8/16/2019 Trabajo de Tecno Final
1/38
Escuela Profesional de Ingeniera Civil | FICSA - UNPRG
DISEÑO DE MEZCLAS DE CONCRETO - INFORME 01 TECNOLOGIA DEL CONCRETO
1
UNIVERSID D N CION L PEDRO
RUIZ G LLO
FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL, SISTEMAS Y
ARQUITECTURAESCUEL PROFESION L DE INGENIERI CIVIL
DOCENTE: ING. CARLOS MONDRAGON CASTAÑEDA
TEMA:
Informe Preliminar De Pilote
LAMBAYEQUE, ABRIL DEL 2014
GRUPO Nº. 04
Nº. ALUMNO EMAIL FIRMA
1 Bazán Bustamante Irwin
2 Carlos Elera José Luis
3 Capuñay Lluen Erick Gianmarco
4 Chapoñán Pantaleón José Raúl
5 Chilcon Montalvo Cristian
6 Coronel Carranza Whitman
7 Vásquez Rimachi Oscar
TECNOLOGIA DEL CONCRETO
INFORME Nº01
8/16/2019 Trabajo de Tecno Final
2/38
Escuela Profesional de Ingeniera Civil | FICSA - UNPRG
DISEÑO DE MEZCLAS DE CONCRETO - INFORME 01 TECNOLOGIA DEL CONCRETO
2
Contenido
I. INTRODUCCIÓN ................................................................................................................... 3
II. OBJETIVOS ............................................................................................................................ 4
III.
ANTECEDENTES
............................................................................................................... 5
3.1. UBICACIÓN DE LA OBRA ............................................................................................. 5
3.2. UBICACIÓN DE LA CANTERA ...................................................................................... 6IV. INFORMACIÓN DISPONIBLE ........................................................................................... 8
4.1. GENERALIDADES ......................................................................................................... 84.1.1. Descripción General ............................................................................................ 84.1.2. Detalles de la Cimentación ................................................................................ 15
V. DESCRIPCIÓN DE LAS CONDICIONES DE USO Y MEDIO AMBIENTE DE LA ESTRUCTURA
15
5.1. DESCRIPCIÓN MEDIOAMBIENTAL .......................................................................... 155.1.1. Clima ................................................................................................................... 155.1.2. Vientos ................................................................................................................ 165.1.3. Temperatura ...................................................................................................... 17
5.1.4. Humedad del aire ............................................................................................... 175.1.5. Peligros sísmicos, Tsunami y Ondas Expansivas de Explosiones ................. 175.2. CARACTERÍSTICAS DEL SUELO ................................................................................ 185.3. CONSTITUCIÓN QUÍMICA DEL AGUA Y SUS MOVIMIENTOS ................................. 185.4. ATAQUES QUIMICOS AL CONCRETO ...................................................................... 195.5. ATAQUES QUIMICOS AL ACERO .............................................................................. 195.6. ATAQUES BIOLOGICOS ............................................................................................. 225.7.
SUMERSIÓN ................................................................................................................ 225.8. COLOCACIÓN DEL CONCRETO ................................................................................. 22
5.8.1. Dosificación del concreto ..................................... ¡Error! Marcador no definido. 5.8.2. Equipamiento del TREMIE ................................... ¡Error! Marcador no definido.
5.8.3. Colocación del concreto con un tubo (TREMIE) ¡Error! Marcador no definido. VI.
CONCLUSIONES
.............................................................................................................. 23
VII.
PLAN DE ACTUACIÓN
.................................................................................................... 24
7.1. SELECCIÓN DE MATERIALES ...................................... ¡Error! Marcador no definido. 7.1.1. Cemento................................................................. ¡Error! Marcador no definido. 7.1.2. Agregados .............................................................. ¡Error! Marcador no definido. 7.1.2.1. Agregado fino ........................................................ ¡Error! Marcador no definido. 7.1.2.2. Agregado grueso ................................................... ¡Error! Marcador no definido. 7.1.2.3. Almacenamiento de agregados ............................ ¡Error! Marcador no definido. 7.1.2.4. Ensayo para agregados......................................... ¡Error! Marcador no definido. 7.1.3. Agua ....................................................................... ¡Error! Marcador no definido.
7.1.4. Aditivos.................................................................. ¡Error! Marcador no definido. VIII. ANEXOS ........................................................................................................................... 36
IX.
BIBLIOGRAFIA
.................................................................................................................... 38
8/16/2019 Trabajo de Tecno Final
3/38
Escuela Profesional de Ingeniera Civil | FICSA - UNPRG
DISEÑO DE MEZCLAS DE CONCRETO - INFORME 01 TECNOLOGIA DEL CONCRETO
3
I. INTRODUCCIÓN
Uno de los elementos más utilizados en las obras civiles, es el concreto. Este sepresenta en una gran variedad, dependiendo de los requerimientos de laestructura en proyección. El diseño de mezcla se realiza de acuerdo al tipo deobra a ejecutar, ya sean edificios, obras viales, obras hidráulicas, etc.; tambiénse debe tener en cuenta los diferentes aspectos naturales como temperatura,velocidad del viento, humedad relativa, y otros aspectos también de importancia.
Dentro de esta variedad se encuentra el concreto sumergido, el cual secaracteriza por ser utilizado para estructuras que deben estar en continuocontacto con el agua. Para cumplir con este requisito, es que este tipo de concretodebe contar con características especiales en sus constituyentes, como los son eltipo de agregado, el agua de amasado, el cemento y aditivos.
Pero no sólo se tiene que tomar en cuenta los tipos de agregados y suscaracterísticas, sino que también es necesario saber para qué elementoestructural se va a diseñar, para tener en cuenta a que factores va a estarexpuesto dicho concreto y tomar las precauciones pertinentes, logrando así undesenvolvimiento adecuado del concreto.
De acuerdo a los factores de exposición del concreto para la construcción dePilotes en Pimentel, podemos mencionar un ambiente de clima de temperaturastempladas (no severo), pero se encuentran en contacto con un medio salino(debido a que es en el mar), y no sólo eso sino que existen diversos organismosvivos los cuales contribuyen con la corrosión y la posible colisión del concreto
8/16/2019 Trabajo de Tecno Final
4/38
Escuela Profesional de Ingeniera Civil | FICSA - UNPRG
DISEÑO DE MEZCLAS DE CONCRETO - INFORME 01 TECNOLOGIA DEL CONCRETO
4
II. OBJETIVOS
1) Conocer las condiciones medioambientales donde se propone ejecutar el
hincado de los pilotes: temperatura, precipitación, sulfatos, cloruros, fuerza
del agua, sismicidad.
2) Identificar las propiedades específicas del concreto en estado fresco yendurecido para la fabricación de la estructura y su adecuado
comportamiento en el medio para el cual será diseñada.
3) Determinar que material de cantera es el adecuado para construir y alcanzar
las especificaciones necesarias del concreto.
4) Encontrar el tipo de cemento adecuado de acuerdo a las condiciones
medioambientales de Pimentel.
5) Determinar si es necesario el uso de aditivos en la elaboración del concreto,
para su óptimo funcionamiento.
6) Determinar que ensayos son necesarios para determinar las propiedades
que sean requeridas.
7) Lograr que el concreto obtenga las propiedades específicas requeridas para
el tipo de obra que se fabricara.
8) Conocer los pasos de dosificación del diseño de mezcla para obtener un
concreto buena calidad y económico.
8/16/2019 Trabajo de Tecno Final
5/38
Escuela Profesional de Ingeniera Civil | FICSA - UNPRG
DISEÑO DE MEZCLAS DE CONCRETO - INFORME 01 TECNOLOGIA DEL CONCRETO
5
III. ANTECEDENTES
3.1. UBICACIÓN DE LA OBRA:
La obra se ubicara en el distrito de Pimentel de la provincia de Chiclayo
del departamento de Lambayeque, en el cual se utilizaran pilotesprefabricados para la construcción de un nuevo muelle el mismo que
estará ubicado a 100m del actual muelle de Pimentel.
Fig.01: Ubicación del proyecto
Pimentel está ubicado a 12 km al oeste de Chiclayo, perteneciente a la
provincia de Chiclayo, Departamento de Lambayeque, situado cerca dela rivera del mar Pacífico, se halla en la siguiente posición astronómicalas 6° 50' 25'' de latitud sur y a 82° 14' 4'' de longitud Oeste delmeridiano del País, se encuentra a 4 metros de altura sobre el nivel delmar. Los límites son:
Por el Norte: Distritos de San José y Chiclayo.
