lo 5 materiales

7/25/2019 lo 5 materiales

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Tesis: Diseo y Evaluacin l del Concreto Autocompactante en el Valle del Mantaro

Autora: Sendy Grace Santa Cru !orie"a# $Asesor: %n"# Arturo Alaya Valenuela

5.1CEMENTO5.1.1 GENERALIDADES

Material inorgnico finamente dividido que amasado con agua, forma una

pasta que fragua y endurece en virtud de reacciones y procesos de hidratacin

y que una vez endurecido, conserva su resistencia y estabilidad incluso bajo

agua.

Se considera al cemento el material ms activo del concreto ya que las

propiedades de concreto dependen de la cantidad y tipo de cemento a usarse y

una adecuada dosificacin son muy importantes en la regin de Junn los

cementos comerciales son el tipo !, !".

#l cemento portland es el producto obtenido por la pulverizacin de un

clin$er, que consiste esencialmente en silicatos de calcio hidrulicos, al cual no

se le ha hecho ninguna adicin posteriormente a la calcinacin que no sea agua

y%o sulfato de calcio sin tratar.

#n la actualidad se admite bajo la denominacin de cemento portland a

los que, adems de las citadas materias principales, &lin$er y yeso natural,

contienen otras adiciones no nocivas en proporcin no superior al '(),a*adidas para mejorar alguna cualidad del conglomerante y siempre que el

producto resultante cumpla todas las especificaciones relativas al cemento

portland.

5.1.2 FABRICACIN DEL CEMENTO5.1.2.1 EXTRACCIN DE MATERIAS PRIMAS

+a materia prima del cemento se etrae de canteras y minas

dependiendo de la dureza y ubicacin de material ya que la calidad del

&lin$er depende de los compuestos mineralgicos.

5.1.2.2 TRITURACIN

Captulo 5

Propiedades de los Materiales a ser Empleados en el Concreto 76


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-odo material se reduce al tama*o mimo de /, con lo que estn

en condiciones de ser sometidas a molienda.

5.1.3 HOMOGENIZACIN DE LA MATERIA PRIMA5.1.3.1 PREHOMOGENIZACIN

+a "rehomogenizacin se lleva a cabo para obtener materias primas

y homog0neas en su estado granular.

5.1.3.2 MOLIENDA DE POLVO Y CRUDO

+a molienda tiene por objeto reducirlas de tama*o se realiza para

facilitar la reaccin qumica de los materiales en el horno en los molinos se

realiza un muestrea a cada hora para verificar la composicin qumica.

5.1.3.3 HOMOGENIZACIN DEL POLVO CRUDO

#l producto de la molienda se lleva a un silo homogeneizador donde

un sistema neumtico de la mezcla el material para mejorar su uniformidad y

lo depositan en los silos de almacenamiento.

1e los silos sale a una tolva que lo transporta a la parte ms alta de

la unidad de calcinacin.

5.1.4 PRODUCCIN DEL CLINKER5.1.4.1 CALCINACIN

#l material molido y homogenizado de los silos se transporta a un

sistema de torre pre calentador de 2 etapas con el fin de llevar la harina a

una temperatura de 34(5& para alimentar el horno, este proceso se da por

flujos en contracorriente, luego de esta ingresa al horno rotatorio en el cualalcanza una temperatura de '62(5& que permite la transformacin de la

harina en &lin$er

#l material a salida del horno se recibe en un enfriador rotatorio, un

cilindro con elementos levantadores para eponer el material a una corriente

Captulo 5



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de aire que enfra el &lin$er hasta una temperatura de '7(5&, esta corriente

de aire se conoce como aire secundario.

5.1.5 MOLIENDA DEL CEMENTO5.1.5.1 ALMACENAMIENTO DEL CLINKER

#l &lin$er frio se almacena a cubierto de donde se conduce a la

molienda final en la combinacin con yeso, puzolana, caliza y otros aditivos

seg8n el tipo de cemento que se pretende obtener.

5.1.5.2 TRANSFORMACIN DE CLINKER EN CEMENTO

"ara producir cemento se pulveriza y se le agrega yeso como

retardador del fraguado y la puzolana natural que es un material volcnico, el

cual contribuye a la resistencia del cemento

5.1.5.3 ENVASE Y EMBARUE

1e los silos que almacena los diferentes tipos de cemento o mortero

parten unos ductos para sacar el producto y llevarlo en uno de los casos hacia

la ensacadora en otro hacia la terminal de carga para la entrega a granel

Captulo 5



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Captulo 5


Grfico N 5.1.1 Fabricacin del Cemento


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5.1.! COMPOSICIN U"MICA+os principales constituyentes del cemento son la cal, slice, al8mina y

ido de hierro. 1urante el proceso de produccin del cemento estos

compuestos interact8an para formar silicatos clcicos, aluminatos clcicos yferritos que alcanzan un estado de equilibrio qumico.

