PT2 Avance Ver1 20 Agosto Final

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    Proyecto Terminal

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    “Diseño yFabricación de

    Concretos de AltoDesempeño”

    Alumnos:Landaverde García Al redo!

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    Asesor. Dr! Francisco Gon,*le, Día,

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    CONTENIDO

    CONTENIDO ................................................................................................................ 01. OBJETIVO GENERAL. .................................................. ....................................... 22. OBJETIVOS PARTICULARES: ............................................................................. 2

    3. ANTECEDENTES Y JUSTIFICACIÓN .................................................. ................ 33.1. EL AVANCE DEL CONCRETO A TRAVÉS DEL TIEMPO. ........................................... 33.2. EL CONCRETO DE ALTO DESEMPEÑO(HPC). ..................................................... 83.2.1. ¿QUÉ ES UN CONCRETO DE ALTO DESEMPEÑO? ................................................ 83.3. ADITIVOS QUÍMICOS Y MINERALES. ................................................................. 11

    3.3.1. Aditivos químicos. ................................................................................ 11 3.3.2. Adiciones minerales. ............................................................................ 15

    3.4. PRINCIPALES USOS DELHPC. ........................................................................ 164. ETAPA EXPERIMENTAL .................................................................................... 18

    4.1. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL. ................................................................... 184.1.1. Obtención de características físicas de los materiales. .......... ........... ... 18 4.1.2. Propiedades físicas de los materiales. .......... ......... .......... .......... ......... . 18 4.1.2.1. Consistencia normal del cemento. ....................................................... 18 4.1.2.2. Densidad o peso específico del cemento. ......... .......... ........... ........... ... 22 4.1.2.3. Finura del cemento .............................................................................. 25 4.1.3. Propiedades físicas de los agregados. ................................................ 27 4.1.3.1. Determinación de la masa específica. ................................................. 28 4.1.3.2. Absorción. ............................................................................................ 30 4.1.3.3. Granulometría. ..................................................................................... 32

    4.2. MORTEROS. .................................................................................................. 364.3. CONCRETOS. ................................................................................................ 494.3.1. MUESTREO DE ESPECÍMENES. ........................................................................ 494.3.2. DISEÑO DE MEZCLAS. .................................................................................... 514.3.3. FABRICACIÓN DE CONCRETOS. ....................................................................... 534.3.4. PRUEBAS DE RESISTENCIA EN CONCRETOS. .................................................... 564.3.5. DESGASTE. ................................................................................................... 80

    5. CONCLUSIONES ............................................................................................... 896. ANEXO. .............................................................................................................. 917. BILBIOGRAFÍA .......... ......................................................................................... 92

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    1. OBJETIVO GENERAL.

    Diseñar y fabricar concretos de alta eficiencia, buena trabajabilidad,excelente durabilidad y propiedades mecánicas elevadas.

    2. OBJETIVOS PARTICULARES:

    • Obtener y evaluar propiedades físicas y/o mecánicas características de losagregados, cementos, aditivos químicos y adiciones minerales.

    • Diseñar y fabricar concretos de alto desempeño utilizando materialesconvencionales y no convencionales.

    • Obtener y valorizar los parámetros físicos y mecánicos que definen a losconcretos de alto desempeño tanto en estado fresco como endurecido.

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    3. ANTECEDENTES Y JUSTIFICACIÓN

    3.1. El avance del concreto a través del tiempo.

    La historia de la industria del cemento y del concreto en México es relativamente joven. En principio, tenemos que recordar que el consumo de cemento en nuestro paísse remonta desde principios del siglo XXI como producto de las importacionesprovenientes de Inglaterra.

    Durante las últimas décadas, el cemento y el concreto han logrado obtener un lugarprotagónico en el paisaje de las ciudades más importantes de México. Resultanecesario enfatizar que hace cinco décadas empezó a conformarse la mayor parte dela infraestructura que tenemos hoy en día: carreteras, puentes, distribuidores viales,puertos, y proyectos habitacionales de gran envergadura.

    Durante el período de 1940 a 1970, la disponibilidad de los cementos portland de altaresistencia temprana, permitió el uso de alto contenido de agua en las mezclas deconcreto que eran fáciles de manejar. Este enfoque, sin embargo, condujo a seriosproblemas en la durabilidad de las estructuras, especialmente en aquellas sometidas aexposiciones ambientales severas.

    Entre los avances recientes, el más notable es el desarrollo de mezclas de concretosuperfluidificado, que dan muy alta fluidez a contenidos de agua relativamente bajos.

    Debido a su baja porosidad, el concreto endurecido se caracteriza generalmente porla alta resistencia y gran durabilidad.

    Los cementos libres de macrodefectos y las cerámicas químicamente adheridas sonejemplos de métodos tecnológicos alternativos para obtener baja porosidad y altaresistencia. Para el propósito específico del aumento de la vida de servicio de lasestructuras de concreto reforzado expuestas a ambientes corrosivos, el uso de aditivosinhibidores de corrosión del acero reforzado recubierto con epóxicos y protección

    catódica está entre los avances tecnológicos mejor conocidos.

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    Hace 25 años se hacia la siguiente afirmación: “Ha habido muy pocos desarrollosimportantes en la tecnología del concreto en los años recientes. El concreto de aireincluido en los años cuarenta fue uno de ellos. Revolucionó la tecnología del concretoen Norteamérica. Se cree que el desarrollo de los superfluidificadores es otro avancede gran importancia que tendrá un efecto significativo en la producción y el uso delconcreto en los años por venir segúnMalhotra.

    Esto está apoyado por el desarrollo y uso de una familia cada vez más grande deproductos de concreto superfluidificado de alto desempeño, tales como concreto su-perfluidificado de alta resistencia, concreto superfluidificado de gran durabilidad,concretos superfluidificados con alto volumen de ceniza volante y de escoria, concretoautocompactante superfluidificado, concreto superfluidificado y antideslave bajo elagua y concreto superfluidificado reforzado con fibras.

    El trabajo que ha desempeñado la industria del cemento y del concreto en el campo dela investigación y el desarrollo tecnológico es notable. Actualmente existe una extensagama de productos que retan a la inteligencia y la creatividad de los especialistas de laconstrucción, la cual ha sido desarrollada en las últimas décadas.

    Uso de concretos hidráulicos en pavimentos MR (módulo de ruptura ), que seemplea en la pavimentación de vialidades. Destaca el hecho de que se requiere de

    menos energía para su iluminación, así como de un mantenimiento mínimo, gracias asu durabilidad al tiempo que contribuye a reducir el impacto de la isla urbana de calor yposibilita el ahorro de combustible.

    El Permeable es un concreto que se utiliza en superficies a nivel de piso, permite lafiltración de agua al terreno natural y la recarga de los mantos acuíferos.El Homocreto: es un innovador sistema constructivo que simplifica el proceso decolado, ofreciendo las características técnicas para colocar un mismo concreto enmuros y losas, sin afectar la calidad de la vivienda.

    Concreto de Resistencia Acelerada (CRA): disminuye los procesos y empleo derecursos en la construcción con moldes.

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    Concepto para la Construcción Acelerada de Vivienda (CCAV): hace posible quela construcción sea más rápida y productiva al usar la cimbra dos veces en uno solodía.

    Concreto Inyectado y Mortero Estabilizado : es un sistema que permite eliminar eluso de vibradores y que incrementa sustancialmente la productividad. El uso demortero estabilizado permite incrementar la velocidad de la construcción en lasciudades en donde se requiere edificar con block.

    Concreto Autocompactable : por sus características de fluidez, elimina por completoel uso de vibradores para la compactación de concreto.

    Concreto Confortable : en un concreto cuya tecnología lo hace ligero, con

    propiedades térmicas, resistente al fuego y con capacidad estructural.

    Uno de los desarrollos más interesantes de los últimos tiempos, son los concretos dealta resistencia. Su disponibilidad ha originado un aumento del consumo de concretoen la edificación ya que a menudo el concreto es más económico que el acero.

    En la tabla 1 se muestra una clasificación actualizada de concretos de alta resistencia.

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    Tabla 1 clasificación de concretos de acuerdo a su resistencia.

    Tipo Usos Beneficios Información TécnicaBaja Resistencia • Losas aligeradas

    o Elementos deconcreto sinrequisitosestructurales

    • Bajo costo • Propiedades en estadofresco similares a lasobtenidas en concretoscon encionales• !esistencia a lacompresi"n# 15$%g&cm' (

    Resistenciamoderada

    • Edificaciones detipo )abitacionalde peque*a altura

    • Bajo costo • Propiedades en estadofresco similares a lasobtenidas en concretoscon encionales• !esistencia a lacompresi"n entre 15$ +25$ %g&cm'

    ormal • ,odo tipo deestructuras deconcreto

    • -uncionalidad• .isponibilidad

    • Propiedades en estadofresco similares a lasobtenidas en concretoscon encionales• !esistencia a lacompresi"n entre 25$ +42$ %g&cm2

    Muy altaresistencia

    • /olumnas deedificios mu+altos• 0ecciones de

    puentes conclaros mu+ largos• Elementos

    presfor ados• .isminuci"n en

    los espesores delos elementos

    • a+or reaapro ec)able en

    plantas bajas deedificios altos• Elementos

    presfor ados m sligeros• Elementos m sesbeltos

    • lta co)esi idad enestado fresco• ,iempos de fraguadosimilaresa los de los concretosnormales• ltos re enimientos• !esistencia a lacompresi"n entre 4$$ +

    $$ %g&cm2• Baja permeabilidad• a+or protecci"n alacero derefuer o

    Alta resistenciatemprana 7/osto8

    • Pisos• Pa imentos• Elementos

    presfor ados• Elementos

    prefabricados• /onstrucci"n enclima fr9o

    • inimi artiempo deconstrucci"n

    • Ele adaresistenciatemprana• a+or a ance deobra• :ptimi aci"n deluso de cimbra• .isminuci"n de

    costos

    • 0e garanti a lograr el$; de la resistencia

    solicitada a 1 o 3 d9as• Para resistenciassuperiores a los 3$$%g&cm2 se requiereanali ar el dise*o delelemento

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    Como bien se sabe la disponibilidad de concretos de alta resistencia en combinacióncon zonas densamente reforzadas ha cumplido los requisitos de la industria de laconstrucción con relación a unas estructuras más estables y dúctiles.Cuando se construyen este tipo de estructuras, el concreto debe trabajarse fácilmente,pero no se debe segregar ni sangrar demasiado.Este concreto puede denominarse como un concreto fluido que se puede colar in situsin vibraciones, y emplearse preferentemente en plantas de prefabricados y en lafabricación de concreto premezclado.

