro de Ensayos 3
Dimensiones de las probetas cúbicas (cm)
Probetas
a1
a2
b1
b2
Seccion cm²
Carga
KN
f´c (Mpa)
Promedi
o f´c
(MPa)
Tiempo
de
Molienda
Indice de
Actividad
Puzolánica(
%
)
Muestra
Patron sin
la Adicion
de Puzolana
Patron 1 5,10 5,20 5,10 5,20 26,52 46,1 17,38
16,21
Patron 2 5,15 5,20 5,15 5,15
26,65
42,7
16,02
Patron 3 5,20 5,25 5,25 5,20
27,30
41,6
15,24
Muestra de
ensayo con
puzolana a
20 min de
molienda.
Ensayo 1 5,20 5,15 5,20 5,20
26,91
38,3
14,23
14,49
20 min
89,37
Ensayo 2 5,25 5,20 5,25 5,25
27,43
37,7
13,74
Ensayo 3 5,20 5,15 5,20 5,10
26,65
41,3
15,50
Muestra de
ensayo con
puzolana a
40 min de
molienda.
Ensayo 4 5,25 5,15 5,15 5,25
27,04
54,9
20,30
21,29
40 min
146,91
Ensayo 5 5,20 5,15 5,15 5,20
26,78
57
21,28
Ensayo 6 5,15 5,10 5,15 5,15
26,39
58,8
22,28
Muestra de
ensayo con
puzolana a
60 min de
molienda.
Ensayo 7 5,20 5,20 5,10 5,20
26,78
46,4
17,33
17,26
60 min
81,06
Ensayo 8 5,30 5,20 5,20 5,10
27,04
46,5
17,20
Ensayo 9 5,20 5,20 5,15 5,20
26,91
46,4
17,24
Ing. Edwin Duque Yaguache
DIRECTOR DE TRABAJO DE TITULACIÓN
Observaciones : Los valores del índice de actividad Puzolánica se encuentra por arriba de los límites establecidos en la norma ASTM C 618 y da cumplimiento a los
requisitos para las puzolanas naturales.
Observaciones : Los valores del indice de actividad Puzolánica se encuentra por arriba de los limites establecidos en la norma ASTM C 618 y da cumplimiento a estos
requisitos para las puzolanas naturales.
Victor Hugo Vargas Pogo
PROFESIONAL EN FORMACIÓN
Victor Hugo Vargas Pogo
PROFESIONAL EN FORMACIÓN
104
ANEXO B: ENSAYOS REALIZADOS AL CEMENTO ROCAFUERTE TIPO GU (USO GENERAL)
UNIVERSIDAD TÉCNICA PARTICULAR DE LOJA
DEPARTAMENTO DE GEOLOGÍA Y MINAS E INGENIERIA CIVIL
LABORATORIO DE MINERÍA Y METALURGIA
COMPOSICION QUIMICA DEL CEMENTO PORTLAND TIPO (GU)
MÉTODO Fluorescencia de Rayos X TIPO DE MATERIAL:
Cemento Portland tipo (GU)
PROVIENE: FECHA: 22/11/2017/
ENSAYO REALIZADO POR:
Ing. Juan Carlos Quintuña Nro de Ensayos 1
Composicion Quimica del
Descripcion %
Al2O3 7,03
SiO2 26,10
P2O5 1,86
S 1,19
K2O 1,46
CaO 49,10
TiO2 0,45
MnO 0,11
Fe2O3 3,75
Co3O4 0,09
NiO 0,13
CuO 0,02
ZnO 0,01
As2O3 0,15
Rb 0,01
Sr 0,12
ZrO2 0,03
SnO2 1,60
Sb2O3 6,80
Ing. Edwin Duque Yaguache IRECTOR DE TRABAJO DE TITULACIÓ
Ing. Edwin Duque Yaguache IRECTOR DE TRABAJO DE TITULACIÓ
Victor Hugo Vargas Pogo PROFESIONAL EN FORMACIÓN
Victor Hugo Vargas Pogo PROFESIONAL EN FORMACIÓN
105
Peso específico del Cemento Portland tipo GU
UNIVERSIDAD TÉCNICA PARTICULAR DE LOJA
DEPARTAMENTO DE GEOLOGÍA Y MINAS E INGENIERIA CIVIL
LABORATORIO DE MINERIA Y METALURGIA
PESO ESPECIFICO DEL CEMENTO PORTLAND TIPO GU
NORMATIVA: Peso Epecifico Metodo del picnómetro TIPO DE MATERIAL: Cemento Portland tipo GU
PROVIENE: FECHA: 21/09/2017/
ENSAYO REALIZADO POR: Victor Hugo Vargas P. Nro de Ensayos 3
SIMBOLOGIA Ensayo 1 Ensayo 2 Ensayo 3 Promedio
Peso del picnómetro (g) P1 9,25 9,25 9,25
Peso del picnometro +
muestra (g) P2 10,00 10,08 10,02
Peso del picnómetro + P3 15,77 15,77 15,77
Peso del picnómetro + P4 16,28 16,33 16,29
Peso especifico P.e 3,13 3,07 3,08 3,09
P.e = (P2-P1 )
(P3-P1)-(P4-P2)
Ing. Edwin Duque Yaguache
DIRECTOR DE TRABAJO DE TITULACIÓN
Ing. Edwin Duque Yaguache
DIRECTOR DE TRABAJO DE TITULACIÓN
Victor Hugo Vargas Pogo PROFESIONAL EN FORMACIÓN
Victor Hugo Vargas Pogo PROFESIONAL EN FORMACIÓN
106
hormigon . Requisitos.)
hormigon . Requisitos.)