OXIDO CONTENIDO #

&a9 :cal; l79?; =

:',6?( )@e79?; = :7,327 )S9?;

&7S G :7,3G :7,l79?; = :',@ G ?,(6? )@e79?

5.1.% FASES MINERALES DEL CLINKER

D&'()*+,(-* F/0+ A/&(+/+

Silicato triclcico ?&a9.Si97 &?S

Captulo 5


Cuadro N 5.1 Composicin Qumica del cemento

cementicios en funcin del flujo de Asentamiento


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Silicato diclcico 7&a9.Si97 &7S

>luminato triclcico ?&a9.>l79? &?>

@erroaluminato

tetraclcico

6&a9.>l79?.@e79? &6>@

&al libre &a9 =

Magnesia libre:periclasa;

Mg9 =

5.1.6 COMPUESTOS PRINCIPALES DEL CEMENTO

5.1.7 INFLUENCIA DE LOS COMPUESTOS EN LAS PROPIEDADES DEL

CEMENTO

F+'& V&,(8+8

8&

C+/ 8&

H(8/++,(-*

D&'+// 8&

R&'('&*,(+

Captulo 5


Cuadro N 5. Fases !ineral"icos del Clin#er

cementicios en funcin del flujo de Asentamiento

Grfico N 5.1. Compuestos principales del Cemento


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H(8/++,(-*

&?S Fpida >lto :'7( cal%g; Fpido y prolongado

&7S +enta Iajo : Muy rpida Muy alto :7(4 cal%g; Muy rpido y de cortaduracin

&6>@ Fpida Moderado:'((

cal%g;

+ento y poco significativo

5.1.19 CEMENTO A USAR

#l cemento escogido para la elaboracin de esta -esis fue el

&emento "ortland -ipo ! >ndino, el cual incrementa su resistencia a largo plazo

a comparacin de los otros cementos del mercado.

5.1.19.1 F$BRICA DE CEMENTO ANDINO5.1.19.1.1LOCALIZACIN

Su planta industrial se ubica en el &entro "oblado de

&ondorcocha, 1istrito de nin +eticia, "rovincia de -arma, Fegin Junn.

5.1.19.1.2MATERIA PRIMA

+a fuente de abastecimiento son los yacimientos de calizas,

arcillas y de yeso de &hanchamina.

5.1.19.2 CARACTER"STICAS U"MICAS

COMPONENTE PORCENTA:ESi9 7'.3l 9 6.3')

@e 9 ?.7?)

&a9


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Ca 9 (.'2)

A 9 (..- (.23)S.& H(.'2)

M.S 7.@ H.3?)

5.1.19.4 FASES MINERALGICAS

>l79? G >l79? B -i9 B "9

&a9 G &a9 B Sr9

&?S 6H.'H)

&7S 72.2 3.7H)

&6>@ H.3?)

Captulo 5


Cuadro N 5.& Componentes del Cemento Andino 'ortland (ipo %

Cuadro N 5.& Componentes del Cemento Andino 'ortland (ipo %

Cuadro N 5.5 Fases de )o"ue del cemento Andino


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5.1.19.5 CARACTER"STICAS F"SICAS5.1.19.5.1CONSISTENCIA NORMAL N.T.P. 334.9%4

#s la cantidad de agua necesaria para obtener una partcula

de cemento con caractersticas determinadas, se considera que la

consistencia normal del cemento, es cuando para un porcentaje dado de

agua se obtiene una penetracin de '( mm. en ?( segundos con la varilla

del aparato de Kicat.

5.1.19.5.2CONTENIDO DE AIRE N.T.P 334.946

#s un ndice indirecto de la fineza del cemento y por ende del

grado de molienda.

5.1.19.5.3TIEMPO DE FRAGUADO N.T.P 334.99!

Se refiere al cambio del estado fluido de una parte del

cemento al estado slido, se dice que ha fraguado cuando est lo

suficientemente rgido para soportar una presin determinada, la fraguainicial es cuando el ensayo respectivo se presenta una penetracin de 72

mm. #n la aguja usada. +a fragua final es cuando ya no penetra huella de

penetracin o se utiliza para el ensayo en el aparato de Kicat.

5.1.19.5.4PESO ESPEC"FICO N.T.P 334.995

#s la relacin de la masa de un volumen unitario de un

material a la masa del mismo volumen de agua destilada libre de aire.

5.1.19.5.5FINURA NTP 334.992

#s un valor que define el rea en cm7 de la superficie de

todas las partculas supuestamente esf0ricas de un gramo de cemento.

Captulo 5


Cuadro N 5.* Fases mineral"icas del cemento Andino


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&ada tipo de molienda da una composicin granulom0trica

diferente de all que la finura est en funcin directa del grado de molienda

de los cementos.

.5.! RESISTENCIA A LA COMPRESIN N.T.P. 334.951

#s la capacidad del cemento para soportar esfuerzos sin fallar.

#n funcin de la @inura, composicin qumica, contenido de agua y grado

de hidratacin de la pasta.