    De acuerdo con la evolución de los tipos de concreto, se llegó a concluir que tanto elde alta resistencia como el concreto autocompactable, son parte fundamental delorigen de los concretos de alto comportamiento, HPC por sus siglas en inglés.

    El ACI (American Concrete Institute) recomienda su aplicación, principalmente enestructuras con una larga durabilidad: plataformas de perforaciones petroleras,puentes con grandes claros y estacionamientos, por ejemplo.

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    3.2. El concreto de alto desempeño (HPC).

    3.2.1. ¿Qué es un concreto de alto desempeño?

    De acuerdo con algunos investigadores dentro del tema del concreto de altodesempeño, podemos obtener las siguientes definiciones:

    La universidad de Tokyo (1990) define al concreto de alto desempeño como aquelque debe cumplir con las siguientes características:

    • Habilidad para llenar los encofrados con poco o sin esfuerzo externo decompactación.

    Un mezcla cohesiva con baja segregación.• Fisuración mínima a edades tempranas causadas por contracción o las

    deformaciones térmicas.• Suficiente resistencia a largo plazo y baja permeabilidad.

    Por parte del ACI, (Roussell 1999) definió el concreto de alto desempeño al que reúneuna combinación especial de requerimientos de desempeño y uniformidad que nosiempre puede ser logrados usados materiales tradicionales, mezclado normal,criterios de colocación normales y prácticas de curado ordinarias. Un concreto de altodesempeño es un concreto en el cual ciertas características son desarrolladas parauna aplicación y un medio ambiente particular.

    Definición del instituto del concreto pretensado. (Pretenssed Concrete Institute).

    Un concreto de alto desempeño es un concreto con o sin microsilice con una reacciónde agua/cemento 0.38 o menos, resistencia a la compresión igual o mayor a 55.2Mpa

    (8000psi) y permeabilidad (medida por AASHTO T-259OT-277) 50% más baja que ladel concreto convencional.

    Actualmente es muy sencillo lograr concretos especiales con ayuda de los numerososproductos de adición al concreto que se encuentran en el mercado, sin embargo elcamino a la optimización del proceso de obtención de estos concretos es aúndesconocido en muchos criterios básicos de composición, dosificación y elaboración.

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    En los últimos años la expresión “Concreto de Alto Desempeño” (High PerformanceConcrete) se ha puesto de moda. Pero, ¿qué es exactamente lo que significa esto?¿Es el concreto de alto desempeño un material realmente diferente del "concretosimple"? ¿O se trata de un concreto que es apropiado para una situación particular? Elpropósito de este estudio es definir los materiales, propiedades y metodología dediseño y fabricación de estos concretos. Explorar el amplio uso del concreto de altodesempeño y colocar este material en lo que nosotros consideramos una perspectivaapropiada.

    Es normal confundir los concretos de alta resistencia con concretos de altodesempeño, lo cual es un error. En primera instancia ambos tipos de concreto debenser construibles y durables. El hecho de que un concreto presente alta resistencia, no

    es garantía de que será durable.Como se menciona anteriormente, concreto de alta resistencia y concreto de altocomportamiento no son lo mismo. Un alto comportamiento envuelve muchas máscaracterísticas que solo resistencias altas.

    El comportamiento especial del HPC requiere mejoras en el proceso de colocación ycompactación sin segregación (algunos casos), propiedades mecánicas a largo plazo,altas resistencias tempranas, tenacidad y vida de servicio en ambientes severos. Porlo tanto el HPC puede tener una resistencia baja, pero satisface otras características.

    Por mucho que los que tienen que ver con el concreto y las estructuras de concretoestén satisfechos con este material y lo manejen satisfactoriamente, es un hecho que,en los últimos 50 años, no se han visto cambios verdaderamente revolucionarios,debido a que no se entiendes los conceptos anteriormente citados. Es cierto queactualmente utilizamos una gran variedad de aditivos, así como inclusores de aire, y

    que hemos extendido el rango de materiales cementantes de la mezcla. Sin embargo,los cambios en nada se parecen a los cambios revolucionarios que han tenido lugar enlas telecomunicaciones, o inclusive en los motores de los automóviles.

    Pero este estudio no tiene el propósito de mirar hacia atrás ni de ofrecer una revisiónhistórica, excepto en lo que respecta al concreto de alto desempeño y su aparición enla escena del concreto. Esto equivale a reconocer que, aproximadamente en los

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    últimos 15 años, han aparecido algunos nuevos conceptos en el campo del concreto yque puede darse por sentado que han llevado al advenimiento del concreto de altodesempeño.

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    3.3. Aditivos químicos y minerales.

    3.3.1. Aditivos químicos.

    El HPC se refiere a su calidad en el estado endurecido con respecto a una o más

    áreas específicas de excelencia o de alto rendimiento.

    Las familias de los actuales y futuros aditivos reductores de agua ofrecen al usuariouna amplia elección de productos y una combinación de aditivos que puedenseleccionarse sensatamente para obtener un resultado específico en el estado plásticoo endurecido, o en ambos. Los buenos aditivos reductores de agua proporcionan lossiguientes beneficios.

    • Aditivo reductor de agua, Tipo A

    Reducción de agua de 5 a 7 % con tiempos de fraguado normal o retardado.Dosificaciones de 2 a 5 oz/100 lbs (59 a 148 mL/45 kg) de cemento.

    • Aditivos reductores de agua de mediano rango

    Reducción de agua del 7 al 9 % con tiempos de fraguado normal o retardado.Dosificaciones de 5 a 9 oz/100 lbs (148 a 266 mL/45 kg) de cemento.

    • Aditivos reductores de agua de alto rango, Tipo F o G

    Reducción de agua del 10 al 30 % con tiempos de fraguado normal y retardado. Lasdosificaciones son de 6 a 20 oz/100 lbs (177 a 591 mL/45 kg) de cemento.

    En este tipo de aditivos de alto rango se encuentran los superplastificantes es unaditivoque> sin modificar la consistencia, permite reducir fuertemente el contenido enagua de un determinado hormigón, o que, sin modificar el contenido en agua, aumentaconsiderablemente el asiento, o ambos efectos a la vez.

    Los superplastificantes se pueden clasificar químicamente:

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    Lignosulfanatos

    Pertenecen a la primera generación de aditivos plastificantes para el concreto y sonaún bastante utilizados dentro de la tecnología más simple de aditivos. Se extraen delproceso de producción de celulosa dentro de la industria del papel. Se consigue una

    reducción de agua de aproximadamente el 10%.

    Naftalen sulfonatos y melamina sulfonatos

    Son la segunda generación de plastificantes para concreto. Los naftalen sulfonatos seextraen del proceso de refinado del carbón. Comparados con los lignosulfonatosproporcionan una mayor reducción de agua, de hasta un 25%. Los aditivos basadosen melamina sulfonatos están basados en polímeros sintéticos. La reducción de aguaes similar a la de los naftalenos, pero mejoran considerablemente las resistencias a

    edades tempranas.

    Suelen clasificarse entre la segunda y la tercera generación los copolímeros vinílicos,polímeros sintéticos con moléculas de mayor tamaño que los anteriormente citados,que proporcionan un mayor efecto plastificante, mejor dispersión de las partículas decemento y mayor reducción de agua (alrededor del 30%).

    Policarboxilatos

    Pertenecen a la última generación de superplastificantes. Químicamente se basan encopolímeros de ácido acrílico y ésteres de estos ácidos (comúnmente denominadospolicarboxilatos modificados) y, a diferencia de los plastificantes tradicionales, sonmacromoléculas que poseen cadenas laterales que les confieren "forma de peine". Lasíntesis específica de estas macromoléculas, especialmente de las cadenas laterales,es lo que los hace mucho más específicos, ya que dependiendo de la aplicaciónconcreta que se busque, son capaces de variar enormemente la trabajabilidad delconcreto, o bien pueden retrasar o acelerar de forma importante el fraguado, mejorarlas resistencias iniciales y/o finales, etc. Con este tipo de aditivos se pueden alcanzar

    reducciones de agua de hasta el 40%. Todas estas características ofrecen nuevasaplicaciones y hacen que se trate de aditivos óptimos para la confección dehormigones autocompactantes, hormigones para prefabricados, hormigones de altasprestaciones.

    Estos aditivos ofrecen una amplia gama de opciones con respecto al contenido deagua, relación agua-cemento (w/c) y revenimiento para cada tipo de concreto

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    .Además, las características de fraguado pueden ser "normalizadas" para adecuarse alas condiciones climáticas y de colocación.

    Una combinación de superplastificador y acelerador no corrosivo es un procedimientoestándar en el vaciado del concreto en clima frío. Las proporciones, particularmente

    del acelerador, tienen que ser adecuadas a las características de fraguado delcemento que está siendo usado, así como a las condiciones climáticas. Este "finoajuste" de las mezclas se requiere en muchos proyectos de HPC.

    Los aditivos reductores de agua y los HRWR permiten que se use HPC en toda laindustria del concreto usando menos agua e incrementando el revenimiento y tiempos"normalizados" de fraguado, y combinaciones de ellos. De este modo, el propietariorecibe el mejor concreto posible en el estado endurecido, y el contratista de concretoes capaz de optimizar la colocación, consolidación y los procedimientos de acabado,para adecuarlos a sus requisitos personales y del proyecto.