ANEXO C: ENSAYOS REALIZADOS AL ARIDO FINO.
ANÁLISIS GRANULOMÉTRICO DEL ÁRIDO FINO
UNIVERSIDAD TECNICA PARTICULAR DE LOJA
DEPARTAMENTO DE GEOLOGÍA Y MINAS E INGENIERIA CIVIL
LABORATORIO DE RESISTENCIA DE MATERIALES
NORMATIVA: NTE INEN 696(ASTM C 136) TIPO DE MATERIAL: Árido Fino
PROVIENE: Río Catamayo FECHA: /09/08/2017/
ENSAYO REALIZADO POR : Victor Hugo Vargas P. Nro Ensayo : 1 de 2
Diametro
tamiz (mm)
Tamiz
Peso Tamiz(g) Peso Tamiz +
muestra(g)
Retenido(g) % Retenido
Parcial
% Retenido
Acumulado
% Pasa
Limite Inferior Limite
Superior
9,5 3/8 537,97 537,97 0 0,00 0,00 100,00 100 100
4,75 N°4 482,35 622,7 140,35 4,65 4,65 95,35 95 100
2,36 N°8 475,28 579,46 104,18 3,45 8,10 91,90 80 100
1,18 N°16 406,93 982,66 575,73 19,07 27,17 72,83 50 85
0,6 N°30 400,05 1159,5 759,45 25,16 52,33 47,67 25 60
0,3 N°50 332,2 1224,39 892,19 29,56 81,89 18,11 5 30
0,15 N°100 341,93 699,5 357,57 11,85 93,74 6,26 0 10
FONDO 366,78 555,88 189,1 6,26 100,00 0,00
TOTAL 3018,57 100,00
Módulo de Finura 2,68
Peso recipiente 387,53 g
Recipiente + muestra 3405,81 g
muestra de ensayo 3018,28 g
Peso recipiente 387,53 g
Recipiente + muestra 3405,81 g
muestra de ensayo 3018,28 g
Ing. Edwin Duque Yaguache DIRECTOR DE TRABAJO DE TITULACIÓN
Ing. Edwin Duque Yaguache
DIRECTOR DE TRABAJO DE TITULACIÓN
Victor Hugo Vargas Pogo
PROFESIONAL EN FORMACIÓN
Victor Hugo Vargas Pogo
PROFESIONAL EN FORMACIÓN
107
hormigon . Requisitos.)
ANÁLISIS GRANULOMÉTRICO DEL ÁRIDO FINO UNIVERSIDAD TECNICA PARTICULAR DE LOJA
DEPARTAMENTO DE GEOLOGÍA Y MINAS E INGENIERIA CIVIL
LABORATORIO DE RESISTENCIA DE MATERIALES
NORMATIVA : NTE INEN 696(ASTM C 136) TIPO DE MATERIAL : Árido Fino
PROVIENE : Río Catamayo FECHA : /09/08/2017/
ENSAYO REALIZADO POR : Victor Hugo Vargas P. Nro Ensayo : 2 de 2
Diametro
tamiz (mm)
Tamiz
Peso Tamiz(g) Peso Tamiz +
muestra(g)
Retenido(g) % Retenido
Parcial
% Retenido
Acumulado
% Pasa
Limite Inferior Limite
Superior
9,5 3/8 537,85 537,85 0 0,00 0,00 100,00 100 100
4,75 N°4 482,39 632,57 150,18 5,00 5,00 95,00 95 100
2,36 N°8 476,39 696,52 220,13 7,34 12,34 87,66 80 100
1,18 N°16 409,4 866,53 457,13 15,23 27,57 72,43 50 85
0,6 N°30 400,41 1106,63 706,22 23,53 51,11 48,89 25 60
0,3 N°50 332,28 1233,63 901,35 30,04 81,14 18,86 5 30
0,15 N°100 342,31 716,38 374,07 12,47 93,61 6,39 0 10
Fondo 366,72 558,51 191,79 6,39 100,00 0,00
TOTAL 3000,87 100,00
Peso recipiente 407,55 g
Recipiente + muestra 3409,11 g
muestra de ensayo 3001,56 g
Peso recipiente 407,55 g
Recipiente + muestra 3409,11 g
muestra de ensayo 3001,56 g
Módulo de Finura 2,71
Módulo de Finura 2,71
Ing. Edwin Duque Yaguache
DIRECTOR DE TRABAJO DE TITULACIÓN
Ing. Edwin Duque Yaguache
DIRECTOR DE TRABAJO DE TITULACIÓN
Victor Hugo Vargas Pogo
PROFESIONAL EN FORMACIÓN
Victor Hugo Vargas Pogo
PROFESIONAL EN FORMACIÓN
Módulo de Finura Promedio
2,69
Módulo de Finura Promedio
2,69
108
UNIVERSIDAD TÉCNICA PARTICULAR DE LOJA
DEPARTAMENTO DE GEOLOGÍA Y MINAS E INGENIERIA CIVIL
LABORATORIO DE RESISTENCIA DE MATERIALES
DETERMINACIÓN DE LA DENSIDAD, DENSIDAD RELATIVA (GRAVEDAD ESPECIFICA) Y
ABSORCION DEL ARIDO FINO
NORMATIVA: NTE INEN 856 (ASTM C 128) TIPO DE MATERIAL: Árido Fino
PROVIENE: Río Catamayo FECHA: 11/08/2017/
ENSAYO REALIZADO POR: Victor Hugo Vargas P. Nro de Ensayos 2