Se determina mediante el ensayo a compresin de un cubo de 7/ de

arista, preparado con una mezcla definida.

5.1.19.5.%CUADRO DE RESULTADOS DE ENSAYOS F"SICOS

C+/+,&/;'(,+ R&'+8

&onsistencia normal 7?.?3)

&ontenido de aire


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grandes y solicitan a los fabricantes certificados con resultados de su control

de calidad en ning8n, caso la muestra que se obtengan debe ser menos de 2

$ilos.

#n cuanto a las condiciones de almacenaje, es recomendable limpiar

con frecuencia los silos metlicos de depsito sobre todo en clima de

humedad relativa alta, pues se produce hidratacin parcial del cemento

adherido a las paredes y con el uso del silo ocasiona que se desprendan

trozos endurecidos se mezclen con el cemento fresco causando problemas en

la uniformidad de la produccin del concreto.

#n el cemento en bolsa el concepto es similar en cuanto alprotegerlas de la humedad, bien sean aislndola del suelo o protegi0ndolas en

ambientes cerrados.

na manera prctica de evaluar si ha habido hidratacin parcial del

cemento almacenado, consiste en tamizar una muestra por la malla C5'((

seg8n la Corma >S-M &'36, pesando el retenido, el cual referido al peso

total, nos da un orden de magnitud de la porcin hidratada. #l porcentaje

retenido sin haber hidratacin oscila usualmente entre ( y (.2).

1e acuerdo al mecanismo de hidratacin se puede manifestar que si

usamos cemento parcialmente hidratado, estaremos sustituyendo en la

prctica una parte del agregado por cemento endurecido con caractersticas

resistentes inciertas y definitivamente inferiores a la de la arena y la piedra,

que causara zonas de estructura d0bil, cuya tendencia ser mayor cuanto

mayor sea la proporcin de estas partculas.

Se ha visto que el cemento hidratado en un ?) referido al peso total,

con grnulos no mayores de ' / tiene como consecuencia una reduccin en

la resistencia a 73 das del orden del 72), dependiendo del cemento en

particular, es obvio que porcentajes hidratados mayores, con partculas de

Captulo 5



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tama*o superior a '%6/ ocasionaran perjuicios ms negativos en la resistencia

y durabilidad.

5.2AGREGADOS

Se define como agregado al material granular proveniente de la desintegracin

natural o artificial de las rocas. Son elementos inertes que representan el mayor

porcentaje de peso total del concreto, generalmente son ms resistentes y

econmicos de la pasta de cemento.

"or su tama*o los agregados se clasifican en >gregado Nrueso :"iedra; y

>gregado @ino :>rena;.

+os ensayos que se mencionan de los agregados sern contemplados en el

aneo C5'.

5.2.1 AGREGADO FINO#l agregado @ino es aquel que proviene de la desintegracin natural o

artificial de las rocas que pasa por la malla ?%3/ :H.2mm; y que queda retenido

en la malla CO7(( :46 um; C-" 6((.('7.#l agregado fino puede consistir de arena natural o manufacturada o una

combinacin de ambas.+a granulometra del agregado fino tiene influencia sobre la

trabajabilidad, siendo deseable que no menos del '() y de preferencia no

menos del '2) de aquel pase el -amiz C5 2(. !gualmente se recomienda para

el porcentaje acumulativo que pasa el tamiz C5 '(( valores del 7) al '().+a Corma >S-M & ?? complementa estos requisitos con el que no ms del 62)

del agregado fino sea retenido por dos tama*os consecutivos de los tamices C5

'((, C5 2(, C5 ?(, C5 '


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"ara la presente investigacin se utiliza el agregado fino procedente de la

cantera de "ilcomayo = Fio Mantaro.5.2.1.1 PROPIEDADES

#l agregado fino utilizado en los dise*os de mezcla de la presente

investigacin se efectuaron diversos ensayos en el +aboratorio de &oncreto de

la Sede Ponal Sencico E Quancayo.

5.2.1.2 ESTUDIO GRANULOM


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5.2.1.2.1 MDULO DE FINURA

#l mdulo de finura es un numero adimensional que representa un

tama*o promedio ponderado de la muestra de agregado.

#s un ndice aproimado del tama*o medio de las partculas de las

partculas de los agregados, siendo proporcional con el grosor del agregado

se usa para controlar la uniformidad del agregado adems sirve como una

medida de valor lubricante del agregado.

+a norma recomienda valores del mdulo de finura para el agregadofino de 7.? a ?.'.

MF=%Ra(N4,N8,N16,N30,N50,N100)

100 RRRRRRRRRRR:2.7.';

1ndeL

M.@. G Modulo de @inura

)Fa G "orcentaje Fetenido >cumulado

5.2.1.3 PESO UNITARIO DEL AGREGADO FINO

Se denomina peso volum0trico o peso unitario del agregado, ya sea

suelto o compactado, el peso que alcanza un determinado volumen unitario.

#ste peso varia con el agregado de compactacin y con el contenido de

humedad, adems est en funcin con el tama*o forma y granulometra del

agregado.