Por el Sur : Distrito de Santa Rosa Por el Este: Distrito de la Victoria y Monsefú.
Por el Oeste: Océano Pacifico.
Fig. 02: Ubicación del distrito de Pimentel.
8/16/2019 Trabajo de Tecno Final
6/38
Escuela Profesional de Ingeniera Civil | FICSA - UNPRG
DISEÑO DE MEZCLAS DE CONCRETO - INFORME 01 TECNOLOGIA DEL CONCRETO
6
3.2. UBICACIÓN DE LA CANTERA:
En la zona de Lambayeque las canteras disponibles a utilizar para la
construcción de los pilotes prefabricados para el proyecto del muelle en
el distrito de Pimentel, son:
• Batangrande (Ferreñafe)
• Tres Tomas (Ferreñafe)
• Racarrumi (Picci y Ferreñafe)
• La Pluma (Pítipo)
• Racarrumi (Picsi)
• La Victoria (Pátapo)
• Chongoyape (Chongoyape)
• La Puntilla (Chongoyape)
• La Cría (Chongoyape)
El grupo optó por conseguir el agregado fino de la cantera La Victoria,debido a que en experiencia pasada en el curso de tecnología de los
materiales el agregado tuvo una granulometría aceptable para el uso
general en la construcción.
Cantera Pátapo La victoria
De dicha cantera se extrajo el agregado fino que se utilizara para el
diseño de mezcla del concreto que se usará.
La Cantera se encuentra ubicado en la carretera Chongoyape Km. 4 enel sector Pampa La Victoria o Pampa de Burros, nombres originales que
se encuentran dentro del patrimonio de la comunidad de campesinos de
la provincia de Ferreñafe a una distancia de 30 Km. de Chiclayo y a 3
Km. del distrito de Pátapo.
El precio de dicho agregado actualmente es de un sol por balde.
8/16/2019 Trabajo de Tecno Final
7/38
Escuela Profesional de Ingeniera Civil | FICSA - UNPRG
DISEÑO DE MEZCLAS DE CONCRETO - INFORME 01 TECNOLOGIA DEL CONCRETO
7
En lo que respecto al agregado grueso hemos decidido traer de la cantera
Tres Tomas debido a las referencias obtenidas, y combinar este agregado con
piedra chancada para así obtener un agregado óptimo para la construcción
del pilote.
Cantera 3 Tomas:
Es una de las canteras más importantes que posee Lambayeque,
ubicada en el cauce del rio loco de Ferreñafe en lo que se refiere a
materiales de áridos y agregados para la construcción.
De esta cantera se extrajo el agregado grueso, para poder realizar
nuestro diseño de concreto.
8/16/2019 Trabajo de Tecno Final
8/38
Escuela Profesional de Ingeniera Civil | FICSA - UNPRG
DISEÑO DE MEZCLAS DE CONCRETO - INFORME 01 TECNOLOGIA DEL CONCRETO
8
IV. INFORMACIÓN DISPONIBLE
4.1. GENERALIDADES:
4.1.1. Descripción General:
PILOTES
Es un elemento constructivo utilizado para cimentación de obras, que permite
trasladar las cargas hasta un estrato resistente del suelo, cuando este se
encuentre a una profundidad tal que hace inviable, técnica o económicamente,
una cimentación más convencional mediantes zapas o losas.
Casos en donde se utilizan pilotes:
Cuando las cargas transmitidas por el edificio no se pueden distribuiradecuadamente en una cimentación superficial excediendo la capacidadportante del suelo.
Puede darse que los estratos inmediatos a los cimientos produzcan
asentamientos imprevistos y que el suelo resistente esté a ciertaprofundidad; es el caso de edificios que apoyan en terrenos de baja calidad.
Cuando el terreno está sometido a grandes variaciones de temperatura por
hinchamientos y retracciones producidos con arcillas expansivas.
Cuando la edificación está situada sobre agua o con la capa freática muycerca del nivel de suelo.
Cuando los cimientos están sometidos a esfuerzos de tracción.
Aquí tenemos varios casos:
En estructura expuestos a fuertes vientos.
En construcciones que requieren de elementos que trabajen a la tracción, como estructuras de cables, o cualquier estructura anclada en el suelo.
http://www.construmatica.com/construpedia/Cimentaciones_Superficialeshttp://www.construmatica.com/construpedia/Cimentaciones_Superficialeshttp://www.construmatica.com/construpedia/Asientohttp://www.construmatica.com/construpedia/Asientohttp://www.construmatica.com/construpedia/Terrenohttp://www.construmatica.com/construpedia/Terrenohttp://www.construmatica.com/construpedia/Terrenohttp://www.construmatica.com/construpedia/Terrenohttp://www.construmatica.com/construpedia/Terrenohttp://www.construmatica.com/construpedia/Arcillahttp://www.construmatica.com/construpedia/Arcillahttp://www.construmatica.com/construpedia/Capa_Fre%C3%A1ticahttp://www.construmatica.com/construpedia/Capa_Fre%C3%A1ticahttp://www.construmatica.com/construpedia/Tracci%C3%B3nhttp://www.construmatica.com/construpedia/Tracci%C3%B3nhttp://www.construmatica.com/construpedia/Tracci%C3%B3nhttp://www.construmatica.com/construpedia/Tracci%C3%B3nhttp://www.construmatica.com/construpedia/Tracci%C3%B3nhttp://www.construmatica.com/construpedia/Capa_Fre%C3%A1ticahttp://www.construmatica.com/construpedia/Arcillahttp://www.construmatica.com/construpedia/Terrenohttp://www.construmatica.com/construpedia/Terrenohttp://www.construmatica.com/construpedia/Asientohttp://www.construmatica.com/construpedia/Cimentaciones_Superficiales
8/16/2019 Trabajo de Tecno Final
9/38
Escuela Profesional de Ingeniera Civil | FICSA - UNPRG
DISEÑO DE MEZCLAS DE CONCRETO - INFORME 01 TECNOLOGIA DEL CONCRETO
9
Cuando se necesita resistir cargas inclinadas; como en los muros de
contención de los muelles. Cuando se deben recalzar cimientos existentes.
En la cimentación por pilotaje deben observarse los siguientes factores de
incidencia:
1. El rozamiento y adherencia entre suelo y cuerpo del pilote.
2. La resistencia por punta, en caso de transmitir compresiones, para absorberesfuerzos de tracción puede ensancharse la parte inferior del pilote, para quetrabaje el suelo superior.
3. La combinación de ambos.
Para hincar el pilote siempre se busca el apoyo sobre una capa resistente quesoporte las cargas transmitidas. Frecuentemente la capa firme está a muchaprofundidad, entonces el rozamiento lateral puede ser de importancia según elcaso.
Con un terreno mediocre en superficie y fuertes cargas, el rozamiento lateral serámenos importante cuanto más débiles sean las capas del terreno atravesadas;por ello conviene emplear este sistema.
Forma que trabaja el pilote:
Por la forma en que trabaja el pilotaje, se le clasifica en:
Cimentación Rígida de Primer Orden:El pilote trabaja por punta, clavado a
gran profundidad.
Las puntas de los pilotes se clavan
en terreno firme; de manera que se
confía en el apoyo en ese estrato, aún si
hubiere una pequeña descarga por
rozamiento del fuste al atravesarestratos menos resistentes. Lo cual
denota que las fuerzas de sustentación
actúan sobre la punta del pilote, y en
menor medida mediante el rozamiento
de la superficie lateral del pilote.
Es el mejor apoyo y el más seguro,
porque el pilote se apoya en un terreno
de gran resistencia.
http://www.construmatica.com/construpedia/Muros_de_Contenci%C3%B3n_(cimentaci%C3%B3n)http://www.construmatica.com/construpedia/Muros_de_Contenci%C3%B3n_(cimentaci%C3%B3n)http://www.construmatica.com/construpedia/Recalcehttp://www.construmatica.com/construpedia/Recalcehttp://www.construmatica.com/construpedia/Adherenciahttp://www.construmatica.com/construpedia/Adherenciahttp://www.construmatica.com/construpedia/Adherenciahttp://www.construmatica.com/construpedia/Terrenohttp://www.construmatica.com/construpedia/Terrenohttp://www.construmatica.com/construpedia/Terrenohttp://www.construmatica.com/construpedia/Terrenohttp://www.construmatica.com/construpedia/Estratohttp://www.construmatica.com/construpedia/Fustehttp://www.construmatica.com/construpedia/Fustehttp://www.construmatica.com/construpedia/Estratohttp://www.construmatica.com/construpedia/Terrenohttp://www.construmatica.com/construpedia/Terrenohttp://www.construmatica.com/construpedia/Adherenciahttp://www.construmatica.com/construpedia/Recalcehttp://www.construmatica.com/construpedia/Muros_de_Contenci%C3%B3n_(cimentaci%C3%B3n)http://www.construmatica.com/construpedia/Muros_de_Contenci%C3%B3n_(cimentaci%C3%B3n)
8/16/2019 Trabajo de Tecno Final
10/38
Escuela Profesional de Ingeniera Civil | FICSA - UNPRG
DISEÑO DE MEZCLAS DE CONCRETO - INFORME 01 TECNOLOGIA DEL CONCRETO
10
Cimentación Rígida de Segundo Orden:
Cuando el pilote se encuentra con
un estrato resistente pero de poco
espesor y otros inferiores menos
firmes.