SIMBOLOGÍA Ensayo 1 Ensayo
2
Promedio
Masa de la muestra secada al horno (g) A 512,74 499,08
Masa del picnometro lleno con agua (g) B 1121,40 1121,44
Masa del picnometro + muestra+ agua C 1445,03 1436,45
Masa de la muestra en condición (SSS) S 522,12 502,15
Densidad relativa seca al horno (DRSH) A/(B+S-C) 2,58 2,67 2,63
Densidad relativa saturada superficialmente seca (DRSSS) S/(B+S-C) 2,63 2,68 2,66
Densidad relativa aparente (DRA) A/(B+A-C) 2,71 2,71 2,71
Porcentaje de absorcion ((S-A)/(A))*100 1,83 0,62 1,22
Densidad (SH) (Kg/m³) (997,5A)/(B+S-
C)
2576,75 2660,21 2618.48
Densidad (SSS) (Kg/m³) (997,5S)/(B+S-
C)
2623,88 2676,58 2650,23
Densidad aparente (SSS) (Kg/m³) (997,5A)/(B+A-
C)
2704,55 2704,58 2704,57
Ing. Edwin Duque Yaguache
DIRECTOR DE TRABAJO DE
TITULACIÓN
Ing. Edwin Duque Yaguache
DIRECTOR DE TRABAJO DE
TITULACIÓN
Victor Hugo Vargas Pogo
PROFESIONAL EN FORMACIÓN
Victor Hugo Vargas Pogo
PROFESIONAL EN FORMACIÓN
109
Variables SIMBOLOGI
A
Ensayo 1 Ensayo 2
Volumen del molde (m³) V 0,014 0,014
Peso del molde (Kg) T 9,64 9,64
Peso del molde mas muestra (Kg) G 32,32 32,6
Peso de la muestra de ensayo (Kg) G-T 22,68 22,96
Temperatura del Agua (°C) 20 20
Masa del agua , placa de vidrio y molde (Kg) W 24,9 24,9
Masa de la placa de vidrio y molde (Kg) M 10,94 10,94
Densidad del agua a la temperatura de ensayo (kg/m³) D 998,29 998,29 Valor Promedio Masa Unitaria o Densidad
Aparente sin varillar Factor del molde , 1/m³ F 71,51 71,51
Densidad aparente (kg/m³) M 1621,86 1641,89 M=(G-T)/V 1631,88
DETERMINACIÓN DE LA MASA UNITARIA (PESO VOLUMÉTRICO) EN EL ÁRIDO FINO EN ESTADO COMPACTADO
Variables SIMBOLOGI
A
Ensayo 1 Ensayo 2
Volumen del molde (m³) V 0,014 0,014
Peso del molde (Kg) T 9,64 9,64
Peso del molde mas muestra (Kg) G 34,38 34,43
Peso de la muestra de ensayo (Kg) G-T 24,74 24,79
Temperatura del Agua (°C) 20 20
Masa del agua , placa de vidrio y molde (Kg) W 24,9 24,9
Masa de la placa de vidrio y molde (Kg) M 10,94 10,94
Densidad del agua a la temperatura de ensayo (kg/m³) D 998,29 998,29 Valor Promedio Masa Unitaria o Densidad
Aparente varillado Factor del molde , 1/m³ F 71,51 71,51
Densidad aparente (kg/m³) M 1769,18 1772,75 M=(G-T)/V 1770,96
UNIVERSIDAD TÉCNICA PARTICULAR DE LOJA
DEPARTAMENTO DE GEOLOGÍA Y MINAS E INGENIERIA CIVIL
LABORATORIO DE RESISTENCIA DE MATERIALES
DETERMINACIÓN DE LA MASA UNITARIA (PESO VOLUMÉTRICO) EN EL ÁRIDO FINO EN
ESTADO SUELTO
NORMATIVA : NTE INEN 858(ASTM C 29) TIPO DE MATERIAL : Árido Fino
PROVIENE : Río Catamayo FECHA : /09/08/2017/
ENSAYO REALIZADO POR : Victor Hugo Vargas P. Nro de Ensayos 2
Ing. Edwin Duque Yaguache
DIRECTOR DE TRABAJO DE TITULACIÓN
Ing. Edwin Duque Yaguache
DIRECTOR DE TRABAJO DE TITULACIÓN
Victor Hugo Vargas Pogo
PROFESIONAL EN FORMACIÓN
Victor Hugo Vargas Pogo
PROFESIONAL EN FORMACIÓN
110
UNIVERSIDAD TÉCNICA PARTICULAR DE LOJA
DEPARTAMENTO DE GEOLOGÍA Y MINAS E INGENIERIA CIVIL
LABORATORIO DE RESISTENCIA DE MATERIALES
DETERMINACION DEL MATERIAL MAS FINO QUE PASA EL TAMIZ CON ABERTURAS DE 75
um ( N°200) MEDIANTE LAVADO
NORMATIVA :
NTE INEN 697 (ASTM C 117)
TIPO DE MATERIAL :
Árido Fino
PROVIENE :
Río Catamayo
FECHA :
11/08/2017/
ENSAYO REALIZADO POR :
Victor Hugo Vargas P.