#s necesario conocer el peso unitario para calcular la cantidad de

vacos en el agregado, las proporciones del agregado y las conversiones de

Captulo 5



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volumen a peso y viceversa. Neneralmente se epresa en $ilos por metro

c8bico del material.

5.2.1.3.1 PESO UNITARIO SECO SUELTO

#s la cantidad de agregado suelto que puede contener en un

volumen unitario.Se llena el recipiente dado en una sola capa sin ninguna

presin.

PUS=Peso delmaterial suelto

Volumendel recipiente RRRRRRRRRRRRRR:2.7.7;

5.2.1.3.2 PESO UNITARIO SECO COMPACTADO

#s la cantidad de agregado compactado que puede contener en un

volumen unitario. #l recipiente es lleno en tres capas de 72 golpes cada uno.

PUC=Peso delmaterial compactado

Volumendelrecipiente RRRRRRR..RRR... :2.7.?;

5.2.1.4 CONTENIDO DE HUMEDAD DEL AGREGADO FINO

#l contenido de humedad es la relacin entre la cantidad de agua que

eiste en el agregado en su estado natural o en el momento que es utilizado y

el peso seco del mismo.

C .H=PaPs

Ps x 100 RRRRRRRRRRRRRRRRRRR:2.7.6;

1ndeL

&.Q. G &ontenido de humedad

"a G "eso de la muestra en estado natural

"s G "eso de la muestra seca

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#n los dise*os de mezcla se considera al agregado en condicin s.s.s.

es decir con todos los poros abiertos llenos de agua pero libre de humedad

superficial.

Si el agregado est en estado s.s.s. entonces no puede absorber niceder agua durante el proceso de la mezcla. n agregado parcialmente seco le

quita agua a la mezcla hasta alcanzar la condicin saturada, mientras que el

agregado saturado superficialmente h8medo origina eceso de agua en el

concreto. "or ello es necesario ajustar los contenidos de agua en la mezcla.5.2.1.4.1 PORCENTA:E DE ABSORCIN

Se denomina absorcin, al contenido de humedad total interno de un

agregado que est en la condicin de s.s.s.

Se entiende por absorcin efectiva al volumen de agua necesaria

para llevar un agregado de la condicin de secado al aire o semiseco en

condiciones naturales a la condicin de s.s.s.

#l porcentaje de absorcin del agregado es la relacin total del agua

que puede absorber el material y el peso seco del mismo.

de Absorcin=PsssPs

Psss x 100 RRRRRRRRRRRR.:2.7.2;

1ndeL"sss L "eso en gramos de la muestra saturada superficialmente seca"s L "eso en gramos de la muestra seca.5.2.1.5 PESO ESPEC"FICO N.T.P 499.922

#l peso especfico de los agregados, que se epresa tambi0n como

densidad, adquiere importancia en la construccin cuando se requiere que el

concreto tenga un peso lmite. >dems, el peso especfico es un indicador de

calidad, en cuanto que los valores elevados corresponden a materiales de buen

comportamiento, mientras que el peso especfico bajo generalmente

corresponde a agregados absorbentes y d0biles, caso en que es recomendable

efectuar pruebas adicionales.

Captulo 5



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>plicado a agregados el concepto de peso especific se refiere a la

densidad de las partculas individuales y no a la masa del agregado como un

todo. "udiendo definirse al peso especfico como la relacin, a una temperatura

estable, de la masa de un volumen unitario del material, a la masa del mismo

volumen de agua destilada, libre de gas.

#l peso especfico de desarrolla de la siguiente forma siguienteL

Se toma aproimadamente de ? $ilogramos, remojar por 76 horas este

material, al da siguiente escurrir el agua y esparcir sobre un papel o bolsa para

que se seque superficialmente :76 horas ms dependiendo de la temperatura

del ambiente;. "ara probar si est Saturado Superficialmente Seco S.S.S. echaren un cono :molde troncocnico metlico; apisonado con 72 golpes, sin

compactar el material. Si al levantar el molde la muestra se desmorona

entonces ya est S.S.S, en un picnmetro llenar hasta 2(( ml de agua, pesar

2(( gramos de la arena S.S.S y echarlos al picnmetro para determinar su

volumen por desplazamiento. #scurrir el agua del picnmetro y colocar los 2((

gramos de arena en una tara para secarla en horno y despu0s determinar el

peso de la muestra secada al horno.

Se realizaron tres ensayos con muestras de 2(( gramos cada uno y se

promedi posteriormente, ver >neo '.2.

5.2.1.5.1 PESO ESPEC"FICO DE MASA

#l cual es definido por la Corma C-" 6((.(77 como la relacin, a

una temperatura estable, de la masa en el aire de un volumen unitario dematerial permeable :incluyendo los poros permeables e impermeables

naturales del material; a la masa en el aire de la misma densidad, de un

volumen igual de agua destilada libre de gas.