En este caso se debe profundizar
hasta encontrar terreno firme de
mayor espesor. El pilote transmite
su carga al terreno por punta, pero
también descarga gran parte de los
esfuerzos de las capas de terreno
que ha atravesado por rozamiento
lateral. Si la punta del pilote
perfora la primera capa firme,
puede sufrir asentamientos
diferenciales considerables. Como
en los de primer orden, las fuerzas
de sustentación actúan sobre la
planta del pilote y por rozamiento
con las caras laterales del mismo.
Cimentación Flotante:
Cuando el terreno donde se
construye posee el estrato a
gran profundidad; en este caso
los pilotes están sumergidos en
una capa blanda y no apoyan en
*ningún estrato de terreno
firme, por lo que la carga que
transmite al terreno lo haceúnicamente por efecto de
rozamiento del fuste del pilote.
Se calcula la longitud del pilote
en función de su resistencia. En
forma empírica sabemos que los
pilotes cuya longitud es menor
que la anchura de obra, no
pueden soportar su carga.
http://www.construmatica.com/construpedia/Asiento_Diferencialhttp://www.construmatica.com/construpedia/Asiento_Diferencialhttp://www.construmatica.com/construpedia/Asiento_Diferencialhttp://www.construmatica.com/construpedia/Asiento_Diferencial
8/16/2019 Trabajo de Tecno Final
11/38
Escuela Profesional de Ingeniera Civil | FICSA - UNPRG
DISEÑO DE MEZCLAS DE CONCRETO - INFORME 01 TECNOLOGIA DEL CONCRETO
11
SEGÚN EL SISTEMA CONSTRUCTIVO:
LOS PILOTES PREFABRICADOS: Pertenecen a la categoría de CimentacionesProfundas, también se los conoce por el nombre de Pilotes Pre-moldeados; puedenestar construidos con hormigón armado ordinario o con hormigón pretensado.
Los pilotes de hormigón armado convencional se utilizan para trabajar a lacompresión; los de hormigón pretensado funcionan bien a la tracción, y sirvenpara tablestacas y cuando deben quedar sumergidos bajo agua.
Estos pilotes se clavan en el terreno por medio de golpes que efectúa un martineteo con una pala metálica equipada para hincada del pilote.
Su sección suele ser cuadrada y sus dimensiones normalmente son de 30 cm. x30 cm. ó 45 cm. x 45 cm.
También se construyen con secciones hexagonales en casos especiales.
Están compuestos por dos armaduras: una longitudinal con 4 diámetros de 25mm. y otra transversal compuesta por estribos de varilla de sección 8 mm. Comomínimo.
La cabeza del pilote se refuerza uniendo los cercos con una separación de 5 cm.en una longitud que oscila en 1 m.
La punta va reforzada con una pieza metálica especial para permitir la hinca.
PILOTES IN SITU:
Los Pilotes vaciados in situ son un tipo de pilotesejecutados en obra, tal como su nombre lo indica, en el sitio, en el lugar.
http://www.construmatica.com/construpedia/Cimentaciones_Profundashttp://www.construmatica.com/construpedia/Cimentaciones_Profundashttp://www.construmatica.com/construpedia/Hormig%C3%B3n_Armadohttp://www.construmatica.com/construpedia/Hormig%C3%B3n_Pretensadohttp://www.construmatica.com/construpedia/Piloteshttp://www.construmatica.com/construpedia/Tracci%C3%B3nhttp://www.construmatica.com/construpedia/Tablestacahttp://www.construmatica.com/construpedia/Estribohttp://www.construmatica.com/construpedia/Estribohttp://www.construmatica.com/construpedia/Tablestacahttp://www.construmatica.com/construpedia/Tracci%C3%B3nhttp://www.construmatica.com/construpedia/Piloteshttp://www.construmatica.com/construpedia/Hormig%C3%B3n_Pretensadohttp://www.construmatica.com/construpedia/Hormig%C3%B3n_Armadohttp://www.construmatica.com/construpedia/Cimentaciones_Profundashttp://www.construmatica.com/construpedia/Cimentaciones_Profundas
8/16/2019 Trabajo de Tecno Final
12/38
Escuela Profesional de Ingeniera Civil | FICSA - UNPRG
DISEÑO DE MEZCLAS DE CONCRETO - INFORME 01 TECNOLOGIA DEL CONCRETO
12
La denominación se aplica cuando el método constructivo consiste en realizar
una perforación en el suelo a la cual se le colocará un armado en su interior y
posteriormente se rellenará con concreto.
En ocasiones, el material en el que se está cimentando, es un suelo friccionante
(como son arenas, materiales gruesos y limos, los cuales pueden ser consideradoscomo materiales friccionantes ya que al poseer una estructura cohesiva tan frágil,
cualquier movimiento como el que produce la broca al perforar, hace que se
rompa dicha cohesión y el material trabaje como un suelo friccionantes), es por
ello que se presentan desmoronamientos en el interior de las paredes de la
perforación; a este fenómeno se le denomina "caídos", es por ello que se recurre a
diversos métodos para evitar que se presente.
Uno de los principales métodos de evitar "caídos", consiste en vaciar "lodo
bentonítico" en el interior de la perforación, y al vaciar posteriormente el concreto
dentro, el lodo saldrá por diferencia de densidades. Otro método menos empleado,
es el uso de "camisas" o "ademes" de acero recuperables, los cuales no son más
que secciones metálicas que se introducen en la excavación y evitan que el
material de las paredes caiga.
DESCRIPCIÓN DEL
CONCRETO:
DEFINICIÓN:
Aquel concreto cuyas característicasreológicas están controladas medianteaditivos que incrementan la plasticidad
sobre los límites convencionales, sin producir exudación, segregación, ni alterarla relación agua-cemento, contenido de aire y fraguado inicial.
PROPIEDADES GENERALES:
Rango de plasticidad de 6” a 12”.
Mezclas cohesivas sin segregación.
Mantenimiento del SLUMP por mayor tiempo.
Control efectivo de la temperatura.
PILOTAJE IN SITU COLOCACIÓN DE
ESTRUCTURA
PILOTES IN SITU PARA SUELO CON
NAPA FREATICA
8/16/2019 Trabajo de Tecno Final
13/38
Escuela Profesional de Ingeniera Civil | FICSA - UNPRG
DISEÑO DE MEZCLAS DE CONCRETO - INFORME 01 TECNOLOGIA DEL CONCRETO
13
Control efectivo de la temperatura.
Impermeabilidad mejorada. Características resistentes incrementadas.
Reducción de contracción por secado y flujo plástico; logrando una menorfisuración.
LOS ADITIVOS CON QUE SE OBTIENEN LOS CONCRETOS
REOPLÁSTICOS SON:
Plastificantes de rango medio Superplastificantes de 3cera y 4ta generación
Son modificadores de viscosidad.
VENTAJAS DE LOS CONCRETOS REOPLÁSTICOS:
Vaciados hasta de 5m de altura sin segregación.
Reducción de tiempos de vaciado. Menor mano de obra en la colocación y compactación.
Acabamos superficiales mejorados.
Facilidad de bombeo en distancia y altura. Mayor desarrollo y confiabilidad en las características resistentes.
USOS PRINCIPALES:
Estructuras de dimensiones reducida o con mucha concentración de acero
de refuerzo.
Procesos constructivos en que se requiera velocidad de vaciado ytrabajabilidad mejorada.
Concretos de alta resistencia.
Concretos de resistencia acelerada. Concretos de alto desempeño.
Innovaciones tecnológicas en los sistemas constructivos.