Nro de Ensayos
2
Ensayo 1
Ensayo 2
Masa de la
muestra de
ensayo (g)
A
539,69
540,15
Masa de la
muestra secada al
horno ,luego
B
514,01
516,7
Material más
fino que pasa el
C = A- B
25,68
23,45
Valor promedio de Material Fino < 75 micras
Material más
fino que pasa el
tamiz (200) %
D=((A-B)/A)*100
4,76
4,34
4,55
REQUISITOS
Porcentaje máximo de material mas fino que 75 micrones
Hormigón sujeto a abrasion 3,00%
Todos los demas hormigones 5,00%
OBSERVACIONES
El arido fino presenta un porcentaje de material mas fino que 75 micrones por debajo del valor límite como se establece en la Norma NTE INEN 872 , la cual
cumple los requisitos que se establece para los aridos para ser utilizados en hormigon.
Ing. Edwin Duque Yaguache
DIRECTOR DE TRABAJO DE TITULACIÓN
Ing. Edwin Duque Yaguache
DIRECTOR DE TRABAJO DE TITULACIÓN
Victor Hugo Vargas Pogo
PROFESIONAL EN FORMACIÓN
Victor Hugo Vargas Pogo
PROFESIONAL EN FORMACIÓN
111
tamaño 67 según se describe
en la Norma NTE 872 ( Áridos para hormigón . Requisitos.)
ANEXO D ENSAYOS REALIZADOS AL ARIDO GRUESO
ANÁLISIS GRANULOMÉTRICO DEL ÁRIDO GRUESO
UNIVERSIDAD TECNICA PARTICULAR DE LOJA
DEPARTAMENTO DE GEOLOGÍA Y MINAS E INGENIERIA CIVIL
LABORATORIO DE RESISTENCIA DE MATERIALES
NORMATIVA: NTE INEN 696(ASTM C 136) TIPO DE MATERIAL: Árido grueso
PROVIENE: Río Catamayo FECHA: /09/08/2017/
ENSAYO REALIZADO POR: Victor Hugo Vargas P. Nro. Ensayo: 1 de 1
Diametro
tamiz (mm)
Tamiz
Peso Tamiz(g) Peso Tamiz +
muestra(g)
Retenido(g) % Retenido
Parcial
% Retenido
Acumulado
% Pasa
Límite Inferior Limite
Superior
50,00 2" 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 100,00
37,50 1 1/2" 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 100,00
25,00 1" 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 100,00 100 100
19,00 3/4" 235,24 272,75 37,51 0,41 0,41 99,59 90 100
12,50 1/2" 240,74 3813,37 4271,81 46,20 46,61 53,39 20 55
9,50 3/8" 232,55 4512,55 3580,82 38,73 85,34 14,66 0 15
4,75 Nro 4 234,57 1493,23 1258,66 13,61 98,95 1,05 0 5
FONDO 172,14 269,09 96,95 1,05 100,00 0,00
TOTAL 9245,75 100
Peso recipiente 5459,50 g
Recipiente + muestra 14705,65 g
muestra de ensayo 9246,15 g
Tamaño máximo nominal 19 mm
Ing. Edwin Duque Yaguache
DIRECTOR DE TRABAJO DE TITULACIÓN
Ing. Edwin Duque Yaguache
DIRECTOR DE TRABAJO DE TITULACIÓN
Victor Hugo Vargas Pogo
PROFESIONAL EN FORMACIÓN
Victor Hugo Vargas Pogo
PROFESIONAL EN FORMACIÓN
112
UNIVERSIDAD TÉCNICA PARTICULAR DE LOJA
DEPARTAMENTO DE GEOLOGÍA Y MINAS E INGENIERIA CIVIL
LABORATORIO DE RESISTENCIA DE MATERIALES
DETERMINACIÓN DE LA MASA UNITARIA (PESO VOLUMÉTRICO) EN EL ÁRIDO GRUESO EN
ESTADO SUELTO
NORMATIVA: NTE INEN 858(ASTM C 29) TIPO DE MATERIAL: Árido Grueso
PROVIENE: Río Catamayo FECHA: /09/08/2017/
ENSAYO REALIZADO POR: Victor Hugo Vargas P. Nro de Ensayos 2
Variables SIMBOLOGI
A
Ensayo 1 Ensayo 2
Volumen del molde (m³) V 0,014 0,014
Peso del molde (Kg) T 9,64 9,64
Peso del molde mas muestra (Kg) G 28,36 28,45
Peso de la muestra de ensayo (Kg) G-T 18,72 18,81
Temperatura del Agua (°C) 20 20
Masa del agua , placa de vidrio y molde (Kg) W 24,9 24,92
Masa de la placa de vidrio y molde (Kg) M 10,94 10,94
Densidad del agua a la temperatura de ensayo (kg/m³) D 998,29 998,29 Valor Promedio Masa Unitaria o Densidad
Aparente sin varillar Factor del molde , 1/m³ F 71,51 71,41
Densidad aparente (kg/m³) M 1338,68 1343,19 M=(G-T)/V 1340,94
DETERMINACIÓN DE LA MASA UNITARIA (PESO VOLUMÉTRICO) EN EL ÁRIDO GRUESO EN