    La industria del concreto debe reconocer, entender y usar el HPC en una base regular.El concreto vaciado en la obra puede ser excelente, y su uso se incrementará cuandoel HPC se convierta en la norma. La industria del concreto no puede tener éxito sialguno de los jugadores clave -diseñadores, contratistas, productores de concreto, yfabricantes de aditivos - no proporcionan planes, especificaciones, concreto yprocesos de construcción, que aseguren el éxito del usuario.

    La pericia técnica y los aditivos de alto rendimiento son conocidos y están disponibles.Todos los jugadores clave en la industria desean el matrimonio del HPC y los aditivos.Todos deben estar de acuerdo y trabajar hacia el uso cotidiano del HPC.

    La Norma ASTM C 494 da un listado y clasificación de los tipos de aditivos utilizadosen el concreto:

    Esta especificación trata sobre materiales para ser utilizados como aditivos químicos aser agregados a mezclas para concreto de cemento hidráulico en obra para el

    propósito o propósitos indicados por los ocho tipos siguientes:

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    Clasificación.

    La norma ASTM C 494 “Chemical Admixtures for Concrete”, distingue siete tipos:

    • TIPO A: Reductor de Agua• TIPO B: Retardador de Fraguado• TIPO C: Acelerador de Fraguado• TIPO D: Reductor de agua y Retardador.• TIPO E: Reductor de Agua y Acelerador.• TIPO F: Reductor de Agua de Alto Efecto.• TIPO G: Reductor de Agua de Alto Efecto y Retardador.• TIPO S: Aditivos de comportamiento especifico.

    Los aditivos incorporadores de aire se encuentran separados de este grupo, eincluidos en la norma ASTM C260 “Especifications for Air Entraning Admixtures forConcrete”.

    Por su parte el código de buena práctica “Aditivos, Clasificación, Requisitos yEnsayos”, elaborado por el Centro Tecnológico del Hormigón (CTH), establece la

    siguiente clasificación:

    • Retardador de fraguado.• Acelerador de fraguado y endurecimiento.• Plastificante.• Plastificante-Retardador.• Plastificante-Acelerador.• Superplastificante.• Superplastificante retardador.• Incorporador de aire.

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    3.3.2. Adiciones minerales.

    Hoy en día la mayoría de las mezclas de concreto contienen adiciones al cemento queconstituyen una porción del material cementante en el concreto.

    Estos materiales son generalmente subproductos de otros procesos o materiales deorigen natural. Algunos de estos materiales son denominados puzolanas, que por símismos no tienen propiedades cementantes, pero cuando se utilizan con el cementoportland reaccionan aportando al concreto propiedades mecánicas. Para su uso en elconcreto algunas veces las adiciones al cemento, son referidos como adicionesminerales, y necesitan cumplir con los requerimientos de la normatividad.

    Las cenizas volantes (fly ash) son un subproducto de los hornos que emplean carbónmineral como combustible para la generación de energía y constituyen en si las

    partículas no combustibles removidas de las chimeneas de gases. Las cenizasvolantes a utilizar en el concreto deben tener conformidad con la norma ASTM C618.

    Las escorias de alto horno (slags) son subproductos nos metálicos producidos en unalto horno cuando el mineral de hierro es reducido a hierro dulce. La escoria liquida esenfriada rápidamente para formar gránulos, que son molidos hasta una finura parecidaa la del cemento portland. Aquellas que son utilizadas como material cementantedeben cumplir con lo especificado en la norma ASTM C989, donde se definen tresgrados 80, 100 y 120, donde el grado más alto contribuye más a la resistenciapotencial.

    El humo de sílice es un material puzolanico de alta reactividad y es un subproductode la producción de metal silíceo o ferro silíceo. Se recolecta de la chimenea de loshornos arco eléctrico. El humo de sílice es un polvo extremadamente fino, conpartículas de alrededor 100 veces más pequeñas que un grano promedio del cemento.La norma para el humo de sílice es la ASTM C1240. Generalmente se utiliza entre en5 y 12% en peso de los materiales cementantes para las estructuras de concreto quenecesitan alta resistencia o una permeabilidad significativamente reducida al agua.

    Todas estas adiciones son utilizadas para el mejoramiento del desempeño delconcreto en su estado fresco y endurecido. Son principalmente utilizados para mejorarla trabajabilidad, la durabilidad y la resistencia.

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    3.4. Principales usos del HPC.

    En actualidad podemos encontrar algunas estructuras que han sido construidasmediante el uso de concretos de alto desempeño para mencionar algunos ejemplos:Concreto de alto desempeño en el Puente Happy Hollow en Tennesse, USA.Concretos de alto desempeño en el Puente Confederación, Isla Principe Edward.

    Canadá.Concreto de alto desempeño en el Puente Sunshine Skyway, Florida, USA.Torres Petronas de Kuala Lumpur.

    Las características del concreto de alto desempeño se desarrollan para aplicaciones yambientes particulares. Algunas de las propiedades que se emplean normalmente son:

    • Alta resistencia final• Alta resistencia inicial• Alto módulo de elasticidad• Alta resistencia a la abrasión• Alta durabilidad y larga vida útil en ambientes severos• Baja permeabilidad y difusión• Resistencia al ataque químico• Tenacidad y resistencia al impacto• Fácil colocación

    Por otro lado, las tres innovaciones más importantes en la industria del concretodurante los últimos 100 años han sido:

    • La regla de la relación a/c, descubierta por Duff Abrams.• El uso de aire apropiadamente incluido para proveer resistencia a congelación

    y deshielo.• La invención del aditivo reductor de agua de alto rango (HRWR por sus siglas

    en inglés high-range water-reducing) que permite una gran reducción de aguay/o incremento significativo del revenimiento.

    El concreto de alto desempeño (HPC = High Performance Concrete) está basado en lautilización apropiada de todo lo mencionado anteriormente. Los aditivos apropiadosson esenciales para el HPC tanto en el estado plástico como en el endurecido. Elfuturo de la industria del concreto depende de un incremento significativo en el uso delHPC, de modo que el concreto se está convirtiendo cada vez más en a, proyectos

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    para el cuidado del medio ambiente, carreteras, y pavimentos de todo tipo. Estructurasespeciales tales como la Plataforma Hibernia de Base Gravitacional requirió HPC. Estaplataforma se está ahora eel producto de elección en edificios, construcciones deinfraestructurn operación a 186 millas (300 km) al este de Newfoundland, Canadá.

    En relación con el uso de concretos de alto desempeño en México el diseño yproducción se limita a la industria del concreto premezclado, no obstante se hadetectado que en sus diseños incluyen altos contenidos de cemento los cual setraduce en bajos módulos de elasticidad. En este sentido, en el presente proyecto deinvestigación se pretende diseñar y fabricar concretos de alto desempeño que puedanser elaborados a pie de obra utilizando equipos convencionales, asimismo darcumplimiento con parámetros de resistencia y elasticidad establecidos en los códigosde diseño actuales. También se proveerán a estos concretos de buena trabajabilidad y

    durabilidad.

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    4. Etapa experimental

    4.1. Procedimiento experimental.

    4.1.1. Obtención de características físicas de los materiales.Cuando hablamos de concretos de alto comportamiento, a nuestras mentes se nosviene que tan importantes o qué importancia tiene la selección de nuestros agregadospara la realización y el diseño de este tipo de concretos, pues en todas las bibliografíareferida a estos concretos hace un gran hincapié en la gran importancia que tiene laselección de los agregados, ya que con agregados convencionales o ligeros no seríaposible darles sus características como de durabilidad, alta resistencia, bajapermeabilidad entre otras más, por tal motivo se tiene que tener un cuidado especialen la selección de los agregados, en este tipo de concretos tienen una gran influenciaa diferencia de los concretos convenciones, por esta razón se comenzó con laobtención de características físicas de los agregados y también cementantes.

    4.1.2. Propiedades físicas de los materiales.

    4.1.2.1. Consistencia normal del cemento.

    Este proyecto como está enfocado a usar cementos comerciales y compararlos concementos especiales, por tal motivo se inició primero con las propiedades del

    cemento, ya los agregados para ambos cementos será el mismo en el realización delos concretos, pero esto no significa que sean menos importantes los agregados quelos cementantes.

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    Figura. !"uipo #icat

    La prueba con la que se inició la caracterización de los cementantes fue la prueba deconsistencia normal del cemento, para la realización de esta prueba nos basamos enla norma mexicana norma NMX-C-57-ONNCCE, ''INDUSTRIA DE LACONSTRUCCIÓN-CEMENTANTES HIDRUALICOS-DETERMINACIÓN DE LACONSISTENCIA NORMAL.

    La consistencia normal del cemento es la cantidad de agua necesaria para que lamezcla alcance una consistencia normal optima por medio del aparato vicat, es decirla cantidad de agua necesaria para que la aguja del aparato vicat penetre 10mm+-1mm en un tiempo de 30segundos en la pasta de cemento, después de haberseiniciado la prueba.

    El contenido de agua de la pasta estándar se expresa como un porcentaje por masade cemento seco, y el valor normal varía entre 26 y 33 por ciento.La determinación de la consistencia normal sirve como referencia para la realización

    de pruebas como: determinación de la resistencia a tensión, tiempos de fraguado,sanidad del cemento, expansión en autoclave y otras.

    La prueba de consistencia normal la realizamos basándonos en la norma NMX-C-057-2010. Primeramente pesamos 650g de cemento dejamos reposar el cemento y el aguadurante 30s, después se procedio a realizar el mezclado conforme lo marca la noma.

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    Después de haber realizado el mezclado se procedió a hacer una bola con la pasta decemento como lo indica la norma.

    Figura $. %rue&a de consistencia normal de cementos' después del me(clado de la pasta.

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    Después se llenó el molde y se enraso:

    Figura ). *lenado del molde del aparato #icat.

    Después se realizó a tomar la lectura del desplazamiento en 30s.

    Figura +. Medición de la consistencia normal de cementos.

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    Los resultados obtenidos en la prueba de consistencia normal para los diferentescementos fueron en un rango de 169ml a 190ml.