USOS RECOMENDADOS:
Vigas de concreto reforzado y pretensado
8/16/2019 Trabajo de Tecno Final
14/38
Escuela Profesional de Ingeniera Civil | FICSA - UNPRG
DISEÑO DE MEZCLAS DE CONCRETO - INFORME 01 TECNOLOGIA DEL CONCRETO
14
Losas y pilotes de cimentación
Tanques de almacenamiento. Plantas purificadoras
Estructuras submarinas Muros de diafragma
Muelles, malecones Estructuras altamente reforzadas
Bóvedas de banco Canales de irrigación
Esclusas y túneles en estructuras hidroeléctricas Pistas y caminos en aeropuertos
Con todos los cementos y aditivos inclusores de aire aprobados según lasespecificaciones de la ASTM, AASHTO.
RHEOBUILD 716: aditivo reductor de agua de alto rango para producir concretoreoplástico.
DESCRIPCIÓN:
Es un aditivo líquido reductor de agua, listo para usarse y constituido porpolímeros sintéticos especialmente diseñados para impartir cualidadesreoplásticas al concreto. No contiene cloruros.
Un concreto reoplástico se define como un concreto fluido con un asentamientode por lo menos 200 mm, que fluye fácilmente, y que al mismo tiempo no producesegregación y con la misma proporción agua-cemento a la del concreto sin aditivoy sin asentamiento (25 mm).
VENTAJAS:
Concreto con alta fluidez por períodos prolongados
Fácil de bombear
Fraguado ligeramente retardado y mayor tiempo para manejar la mezcla Mejora considerablemente las propiedades del concreto recién colocado y
fraguado Alta confiabilidad
Concreto con resistencia final alta
Concreto más impermeable y durable
CARACTERÍSTICAS DE DESEMPEÑO:
RHEOBUILD 716 asegura que el concreto reoplástico se pueda seguir trabajandopor aproximadamente 1 a 2 horas a 20ºC (68ºC).
La duración precisa para poder trabajar la mezcla no solo depende de latemperatura, sino también del tipo de cemento, la proporción agua/ cemento, elcontenido de aire, la naturaleza de los agregados y del método de transporte. Esaltamente recomendable que el concreto se cure adecuadamente especialmente
en climas calientes y secos.
8/16/2019 Trabajo de Tecno Final
15/38
Escuela Profesional de Ingeniera Civil | FICSA - UNPRG
DISEÑO DE MEZCLAS DE CONCRETO - INFORME 01 TECNOLOGIA DEL CONCRETO
15
FRAGUADO Y VELOCIDAD DE ADQUISICIÓN DE RESISTENCIA:
El tiempo de fraguado del concreto depende de la composición física y química delos ingredientes básicos del concreto, la temperatura del concreto y lascondiciones ambientales. Deben hacerse mezclas de prueba con los materiales de
la obra para determinar la dosificación óptima requerida para el tiempo defraguado especificado y un requerimiento de resistencia determinado.
4.1.2. DETALLES DE LA CIMENTACIÓN
V. DESCRIPCIÓN DE LAS CONDICIONES DE USO Y MEDIO AMBIENTE DE LA
ESTRUCTURA
5.1. DESCRIPCIÓN MEDIOAMBIENTAL:
5.1.1. CLIMA:
8/16/2019 Trabajo de Tecno Final
16/38
Escuela Profesional de Ingeniera Civil | FICSA - UNPRG
DISEÑO DE MEZCLAS DE CONCRETO - INFORME 01 TECNOLOGIA DEL CONCRETO
16
De acuerdo a ello, la zona dondese ubicará nuestra construccióny su área de influencia tantodirecta como indirecta,pertenecen al clima de tipo: Semi
Cálido muy seco (desértico oárido subtropical).
Este tipo de clima comprendegran parte de la región costeradel País, abarcando desde Piurahasta Tacna y desde el litoral delPacífico hasta el nivelaproximado de 2000 m.s.n.m.,influenciado permanentementepor la brisa marina de la
corriente de Humboldt.
5.1.2. VIENTOS:
Según los datos de las estaciones meteorológicas de la Vertiente del
Pacífico, los vientos que predominan son los que soplan del Oeste y Sur
- Oeste con velocidades medias anuales, de 2.1 a 2.2 m/s
5.1.3. MAREAS:
Hoy miércoles, 2 de abril de 2014, amaneció en Eten (Chiclayo) a las6:22 am y la puesta de sol fue a las 6:24 pm. La luna salió por el este
(74º) a las 8:49 am y se puso por el oeste (287º) a las 8:57 pm.
Hoy comenzamos el día con un coeficiente de mareas de 88, un valor
alto y por tanto la amplitud de la marea y las corrientes también serán
altas. A mediodía el valor del coeficiente de mareas desciende hasta 81
para acabar el día con un coeficiente de mareas de 75. Las alturas de
las mareas de hoy son 1,5 m, 0,3 m y 1,2 m. Podemos comparar estos
8/16/2019 Trabajo de Tecno Final
17/38
Escuela Profesional de Ingeniera Civil | FICSA - UNPRG
DISEÑO DE MEZCLAS DE CONCRETO - INFORME 01 TECNOLOGIA DEL CONCRETO
17
niveles con la pleamar máxima registrada en las tablas de mareas de
Eten (Chiclayo) que es de 1,6 m y la altura mínima 0,1 m.
5.1.4. TEMPERATURA:
La temperatura en verano fluctúa entre 25.59 ºC (Dic.) y 28.27º C
(Feb.), siendo la temperatura máxima anual de 28.27 ºC; la
temperatura mínima anual de 15.37ºC, en el mes de Setiembre. Y con
una temperatura media anual de 21ºC. Presenta una Humedad
Relativa promedio anual de 80%.
5.1.5. HUMEDAD DEL AIRE:
El promedio de la humedad relativa anual del aire en las estaciones
meteorológicas de la Vertiente del Pacifico varía entre 70 % y 75 %.
Las fluctuaciones mensuales de la humedad relativa durante un año es
pequeña, no pasa de un 10 %, en cambio, la diferencia entre la humedad
diurna y nocturna es notable. La humedad máxima nocturna en la
Vertiente del Pacífico varía de 85% a 95 % y la mínima diurna, de 45 a
55%.
5.1.6. PELIGROS SÍSMICOS TSUNAMI Y ONDAS EXPANSIVAS DE
EXPLOSIONES:
En el diseño de fuerzas sísmicas que golpean una estructura sumergida
debe considerarse, la aceleración de la masa de agua que golpea; el
concreto es particularmente efectivo para resistir fuerzas sísmicas ytsunamis a causa, de la masa y homogeneidad del concreto.
8/16/2019 Trabajo de Tecno Final
18/38
Escuela Profesional de Ingeniera Civil | FICSA - UNPRG
DISEÑO DE MEZCLAS DE CONCRETO - INFORME 01 TECNOLOGIA DEL CONCRETO
18
Si se analiza el caso de las ondas producidas por las explosiones
submarinas, el concreto es especialmente resistente, debido a su
resistencia a la compresión, bajo módulo de elasticidad, gran masa y
gran espesor. En el caso de que la estructura presente grietas o
pequeñas cavernas, las ondas viajarían por el interior aumentando su
efecto.
Para el diseño de estructuras que resistan las ondas producidas por
explosiones, se debe tener especial cuidado en que éstas no presenten
ángulos entrantes y/o perforaciones.
En el caso de que se deba proteger una estructura contra el efecto de
una explosión, se puede crear una cortina de burbujas enfrente de la
misma, por medio de una manguera perforada conectada a un
compresor.
5.2. CARACTERÍSTICAS DEL SUELO:
Corresponde a las Arenas con finos, Arenas con Limos y Arenas
Arcillosas. El porcentaje de finos que pasa la Malla No. 200 es mayor al
12 %, y el porcentaje de material granular que pasa la malla Nro. 4 es
mayor al 50 %. Debido a la presencia de finos, tiene mayor capacidad
de soportar las cargas que las arenas puras. La capacidad portantevaría entre 0.70 a 0.90 kg/cm2. Alto contenido de sales.
5.3. CONSTITUCIÓN QUÍMICA DEL AGUA Y SUS MOVIMIENTOS:
Los constituyentes primarios del agua marina son los iones del cloro,
sodio, magnesio, calcio y potasio y su mayor función la cumplen como
un muy buen electrolito entre metales disímiles y entre concentraciones
de sal y el acero. Como el pH del agua marina, es alrededor de 8, y la
corrosión de la armadura ocurre con un pH por debajo de 11, la
alcalinidad debe ser suplida por el cemento.