ESTADO COMPACTADO
Variables SIMBOLOGI
A
Ensayo 1 Ensayo 2
Volumen del molde (m³) V 0,014 0,014
Peso del molde (Kg) T 9,64 9,64
Peso del molde mas muestra (Kg) G 30,52 30,65
Peso de la muestra de ensayo (Kg) G-T 20,88 21,01
Temperatura del Agua (°C) 20 20
Masa del agua , placa de vidrio y molde (Kg) W 24,9 24,92
Masa de la placa de vidrio y molde (Kg) M 10,94 10,94
Densidad del agua a la temperatura de ensayo (kg/m³) D 998,29 998,29 Valor Promedio Masa Unitaria o Densidad
Aparente varillado Factor del molde , 1/m³ F 71,51 71,41
Densidad aparente (kg/m³) M 1493,14 1500,29 M=(G-T)/V 1496,72
Victor Hugo Vargas Pogo
PROFESIONAL EN FORMACIÓN Ing. Edwin Duque Yaguache
DIRECTOR DE TRABAJO DE TITULACIÓN
Ing. Edwin Duque Yaguache
DIRECTOR DE TRABAJO DE
TITULACIÓN
Victor Hugo Vargas Pogo
PROFESIONAL EN FORMACIÓN
113
UNIVERSIDAD TÉCNICA PARTICULAR DE LOJA
DEPARTAMENTO DE GEOLOGÍA Y MINAS E INGENIERIA CIVIL
LABORATORIO DE RESISTENCIA DE MATERIALES
DETERMINACIÓN DE LA DENSIDAD, DENSIDAD RELATIVA (GRAVEDAD ESPECIFICA) Y
ABSORCION DEL ARIDO GRUESO
NORMATIVA : NTE INEN 857 (ASTM C 127) TIPO DE MATERIAL: Árido Fino
PROVIENE : Río Catamayo FECHA: 11/08/2017/
ENSAYO REALIZADO POR : Victor Hugo Vargas P. Nro de Ensayos 2
SIMBOLOGÍA
Ensayo 1 Ensayo 2
Promedio
Masa de la muestra en aire secada al horno (g) A 3011,10 3129,40
Masa de la muestra en estado superficialmente seca (g) B 3048,40 3159,21
Masa aparente en agua de la muestra saturada (g) C 1889,00 1965,00
Densidad relativa (gravedad especifica ) (SH) A/(B-C) 2,60 2,62 2,61
Densidad relativa (gravedad especifica) (SSS) B/(B-C) 2,63 2,65 2,64
Densidad relativa aparente (gravedad específica aparente) A/(A-C) 2,68 2,69 2,69
Porcentaje de Absorción ((B-
A)/(A))*100
1,24 0,95 1,10
Densidad (SH) (Kg/m³) 997,5A/(B-C) 2590,63 2613,93 2602,28
Densidad (SSS) (Kg/m³) 997,5B/(B-C) 2622,72 2638,83 2630,77
Densidad aparente, (kg/m³) 997,5A/(A-C) 2676,74 2680,85 2678,79
Ing. Edwin Duque Yaguache
DIRECTOR DE TRABAJO DE TITULACIÓN
Ing. Edwin Duque Yaguache
DIRECTOR DE TRABAJO DE TITULACIÓN
Victor Hugo Vargas Pogo
PROFESIONAL EN FORMACIÓN
Victor Hugo Vargas Pogo
PROFESIONAL EN FORMACIÓN
114
ANEXO E: PROPORCIONES PARA LA REALIZACION DE LAS PROBETAS DE HORMIGÓN
UNIVERSIDAD TÉCNICA PARTICULAR DE LOJA
DEPARTAMENTO DE GEOLOGÍA Y MINAS E INGENIERIA
CIVIL LABORATORIO DE RESISTENCIA DE MATERIALES
DOSIFICACION PARA LA REALIZACION DE NUEVE PROBETAS CILINDRICAS DE HORMIGON
Victor Hugo Vargas Pogo
PROFESIONAL EN FORMACIÓN
Ing. Edwin Duque Yaguache
DIRECTOR DE TRABAJO DE TITULACIÓN
Ing. Edwin Duque Yaguache
DIRECTOR DE TRABAJO DE TITULACIÓN
115
ANEXO F: DETERMINACION DEL ASENTAMIENTO DEL CONCRETO FRESCO
UNIVERSIDAD TÉCNICA PARTICULAR DE LOJA
DEPARTAMENTO DE GEOLOGÍA Y MINAS E INGENIERIA CIVIL
LABORATORIO DE RESISTENCIA DE MATERIALES
DETERMINACIÓN DEL ASENTAMIENTO DEL CONCRETO FRESCO
NORMATIVA: NTE INEN 1578 TIPO DE MATERIAL: Concreto
Fresco
PROVIENE: FECHA: 11/08/2017/
ENSAYO REALIZADO POR: Victor Hugo Vargas P. Nro de Ensayos 7
Propiedades del Hormigón en estado fresco
lote
% de Ceniza (CBC)
% Cemento Portland
Revenimiento (mm)
Unidad (mm)
1 0 100 49 mm
2 5 95 48 mm
3 10 90 43 mm
4 15 85 40 mm
5 20 80 36 mm
6 25 75 32 mm
7 30 70 27,5 mm
Ing. Edwin Duque Yaguache
DIRECTOR DE TRABAJO DE TITULACIÓN Victor Hugo Vargas Pogo
PROFESIONAL EN FORMACIÓN
116
ANEXO G: RESULTADOS DE COMPRESION DE PROBETAS CILINDRICAS DE HORMIGÓN