    4.1.2.2. Densidad o peso específico del cemento.

    Otra prueba que consideramos importante para continuar con la caracterización fue lade densidad del cemento o peso específico.

    Para realizar dicha prueba nos basamos en la norma mexicana NMX-C-152-ONNCCE,''INDUSTRIA DE LA CONSTRUCCIÓN-CEMENTANTES HIDRUALICOS-DETERMINACIÓN DE LA DENSIDAD.

    Para efectos de esta norma, se entiende por densidad de los cementantes hidráulicos,la relación de la masa del cementante en gramos, entre volumen en mililitros que

    desplaza al introducirse en un líquido, con el cual no se efectué reacción químicaalguna.

    Sabemos la densidad del cemento o peso específico del cemento es un factor decierta relevancia en el estudio de las propiedades del mismo, aunque cabe resaltarque la densidad no está relacionada con la calidad de este, pero es usado para elcálculo de peso y volúmenes de una mezcla de concreto, principalmente, por talmotivo es nuestro estudio es de vital importancia, ya que uno de los objetivos esrealizar diseños de concreto con consumos de cementos bajos, en esta parte tener el

    dato de la densidad más exacto posible nos permitirá cumplir o tener más control delcemento en dicho objetivo.

    El valor del peso específico en el cemento se encuentra normalmente entre lossiguientes valores 3.10 gr/cm3 y 3.15 gr/cm3. Es posible que éste valor se encuentreentre 2.80 gr/cm3 a 3.15 gr/cm3, en dicho caso se dice que el cemento es adicionado.

    Durante la prueba es necesario tener en cuenta la variable temperatura, mantener estaen un estado constante, es indispensable para evitar variaciones en los resultadosesperados, por tal motivo seguimos las indicaciones de la normativa mexicana antesmencionada, siempre controlando la temperatura.

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    Figura ,. -ontrol de la temperatura en la prue&a de densidad de cementos.

    Dentro de esta prueba, también es indispensable el procedimiento de inserción dematerial (cemento) dentro del frasco De Le Chatelier, donde su abertura es muyreducida para el paso de material.

    Figura . Reali(ación de la prue&a para determinar la densidad del cemento.

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    Si el cemento se pega en las paredes del frasco, lecturas mal reportadas pueden serobtenidas. Lo mismo pasa si la densidad del líquido base para la prueba (keroseno) nopermite un flujo bueno del material, como fue el caso nuestro, donde comparamos laprueba realizándola primeramente con aceite mineral y después con el keroseno comolo indica la norma.

    Mas sin embargo, a pesar de las comparaciones la densidad del cemento se pudomantener dentro del rango establecido anteriormente de entre 2.8 a 3.15 gr/cm3, sindiferencias notables, entre cada sustancia.

    Los resultados fueron:

    • 3.1578gr/cm3 para la muestra con keroseno.

    • 3.1456gr/cm3 para la muestra de aceite mineral.

    Como se puede observar, en base a los resultados, la densidad del cemento tiene unavariación muy pequeña en este caso, por lo tanto, la practicidad de redondear ladensidad del cemento a 3.15gr/cm3, puede seguir siendo utilizada a la hora de realizarlos diseños de mezcla, sin ninguna afectación importante.

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    Figura /. %rue&a comparati0a con diferentes soluciones' en la determinación de la densidad decementos. Aceite mineral' 1eroseno y petróleo.

    4.1.2.3. Finura del cementoOtra característica muy importante del cemento es su Finura, puesto que la hidratacióndel cemento comienza sobre la superficie de las partículas del cemento, el áreasuperficial del cemento constituye el material de hidratación. De este modo, la rapidezde hidratación del cemento depende de pende de la finura de las partículas delcemento; por lo tanto, para un desarrollo rápido de la resistencia se precisa un altogrado de finura, la resistencia a largo plazo no se ve afectada.

    Por otro lado, moler las partículas de cemento hasta obtener mayor finura representaun costo considerable; además cuanto más fino sea un cemento, se deteriora conmayor rapidez por la atmosfera.

    Un aumento de finura eleva la cantidad de yeso requerida para proporcionar un efectoretardarte adecuado, puesto que en cementos más finos existe más AluminatoTricálcico libre para la hidratación temprana. El contenido de agua de una pasta de

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    consistencia normal es mayor en un cemento fino, pero a la inversa, pero unincremento de finura en un cemento fino mejoraría levemente la trabajabilidad de unamezcla de concreto. Esta anomalía puede deberse, en parte, a que los resultados delas pruebas de consistencia normal de la pasta de cemento y de trabajabilidadestablecen propiedades diferentes de la pasta fresca; además el aire que seencuentra en forma accidental afecta la trabajabilidad de la pasta de cemento, y loscementos con diferentes finuras pueden distintas cantidades de aire.

    Como podemos observar la finura del cemento es una propiedad muy importante, porlo tanto su estudio de la misma se vuelve de vital importancia en el estudio deconcretos de alto comportamiento.

    Las maneras más conocidas para medir la finura del cemento es por medio del

    ensayo del turbidímetro de Wagner (ASTM C 115), el ensayo Blaine de permeabilidadal aire (ASTM C 204 o NMX-C-056– ONNCCE), o con la malla No.325 (ASTM C 430 oa NMX-C-049-ONNCCE). Aproximadamente del 85% al 95% de las partículas decemento son menores de 45 micras. Esto es para asegurar que el cemento nocontiene un exceso de granos grandes que, por causa de su área superficial por masaunitaria comparativamente pequeña, solo desempeñaría un papel secundario en losprocesos de hidratación y de desarrollo de resistencia.

    Sin embargo, las pruebas de tamizado no dan información sobre el tamaño de losgranos menores que pasaron por el tamiz de 45 µm, y estas partículas finas tienen elpapel más importante en la hidratación temprana.

    Por estas razones las normas usan una prueba para finura por medio de ladeterminación de la superficie específica del cemento, expresada como el real totalsuperficial en metros cuadrados por kilogramo.

    A un no se conoce el verdadero significado de lo que se considera una buena

    granulometría del cemento, ahora se cree que, para una superficie especifica dada decemento, el desarrollo de resistencia temprana es mejor si al menos 50 por ciento delas partículas se hallan entre 3 y 30 µm, correspondiente a menos partículas finas ygruesas. Se cree que una proporción a un mayor de partículas en variedad de 3 y 30µm, hasta el 97 por ciento, conduce a una resistencia temprana mejorada y también auna buena resistencia ultima de concreto.

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    4.1.3. Propiedades físicas de los agregados.

    Hasta este momento solo nos hemos enfocados en el cemento, y sus características,en la importancia de cada una de ellas, los efectos que tienen ya en las mezclas deconcreto, pero hemos dejado de lado algo primordial, desde nuestro punto de vista,son a los agregados del concreto, estamos hablando de la parte inerte de nuestroconcreto, la arena y la grava, ¿Porque los consideramos primordiales?, porque en losconcretos de alto comportamiento, los agregados tiene una gran influencia a diferenciade los concretos convencionales.

    Cabe mencionar que tres cuartas partes del volumen del concreto están ocupadas poragregado, no es de extrañar que la calidad de este sea de suma importancia. Losagregados no solo pueden limitar la resistencia del concreto, con agregados débilesno pueden constituir un concreto resistente, sino además sus propiedades afectan en

    gran medida tanto la durabilidad como el comportamiento estructural del concreto.

    Los agregados se consideraban un material inerte, que se repartía en toda la pasta decemento, más que nada por razones económicas. Sin embargo, es posible asumir unpunto de vista opuesto y pensar que los agregados son un material de construcciónunido a un todo cohesivo por medio de la pasta de cemento. De hecho los agregadosno son realmente inertes y sus propiedades físicas, térmicas y, a veces químicas,influyen en el comportamiento del concreto.

    Los agregados son más baratos que el cemento y, por lo tanto, es más económicoponer la mayor cantidad posible de aquellos y la menor de cemento. Pero la economíano es la única razón para utilizar agregados: estos proporcionan mayor estabilidadvolumétrica y más durabilidad que si se empleara solamente pasta de cemento.

    Las propiedades de los agregados necesarias para un diseño de concretoprincipalmente son su masa unitaria específica (Peso específico), su absorción ypesos volumétricos compacto o suelto dependiendo del método de diseño.

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    Figura 2. Agregados para la ela&oración de concreto.

    4.1.3.1. Determinación de la masa específica.

    Puesto que el agregado tanto permeable como impermeable, suele contener poros esnecesario definir el término peso específico (masa específica).

    Tomando como referencia a la norma mexicana NMX-164-ONNCCE Masa específicasaturada y superficialmente seca (Messs): Es la relación de masa-volumen,considerando la masa de las partículas saturadas de agua y superficialmente secas yel volumen de las partículas que incluyen los volúmenes de los poros que seencuentran dentro de las mismas. En bibliografías referentes al tema nos definen conel termino de peso específico absoluto se refiere al volumen del material solido que

    excluye todos los poros y se puede definir, como el resultado de esto, como la relaciónde la masa del sólido, referido a vacío, respecto de la masa de un volumen igual deagua destilada libre de gases, ambas tomadas a una temperatura dada. Así paraeliminar el efecto de poros impermeables totalmente encerrados, el material, elmaterial se tiene que pulverizar y la prueba es tanto laboriosa como sensitiva.

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    Figura 3. Agregados para ela&oración de concreto en el proceso de o&tención de 4umedades.

    Después de haber saturado cada material por un lapso de 24hrs, nos dispusimos allevar cada material a la condición de SSS (superficie saturada seca) para realizar laspruebas correspondientes de absorción y densidad.

    En cuanto a la densidad dela arena, se probó con los métodos de frasco de Chapman,y el picnómetro de frasco, haciendo una comparación para ver la fiabilidad de cadamétodo; mientras que por el lado del agregado grueso, nos referimos al método que seutiliza con el picnómetro de sifón, en orden de la practicidad del método.

    Densidades obtenidas:

    • Agregado grueso: 2.70 kg/dm3.• Agregado Fino 2.72 kg/dm3.

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    Figura 5. %icnómetro de Frasco y cono de A&ra4ams para la caracteri(ación del agregado f ino.

