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UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR
FACULTAD DE INGENIERÍA, CIENCIAS FÍSICAS Y MATEMÁTICA
CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL
“Análisis de las propiedades físico–mecánicas de un hormigón elaborado con
fibras recicladas de envases PET utilizando agregados de la cantera de San
Antonio y cemento Holcim tipo GU
Trabajo de Titulación modalidad Proyecto de Investigación, previo a la
obtención del Título de Ingeniero Civil
Mestanza Guamancuri José Luis
TUTOR: Ing. Moya Heredia Juan Carlos Msc.
QUITO, 2018
ii
DERECHOS DE AUTOR
Yo, Mestanza Guamancuri José Luis en calidad de autor y titular de los derechos morales y
patrimoniales del trabajo de titulación “Análisis de las propiedades físico–mecánicas de un
hormigón elaborado con fibras recicladas de envases PET utilizando agregados de la
cantera de San Antonio y cemento Holcim tipo GU”, modalidad Proyecto de Investigación,
de conformidad con el Art. 114 del CÓDIGO ORGÁNICO DE LA ECONOMÍA SOCIAL DE
LOS CONOCIMEINTOS,CREATIVIDAD E INNOVACIÓN, concedemos a favor de la
Universidad Central del Ecuador una licencia gratuita, intransferible y no exclusiva para el uso
no comercial de la obra, con fines estrictamente académicos. Conservamos a mi favor todos
los derechos de autor sobre la obra, establecidos en la normativa citada. Así mismo, autorizo a
la Universidad Central del Ecuador para que realice la digitalización y publicación de este
trabajo de titulación en el repositorio virtual, de conformidad a lo dispuesto en el Art. 144 de
la Ley Orgánica de Educación Superior. El autor declara que la obra objeto de la presente
autorización es original en su forma de expresión y no infringe el derecho de autor de terceros,
asumiendo la responsabilidad por cualquier reclamación que pudiera presentarse por esta causa
y liberando a la Universidad de toda responsabilidad.
--------------------------------------
Mestanza Guamancuri José Luis
C.C. 172554189-8
jose_mestanza_3@hotmail.com
iii
APROBACIÓN DEL TUTOR
En mi calidad de Tutor del Trabajo de Titulación, presentado por MESTANZA
GUAMANCURI JOSÉ LUIS, para optar por el grado de Ingeniero Civil; cuyo título es:
ANÁLISIS DE LAS PROPIEDADES FÍSICO–MECÁNICAS DE UN HORMIGÓN
ELABORADO CON FIBRAS RECICLADAS DE ENVASES PET UTILIZANDO
AGREGADOS DE LA CANTERA DE SAN ANTONIO Y CEMENTO HOLCIM TIPO
GU, considero que dicho trabajo reúne los requisitos y méritos suficientes para ser sometido a
la presentación pública y evaluación por parte del tribunal examinador que se designe.
En la ciudad de Quito a los 18 días del mes de octubre de 2017
Ing. Juan Carlos Moya H. MSc.
DOCENTE-TUTOR
1710919083
iv
DEDICATORIA
Por estar en cada etapa de mi vida dedico este proyecto a Dios, gracias a su infinito amor me
ha dado la sabiduría y fortaleza para seguir adelante.
A mis padres Dr. José Luis Mestanza y Lcda. Roció Guamancuri que me enseñaron el valor de
la perseverancia y la superación ante cualquier obstáculo.
A mi hermano Juan Mestanza y mi abuelito Jorge Guamancuri, personas que animaron mi
proceso de formación académica.
José Luis Mestanza Guamancuri
v
AGRADECIMIENTO
“Mira que te mando que te esfuerces y seas valiente; no temas ni desmayes, porque Jehová tu Dios
estará contigo dondequiera que vayas.”
Josué 1:9
Agradezco a Dios por darme la fuerza para crecer profesionalmente, y darme consuelo en tiempos
difíciles. Siempre he confiado en ti Padre Santo.
Agradezco a mis padres que siempre confiaron en mí, con gran amor y sacrificio han sido parte de
este logro académico.
A mi abuelito Jorge Guamancuri y mi amigo Carlos Castillo quienes ayudaron en el transcurso
de este proceso.
A familiares y amigos que, con su apoyo condicional y palabras de ánimo, lograron incentivarme
para cumplir un sueño.
A la Universidad Central del Ecuador por haberme dado la oportunidad de crecer profesionalmente.
A mi tutor el Ing. Juan Moya quién con su sabiduría y conocimiento logro guiar esta investigación.