MOVIMIENTO DEL AGUA:
El movimiento de las olas o corrientes tienen numerosos efectos sobre el
concreto durante la puesta en obra y después del fraguado.
Los movimientos del agua transportan: arena, grava y hielo que son
causantes de abrasión.
8/16/2019 Trabajo de Tecno Final
19/38
Escuela Profesional de Ingeniera Civil | FICSA - UNPRG
DISEÑO DE MEZCLAS DE CONCRETO - INFORME 01 TECNOLOGIA DEL CONCRETO
19
5.4. ATAQUES QUIMICOS AL CONCRETO:
A) GASES DISUELTOS Y ATRAPADOS EN EL CEMENTO:
Los gases disueltos de importancia en el concreto son anhídrido carbónico
(CO2), oxígeno (O2), vapor de agua y aire. Estos gases sumados a losdisueltos en el agua son un contribuyente a la erosión del concreto por
cavitación, que ocurre en zonas de azota viento.
B) MECANISMOS DE ATAQUE DE LOS SULFATOS AL CONCRETO:
El ión SO3 proveniente de las reacciones de los sulfatos, principalmente
de los de calcio, sodio y magnesio, pueden actuar sobre la cal libre que
contiene el cemento y sobre la cal hidratada, que se pone en libertad
durante el fraguado.
EL SULFATO DE CALCIO.-Reacciona con el
hidro-aluminato de calcio del cemento Pórtland
endurecido produciéndose sulfa-aluminato básico
de calcio.
Esta sal tiene la forma de cristales que crecen
lenta y progresivamente, actuando en el interior
de la masa a modo de cuñas y desarrollando por
tanto esfuerzos que tienen a dislocar el concreto.
EL SULFATO DE SODIO.- también puede
reaccionar con el hidrato cálcico produciéndose
yeso (Ca. SO4.2H2O) que tiene un volumen algo más que el doble de los
sólidos iniciales.
El sulfato de sodio y el de potasio no atacan en forma apreciable a los
silicatos hidratados del cemento endurecido.
EL SULFATO DE MAGNESIO.-
Ataca a los silicatos hidratados delcemento endurecido formando yeso, hidróxido de magnesio casi
insoluble y gel de sílice; también el sulfato de magnesio ataca a los
cristales de sulfa-aluminato básico de cal, producida en una primera
fase del ataque, formando yeso.
El ataque del sulfato de magnesio es potencialmente más extenso que
los sulfatos de sodio y potasio.
5.5. ATAQUES QUIMICOS AL ACERO:
8/16/2019 Trabajo de Tecno Final
20/38
Escuela Profesional de Ingeniera Civil | FICSA - UNPRG
DISEÑO DE MEZCLAS DE CONCRETO - INFORME 01 TECNOLOGIA DEL CONCRETO
20
Cuando un elemento de concreto armado es sometido al agua de mar
durante la alta marea, el oleaje o simplemente su rocío, reune todos los
factores de corrosión del acero anteriormente enumerados.
En efecto el agua de mar contiene un peso variable de sales en disolución
de acuerdo con los lugares. En mar abierto el contenido es de
aproximadamente 33 gr/m3 que se reparte aproximadamente de la
siguiente manera:
Cloruro de sodio 76.50%
Cloruro de potasio 2.00 %
Cloruro de magnesio 10.20%
Cloruro de calcio 4.00%
La densidad del agua varía de 1.02 a 1.03 ton/m3 según los lugares. En
un ambiente marino si el concreto se halla figurado o es de baja
permeabilidad, o por último, si el recubrimiento del refuerzo es
insuficiente, se generan con facilidad celdas electroquímicas de corrosióndel acero.
En efecto, los factores de corrosión penetran hasta el acero y lo activan
al destruir su película protectora. Como entonos los puntos el proceso no
es de igual intensidad, se establecen diferentes potenciales n los
electrólitos, que al estar unidos por un conducto metálico como es de
esfuerzo, permiten la circulación e corriente eléctrica con iones de fierro
en el ánodo. Cuando en concretos, una zona es constantemente mojada y
rociada y otra no, en una se produce mayor evaporación que en la otra,
presentándose naturalmente mayor concentración de sales. El cemento Pórtland resistente a los sulfatos (tipo V) que posea 10% de
C3A, deja cuatro veces más cloro en solución que el cemento Pórtland
normal (tipo I) que posea 9% de C3A, Esto explica por qué el cemento tipo
I ofrece mayor protección a la corrosión que el cemento tipo V en un medio
con alto contenido de cloruros.
8/16/2019 Trabajo de Tecno Final
21/38
Escuela Profesional de Ingeniera Civil | FICSA - UNPRG
DISEÑO DE MEZCLAS DE CONCRETO - INFORME 01 TECNOLOGIA DEL CONCRETO
21
CUALIDADES REQUERIDAS DEL CONCRETO COMO PROTECCIÓN DEL
ACERO:
A pesar de estar presente los componentes de una ceda de corrosión, ésta no entraen actividad mientras no se produzca alguna destrucción de la películaprotectora.
Por, tanto el principio básico de protección del acero embebido en concreto,consiste en mantener estable la película protectora. Un buen concreto protectordebe retardar el máximo el ingreso de los factores de corrosión, agua, bióxido decarbono, ión cloro, oxígeno, etc. Para el cual debe poseer la más bajapermeabilidad posible, que consigue:
Adoptar una relación agua cemento baja; para relaciones mayores a 0.5 lapermeabilidad incrementa rápidamente.
Realiza una buena compactación del concreto fresco al vaciarlo. La buena
compactación disminuye la presencia de vacíos que facilitan el proceso decorrosión.
Efectuar un buen curado.
El concreto con relación agua-cemento, alto y pobre curado. Su permeabilidades mayor y los factores de corrosión: oxígeno, bióxido de carbono y el ión cloro,se difunden rápidamente hacia la zona de corrosión, por ser los poroscapilares mayores en números y diámetro, los productos de la corrosión sedifunden rápidamente al tener que reconocer caminos más cortos y una zonade protección menor.
8/16/2019 Trabajo de Tecno Final
22/38
Escuela Profesional de Ingeniera Civil | FICSA - UNPRG
DISEÑO DE MEZCLAS DE CONCRETO - INFORME 01 TECNOLOGIA DEL CONCRETO
22
El concreto por una mala compactación tiene vacíos, algunos de los cuales
están adjuntos al acero. Los productos de la corrosión se vierten directamenteen el vacío, no se forma zona de protección y por tanto no existe medio parafrenar la velocidad del proceso.
5.6. ATAQUES BIOLOGICOS:
La actividad biológica es otro factor de deterioro del concreto debido a susinteracciones con el material. La presencia de organismos y microrganismosde origen vegetal o animal sobre las estructuras, no solamente puede afectarel confort ambiental y la estética de las construcciones, sino también puedeproducir una gran variedad de daños y defectos de carácter físico, mecánico,químico o biológico.
ORGANISMOS MARINOS:
Dentro de la gran gama de organismos marinos, se pueden destacar como losmás perjudiciales a los grupos de organismos sésiles y el fouling (suciedad).Este último se adhiere a las paredes de las estructuras flotantes, aumentadosu espesor, y por ende el peso de las mismas. Además el incremento de lasdimensiones (secciones, ancho, etc.), conduce a una mayor resistencia aloleaje y agua en movimiento.En el caso de los organismos sésiles, como picorocos, piures, cholgas, etc., elefecto es parecido al del fouling, pero más dañino, ya que el tamaño de losorganismos es mayor, provocando aumento de secciones en pilares de hastaun 30%. Además si se toma en cuenta que los organismos crecen en formairregular, éstos contribuyen a las turbulencias creadas por el movimiento delas aguas marinas.Otro efecto contrario que ocasionan los organismos marinos, es eldesprendimiento de material que se produce al retirarlos mecánicamente.Este desprendimiento de material puede contribuir a la corrosión de lasarmaduras y por ende a al debilitamiento de la estructura.La vegetación cercana a una estructura de concreto puede retener agua sobrela superficie del concreto conduciendo a la saturación del material y por lotanto causando daños físicos por acción de ciclos de humedecimiento, secado,congelación o descongelación del agua por otra parte puede causar dañosmecánicos por la penetración de raíces de plantas arbustos y árboles
generando fisuración del concreto.