    Cuando hablamos de la densidad de los agregados, se mencionó la presencia en ellosde poros internos y de hecho, la caracterización de dichos poros son muy importantesen estudio de sus propiedades. La porosidad de los agregados, su permeabilidad y suabsorción influyen en las propiedades de los agregados tales como la adherenciaentre este y la pasta de cemento hidratada, La densidad aparente de los agregadosdepende también de la porosidad y, como consecuencia de esto, se ve afectado elrendimiento del concreto para determinada masa de agregado.

    Los poros del agregado presenta un rango muy amplio del tamaños; los más grandesson visibles con un microscopio e incluso a simple vista, pero hasta los poros máspequeños suelen ser mayores que los poros del gel de la pasta de cemento.

    4.1.3.2. Absorción.

    La absorción de agua de los agregados se determina midiendo el aumento en masade una muestra secada en horno, y sumergida después en agua 24 hrs (quitando elagua de la superficie). La relación que existe entre el aumento en masa con respecto ala masa de la muestra seca, se expresa en porcentaje, se le llama absorción.

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    Figura . 6ecado del material.

    Para las absorciones se procedió como lo indican las normas mexicanas referentes alas absorciones de cada uno de los agregados.

    Absorciones obtenidas:• Agregado grueso 2.2 por ciento.• Agregado Fino 2.2 por ciento.

    Debemos de mencionar que no hay un cambio representativo en cada agregado,debido a que los dos son de misma procedencia. Los agregados son de origenbasáltico; la grava es de basalto, mientras que la arena es basáltica también, producto

    del procedimiento de trituración de la misma piedra basáltica.

    Esto es lo que hace posible que se encuentre tanto una densidades parecidas como almismo tiempo absorciones, aunque se cree que en la determinación de la absorciónde la arena podría haber un error de exactitud, debido a que la materia fina en esteagregado es mayor que en la de grava, se podría pensar que se requiere más aguapara poder llevar a la arena a estado SSS.

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    4.1.3.3. Granulometría.

    En el concreto se consideran principalmente dos tipos de agregados grueso y fino, elgrueso es lo que conocemos como grava y el fino lo conocemos como la arena,cuando hablamos de análisis granulométrico es un nombre tanto exagerado se le da ala sencilla operación de separar una muestra de agregado en fracciones, en cada unade las cuales consta de partículas del mismo tamaño. En la práctica cada una fraccióncontiene partículas que se encuentran dentro de límites específicos, que son lasaberturas de los tamices normales de muestro.

    Figura $. 7ranulometr8a de agregados.

    Los resultados de un análisis granulométrico se puede entender mucho mejor si sepresentan gráficamente, por esta razón, se utilizan en gran medida las gráficasgranulométricas. En estas graficas es posible ver simultáneamente si la granulometría

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    de una muestra determinada se ajusta a las especificaciones o si es demasiadagruesa o demasiada fina o deficiencia de un tamaño de partícula.

    El módulo de finura lo podemos definir como la suma de los porcentajes acumulados,retenidos en las mallas (tamices) de la serie nominada: 100, 50, 30, 16, 8, 4 y hasta eltamaño máximo del tamiz usado. El valor del módulo de finura es tanto más altocuando más grueso es el agregado.

    El módulo de finura no se puede usar como una descripción de la granulometría de unagregado, pero es útil para medir variaciones ligeras en agregados de la mismafuente. El módulo de finura da un indicio del posible comportamiento de una mezcla deconcreto hecha con agregado de cierta granulometría, y hay muchas personas queapoyan el uso de módulo de finura para la evaluación de agregados y el diseño de

    mezclas.

    Hemos hablado de manera general que es el módulo de finura pero hasta el momentono se ha comentado la influencia que tiene en los concretos, es una característica delagregado fino, los módulos de finura recomendados por normas varían entre 2.70 a3.2 algunas hasta 3.5, la razón de estas recomendaciones es que arenas cuyo módulode finura es inferior a 2.70, normalmente se consideran demasiado finas y son unperjudicial para su aplicación, porque suelen requerir mayores consumos de pasta decemento, lo cual repercute adversamente en los cambios volumétricos y en el costodel concreto, En extremo opuesto las arenas con módulos de finura mayor de 3.50resultan demasiado gruesas y también se les juzga como inadecuadas por que tiendena producir mezclas de concreto ásperas, segregables y proclives al sangrado.Prueba de reactividad potencial de adiciones minerales. (Humo de Sílice, CenizaVolante y Escoria Granulada de Alto Horno).

    En este tema comencemos hablando de las puzolanas, siento un material latente, seusan siempre en conjunto con cemento portland. Los dos materiales se pueden entremoler o mezclar. Algunas veces se pueden mezclar combinar en la mezcladora deconcreto. Las posibilidades son así similares aquellas de escoria granulada de altohorno.

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    La puzolana es un material natural o artificial que contiene sílice en forma reactiva.Una definición más formal de la norma ASTM 618-94a describe la puzolana como unmaterial silíceo y aluminoso el cual, en sí mismo, posee poco o ningún valorcementante; pero, en forma finamente dividida y en presencia de humedad,reaccionaria químicamente con el hidróxido de calcio a temperaturas ordinarias paraformar compuestos que poseen propiedades cementantes. Es esencial este en unestado finamente dividido pues es solamente entonces cuando la sílice se puedecombinar con hidróxido de calcio en presencia de agua para formar los silicatos decalcio estables, los cuales tiene propiedades cementantes. La sílice es amorfa,porque la sílice cristalina tiene poca reactividad.

    La ceniza volante también conocida como ceniza del combustible pulverizado, es laceniza precipitada electrostáticamente o mecánicamente a partir de los gases de

    escape de las centrales de energía con combustibles de carbón; es la puzolanaartificial más común.

    Las partículas de ceniza volante son esféricas (lo cual es ventajoso desde el punto devista del requisito de agua) y tiene una finura muy alta:Las partículas en su inmensa parte, tiene un diámetro entre menos de 1µm y 100 µm yla superficie específica de la ceniza volante es usualmente entre 250 a 600m2/kg,usando el método de Blaine. La alta superficie especifica de la ceniza volante significaque el material esta fácilmente disponible para reaccionar con el hidróxido de calcio.La superficie específica de la ceniza volante no es fácil de determinar porque, en laprueba de permeabilidad al aire, las partículas esféricas se empacan máseficientemente que las partículas de cemento con forma irregular, así que laresistencia de la ceniza volante respecto al flujo de aire es mayor. Por otro lado, laspartículas de carbón poroso dentro de la ceniza dejan que el aire fluya a través deellas, lo que conduce a un flujo de aire engañosamente alto.

    Otra de las adiciones utilizadas en nuestro proyecto terminal es el humo de sílice, es

    un arribo reciente entre los materiales cementantes. Se presentó originalmente comouna puzolana. Sin embargo, su acción dentro del concreto no es solo aquella de unapuzolana muy reactiva, sino que es benéfica en otros aspectos. El humo de sílicetambién es mencionado como microsílice condensada. Es un producto secundario dela fabricación de silicio y de aleaciones de fierro y silicio del cuarzo de alta pureza ycarbón en un horno de arco eléctrico sumergido.

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    Figura ). 9umo de 6ilice.

    Ya mencionamos un poco de las características de estos materiales de manera

    independiente, ahora veremos la influencia que tiene cada uno de ellos en el concreto.

    La primera parte la enfocaremos en la influencia de la ceniza volante sobre laspropiedades del concreto en estado fresco. La influencia principal está en la demandade agua y en su trabajabilidad. Para una trabajabilidad constante, la reducción de lademanda de agua del concreto a causa de la ceniza volante es común de 5 al 15 porciento en comparación con una mezcla solamente con cemento portland que tiene elmismo contenido de material cementante; la reducción es más grande a la relaciónagua/cemento más altas.

    La reducción de la demanda de agua del concreto causada por la presencia deceniza volante se atribuye generalmente a su forma esférica, llamándose esto unefecto cojinete de bolas. Sin embargo también están comprendidos mecanismos ypueden bien ser dominantes. En especial, a consecuencia de cargas eléctricas, laspartículas más finas de ceniza volante llegan a ser adsorbidas sobre la superficie de

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    las partículas de cemento. Si hay suficientes partículas de ceniza volante para cubrirla superficie de las partículas de cemento, las cuales se llegan así a de flocular, lademanda de agua se reduce para una trabajabilidad dada. Una cantidad de cenizavolante que exceda la requerida para cubrir la superficie de las partículas de cementono confinaría beneficio adicional a la demanda de agua. La reducción de la demandade agua llega a ser más grande con un aumento del contenido de ceniza volante solohasta aproximadamente el 20 por ciento.

    Ahora desde el punto de vista de la durabilidad del concreto con ceniza volante, unaconsecuencia de la reacción lenta de la ceniza volante en el concreto es que,inicialmente, este tiene una permeabilidad más alta que el concreto con una relaciónagua cemento similar, pero que contiene solo cementos portland. Sin embargo, conel tiempo, el concreto con ceniza volante adquiere una permeabilidad muy baja.

    4.2. Morteros.

    4.2.1. Muestreo de especímenes.

    La calidad del concreto endurecido se verifica mediante pruebas de resistencia a lacompresión de cilindros elaborados, curados y probados de acuerdo con las normasNMX-C-160 y Nmx-C-083. En general las pruebas de resistencia de concreto a lacompresión, son efectuadas a los 28 días después de haber colado, pero las edadesde ensayo pueden ser diferentes dependiendo de los interesados, ya sea porque sebusca probar algún concreto ó característica especial del mismo o encontrar losvalores indicativos de la resistencia potencial del concreto a desarrollar en laestructura.

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    Figura +. !la&oración de muestras de mortero.

    Para todo concreto, en diferente obra, diferente tipo de curado y nivel de resistencia,etc., la normalización mexicana estipula que se deben de tomar al menos dosmuestras de concreto y de cada muestra elaborar y ensayar por lo menos doscilindros, para la obtención de la resistencia promedio esperada.