Cuadro de Resultados para el lote No. 1 de cilindros con el reemplazo del (0%) del cemento portland por la ceniza de bagazo de caña
Numero de
probeta
Edad de la
probeta
h(mm)
D(mm)
Sección
mm²
Carga axial en el eje
horizontal (KN)
Resistencia a
Compresion
(MPa)
Promedio de
Resistencia a
compresion
(MPa)
Tipo de Falla
Masa (Kg)
Densidad
(Kg/m³)
1
7
199,55
100,8 8018,74
191,72
23,91
23,67
3
3,70
2312,30
100,6
101,7
2
7
200,46
101,3 8040,45
197,87
24,61
5
3,82
2370,04
101,2
101,0
3
7
199,51
101,1 8062,18
181,32
22,49
5
3,80
2362,47
100,9
102,0
4
14
201,20
101,4 8105,21
222,28
27,42
28,34
5
3,80
2330,19
102,4
101,0
5
14
200,70
101,3 8133,96
238,95
29,38
3
3,82
2339,99
102,0
102,0
6
14
200,00
101,2 8065,90
227,5
28,21
5
3,77
2337,00
101,0
101,9
7
28
200,80
102,4 8157,96
252,36
30,93
32,20
5
3,80
2319,74
102,1
101,3
8
28
199,60
101,3 8025,62
269,63
33,60
2
3,90
2434,59
101,1
100,8
9
28
199,64
100,6 7905,40
253,55
32,07
3
3,86
2445,77
100,1
100,3
Ing. Edwin Duque Yaguache
DIRECTOR DE TRABAJO DE TITULACIÓN
117
Cuadro de Resultados para el lote No. 2 de cilindros con el reemplazo del (5%) del cemento portland por la ceniza de bagazo de caña
Numero de
probeta
Edad de la
probeta
h(mm)
D(mm)
Sección mm²
Carga axial
en el eje
horizontal
(KN)
Resistencia a la
Compresion
(MPa)
Promedio de
Resistencia a
compresion
(MPa)
Tipo de Falla
Masa (Kg)
Densidad
(Kg/m³)
1
7
199,6
100,70
7948,53
218,10
27,44
27,41
5
3,70
2332,14
100,20
100,90
2
7
200,03
100,90
7948,53
231,60
29,14
5
3,82
2402,60
100,60
100,30
3
7
199,5
101,12 8236,59
211,34
25,66
3
3,80
2312,56
103,70
102,40
4
14
200,2
101,10 8112,66
268,69
33,12
32,92
2
3,72
2290,42
101,70
102,10
5
14
200,0
100,20 8033,03
273,60
34,06
5
3,90
2427,48
101,50
101,70
6
14
200,0
100,90 7974,89
251,80
31,57
3
3,84
2407,56
100,70
100,70
7
28
200,0
101,70 8096,70
277,84
34,32
34,73
5
3,78
2334,05
101,10
101,80
8
28
199,5
103,50 8332,31
293,73
35,25
5
3,80
2286,00
103,20
102,30
9
28
200,04
101,70
8149,95
282,10
34,61
5
3,80
2330,84
103,70
100,20
118
Cuadro de Resultados para el lote No. 3 de cilindros con el reemplazo del (10%) del cemento portland por la ceniza de bagazo de caña
Numero de
probeta
Edad de la
probeta
h (mm)
D(mm)
Sección mm²
Carga axial en
el eje
horizontal
(KN)
Resistencia a
la
Compresion
(MPa)
Promedio de
Resistencia a
compresion
(MPa)
Tipo de Falla
Masa (Kg)
Densidad
(Kg/m³)
1
7
200
102,0 8064,84
217,10
26,92
28,6
2
3,68
2281,51
101,0
101,0
2
7
201
102,0 8070,14
244,60
30,31
5
3,70
2281,00
100,1
102,0
3
7
201
101,0 8064,84
207,34
25,71
5
3,66
2257,82
102,0
101,0
4
14
201
102,1 8123,31
261,69
32,21
31,4
3
3,80
2327,31
101,0
102,0
5
14
200
103,0 8171,30
249,60
30,55
5
3,80
2325,21
101,0
102,0
6
14
200
101,0 7959,07
244,80
30,76
3
3,68
2311,83
101,0
100,0
7
28
200
102,1 8160,62
299,90
36,75
37,6
5
3,74
2291,49
101,5
102,2
8
28
200
100,3 7916,96
304,80
38,50
5
3,70
2336,76
100,2
100,7
9
28
200
101,4 8054,23
327,40
40,65
5
3,82
2371,43
101,2
101,2
e
119
Cuadro de Resultados para el lote No. 4 de cilindros con el reemplazo del (15%) del cemento portland por la ceniza de bagazo de caña
Numero de
probeta
Edad de la
probeta
h (mm)
D(mm)
Sección mm²
Carga axial en
el eje
horizontal
(KN)
Resistencia a
la
Compresion
(Mpa)
Promedio de
Resistencia a
compresion
(Mpa)
Tipo de Falla
Masa (Kg)
Densidad
(Kg/m³)
1
7
201,00
101,0 8064,84
214,1
24,22
25,7
2
3,68
2270,16
102,0
101,0
2
7
200,00
102,0 8064,84
224,6
27,19
5
3,7
2293,91
101,0
101,0
3
7
201,00
101,0 8011,87
207,34
25,63
5
3,66
2272,75
101,0
101,0
4
14
202,00
102,0 8224,80