Captulo 5



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Pm=P

PsP! RRRRRRRRRRRRRRRRRRR..R. :2.7.


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#n las determinaciones del peso slido y el volumen absoluto, as

como en la seleccin de las proporciones de la mezcla, se utiliza el valor del

peso especfico de masa.

Pa=P

PP! RRRRRRRRRRRRRRRRRRRR... :2.7.3;

1ndeL

"#a G "eso especfico saturado superficialmente seco

" G "eso de la muestra saturada interiormente y seca superficialmente

"i G "eso de la muestra sumergida en el agua

5.2.1.! SUPERFICIE ESPEC"FICA

+a superficie especfica de una partcula de agregado es el rea

superficial de la misma epresada como rea por unidad de masa :cm7%gr;. +a

superficie especfica de un conjunto de partculas es la suma de las reas

superficiales de las mismas. "ara su determinacin se consider dos hiptesisL

Tue todas las partculas son esf0ricas y el tama*o medio de las partculas quepasan por un tamiz y quedan retenido en el otro es igual al promedio de las 7

aberturas.

"ara calcular la superficie especifica del agregado se divide, para

cada tamiz, el porcentaje retenido en ellos entre el valor del dimetro medio. +a

superficie especfica del conjunto se calcula por la siguiente ecuacinL

Super"icie speci"ica= 6x 10x P RRRRRRRRRRRRR.. :2.7.H;

1ndeL

Captulo 5



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# G Sumatoria de los valores obtenidos de dividir el porcentaje retenido en

cada tamiz entre el valor del dimetro medio

"# G "eso especfico de masa del agregado

5.2.1.% MATERIAL PASANTE LA MALLA N=299

&onsiste en determinar la cantidad de materiales finos que se pueden

presentar en el agregado fino de partculas sueltas.

Kalores altos son perjudiciales para el concreto porque afectan la

adherencia y aumenta la cantidad de agua necesaria.

#n este ensayo el agregado se somete a un proceso de

sedimentacin y tamizado por va h8meda, la diferencia en peso seco, entre la

muestra original y la muestra lavada, epresada como porcentaje se determin

el material fino que pasa la malla C57(( :42 um;. +as mezclas requieren una

mayor cantidad de agua, por lo que se acostumbra a limitarlos como mimo de

?).

Se realizaron tres ensayos con muestras de '((( gramos como

mnimo cada uno del cual se procedi a realizar el promedio, ver >neo '.

CARACTERISTICAS UNIDADMdulo de finura 7.


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5.2.2 AGREGADO GRUESO

#l agregado grueso es aquel material retenido por la malla CO6 y cumpla los

lmites establecidos en la norma C-" 6((.(?4.

#l agregado grueso puede consistir de grava natural o triturada, piedra

partida. 1eber estar conformado por partculas limpias, de perfil preferentemente

angular o semiangular, duras, resistentes, compactas y de tetura preferentemente

rugosa, las partculas debern ser qumicamente estables y estar libres de

escamas, tierra , polvo , limo, humos, incrustaciones superficiales, materia

orgnica, sales u otras sustancias da*inas.

#n relacin con el perfil del agregado grueso, est demostrado que la

piedra partida, cuando se la compara con agregado de perfil redondeado, requiere

mayor cantidad de agregado fino para compensar el perfil angular de las

partculas, en orden a obtener una mezcla comparable en trabajabilidad a aquellas

en las que se emplea grava.

+os cambios de angulosidad del agregado tienen un efecto ms importante

sobre la trabajabilidad que los que pueden presentarse en el espesor de aquel y,

en general, un incremento en la angulosidad conduce a una reduccin en la

trabajabilidad.

#l empleo de partculas de perfil chato y alargado obliga, por su mayor rea

superficial, a dise*ar mezclas ms ricas en agregado fino y, por tanto, a emplear

mayores cantidades de cemento y agua. Si este tipo de partculas se encuentran

en el conjunto en un porcentaje moderado, no mayor del 2), no tienen efecto

importante sobre la trabajabilidad.

>ltos porcentajes de confitillo, piedra de ?%3U a ?%'


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en la trabajabilidad al ser el mortero insuficiente para llenar el eceso de vacos y

cubrir con pasta la mayor rea superficial.

>parentemente, es ineistente la relacin entre tetura superficial del

agregado y la trabajabilidad del concreto evidentemente para un mismo contenido

de pasta, cuanto menos rugosa sea la superficie del agregado mayor ser la

facilidad de deslizamiento. !gualmente, la limpieza del agregado, por su menor

demanda de agua, ha de favorecer a la trabajabilidad de la mezcla.

#l agregado grueso empleado en esta investigacin est referido al material

que proviene del Fio Mantaro del cual la chancadora de Quamancaca produce

piedra chancada de V/.

.2.1 PROPIEDADES

Seg8n la C-" 6((.(?4 que establece los requisitos de gradacin y

calidad de los agregados dispone '2 Qusos para el agregado grueso

dependiendo del tama*o nominal mimo el cual se determinara de acuerdo a

la granulometra del agregado en el cual el agregado puede ser aceptable, los

requisitos granulom0tricos.