5.7. SISTEMA DE COLOCACIÓN DEL CONCRETO:
El vaciado del concreto para cada pilote deberá ser continuo desde el inicio hasta su
terminación; debiendo iniciarse en la cabeza del pilote y continuar hacia la punta. El
concreto deberá ser vibrado, con procedimientos adecuados que no produzcan segregación
de los agregados ni desplacen el acero de refuerzo o las formaletas. Al terminar la
fabricación de cada pilote, se deberán marcar cerca de la cabeza el número de
identificación, la fecha de fabricación, en su caso, la de pretensado, su longitud y los puntos
de izada. Cualquier uso de acelerantes requerirá la autorización previa del Interventor.
8/16/2019 Trabajo de Tecno Final
23/38
Escuela Profesional de Ingeniera Civil | FICSA - UNPRG
DISEÑO DE MEZCLAS DE CONCRETO - INFORME 01 TECNOLOGIA DEL CONCRETO
23
En la fabricación de pilotes se tendrá en cuenta que éstos deberán ser capaces de soportar
las operaciones de transporte, manejo e hinca de forma que no se produzcan roturas ni
fisuras mayores de quince centésimas de milímetro (0,15 mm). No deberán tener una
flecha, producida por peso propio, mayor de tres milésimas partes (0,003) de su longitud,
ni pandeos locales superiores a un centímetro por metro (1 cm/m) de longitud de éste.
Solamente se autorizará la colocación del concreto, cuando el Interventor haya
comprobado la exactitud en las dimensiones de las formaletas y la correcta colocación del
acero de refuerzo, con un recubrimiento mínimo según los planos del proyecto, pero no
menor a cinco centímetros (5 cm).
Si la sección del pilote es poligonal se dispondrá, como mínimo, una (1) varilla de armadura
longitudinal en cada vértice. Si la sección es circular se repartirán uniformemente en el
perímetro, con un mínimo de seis (6). En cualquier caso serán de una sola pieza. Si es
necesario empalmar varillas en la armadura longitudinal, no podrá coincidir más de un
traslapo en la misma sección transversal del pilote. En los pilotes de hormigón armado, sinpretensar, la armadura longitudinal tendrá una cuantía respecto al área de la sección
transversal del pilote no menor del uno con veinticinco por ciento (1,25%) y el diámetro de
las varillas no será menor de doce milímetros (12 mm). La armadura transversal tendrá una
cuantía no menor del cero con dos por ciento (0,2%), respecto al volumen del pilote, en
toda su longitud, y su diámetro no será menor de seis milímetros (6 mm). En punta y cabeza,
y en una longitud no menor de tres (3) veces el diámetro de la circunferencia que
circunscribe a la sección transversal del pilote, se duplicará dicha cuantía.
La punta del pilote, en una longitud mínima de treinta centímetros (30 cm), será protegida
con una punta de acero estructural, la cual estará soldada a las armaduras longitudinales y
suplementarias de refuerzo.
CURADO:
El curado del concreto se extenderá por un período mínimo de siete (7) días, a no ser que
el Constructor pueda aplicar procedimientos que permitan acortar ese tiempo.
VI. CONCLUSIONES
8/16/2019 Trabajo de Tecno Final
24/38
Escuela Profesional de Ingeniera Civil | FICSA - UNPRG
DISEÑO DE MEZCLAS DE CONCRETO - INFORME 01 TECNOLOGIA DEL CONCRETO
24
VII. PLAN DE ACTUACIÓN
8/16/2019 Trabajo de Tecno Final
25/38
Escuela Profesional de Ingeniera Civil | FICSA - UNPRG
DISEÑO DE MEZCLAS DE CONCRETO - INFORME 01 TECNOLOGIA DEL CONCRETO
25
7.1. SELECCIÓN DE MATERIALES:
CEMENTO:
Concreto de Peso Normal, cuyas características son las siguientes:
Peso unitario del concreto: se encuentra entre 2200 a 2550 Kg/m3
Uso: No estructural y estructural.
Resistencia a la compresión: 175 Kg/cm2 ≤ f’c ≤ 1200Kg/cm2
TIPO DE CONCRETO:
Concreto común de consistencia plástica.
RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN:
Resistencia mínima de F’c = 280 kg /cm2
SLUMP:
En función de la trabajabilidad requerida, tipo de construcción,
facilidad de colocación se utilizara un revenimiento (slump) de 8”-12”.
Tener en cuenta que se usara una baja relación agua/cemento (A/C).
CEMENTO:
Debido a Que El Mar Contienes ales tales como: Cloruro de sodio
76.50%, Cloruro de potasio 2.00 %, Cloruro de magnesio 10.20%,
Cloruro de calcio 4.00%. se opto por utilizar cemento tipo V.
El cemento portland Tipo V es un cemento de alta resistencia a los
sulfatos, ideal para obras que estén expuestas al daño por sulfatos.Este
cemento se fabrica mediante la molienda conjunta de clínker Tipo V
(con bajo contenido de aluminato tricálcico
8/16/2019 Trabajo de Tecno Final
26/38
Escuela Profesional de Ingeniera Civil | FICSA - UNPRG
DISEÑO DE MEZCLAS DE CONCRETO - INFORME 01 TECNOLOGIA DEL CONCRETO
26
Si el cemento a usarse permaneciera almacenado por un lapso mayor
de 30 días, se tendrá que comprobar su calidad mediante ensayos con
testigos de concreto.
7.1.1. AGREGADOS:
7.1.1.1.- AGREGADO FINO
Se extrajo de la Cantera La victoria.
Se encuentra ubicado en el sector Pampa La Victoria o
Pampa de Burros, provincia de Ferreñafe a una distancia de
30 Km. de Chiclayo y a 3 Km. del distrito de Pátapo.
Características del Agregado Fino
CARACTERÍSTICAS ARENA
Humedad Natural 0,3
Absorción 0,2
Peso Específico de Masa 2,53
Módulo de Fineza 3,02
Peso Unitario Suelto Seco 1,6
Peso Unitario Varillado 1,77
8/16/2019 Trabajo de Tecno Final
27/38
Escuela Profesional de Ingeniera Civil | FICSA - UNPRG
DISEÑO DE MEZCLAS DE CONCRETO - INFORME 01 TECNOLOGIA DEL CONCRETO
27
7.1.1.2.- AGREGADO GRUESO:
En pilotes el agregado máximo usual es de 19 mm. (¾”).
Se extrajo de la Cantera Tres tomas (Ferreñafe)
Se encuentra ubicada en el distrito de Mesones Muro,
provincia de Ferreñafe a 23 km de la ciudad de Chiclayo. De
esta cantera se extrajo el agregado grueso.
Características del Agregado Grueso:
CARACTERÍSTICAS PIEDRA
Humedad Natural 0.3
Absorción 0.5
Peso Específico de Masa 2.633
Tamaño Max. Nominal del A. Grueso 3/4
Peso Unitario Suelto Seco 1.56
Peso Unitario Varillado 1.67
7.1.2. AGUA:
El agua para la fabricación del concreto deberá ser limpia, fresca y
libre de materia orgánica e inorgánica, ácidos y álcalis, ensuspensión o solución, y de cualquier sustancia que pueda causar
efectos deletéreos en el concreto, en cantidad tal que puedan afectar
la calidad y durabilidad del pilote. Se podrá obtener de fuentes
públicas o de pozos, pero no de las excavaciones.
No deberá utilizarse agua no potable para elaborar concreto, a menos
que se cumpla con las siguientes condiciones:
• Selección de las proporciones del concreto debe basarse en mezclas
de concreto utilizados de las mismas fuentes.
• Los cubos de mortero para pruebas, hechos con agua no potable, no
deben tener resistencias que varíen a los 7 y 28 días, en más de un 10%
de la resistencia de muestras similares hechas con agua potable o
destilada.
7.1.3. ADITIVOS:
Existe una variedad de aditivos que pueden utilizarse en las mezclas de
concreto. El uso de estos aditivos, dependerá de las características
que presente el concreto, las condiciones climáticas o la exposición
severa en medios de alto contenido de sulfatos. En nuestro caso
8/16/2019 Trabajo de Tecno Final
28/38
Escuela Profesional de Ingeniera Civil | FICSA - UNPRG
DISEÑO DE MEZCLAS DE CONCRETO - INFORME 01 TECNOLOGIA DEL CONCRETO
28
podemos usar un aditivo plastificante, superplastificante,
impermeabilizante:
RHEOBUILD 716: Aditivo reductor de agua de alto rango para
producir concreto rheoplástico.