261,69
28,17
29,7
3
3,86
2323,33
102,0
103,0
5
14
201,00
101,0 8064,84
268,6
29,58
5
3,78
2331,85
101,0
102,0
6
14
200,00
101,0 8011,87
244,8
31,44
3
3,8
2371,48
102,0
100,0
7
28
200,00
100,1 7980,17
251,24
31,99
31,6
2
3,76
2355,84
100,2
102,1
8
28
200,00
101,4 8096,70
247
31,45
5
3,82
2358,99
101,2
102,0
9
28
200,00
100,0 8059,53
246,92
31,44
5
3,78
2345,05
101,4
102,5
120
Cuadro de Resultados para el lote No. 5 de cilindros con el reemplazo del (20%) del cemento portland por la ceniza de bagazo de caña
Numero de
probeta
Edad de la
probeta
h (mm)
D(mm)
Sección mm²
Carga axial
en el eje
horizontal
(KN)
Resistencia a
Compresion
(MPa)
Promedio de
Resistencia a
compresion
(MPa)
Tipo de Falla
Masa (Kg)
Densidad
(Kg/m³)
1
7
200
102,0 8064,84
192,1
23,8194544
24,0
5
3,78
2343,51
101,0
101,0
2
7
202
102,0 8117,98
198,2
24,4149357
2
3,76
2292,92
102,0
101,0
3
7
202
102,0 8117,98
193,4
23,8236557
3
3,78
2305,11
102,0
101,0
4
14
200
102,0 8171,30
219,36
26,8451724
26,0
5
3,76
2300,74
103,0
101,0
5
14
203
101,0 8064,84
199,49
24,7357781
5
3,76
2296,66
101,0
102,0
6
14
201,5
102,0 8117,98
214,41
26,4117374
2
3,76
2298,61
102,0
101,0
7
28
200
101,5 8091,39
295,52
36,5227858
34,6
22
3,81
2354,36
102,0
101,0
8
28
200
102,0 8171,30
270,04
33,0473667
3
3,76
2300,74
102,0
102,0
9
28
200
101,2 8078,11
276,87
34,2741221
5
3,76
2327,28
101,1
102,0
121
Cuadro de Resultados para el lote No. 6 de cilindros con el reemplzo del (25%) del cemento portland por la ceniza de bagazo de caña
Numero de
probeta
Edad de la
probeta
h(mm)
D(mm)
Sección mm²
Carga axial
en el eje
horizontal
(KN)
Resistencia a
Compresion
(MPa)
Promedio de
Resistencia a
compresion
(MPa)
Tipo de Falla
Masa (Kg)
Densidad
(Kg/m³)
1
7
201,6
102,0 8171,30
144,5
17,68
19,0
2
3,8
2306,76
102,0
102,0
2
7
201,0
101,2 8072,80
164,6
20,39
3
3,82
2354,20
100,0
103,0
3
7
200,0
101,0 8117,98
154,72
19,06
5
3,78
2328,16
102,0
102,0
4
14
200,3
101,0 8117,98
179,9
22,16
22,0
5
3,76
2312,38
102,0
102,0
5
14
200,0
101,0 7964,34
190,1
23,87
5
3,74
2347,97
101,0
100,1
6
14
200,1
102,5 8171,30
163,85
20,05
2
3,76
2299,59
101,5
102,0
7
28
200,0
102,5 8171,30
256,28
31,36
31,4
2
3,72
2276,26
101,5
102,0
8
28
200,0
101,2 7977,53
260,46
32,65
3
3,71
2325,28
101,0
100,2
9
28
200,2
101,0 7980,17
241,5
30,26
5
3,71
2322,19
100,2
101,2
122
Cuadro de Resultados para el lote No. 7 de cilindros con el reemplazo del (30%) del cemento portland por la ceniza de bagazo de caña
Numero de
probeta
Edad de la
probeta
h(mm)
D(mm)
Sección mm²
Carga axial
en el eje
horizontal
(KN)
Resistencia a
Compresion
(MPa)
Promedio de
Resistencia a
compresion
(MPa)
Tipo de Falla
Masa (Kg)
Densidad
(Kg/m³)
1
7
200
102,5 8064,84
149
18,48
17,4
2
3,74
2318,71
101,5
100,0
2
7
200
101,0 8064,84
135,5
16,80
3
3,72
2306,31
101,0
102,0
3
7
200
102,0 8171,30
138,54
16,95
5
3,76
2300,74
102,0
102,0
4
14
200
101,5 8091,39
158,6
19,60
21,2
5
3,78
2335,82
101,5
100.2
5
14
200
102,0 8171,30
187
22,88
5
3,8
2325,21
102,0
102,0
6
14
200
101,5 8091,39
170,3
21,05
2
3,72
2298,74
101,0
102,0
7
28
200
102,5 8171,30
247,31
30,27
29,6
5
3,7
2264,02
101,5
102,0
8
28
200
101,2 7977,53
236,46
29,64
2
3,7
2319,01
101,0
100,2
9
28
200
102,0 8033,03
232,82
28,98
5
3,72
2315,44
100,2
101,2
123
ANEXO H: ANÁLISIS DE PRECIOS UNITARIOS PARA PRODUCIR UN HORMIGÓN DE 28 MPa DE UNA HORMIGONERA LOCAL
Análisis de Precios Unitarios
Código: 1
Rubro: HORMIGÓN DE 28 MPa. Unidad: m3
Especificación Técnica: HORMIGÓN DE 28 MPa.