#n la presente investigacin el agregado grueso cumple con el uso

C53H cuya gradacin es la siguienteL

TAMIZ # UE PASA

1>2? '(( '((

3>6? H( '((

N@4 7( 22

N@6 2 ?(N@1! ( '(

N@39 ( 2

Captulo 5


Cuadro N 5.1 6uso N- de las specificaciones Normali/adas para

anlisis "ranulom0trico del A"re"ado Grueso


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5.2.2.2 AN$LISIS GRANULOM


24/40



lubricante del agregado dado, en el entendimiento que, cuando mayor es el

mdulo de finura, menos ser el valor lubricante, igualmente menor la

demanda de agua por rea superficial.

Se calcula como la suma de los porcentajes acumulados retenidos

en malla de ?/, ' '%7/, ?%6/, ?%3/, C56, C53, C5'


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&uando ejerce presin :compactacin; al llenar el recipiente en tres

capas, cada 72 golpes por capa.5.2.2.4 CONTENIDO DE HUMEDAD DEL AGREGADO GRUESO

#s la cantidad de agua que posee el material en estado natural. #s

importante su determinacin ya que puede afectar a la relacin agua=material

cemento de la mezcla, factor que como sabemos es determinante en la

resistencia final del concreto, seg8n norma la epresin est dada por la

ecuacin C52.7.6

5.2.2.5 PORCENTA:E DE ABSORCIN

#s la capacidad de los agregados de llenar con agua los vacos internosen las partculas. #l fenmeno se produce por capilaridad, no llegndose a llenar

absolutamente los pros indicados pues siempre queda aire atrapado.

-iene importancia pues se refleja en el concreto reduciendo el agua de la

mezcla, como influencia en las propiedades resistentes y en la trabajabilidad, por

lo que es necesario tenerla siempre en cuenta para hacer las correcciones

necesarias.

5.2.2.! PESO ESPEC"FICO

#l peso especfico de desarrolla de la siguiente forma siguienteL

Se toma aproimadamente de '( $ilogramos, remojar por 76 horas este

material, al da siguiente secar con una franela la superficie del agregado grueso,

pesar una cantidad determinada y luego obtener el peso del agregado grueso en

el agua, para posterior llevarlo al horno o y despu0s determinar el peso de la

muestra secada al horno.

5.2.2.% SUPERFICIE ESPECIFICA

Se realiza el procedimiento similar al de la arena mencionado en el

apartado C5 2.7.'.


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5.2.2.6 MATERIAL PASANTE LA MALLA 299

&onsiste en determinar la cantidad de materiales ms finos que pueden

presentar en el agregado en forma de partculas sueltas. Kalores altos perjudican

al concreto ya que afectan la adherencia y aumenta la cantidad de agua

necesaria

#n este ensayo el agregado se somete a un proceso de sedimentacin y

tamizado por va h8meda, la diferencia en peso seco, entre la muestra original y

la muestra lavada, epresada en porcentaje.

#l porcentaje de material fino est en el intervalo de ?) al 2).

Se realizaron tres ensayos con muestras de ?neo >.

CARACTERISTICAS UNIDAD-ama*o Mimo '%7U

-ama*o Mimo Cominal ?%3U

Mdulo de finura 2.62?

T+0+ M(0N0(*+ 17.9 M0

3>4?

T+0+ M(0N0(*+ 7.5 M0

3>6?

%5.99 '(( '((

3%.59 H2 '(( '(( '((

17.99 62 3( H2 '((

12.59 ?H 4( 42 32 '(( '((

7.59 ?2


30/40



6 2( 2(

2 22 62

<


31/40



1el grafico 2.?.' se observa que el mimo peso unitario compactado

seco de la combinacin de agregados se logra con la combinacin 2() agregado

@ino y 2() agregado grueso.

5.4AGUA

#l elemento principal para la hidratacin del cemento y el desarrollo de sus

propiedades, por lo que este cemento debe cumplir ciertos requisitos para realizar

su funcin en la combinacin qumica.

#l agua de mezcla en el concreto desempe*a tres funciones importantesL

Su reaccin con el cemento para hidratarlo 1esempe*ar como lubricante para contribuir en la trabajabilidad del

concreto. "rocurar estructura de vacos necesaria en la pasta para que los

productos de hidratacin tengan espacio para desarrollarse.

"or lo que la cantidad que interviene en la mezcla de cemento es

normalmente por razones de trabajabilidad, mayor de lo necesario para la

hidratacin del cemento.

#l problema del agua de mezcla est basado en las impurezas y la cantidad

de estas que ocasionan reacciones qumicas que alteran el comportamiento

normal de la pasta de cemento.

na regla emprica que sirve para estimar si determinada agua sirve o no para

emplearse en la produccin del concreto, esta referido al consumo para los

hombres, ya que lo que no da*a al hombre no da*a al concreto.