7.2.- ENSAYOS REALIZADOS:
7.2.1.- CONTENIDO DE HUMEDAD DEL AG. FINO Y GRUESO
A)
DEFINICÓN:
Es la cantidad de agua que contiene el agregado en un momento dado. Cuando
dicha cantidad se exprese como porcentaje de la muestra seca (en estufa), sedenomina Porcentaje de humedad, pudiendo ser mayor o menor que el
porcentaje de absorción. Los agregados generalmente se los encuentra
húmedos, y varían con el estado del tiempo, razón por la cual se debe
determinar frecuentemente el contenido de humedad, para luego corregir las
proporciones de una mezcla.
SECO: No existe humedad en el agregado. Se lo consigue mediante un
secado prolongado en una estufa a una temperatura de 105 ± 5º C.
HÚMEDO (ESTADO NATURAL):
Cuando existe algo de humedad en elinterior del árido. Es característica, en los agregados que se han dejado secar al
medio ambiente.
Al igual que en estado anterior, el contenido de humedad es menor que el
porcentaje de absorción.
SATURADO SUPERFICIALMENTE SECO: Estado en el cual, todos los
poros del agregado se encuentran llenos de agua. Condición ideal de un agregado,
en la cual no absorbe ni cede agua.
HÚMEDO CON AGUA SUPERFICIAL: En este estado existe una película
de agua que rodea el agregado, llamado agua libre, que viene a ser la cantidad
de exceso, respecto al estado saturado superficialmente seco. El contenido de
humedad es mayor que el porcentaje de absorción. El agregado fino retiene mayor
cantidad de agua que el agregado grueso.
El contenido de humedad de una muestra, estará condicionada por el estado en
el que se encuentre dicho material, es decir que el contenido de humedad
variará teniendo en cuenta la variabilidad climatológica.
8/16/2019 Trabajo de Tecno Final
29/38
Escuela Profesional de Ingeniera Civil | FICSA - UNPRG
DISEÑO DE MEZCLAS DE CONCRETO - INFORME 01 TECNOLOGIA DEL CONCRETO
29
B) FUNDAMENTO TEÓRICO:
Los agregados pueden tener algún grado de humedad lo cual está directamente
relacionado con la porosidad de las partículas. La porosidad depende a su vez
del tamaño de los poros, su permeabilidad y la cantidad o volumen total de
poros.
Las partículas de agregado pueden pasar por cuatro estados, los cuales se
describen a continuación:
TOTALMENTE SECO: Se logra mediante un secado al horno a 110°C hasta
que los agregados tengan un peso constante. (generalmente 24 horas).
PARCIALMENTE SECO: Se logra mediante exposición al aire libre.
SATURADO Y SUPERFICIALMENTE SECO. (SSS): En un estado límite en
el que los agregados tienen todos sus poros llenos de agua pero
superficialmente se encuentran secos. Este estado sólo se logra en el
laboratorio.
TOTALMENTE HÚMEDO: Todos los agregados están llenos de agua y
además existe agua libre superficial.
La absorción y el contenido de humedad de los agregados deben determinarse
de tal manera que la proporción de agua en el concreto puedan controlarse y sepuedan determinar los pesos corregidos de las muestras. El contenido de
humedad en los agregados se puede calcular mediante la utilización de la
siguiente fórmula:
100*%Wms
WmsWmhW
Dónde:
Wmh: peso de la muestra húmeda (gr)
Wms: peso de la muestra seca (gr)
W (%): contenido de humedad (%)
También existe el porcentaje de Agua libre o Humedad Libre donde esta se
refiere a la película superficial de agua que rodea el agregado; el agua libre es
igual a la diferencia entre la humedad total y la absorción del agregado, la cual
se define como la cantidad total que posee un agregado. Cuando el agua libre es
positiva se dice que el agregado está aportando agua a la mezcla, para el diseño
8/16/2019 Trabajo de Tecno Final
30/38
Escuela Profesional de Ingeniera Civil | FICSA - UNPRG
DISEÑO DE MEZCLAS DE CONCRETO - INFORME 01 TECNOLOGIA DEL CONCRETO
30
de mezclas es importante saber esta propiedad; y cuando la humedad es
negativa se dice que el agregado está quitando agua a la mezcla.
C) REFERENCIA NORMATIVAS (Ntp 400.010)
La presente norma, establece el método de ensayo para determinar el contenidode humedad del agregado fino y grueso.
Los agregados se presentan en los siguientes estados: seco al aire, saturado
superficialmente seco y húmedos; en los cálculos para el proporcionamiento de
los componentes del concreto, se considera al agregado en condiciones de
saturado y superficialmente seco, es decir con todos sus poros abiertos llenos de
agua y libre de humedad superficial.
Los estados de saturación del agregado son como sigue:
D) ESPECIFICACIONES TÉCNICAS:
El contenido de humedad es una de las propiedades físicas del agregado, que no
se encuentra en especificaciones; sin embargo, se puede manifestar que en los
agregados finos, el contenido de humedad puede llegar a representar un 8% o
más, mientras que en el agregado grueso dichos contenidos puede representar
un 4%.
E) EQUIPO Y MATERIALES:
Balanza con sensibilidad de 0.1 g. y cuya capacidad no sea menor de
1kg. Recipiente adecuado para colocar la muestra.
Estufa, capaz de mantener una temperatura de 105°C a 110°C.
Recipiente. Se utiliza para introducir la muestra en el horno.
8/16/2019 Trabajo de Tecno Final
31/38
Escuela Profesional de Ingeniera Civil | FICSA - UNPRG
DISEÑO DE MEZCLAS DE CONCRETO - INFORME 01 TECNOLOGIA DEL CONCRETO
31
7.2.2.- PESO UNITARIO DEL AGREGADO GRUESO Y FINO
A. DEFINICION
Peso unitario.- El peso unitario es el peso de la unidad de volumen de material
a granel en las condiciones de compactación y humedad es que se efectúa elensayo, expresada en kg/m3. Aunque puede realizarse el ensayo sobre agregado
fino y agregado grueso; el valor que es empleado en la práctica como parámetro
para la dosificación de hormigones, es el peso unitario compactado del agregado
grueso.
Peso unitario suelto (PUS).- Se denomina PUS cuando para determinarla se
coloca el material seco suavemente en el recipiente hasta el punto de derrame y
a continuación se nivela a ras una carilla. El concepto PUS es importante
cuando se trata de manejo, transporte y almacenamiento de los agregados
debido a que estos se hacen en estado suelto. Se usara invariablemente para la
conversión de peso a volumen, es decir para conocer el consumo de áridos por
metro cubico de hormigón.
Peso unitario compactado (PUC).- Se denomina PUC cuando los granos han
sido sometidos a compactación incrementando así el grado de acomodamiento
de las partículas de agregado y por lo tanto el valor de la masa unitaria.
El PUC es importante desde el punto de vista diseño de mezclas ya que con él
se determina el volumen absoluto de los agregados por cuanto estos van a estar
sometidos a una compactación durante el proceso de colocación del hormigón.Este valor se usara para el conocimiento de volúmenes de materiales apilados y
que estén sujetos a acomodamiento o asentamiento provocados por él, transita
sobre ellos o por la acción del tiempo. También el valor del peso unitario
compactado, es de una utilidad extraordinaria para el cálculo de por ciento de
vacíos de los materiales
B. REFERENCIA NORMATIVA
ASTM C 29
C. MATERIAL Y EQUIPO UTILIZADO
Una balanza de precisión de 0,5% del peso de la muestra.
Un pisón o varilla para compactar de 5/8” y unos 60 cm de largo.
Molde cilíndrico.
pesas
D. CÁLCULOS
PM = peso del molde
VM = volumen del molde
8/16/2019 Trabajo de Tecno Final
32/38
Escuela Profesional de Ingeniera Civil | FICSA - UNPRG
DISEÑO DE MEZCLAS DE CONCRETO - INFORME 01 TECNOLOGIA DEL CONCRETO
32
PT = peso de (molde + agregado)
Peso del agregado: PA = PT- PM
Peso unitario del agregado: PU = PT/ VM
Esta fórmula es válida para peso unitario suelto como para compactado,
para obtener valores confiables, se realizan 2 a 3 ensayos de peso unitario y
se promedia.
Contenido de vacíos
% =100( ∗ )
( ∗ )
Dónde:
PU: peso unitario del agregado en kg/m3
S: peso específico de masa
W: densidad del agua, 998 kg/m3
7.2.3.- PESO ESPECÍFICO Y ABSORCION DE AG. FINO Y GRUESO
A. DEFINICIONES:
Peso Específico de Masa Relación entre la masa en el aire de un volumen
unitario del material permeable (Incluyendo los poros permeables e
impermeables, naturales del material), a la masa en el aire (de igual densidad)
de un volumen igual de agua destilada, libre de gas y a una temperatura
especificada.