De igual manera a los lectores el Ing. Luis Maya y el Ing. Jorge Fraga quienes con su conocimiento
y experiencia profesional dieron un valioso aporte, asesorando y colaborando en la ejecución de
esta investigación.
José Luis Mestanza Guamancuri
vi
CONTENIDO
DERECHOS DE AUTOR .............................................................................................. ii
APROBACIÓN DEL TUTOR ...................................................................................... iii
DEDICATORIA ............................................................................................................. iv
AGRADECIMIENTO .................................................................................................... v
CONTENIDO ................................................................................................................. vi
LISTA DE TABLAS ..................................................................................................... xii
LISTA DE ILUSTRACIONES ................................................................................... xix
LISTA DE GRÁFICOS ............................................................................................. xxiii
LISTA DE ANEXOS .................................................................................................. xxv
RESUMEN.................................................................................................................. xxvi
ABSTRACT ............................................................................................................... xxvii
CAPÍTULO I ................................................................................................................... 1
1. EL PROBLEMA .................................................................................................... 1
1.1. TEMA................................................................................................................. 1
1.2. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA .......................................................... 1
1.3. JUSTIFICACIÓN............................................................................................... 4
1.4. OBJETIVOS....................................................................................................... 5
1.4.1. OBJETIVO GENERAL ................................................................................... 5
1.4.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS ........................................................................... 5
1.5. IDEAS A DEFENDER ...................................................................................... 5
vii
CAPÍTULO II ................................................................................................................. 6
2. FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA ...................................................................... 6
2.1. TEREFTALATO DE POLIETILENO (PET) .................................................... 6
2.1.1. ENVASES PET ................................................................................................ 6
2.1.2. IMPACTO AMBIENTAL DE ENVASES PET .............................................. 7
2.1.3. RECICLAJE DE ENVASES PET ................................................................... 8
2.1.4. TIPOS DE RECICLADO................................................................................. 9
2.1.4.1. Reciclado mecánico ...................................................................................... 9
2.1.4.2. Reciclado químico ........................................................................................ 9
2.1.4.3. Reciclado energético ..................................................................................... 9
2.1.5. EL PET EN LA CONSTRUCCIÓN .............................................................. 10
2.2. EL HORMIGÓN .............................................................................................. 11
2.2.1. HISTORIA DEL HORMIGÓN ..................................................................... 11
2.2.2. DEFINICIÓN ................................................................................................. 11
2.2.3. COMPONENTES DEL HORMIGÓN........................................................... 12
2.2.3.1. Agua............................................................................................................ 12
2.2.3.2. Agregados ................................................................................................... 12
2.2.3.3. Cemento ...................................................................................................... 14
2.2.3.4. Aditivos ...................................................................................................... 17
2.3. PROPIEDADES FÍSICAS Y MECÁNICAS DEL HORMIGÓN ................... 19
viii
2.3.1. PROPIEDADES DEL HORMIGÓN FRESCO ............................................. 19
2.3.1.1. Consistencia ................................................................................................ 19
2.3.1.2. Docilidad .................................................................................................... 22
2.3.1.3. Homogeneidad ............................................................................................ 22
2.3.1.4. Segregación ................................................................................................ 23
2.3.1.5. Exudación ................................................................................................... 23
2.3.2. PROPIEDADES DEL HORMIGÓN ENDURECIDO .................................. 23
2.3.2.1. Densidad ..................................................................................................... 23
2.3.2.2. Resistencia .................................................................................................. 24
2.3.2.3. Módulo de elasticidad ................................................................................. 29
2.3.2.4. Retracción ................................................................................................... 32
2.3.2.5. Durabilidad ................................................................................................. 32
2.3.2.6. Porosidad .................................................................................................... 33
2.3.2.7. Curado del hormigón endurecido ............................................................... 33
2.4. HORMIGÓN REFORZADO CON FIBRAS .................................................. 34
2.4.1. CLASIFICACIÓN DE FIBRAS EMPLEADAS EN EL HORMIGÓN ........ 35