#n este caso, es interesante distinguir el agua potable en t0rminos de losrequerimientos nominales establecidos por los organismos que regulan su

produccin y uso adems el agua apta para el consumo humano, ya que los

requerimientos aludidos normalmente son mucho ms eigentes de lo necesario.

Captulo 5



32/40



#n el "er8 muy pocas aguas potables cumple con las limitaciones nominales

indicadas, sobre todo en lo que se refiere al contenido de sulfatos y carbonatos,

sin embargo sirven para el consumo y consecuentemente para el concreto.

Feferente a las limitaciones en composicin qumica que debe tener el agua

de mezcla no se tiene un patrn definitivo, ya que incluso aguas no aptas para el

consumo humano, sirven para preparar el concreto y por otro lado depende mucho

del tipo de cemento y las impurezas de los dems ingredientes.

+os efectos ms perjudiciales con respecto al agua de mezcla con impurezas sonL

Fetardo de endurecimiento

Feduccin de la resistencia Manchas en el concreto endurecido #florescencia, contribucin a la corrosin del acero &ambios volum0tricos, etc.

5.4.1 REUISITOS

Seg8n la Corma C.-.". ??H.(33 establece como requisito para el agua de

mezcla y curado que a continuacin se presenta en el siguiente cuadroL

DESCRIPCION LIMITEPERMISIBLESlidos en suspensin 2((( ppm mimo

Materia orgnica ? ppm mimo

&arbonatos y Iicarbonatosalcalinos

'((( ppm mimo

Sulfatos :ion S9=6;


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#n el Kalle del Mantaro no es frecuente el empleo de esta clase de

aditivos por la creencia generalizada de su alto costo no justifica su utilizacin

pero si se hace un estudio detallado del incremento en el costo por m? de

concreto y de la economa en mano de obra, horas de operacin y

mantenimiento del equipo, reduccin de plazos de ejecucin de labores, mayor

vida 8til a las estructuras, etc. Se concluye que el costo etra es solo aparente

en la mayora de los casos.

Qay mucho desconocimiento sobre el uso y potencialidades de algunos

aditivos, ya que al no ser productos de gran disponibilidad y consumo en el

mercado local, son algunos profesionales que tienen la oportunidad de

emplearlo e investigar sus posibilidades con los materiales y condiciones

locales.

>l no ser usado esta clase de aditivos por su costo alto, los precios

elevados de estos por ser el mercado peque*o y la poca investigacin en

cuanto a sus posibilidades en nuestro medio, trae como consecuencia el que en

t0rminos de desarrollo tecnolgico en el Kalle del Mantaro la eperiencia en su

empleo es limitado.

+os superplastificantes o agentes reductores de agua de alto rango son

el producto de la evolucin de aquellos primeros reductores a base de ligno=

sulfatos que se utilizaban en la d0cada de los treinta del siglo pasado y que

permitan en ese entonces reducir hasta en un '() el agua de las mezclas de

concreto. "osteriormente fueron evolucionando hasta llegar a los

superfluidificantes o superplastificantes de 8ltima generacin, imprescindibles

hoy en da en la elaboracin del concreto autocompactante.

D&'+// ('-/(, 8& ' +8((' /&8,/&' 8& +)+

1739 17%9 1779 2999

L()*'J*+'

M&+0(*+ N+J+&*

P;0&/'(*;(,'

P(,+/(+'

Feduccin de Feduccin de Feduccin de Feduccin de

Captulo 5



34/40



agua hastaun'()-endencia aproducirretrasos en elfraguadocuando seutiliza enaltas dosis

agua hasta un7()Melaninasaumentanresistencias aedadestempranas ypuedendar una perdidamuy rpida de latrabajabilidad delasmezclas

agua hasta un?()&onfieren mayortiempo demanejabilidadal hormign ymayortrabajabilidad quelas melaminas.

agua hasta un6()9torgan a lasmezclasde una granfluidezdurante largosperodos detiempo, muysuperiora los queconfieren losreductores

basados enpolmerosvinlicos

Captulo 5


Cuadro N 5.15 9olucin de los :upeplastificantes

Fi". N 5.5.1 structura molecular de los ;i"no4:ulfatos


35/40



+a razn por la cual los policarboilatos producen mejores propiedades

que los polmeros vinlicos, melamina y naftal0nicos radica en que mientras

0stos logran fluidificar porque producen un efecto dispersante en las mol0culas

de cemento al cargarlas electrostticamente con polaridad negativa logrndose

la repulsin de las partculas del aglomerante, en el caso de los acrlicos, se

suma un efecto adicional llamado repulsin est0rica, debido a la forma de las

Captulo 5


Fi". N 5.5. structura molecular de los !elamina4Naftaleno

Fi". N 5.5.$ structura molecular de los 'olimeros


36/40



mol0culas del aditivo. #n efecto, estas mol0culas estn formadas por cadenas

de mayor longitud, con importantes ramificaciones, que producen una mayor

separacin fsica entre las mol0culas de cemento, reduciendo a8n ms la

friccin entre las mismas y aumentando el efecto dispersante. >dems, esta

mayor separacin fsica, sumada a la menor velocidad de absorcin por parte

del cemento de la mol0cula de aditivo, es tambi0n la responsable de mantener

la trabajabilidad de la matriz cementcea por ms tiempo.