Peso Específico de Masa Saturada Superficialmente Seca Tiene la misma
definición que el Peso Específico de Masa, con la salvedad de que la masa incluye
el agua en los poros permeables.
Peso Específico Aparente Es la relación de la masa en el aire de un
volumen unitario del material, a la masa en el aire de un volumen igual de agua
destilada libre de gas, a una temperatura especificada. Cuando el material es un
sólido, se considera el volumen de la porción impermeable.
Absorción Capacidad que tienen los agregados para llenar de agua los
vacíos permeables de su estructura interna, al ser sumergidos durante 24 horas
en ésta, depende de la porosidad.
8/16/2019 Trabajo de Tecno Final
33/38
Escuela Profesional de Ingeniera Civil | FICSA - UNPRG
DISEÑO DE MEZCLAS DE CONCRETO - INFORME 01 TECNOLOGIA DEL CONCRETO
33
Esta particularidad de los agregados, que dependen de la porosidad, es de suma
importancia para realizar correcciones en las dosificaciones de mezclas de
concreto. Además esta influye en otras propiedades del agregado, como la
adherencia con el cemento, la estabilidad química, la resistencia a la abrasión y
la resistencia del concreto al congelamiento y deshielo.
Es aconsejable, determinar el porcentaje de absorción entre los 10 Y 30
primeros minutos, ya que la absorción total en la práctica nunca se cumple.
B. REFERENCIAS NORMATIVAS
Para agregado grueso: ASTM C127, AASHTO T85
Para agregado fino: ASTM C128, AASHTO T84
C.
EXPRESION DE RESULTADOS:
PARA AGREGADO FINO.
1.1.1. Peso Específico de Masa:
1.1.2. =
−
Peso Específico de Masa SSS
, =500
Peso Específico Aparente
, =
( ) (500 )
Porcentaje de Absorción
% =500
∗ 100
Dónde:
= es el peso en el aire de la muestra secada al horno, en gramos.
= volumen del frasco en cm3 o en gramos.
= es el peso en gramos o el volumen en cm3 del agua añadida al frasco
PARA AGREGADO GRUESO:
Peso Específico de Masa
8/16/2019 Trabajo de Tecno Final
34/38
Escuela Profesional de Ingeniera Civil | FICSA - UNPRG
DISEÑO DE MEZCLAS DE CONCRETO - INFORME 01 TECNOLOGIA DEL CONCRETO
34
=
Peso Específico de Masa SSS
, =
Peso Específico Aparente
, =
Porcentaje de Absorción
% =
∗ 100
Dónde:
A= Es el peso en el aire en gramos, de muestra secada al horno.
B= Es el peso en el aire en gramos, de muestra saturada con superficie
seca.
C= Es el peso en el aire en gramos, de la muestra saturada.
D. ESPECIFICACIONES TÉCNICAS:
El peso específico puede variar, entre los intervalos 1.2 a 2.2 gr/cm3 para
concretos ligeros, cuando su valor está entre 2.3 a 2.9 gr/cm3,
El porcentaje de absorción de los agregados, comúnmente se halla en el
intervalo (0.20% - 3.50%).Es aconsejable, determinar el porcentaje de absorción
entre los 10 Y 30 primeros minutos, ya que la absorción total en la práctica
nunca se cumple.
E. EQUIPO Y MATERIALES:
PARA AGREGADO FINO.
Balanza con sensibilidad 1 gr. Y capacidad de 5 kg.
Matraz
Molde cónico, metálico de ø < 4cm y ø >8cm y con una altura de 9cm.
Varilla de metal con un extremo redondeado
Estufa, capaz de mantener una temperatura constante de 110 ºC.
PARA AGREGADO GRUESO.
8/16/2019 Trabajo de Tecno Final
35/38
Escuela Profesional de Ingeniera Civil | FICSA - UNPRG
DISEÑO DE MEZCLAS DE CONCRETO - INFORME 01 TECNOLOGIA DEL CONCRETO
35
Balanza
Canastilla
Horno
7.2.4.- GRANULOMETRIA.
A. DEFINICIÓN
La granulometría se refiere a la distribución de las partículas del agregado.
El análisis granulométrico divide la muestra en fracciones, de elementos del
mismo tamaño, según la abertura de los tamices utilizados. Para nuestro caso
analizaremos por separado el agregado grueso del fino, después de este análisis
y gracias a estos datos podremos obtener además el tamaño máximo nominal y
el módulo de finura de ambos agregados, los cuales serán muy importantespara el diseño de mezclas a realizar luego.
MODULO DE FINURA (MF): Viene a ser la relación entre la sumatoria de
los porcentajes retenidos acumulados en cada uno de los tamices (Nº 4, Nº 8,
Nº 16, Nº 30, Nº 50, Nº 100) sobre 100.
SUPERFICIE ESPECÍFICA (SE): Se define como la relación del área entre
el volumen de una determinada partícula.
B.
REFERENCIAS NORMATIVAS
ASTM C 136, AASHTO T 27
C. FUNDAMENTO TEÓRICO:
MODULO DE FINURA DEL AGREGADO FINO (MF): La suma de los
porcentajes retenidos acumulados de las mallas estándar para el agregado
fino (N°4, N°8, N°16, N°30, N°50, N°100) todo entre 100.
. = % . (º 4, º8, º16, º30, º50, º100)100
MODULO DE FINURA DEL AGREGADO GRUESO (MF): La suma de los
porcentajes retenidos acumulados de las mallas estándar para el agregado
total todo entre 100.
=% . . (3", 1 1/2", 3/4", 3/8", º4, º8, º16, º30,º50,º100)
100
8/16/2019 Trabajo de Tecno Final
36/38
Escuela Profesional de Ingeniera Civil | FICSA - UNPRG
DISEÑO DE MEZCLAS DE CONCRETO - INFORME 01 TECNOLOGIA DEL CONCRETO
36
D. ESPECIFICACIONES TECNICAS:
Para el módulo de finura las especificaciones técnicas q a continuación se dan
están referidas exclusivamente al agregado fino
El módulo de finura no debe ser menor que 2.3 ni mayor que 3.1
La variación del módulo de finura, no debe exceder de 0.2 de la base del
módulo para una determinada obra
Los agregados finos cuyos módulos de finura varían entre 2.2 y 2.8 se obtienen
concretos de buena trabajabilidad y reducida segregación.
Los agregados finos cuyos módulos de finura varían entre 2.8y 3.2 son los más
indicados para producir concretos de alta resistenciaLa gradación debe estar dentro de las tablas N°1 y N°2 para el Agregado fino y
Agregado grueso respectivamente.
E. MATERIAL Y EQUIPO:
Una Balanza con sensibilidad 1 gr.
Juego de Tamices conformados por Nº 4, Nº 8, Nº 16, Nº 30, Nº 50, Nº
100.(Agregado. Fino)
Juego de Tamices conformados por 3”, 1 ½”, ¾”, 3/8”, N°4. (Agreg. Grueso)
Una Estufa a temperatura constante de 110 ºC.
VIII. ANEXOS
8/16/2019 Trabajo de Tecno Final
37/38
Escuela Profesional de Ingeniera Civil | FICSA - UNPRG
DISEÑO DE MEZCLAS DE CONCRETO - INFORME 01 TECNOLOGIA DEL CONCRETO
37
8/16/2019 Trabajo de Tecno Final
38/38
DISEÑO DE MEZCLAS DE CONCRETO - INFORME 01 TECNOLOGIA DEL CONCRETO
IX. BIBLIOGRAFIA
1) ENRIQUE RIVVA LOPEZ. Naturaleza y Materiales del Concreto, CapítuloPeruano ACI.
2) ENRIQUE PASQUEL. Diagnóstico y Reparación de Estructuras de ConcretoArmado, Capitulo Peruano ACI
3) CEMENTOS PACASMAYO S.A. Guía Práctica de Cemento.
4) CARLOS CASABONNE. Evaluación y Reparación de Obras Marinas.
5) JHONSON, S. Deterioro, Conservación y Reparación de Estructuras.
6) Revista El Ingeniero Civil, Tema: Especial sobre Puertos No.61. Julio-Agosto1989
7) www.construaprende.com
8) Norma Técnica Peruana
9) Astm
Archivos bajados de Internet
TIPO DE CIMENTACIONES Y PROCEDIMIENTO CONSTRUCTIVO
PILOTAJE