    Para el desarrollo del proyecto se tendrá en cuenta lo mencionado anteriormente, porlo tanto, se elaboraran cilindros en parejas por cada fecha de ensaye pensada, losespecímenes para determinar la resistencia a la compresión serán cilíndricos ycúbicos.

    En cuanto a los cilíndricos se había contemplado en primera instancia con 15 cm dediámetro por 30 cm de altura, pero por practicidad se eligió trabajar preferentementecon cilindros de 10 cm de diámetro por 20 cm de altura.

    Los especímenes cúbicos serán de 5 cm por lado, los cuales son los utilizados paralas pruebas de cementos; se tomó esta decisión debido a la limitación que tenemospor materiales, ya que no podemos gastar tanto en mezclas de mayor volumen, almismo tiempo, pensamos en reducir el área del elemento debido a las capacidades decarga esperadas que tendrán los concretos (arriba de los 100Mpa). Con esta técnica,

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    evitaremos posibles fallas a la prensa de compresión que utilizaremos para losensayes de resistencia.

    El principio es diseñar primero los morteros que formaran parte de los concretosfinales, llegando a una optimización de pasta mediante la realización de pruebas deaditivos y adiciones que serán añadidas al concreto.

    Figura ,. !la&oración de morteros para la prue&a de fluide(.

    Después de todo el trabajo en morteros y de haber obtenidos resultados óptimos, sedispondrá a llevar los resultados y conclusiones obtenidos de las pruebas previas enla aplicación de elaboración de mezclas de concreto.

    Para este momento de la investigación se espera ya estar muy cerca de lograr losobjetivos, aunque entraríamos en la etapa de pruebas al concreto fabricado con lascondiciones más optimas posibles, teniendo que esperar un poco más de tiempo porlos resultados finales, que son los que nos apoyaran en el veredicto final de saber si

    hemos alcanzado el objetivo antes propuesto.

    Para el desarrollo de este proyecto hemos pensado en muestrear especímenes condiferentes materiales:

    Escogimos 2 tipos de cemento, con la finalidad de hacer comparaciones en el procesode buscar que tan factible es, fabricar concretos de alto desempeño dependiendo de

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    los cementos y agregados. En este caso, usaremos los mismos agregados para lasmezclas, lo único que variara serán los cementos: uno será cemento Moctezuma 30Ry el otro cemento CEMEX CPC40.

    El 30 R de Moctezuma se escogió principalmente como el de consumo normal, ya quees el que más fácil podemos encontrar en una casa de materiales, por el otro lado, elCPC 40 de CEMEX lo tomamos como uno de carácter especial, debido a que este seusa solo en plantas de concreto premezclado, es casi imposible que lo encuentres enla casa de materiales de la esquina.

    Los muestreos quedaron como las siguientes tablas lo muestran, en primera instancianos dedicamos a crear especímenes de acuerdo a la norma NMX-C-061-ONNCCE-2010 para los morteros, siguiendo los pasos ahí marcados, teniendo en cuenta que el

    humo de sílice o la ceniza volante, cualquiera que sea el caso, entra dentro de ladosificación por medio de sustitución de cemento.

    Tablas para cemento Moctezuma con humo de sílice como adición:

    Tabla 2. Fluidez de Mortero

    Muestra CementoSilicaFume

    Aguaañadida

    Fluidez aditivo

    gr % ml mm mmTMSF 500 0 214.5 0M5SF 500 5 205 0.4

    M10SF 500 10 20 0.!M15SF 500 15 21".5 1.04M20SF # # # #

    Morteros $ FluidezMoctezuma

    2&5

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    Tabla 3. Fluidez de Mortero

    Tablas para cemento Cemex con humo de sílice como adición:

    Tabla 4. Fluidez de Mortero

    Muestra Cemento Fl' As(Agua

    añadidaFluidez aditivo

    gr % ml mm mmTMSF 500 0 214.5 0M5SF 500 5 214 0.24

    M10SF 500 10 215 0."2M15SF 500 15 21&.5 0."&M20SF 500 20 21) 0.50

    Morteros $ FluidezMoctezuma

    2&5

    Muestra CementoSilicaFume

    Aguaañadida

    Fluidez aditivo

    gr % ml mm mmTMSF 500 0 21" 0M5SF 500 5 214.5 0.2&

    M10SF 500 10 214.5 !0.4)M15SF 500 15 214.5 0.M20SF 500 20 20! 1.5

    2&5

    Morteros $ FluidezCeme*

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    Como observación podemos notar que en las tablas anteriores, también se anexan losdatos obtenidos de la prueba de fluidez y con esto el agua necesaria de mezcladoutilizada en la mezcla; cabe mencionar que, los valores de materiales presentados,son los que la norma NMX-C-061-ONNCCE-2010 marca en su contenido.

    Para las pruebas de fluidez, nos basamos en los métodos expedidos por la normativamexicana, con la intención de descubrir el agua requerida dependiendo del volumende pasta del concreto, con lo que nos llevaría a mejores prácticas de dosificación, aligual que reducir el tiempo para el diseño de mezclas.

    Figura . %rue&a de Fluide( en los morteros ela&orados con los distintos cementos.

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    42

    4.2.2. Resistencia a la compresión de morteros.

    La resistencia del concreto se puede medir a compresión, tracción, flexotracción,flexión y tracción directa. Pero primordialmente y de manera general el control delconcreto en cuanto a resistencia se habla, es por medio de ensayos a compresión, yaque es la condición en la que más se usa el concreto debido a su deficiencia anteesfuerzos de tensión.

    Para obtener buenos resultados en cuanto a la prueba de compresión de especímenesde concreto hay que evitar la variación en las condiciones de curado y muestreo, yaque si obtenemos bajas resistencias no podríamos determinar si este hecho pudieraser por mala calidad en la fabricación de especímenes, por lo cual es importante

    seguir los estándares de calidad, con el fin de obtener los resultados másrepresentativos.

    Hasta el momento hemos tenido algunos inconvenientes con las pruebas deresistencia en las muestras obtenidas, debido a tiempo y algunos percancessucedidos, como falta de material o la accesibilidad para poder realizar dichaspruebas, mas sin embargo, podemos mostrar las siguientes tablas, con las cualespodemos observar algunos resultados parciales.

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    Tabla 5 de resistencia para cemento Moctezuma:

    (

    1 552

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    Tabla 6 de resistencia para cemento Moctezuma

    1 14$($ =2 ($ = $4($ 1$32$($2 14$($ =5

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    Figura 17. Mortero con cemento Moctezuma y adición de micro sílice.

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    Figura 18. Mortero con cemento Moctezuma y sustitución de micro sílice.

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    Tabla 7 de resistencia para cemento CEMEX CPC 40:

    1 45=(6 =51

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    Figura 19. Mortero con cemento CEMEX y sustitución de micro sílice.

  • 8/19/2019 PT2 Avance Ver1 20 Agosto Final

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    4=

    4.3. Concretos.

    Con una idealización más optimizada, debido a los resultados de los morteros previos,

    se empezó el diseño de mezclas, que serían el principio de los concretos HPC que

    fabricaríamos.

    La principal idea propuesta, es tener un concreto con propiedades mecánicas

    elevadas, aunque con el paso del tiempo y después de leer bibliografías relacionadas

    al HPC, vimos que existen otros factores importantes, que afectan el desempeño de

    este tipo de concretos.

    La principal idea es elaborar un concreto HPC con la capacidad de poder ser colocado

    en obra y tener un manejo lo más parecido al concreto convencional, en cuanto a lastécnicas prácticas de fabricación, colocación, curado y ensaye.

    Debido a las altas resistencias esperadas, reducimos el área de contacto donde la

    prensa depositara la carga, además de que la falta de material para un proyecto más

    completo también fue factor para esta decisión.

    4.3.1. Muestreo de especímenes.Para medir la resistencia a la compresión, nos basamos en muestrear cubos de

    concreto de 5x5 cm, con la intención de tener más posibilidades de medir laresistencia a la compresión sin dañar la máquina para compresión.

    Puede sonar raro y poco usual que la resistencia de un concreto se mida con

    especímenes de este tipo, pero se sabe que una nueva normativa entrara en vigor con

    especificaciones para poder realizar este tipo de prácticas, por lo cual no estamos

    incumpliendo la normativa, al contrario estamos dentro de lo que será un nuevo

    cambio en la normatividad de concreto conforme a la resistencia de compresión en el

    concreto endurecido concierne.

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    5$

    Figura $5. Muestras c:&icas de concreto 9%-.

    Para el muestreo, los especímenes se crearon siguiendo las prácticas habituales de

    elaboración de especímenes, o sea que, se siguen los protocolos de: cuidar el

    concreto de corrientes de aire, sol, viento, etc. como en un concreto convencional.

    Por el lado del llenado, específicamente solo cambio en el número de capas

    necesitadas, ya que el proceso de compactación de los mismos, se siguió tal cual lo

    conocemos en México, al igual que el uso del mazo de goma para hacer desaparecer

    las oquedades de la varilla de compactación.

    La varilla tiene que ser de menor diámetro, en este caso 10mm, para poder

    compactarlos debidamente.

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    51

    4.3.2. Diseño de mezclas.

    El diseño de mezcla se comenzó tomando en cuenta los concretos que ya habíamos

    hecho con anterioridad. El proceso de las cuantificaciones de materiales, comenzó

    desde primero conocer los pesos volumétricos de nuestros agregados, para añadir

    estos datos, a los ya existentes (absorción y densidad) y comenzar con el proceso dediseño de mezclas, además también de revisar aquellos que a los cementos se

    referían.

    El diseño del HPC es totalmente diferente al de un concreto convencional, mas sin

    embargo están ligados. Cuando una persona comienza a diseñas mezclas de

    concreto, necesita tener conocimientos básicos de cuantificación, un poco de

    matemática y sobre todo una mente muy experimental.

    Cuando ya dominamos la dosificación de concretos convencionales, tal vez podemos

    comenzar a pensar, en un nuevo reto, hacer un HPC.