#n la figura 2.?.< se ilustra el efecto dispersante de un polmero

convencional, y en la figura 2.?.4 el aporte agregado por medio de la repulsin

est0rica que otorga los policarboilatos.

+os superplastificantes de 8ltima generacin basados en policarboilatos,

act8an sobre las partculas de cemento impidiendo la floculacin, mediante

repulsin est0rica y otorgndole a la pasta de cemento una alta fluidez y una

elevada capacidad de dispersin.

Captulo 5


Fi". N 5.5.* ,epulsin electrosttica

Fi". N 5.5.5 ,epulsin

lectrosttica

Fi". N 5.5.* ,epulsin

st0rica


37/40



:a; :b;

#sta fluidez que se consigue en la pasta con el superplastificante se

logra con una mnima disminucin de su viscosidad si se compara con el

drstico descenso de ella si la fluidez se busca a*adiendo agua a la mezcla

:>#amura? 1+;.

Captulo 5


Fi". N 5.5.+ !icrofoto"rafa de partculas de cemento en una solucin de

a"ua@cemento sin aditi9o superplastificante aB 3 con aditi9o superplastificantebB

Fi". N 5.5. fecto? superplastificante 3 del a"ua sobre la

9iscosidad


38/40



:a; :b;

#n la @ig. 2.2.H se muestra la gran fluidez que suministra el

superplastificante a una mezcla de cemento y agua.

"or otro lado est el hecho que producir un hormign con menorcantidad de agua, mediante el uso de estos aditivos, significa lograr mayores

resistencias, menor permeabilidad y concretos ms duraderos.

"ara elaborar concreto autocompactante es obligatorio el uso de estos

tipos de aditivos ya que ser la menor relacin agua%cemento por lo que se

obtendr mayores resistencias para un contenido de cemento y una

trabajabilidad dada as como tambi0n el uso de estos agentes hace que se

obtenga mayores resistencias iniciales.

+a cantidad de superplastificante que se debe emplear en la elaboracin

del concreto autocompactante no es fcil de fijar, pues el comportamiento del

cemento y del aditivo depende de sus propias caractersticas. #sto conlleva a

que no se puedan fijar regulaciones debido a la variedad de tipos de

Captulo 5


Fi". N 5.5.1 fecto del :uperplastificante ? sobre el cemento aB cemento 3 a

bB cemento? a"ua 3 superplastificante


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superplastificantes y de cemento que se encuentran en el mercado, as como

las relaciones dispares que pueden eistir entre ellos. "or ello, es

recomendable realizar ensayos para estimar las cantidades de

superplastificante que se deben emplear en funcin del tipo de cemento que se

va a utilizar.

5.5.2 MODO DE APLICACIN

N+#C!M 64((F es un aditivo hiperplastificante reductor de agua de alto

rango basado en la tecnologa de policarboilato.

#s recomendable a*adir N+#C!M 64((F con la 8ltima parte del agua

de amasado para agilizar la dispersin, aunque puede adicionarse

conjuntamente con el agua de amasado o incluso directamente al mier :en

este caso precisar un tiempo mnimo de mezclado;.

&uando sea necesario recomendamos el uso de "olyheed 43(F.

#vitar a*adir el aditivo al agregado seco o rido. Se recomienda en cada

caso realizar los ensayos oportunos para determinar la dosificacin ptima

5.5.3 RECOMENDACIN T


40/40



variacin del contenido de agua del hormign mismo. "ara solventar este

problema, se emplean agentes modificadores de viscosidad, muy efectivos en

cuanto al control de las variaciones en el contenido de agua del hormign,

aumentando notablemente la cohesin del hormign e inhibiendo de esta manera,

la eudacin y la segregacin de la mezcla.

#n el "er8 este de aditivos no es usual por lo que no se encuentra en el mercado .

5.%EVALUACIN DE LOS MATERIALES SEGN LOS REUERIMIENTOS DEL

ACI Y EFNARC

Material >&! #@C>F&&emento Co requiere propiedades

especialesCo eiste requisito especifico solodetalla que depende del requisitoglobal del concreto

>gregados -ama*o mimo V/ y elvolumen debe estar enrango de 73 E ?7/Nranulometra graduada

-ama*o mimo de '< E 7( mm

>ditivos > base de policarboilatos Feduccin superior a 7()

Seg8n los requerimientos especificados en el cuadro C5 2.'2 los materiales

utilizados para la presente investigacin son los adecuados para realizar un

concreto capaz de autoconsolidarse.

7

Cuadro N 5.1* ,e8uerimientos de los !ateriales se"n AC% 3

FNA,C

lo 5 materiales

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