Equipos
Descripción
Cantidad Tarifa Costo Hora Rendimiento Costo
A B C=A*B R D=C*R
Herramienta menor (5% MO) - - - - 0,02
Mezcladora fija (planta de Hormigón) 1 2 2 0,04 0,1
Subtotal 0,0976
Mano de Obra
Descripción
Cantidad Jornal/Hr Costo Hora Rendimiento Costo
A B C=A*B R D=C*R
Operador de planta de Hormigón ) 1 3,82 3,82 0,04 0,15
Chofer de Mixer 1 5,00 5,00 0,04 0,20
Subtotal 0,35
Materiales
Descripción Unidad
Cantidad Precio Unit. Costo
A B C=A*B
Agua m3 0,157 0,6 0,0942
Arena m3 0,38 14,00 5,32
Grava m3 0,29 19,00 5,51
Cemento Kg 340 0,16 53,04
Aditivo Plastificante Retardante (200-R) L 1,5 1,48 2,22
Aditivo Superplastificante L 1,5 1,48 2,22
Subtotal 68,31
Transporte
Descripción Unidad
Cantidad Tarifa Distancia Costo
A B C D=A*B*C
Transporte de Hormigón a obra Viajes 1 5 3 15,000
Subtotal 15,00
Total Costo Directo M+N+O+P 83,76
Indirectos y Utilidades 15 % 16,75
Costo Total del Rubro 100,51
Valor Ofertado (Sin IVA) 100,51
Nota: Los valores y las actividades proporcionadas en este rubro se ajustan al valor ofertado (sin Iva) proporcionado por la empresa Hormigonera
“Hormic Loja.
124
ANEXO I: ANÁLISIS DE PRECIOS UNITARIOS PARA PRODUCIR UN HORMIGÓN DE 24 MPa DE UNA HORMIGONERA LOCAL
Nota: Los valores y las actividades proporcionadas en este rubro se ajustan al valor ofertado ( Sin Iva) proporcionado por la empresa Hormigonera
“Hormic Loja”.
Análisis de Precios Unitarios
Código: 1
Rubro: HORMIGÓN DE 24 MPa. Unidad: m3
Especificación Técnica: HORMIGÓN DE 24 MPa.
Equipos
Descripción
Cantidad Tarifa Costo Hora Rendimiento Costo
A B C=A*B R D=C*R
Herramienta menor (5% MO) - - - - 0,02
Mezcladora fija (planta de Hormigón 1 2 2 0,04 0,08
Subtotal 0,0976
Mano de Obra
Descripción
Cantidad Jornal/Hr Costo Hora Rendimiento Costo
A B C=A*B R D=C*R
Operador de planta de Hormigón 1 3,82 3,82 0,04 0,15
Chofer de Mixer 1 5,00 5,00 0,04 0,20
Subtotal 0,35
Materiales
Descripción Unidad
Cantidad Precio Unit. Costo
A B C=A*B
Agua m3 0,137 0,4 0,0548
Arena m3 0,4 14,00 5,6
Grava m3 0,22 19,00 4,18
Cemento Kg 326,1 0,16 50,8716
Aditivo Plastificante Retardante (200-R) L 1,5 1,48 2,22
Aditivo Superplastificante L 1,5 1,48 2,22
Subtotal 65,09
Transporte
Descripción Unidad
Cantidad Tarifa Distancia Costo
A B C D=A*B*C
Transporte de Hormigón a obra Viajes 1 5 3 15
Subtotal 15,00
Total Costo Directo M+N+O+P 80,54
Indirectos y Utilidades 15 % 16,11
Costo Total del Rubro 96,65
Valor Ofertado( Sin Iva) 96,65
125
ANEXO I: ANEXO FOTOGRAFICO
PROCEDIMIENTOS REALIZADOS A LA CENIZA DE BAGAZO DE CAÑA
Lugar de Recolección de la Ceniza de bagazo de Caña. Apertura de la Compuerta para la recolección de la Ceniza de Bagazo de Caña.
.
Preparación de la ceniza para el ensayo de Perdida Por Ignición. Determinación del Peso Especifico
Calcinacion de la Ceniza de Bagazo de Caña Elaboración de Probetas cubicas para a Determinación de
Índice de Actividad Puzolánica
126
CARACTERIZACION DE LOS ARIDOS PROVENIENTES DEL RIO CATAMAYO.
Determinación de los Parámetros de Absorción del Árido Fino
Ensayo Granulométrico del Árido Grueso.
Determinación del Peso Volumétrico del Árido Fino
Determinación de la densidad del agregado grueso en estado (SSS)
SSS)
Determinación de la masa aparente en agua del árido grueso Determinación del material mas fino que pasa el tamiz 200.
127
HORMIGÓN EN ESTADO FRESCO Y ESTADO ENDURECIDO.
Determinación del Asentamiento del Concreto Elaboración de las probetas cilíndricas de hormigón.
Desencofrado de las Probetas cilíndricas de Hormigón Curado de las probetas cilíndricas de Hórmigon
Ensayo compresión simpe. Cilindro con un tipo de Fractura Tipo 4.