    Hay que tener en claro ciertas cosas:• Que es lo que en realidad queremos mejorar de un concreto convencional.• Cuál sería la utilidad de nuestro nuevo concreto, exactamente que elemento

    quieres construir.• Limitaciones en cuanto a materiales, tiempo y costo.

    • La capacitación: que tanto sabemos de un HPC y que os falta conocer.• Entender que cada concreto es una nueva dosificación, inclusive aunque sean

    repetibilidades de la anterior, son totalmente diferentes.

    Estas son solo algunas cosas que debemos de tener en cuenta para el diseño de una

    mezcla de concreto HPC, debido a que este tipo de concretos necesitan un cuidado

    más especial en cuanto a colocación, muestreo, curado e inclusive ensaye de

    muestras.

    Con respecto al ensaye, se comenta esto porque al principio de las pruebas de

    compresión principalmente, es muy probable que la primera vez que se someta un

    espécimen hecho de HPC a la prensa, te llevaras sorpresas, podemos mencionar por

    ejemplo, la dificultad para controlar la velocidad de carga en ciertos puntos, o el

    percibir como la máquina de compresión se esfuerza más para tratar de romper el

    espécimen después de que se entra a un rango de entre 50 y 70 por ciento de carga

  • 8/19/2019 PT2 Avance Ver1 20 Agosto Final

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    52

    que puede soportar el cilindro, ya que por lo regular este tipo de espécimen es el

    utilizado en México.

    Esta fue la principal razón por la que se optó por encontrar una manera de poder

    ensayar probetas con altas resistencias sin perjudicar tanto nuestra salud física

    (debido a súbitos estallidos de las muestras que están siendo probadas), ni la

    integridad de los equipos para ensaye.

    Un punto importante es que posiblemente los datos que vienen en la hoja de

    dosificación no coincidan con la realidad, refiriéndonos exclusivamente al

    revenimiento, por ejemplo, debido a que por practicidad se dosifica esperando cierto

    revenimiento, mas sin embargo cuando se añade el aditivo fluidificador, o reductor de

    agua, (ya sea el caso), el revenimiento pasa a ser una extensibilidad medible de

    diferente manera, o en un exceso termina siendo un desastre debido a la segregaciónexcesiva.

    Después de cada mezcla realizada, se procedió a enriquecer mas el método de

    dosificación, haciendo las correcciones y ajustes necesarios, que arrojaron las

    pruebas.

    A continuación presentamos las dosificaciones preliminares utilizadas en el proyecto,

    para después llegar a las definitivas, las cuales se presentan señalando el rango

    utilizado de cada material en volumen para cada mezcla de prueba.

    Tabla 8 de Volúmenes de material dentro de las dosificaciones de los diseños de

    mezclas usados.

    Materiales Volumen

    dm"

    Cemento 1&0.0 a 1)0.0

    Grava 225.0 a 2 5.0Arena "00.0 a 400.0

    Agua 150.0 a 240.0

    Aire 24.0 a "5.0

    Humo de Sílice 10.0 a 15.0

    Fluidificante 4.0 a 5.2

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    53

    Con unos consumos de cemento variando entre 400 y 500 kg/m3, como se muestra

    con la tabla anterior, se probaron las primeras mezclas HPC.

    4.3.3. Fabricación de concretos.

    Para la fabricación de mezclas, primeramente se utilizó una revolvedora de un saco

    (40 litros), pero debido a problemas técnicos, las siguientes mezclas fueron hechas en

    una mezcladora.

    Figura $ . !la&oración de concreto 9%-. !l concreto en estado fresco aun en la me(cladora..

    Cada mezcla estuvo basada prácticamente en la dosificación proporcionada, si había

    correcciones estas se anotaban en una bitácora de campo, para después corregir lo

    que se tenga que corregir.

    La consistencia de las mezclas como se puede observar en la fotografía tienen buenaspecto, no presentaban sangrado, ni segregación, inclusive a pesar de que las

    extensibilidades de los concretos se manejaron siempre de 60cm ± 2cm.

    El nivel de calidad de los concretos se considera bueno, ya que si comparamos

    nuestro trabajo con una industria, no manejamos protocolos de seguimiento de la

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    54

    calidad, para siempre garantizar los mejores concretos por lo que a nivel académico

    las mezclas resultaron en buenas condiciones.

    Figura $$. -onsistencia de un concreto 9%-.

    La manera de mezclado fue convencional, como cuando se mezcla un concreto

    convencional.Los agregados gruesos fueron los primeros en cargarse a la mezcladora, seguidos por

    los agregados finos dejándose mezclar ambos materiales durante tres minutos, con la

    finalidad de homogenizarlos lo mejor posible, tomando esta decisión en base a la

    observación previa de los materiales dentro de la mezcladora.

    Después de este proceso, el material cementante (cemento + humo de sílice) fueron

    añadidos a la mezcladora junto con los agregados colocados previamente, para

    empezar un proceso de homogenización nuevamente, durante 3 minutos.

    Y posteriormente se procedió a añadir el agua exclusivamente marcada en el diseño,

    a los materiales ya homogenizados dentro de la mezcladora, para comenzar a ver la

    consistencia que obtendremos.

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    En el momento que se termine de añadir el agua de diseño, y haber dejado mezclar

    alrededor de otros tres minutos, el aditivo fluidificante calculado en la dosificación se

    vierte dentro de la mezcla, y esperamos a ver su reacción.

    Por lo regular con aditivos fludificantes el tiempo de mezclado se extiende hasta que

    obtienes la consistencia o extensibilidad deseada, para proceder a realizar la

    caracterización del concreto en estado fresco con las respectivas pruebas, o solo

    aquellas que son primordiales para el investigador.

    Figura $). %rue&as en el concreto fresco.

    Después de haber obtenido las pruebas deseadas nos dispusimos a muestrear los

    especímenes, a utilizar para las pruebas en estado endurecido basándonos en la

    norma NMX-C-159-ONNCCE-2004 para la elaboración de especímenes en el

    laboratorio.

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    56

    Figura $+. !la&oración de espec8menes de concreto 9%-.

    4.3.4. Pruebas de resistencia en concretos.

    El procedimiento a seguir fue el que se describe en la norma NMX-C-083-ONNCCE-

    2010 que se refiere a la prueba de compresión en especímenes de concreto

    endurecido.

    El procedimiento marcado en la normativa mexicana está muy enfocado a los cilindros

    de concreto, debido a que en México el uso del espécimen cubico en este tipo deensayes no es común, más sin embargo, con las pruebas realizadas en este proyecto,

    pudimos darnos cuenta que el uso de cubos también pueden generar resultados

    significativos sin la necesidad de gastar en mucho material. Claro está, que esta

    situación está a discusión aun tiende a ser inconclusa, debido a que muchos

    ingenieros, profesionistas, arquitectos, etc., envueltos en la industria de la

    construcción, están abiertos a nuevas ideas, aunque los resultados puedan mostrar

    otra perspectiva.

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    5<

    Figura $,. %rue&a de compresión en un cu&o de concreto 9%-.

    A continuación se presentan las tablas de resultados obtenidos en los ensayes de

    compresión, en los distintos diseños de mezclas que se utilizaron, al mismo tiempo

    presentamos gráficas explicativas que muestran la incidencia de la adición mineral que

    usamos en cada concreto.

    Cabe mencionar que se utilizaron cubos de 5x5 con la intensión de evitar daños a la

    máquina de prueba, además de la limitación por el material para las mezclas

    considerando que le tamaño nominal del agregado cumple con las especificaciones

    necesarias para el muestreo en cubos de estas dimensiones.

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    5

    Figura $ . Muestras de concreto endurecido 9%-' recién remo0idas del molde.

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    Tablas 9 a la 15. Resistencias de concretos, con los diferentes diseños de mezcla.

    Los esfuerzos se obtuvieron exclusivamente con la resistencia a compresión obtenida a los 28 días, debido a que para nosotsignificativa, los demás resultados se anexaron solo para dar una idea de la evolución en la ganancia de resistencia de cada conc

    Tabla 9. Resistencias de la mezcla M01.

    Adicion deSilica Fume ,s ecimen. Carga $! dias Carga $14 dias Carga $2) dias ,s-uerzo.

    % numero g g g /g

    1 1)41&.) 2140 .5" 2"021 20.)42 1 0 .2 22202.)2 2")!4 54. &" 1 1 2 22"10.! 2" 0 5 .&1 1!&14.4 204!&.!4 2201) ))0.!22 1!)2&.4 20!2".1 222)" ) 1."2" 20!0".2 240&!.4! 25)! 10"5.1&1 1)"44.) 21"25.)" 22 "1 1!.242 20)15.2 241 !.&! 2&01 1040.!&" 202&1.& 2"554.11 25"2! 101".0)1 15"12 1!)00.2 1 140 !&5.&2 1 1)4.) 22"02."" 2" )1 5 .24" 12)0!.2 14)))."! 1&00 &40."&

    10

    15

    20

    5

    Ta la de resistencias $M01

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    Tabla 10. Resistencias de la mezcla M02.

    Adicion deSilica Fume ,s ecimen. Carga $! dias Carga $14 dias Carga $2) dias ,s-uerzo.

    % numero g g g /g

    1 1 00&.4 220 4. 4 2"!5) 50."22 1!4"&.) 202!0.2) 21! & )!1.)4" 1 ))5.& 2"11!.01 24)5! 4.2)1 1)20".2 211&1.22 22!54 10.1&

    2 1))20 21)!).25 2"525 41" 1) ".& 220)0.0& 2"!42 4 .&1 1)0)1.& 2101 .)& 22&02 04.02 22144 25!42.4 2!&)0 110!.2" 1))24 21))2. 2"5"0 41.21 1))"5.2 21) 5. 2 2"544 41.!&2 1 &4".2 22)"5.22 24554 )2.1&" 1))5".& 21 1!."1 2"5&! 42.&)

    Ta la de resistencias $M02

    10

    15

    20

    5

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    Tabla 11. Resistencias de la mezcla M03.

    Adicion deSilica Fume ,s ecimen. Carga $! dias Carga $14 dias Carga $2) dias ,s-uerzo

    % numero g g g /g

    1 1)4 &.) 21502.5" 2"121 24.)4

    2 1 00".2 220 1.22 2"!54 50.1

    " 1 0)) 221) .) 2")&0 54.4

    1 1)224 211)5.4 22!)0 11.2

    2 1))!".& 21 40.5& 2"5 2 4".&" 1 &) .& 22)) .1& 24&12 )

    1 1)2 &.) 212!0.0" 22)!1 14.)4

    2 20)0) 241) ." 2&010 1040.

    " 205!).4 2" 22." 25!2" 102). 2

    1 1!!12 205 0.2 22140 ))5.&

    2 1)")4.) 21"!2."" 22 )1 1 .24

    " 1!&)0 2055" 22100 ))4

    Ta la de resistencias $M0"

    10

    15

    20

    5

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    Tabla 12. Resistencias de la mezcla M04.

    Adicion deSilica Fume ,s ecimen. Carga $! dias Carga $14 dias Carga $2) dia

    % numero g g g /g

    1 1))1&.) 21)!4.5" 2"521 42 1 0 .2 22202.)2 2")!4" 1)" &.) 21")&.2) 22 &

    1 1)0 4.4 210"4.!4 22&1)2 1)"54.4 21""&. 22 4"" 1 ) .& 2"2"!. 1 24 )!1 1!&24.) 204)).)" 220"1 ))12 20))0 242!" 2&100 1" 1 &) 2"212.) 24 &01 1)15).4 2110 .14 22& )

    2 1)40&.4 21" !.44 2"00)" 1)12".2 210&).22 22&54

    5

    Ta la de resistencias $M04

    15

    20

    10

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    Tabla13. Resistencias de la mezcla M05.

    Adicion deSilica Fume ,s ecimen. Carga $! dias Carga $14 dias Carga $2) dias ,s-uerzo.

    % numero g g g /g

    1 1))40 21 01.5 2"550 42

    2 1 201.& 22"21.)& 24002 &0.

    " 1 1&).) 222)".!" 2" &1 5).44

    1 1 12) 222"&." 2" 10 5&2 1)5!!.& 215 &.4& 2"222 2).))

    " 1)!)).) 21)41. ) 2"4)& " .44

    1 1)40!.2 21" )."! 2"00 20."&

    2 2120 .& 24&5&.1& 2&512 10

    " 20&&).) 2402!.4) 25)"& 10"".44

    1 1)12".2 210&).22 22&54 0&.

    2 1)502.4 2150 .04 2"12) 25.12

    " 1 1)).) 22"0&. ) 2" )& 5 .44

    15

    20

    Ta la de resistencias $M05

    5

    10

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    Tabla14. Resistencias de la mezcla M06.

    Adicion deSilica Fume ,s ecimen. Carga $! dias Carga $14 dias Carga $2) dias ,s-uerzo.

    % numero g g g /g cm

    1 1) &) 22050." 2"!10 4).4

    2 1)!"0.4 21!!4.0 2"41" "&.52

    " 1))00.) 21)55. " 2"501 40.04

    1 1)!)4 21)"&.4 2"4)0 " .22 1 0!&.) 221!&.!) 2")4& 5".)4

    " 1!)! .2 20!)4.5! 22"4 ) ". &

    1 1 1 5.2 22"14.42 2" 4 5 .!&

    2 2024!.2 2"5"!."! 25"0 1012."&

    " 1 2!).4 22411.14 240 ) &". 2

    1 1 1)).) 22"0&. ) 2" )& 5 .44

    2 1 201.& 22"21.)& 24002 &0.0)

    " 1 1)&.4 22"04.1 2" )" 5 ."2

    20

    10

    Ta la de resistencias $M0&

    15

    5

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    Tabla15. Resistencias de la mezcla M07.

    Adicion deSilica Fume ,s ecimen. Carga $! dias Carga $14 dias Carga $2) dias ,s-uerzo.

    % numero g g g /g

    1 1)52&.4 215"&. 4 2"15) 2&."2 1 100 2220".!5 2")!5 55

    " 1 1 &.) 22"1&.2) 2" & 5 .)

    1 1)"05.& 212)0.2& 22))2 15.2)2 1! 1&.) 20)2).2) 22" & ) 5.)4

    " 1)42".2 2141&. ! 2"02 21.1&

    1 1)"!1.2 21"5&.52 22 &4 1).5&2 1 2&".2 22" ".4! 240! &".1&" 1 1 4.4 22"1".4 2" " 5 .!2

    1 1)"!&.) 21"&".0" 22 !1 1).)42 1)" 4.4 21")".4 22 " 1 .!2

    " 1 20&.4 22"2!.44 2400) &0."2

    Ta la de resistencias $M0!

    5

    10

    20

    15

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    A continuación las tablas mostradas, se expresan solamente en esfuerzo, mostrando la tendencia que siguen los concretos

    añade el humo de sílice.

    Tabla 16. Resistencias de la mezcla M01.

    Adicion deSilica Fume 6iseño ! 14 2)

    Mezcla /g cm2 /g cm2 /g cm2

    &"0.!2 !"".21 !)).401

    1

    !4).5 )!0.2" "5.!"

    ! 2.2 21.0" 0."&

    1

    1

    Ta la de resistencias $M01

    5%

    10%

    15%

    20%

    !5&.11 )!). ! 45.1"

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    Figura 27. Resistencias de la mezcla M01.

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    Tabla 17. Resistencias de la mezcla M02.

    Adicion deSilica Fume 6iseño ! 14 2)

    Mezcla /g cm2 /g cm2 /g cm2

    2

    2

    2

    15 )4

    !&4 )) 5&

    10%

    15%

    20%

    2 !51 )!" "

    !4! )&) "4

    !)!

    Ta la de resistencias $M02

    5%

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    70/93

    Figura 28. Resistencias de la mezcla M02.

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    Tabla 18. Resistencias de la mezcla M03.

    Adicion deSilica Fume 6iseño ! 14 2)

    Mezcla /g cm2 /g cm2 /g

    "

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    " !1! )"4 )

    " !55 )!! 4

    Ta la de resistencias $M0"

    5%

    10%

    15%

    20%

    !5! ))0 4

    ! & 25

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    Figura 29. Resistencias de la mezcla M03.

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    Tabla19. Resistencias de la mezcla M04.

    Adicion deSilica Fume 6iseño ! 14 2)

    Mezcla /g cm2 /g cm2 /g cm2

    4

    4

    4 !2 )4) 11

    4 !51 )!" "

    Ta la de resistencias $M04

    5%

    10%

    15%

    20%

    !5" )!5 41

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    Figura 30. Resistencias de la mezcla M04.

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    Tabla 20. Resistencias de la mezcla M05.

    Adicion deSilica Fume 6iseño ! 14 2)

    Mezcla /g cm2 /g cm2 /g cm2

    5

    5

    5 !44 )&5 "0

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    Ta la de resistencias $M05

    5%

    10%

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    20%

    !5" )!& 42

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    Figura 31. Resistencias de la mezcla M05.

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    Tabla 21. Resistencias de la mezcla M06.

    Adicion deSilica Fume 6iseño ! 14 2)

    Mezcla /g cm2 /g cm2 /g cm2

    &

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    Figura 32. Resistencias de la mezcla M06.

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    Tabla 22. Resistencias de la mezcla M07.

    Adicion de

    Silica Fume 6iseño ! 14Mezcla /g cm2 /g cm2 /g

    !4& )&)

    !

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    Figura 33. Resistencias de la mezcla M07.

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    $

    4.3.5. Desgaste.

    Los pisos, pavimentos y estructuras hidráulicas están sujetos al desgaste; por tanto,

    en estas aplicaciones el concreto debe tener una resistencia elevada a la abrasión.

    Los resultados de pruebas indican que la resistencia a la abrasión o desgaste estáestrechamente relacionada con la resistencia la compresión del concreto. Un concreto

    de alta resistencia a compresión tiene mayor resistencia a la abrasión que un concreto

    de resistencia a compresión baja. Como la resistencia a la compresión depende de la

    relación Agua – Cemento baja, así como un curado adecuado son necesarios para

    obtener una buena resistencia al desgaste. El tipo de agregado y el acabado de la

    superficie o el tratamiento utilizado también tienen fuerte influencia en la resistencia al

    desgaste.

    Un agregado duro es más resistente a la abrasión que un agregado blando yesponjoso, y una superficie que ha sido tratada con llana de metal resistente más el

    desgaste que una que no lo ha sido. Se pueden conducir ensayes de resistencia a la

    abrasión rotando balines de acero, ruedas de afilar o discos a presión sobre la

    superficie (ASTM 779). Se dispone también de otros tipos de ensayes de resistencia a

    la abrasión (ASTM C418 y C944).

    Las especificaciones para el diseño de pisos industriales, pavimentos, canales,

    vertedores de presas, no solo deben tener en cuenta la resistencia a compresión, sino

    también los requisitos de funcionalidad. Se ha de reconocer que muy frecuentemente

    existe bastante imprecisión en la identificación de los diversos factores que intervienen

    en la durabilidad, pero es indudable aceptar que la resistencia a la abrasión, es la

    variable que más influye en la vida útil en este tipo de obras. Por otra parte es normal

    encontrarnos, con que el mecanismo de desgaste es influenciado por otros fenómenos

    físicos y químicos, como el ambiente bajo el cual opera, la corrosión del acero,

    congelamiento-descongelamiento y la reacción álcali-agregado. Dado que es difícil

    evaluar la resistencia del concreto a la abrasión, se ha considerado que ninguno de los

    procedimientos de prueba actuales es útil para tomar en cuenta todas las condicionesque intervienen en el fenómeno.

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    Por tal motivo, en este estudio solo se propone evaluar el desgaste del concreto con

    agregado expuesto, así como la relación que guarda con el índice de resistencia a

    compresión del concreto hidráulico. Se hace hincapié de que no se pretende valorar la

    calidad física de los agregados, la técnica de colocación