2.4.1.1. Según su material........................................................................................ 35
2.4.1.2. Según su función y geometría .................................................................... 38
2.5. FIBRAS RECICLADAS DE ENVASES PET ................................................ 39
2.5.1. DEFINICIÓN ................................................................................................. 39
ix
CAPÍTULO III .............................................................................................................. 40
3. METODOLOGÍA ................................................................................................ 40
3.1. CARACTERIZACIÓN DE AGREGADOS .................................................... 40
3.1.1. ABRASIÓN ................................................................................................... 40
3.1.2. COLORIMETRÍA .......................................................................................... 43
3.1.3. CONTENIDO DE HUMEDAD ..................................................................... 45
3.1.4. DENSIDAD APARENTE SUELTA Y COMPACTADA ............................ 49
3.1.5. DENSIDAD ÓPTIMA ................................................................................... 52
3.1.6. GRANULOMETRÍA ..................................................................................... 59
3.1.7. PESO ESPECÍFICO Y CAPACIDADES DE ABSORCIÓN ....................... 73
3.1.7.1. Peso específico ........................................................................................... 73
3.1.7.2. Capacidad de absorción .............................................................................. 75
3.2. CEMENTO....................................................................................................... 78
3.2.1. DENSIDAD ................................................................................................... 78
3.3. FIBRAS RECICLADAS PET .......................................................................... 80
3.3.1. PROCESO DE ELABORACIÓN .................................................................. 80
3.3.1.1. Artefacto cortador de envases PET ............................................................ 83
3.3.2. PESO ESPECÍFICO ....................................................................................... 88
3.4. DISEÑO DE MEZCLAS DE HORMIGÓN .................................................... 91
3.4.1. MÉTODO DE DENSIDAD ÓPTIMA ........................................................... 91
x
3.4.1.1. Parámetros de diseño .................................................................................. 91
3.4.1.2. Procedimiento de diseño ............................................................................. 93
3.4.1.3. Dosificación de fibras PET ......................................................................... 96
3.4.2. DISEÑO DE MEZCLA DE PRUEBA ........................................................ 101
3.4.3. DISEÑO DE MEZCLA 1 SIN FIBRA ........................................................ 105
3.4.4. DISEÑO DE MEZCLA 2 CON 0.37% DE FIBRA..................................... 107
3.4.4.1. Dosificación de fibras PET para la mezcla 2 con 0.37% de fibra ............ 109
3.4.5. DISEÑO DE MEZCLA 3 CON 0.74%DE FIBRA...................................... 114
3.4.5.1. Dosificación de fibras PET para la mezcla 3 con 0.74%de fibra ............. 117
3.4.6. DISEÑO DE MEZCLA 4 CON 1.11% DE FIBRA..................................... 122
3.4.6.1. Dosificación de fibras PET para la mezcla 4 con 1.11% de fibra ............ 125
3.5. INTERPRETACIÓN COMPARATIVA DE RESULTADOS ...................... 130
3.5.1. PROPIEDADES FÍSICAS ........................................................................... 130
3.5.1.1. Consistencia .............................................................................................. 130
3.5.1.2. Trabajabilidad ........................................................................................... 131
3.5.1.3. Cohesión ................................................................................................... 131
3.5.1.4. Homogeneidad .......................................................................................... 132
3.5.2. PROPIEDADES MECÁNICAS .................................................................. 133
3.5.2.1. Ensayo para determinar la resistencia a la compresión simple ................ 133
3.5.2.2. Ensayo para determinar el módulo de elasticidad .................................... 150
xi
3.5.2.3. Ensayo para determinar la resistencia a la tracción indirecta ................... 176
3.5.2.4. Ensayo para determinar la resistencia a la flexión ................................... 182
3.5.2.5. Ensayo para determinar la resistencia a la adherencia ............................. 188
CAPÍTULO IV ............................................................................................................ 194
4. ANÁLISIS DE PRECIOS UNITARIOS ......................................................... 194
4.1. ANÁLISIS DE PRECIOS UNITARIO DE LAS FIBRAS PET ................... 194
4.2. ANÁLISIS DE PRECIOS UNITARIO DE LA MEZCLA 1 SIN FIBRA .... 195
4.3. ANÁLISIS DE PRECIOS UNITARIO DE LA MEZCLA 2 CON 0.37% DE FIBRA
196
4.4. ANÁLISIS DE PRECIOS UNITARIO DE LA MEZCLA 3 CON 0.74%DE FIBRA
197
4.5. ANÁLISIS DE PRECIOS UNITARIO DE LA MEZCLA 4 CON 1.11% DE FIBRA
198
5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES .............................................. 199
5.1. CONCLUSIONES ......................................................................................... 199
5.2. RECOMENDACIONES ................................................................................ 201
BIBLIOGRAFÍA......................................................................................................... 202
ANEXOS ...................................................................................................................... 206
xii
LISTA DE TABLAS
Tabla 1. Composición química tipica del Clínker de cemento Portland .................................. 15
Tabla 2. Composición potencial del Clínker de cemento Portland .......................................... 16
Tabla 3. Consistencia de los hormigones ................................................................................. 22
Tabla 4. Densidad de hormigón endurecido ............................................................................ 24
Tabla 5. Graduación ensayo de abrasión ................................................................................. 40
Tabla 6. Ensayos de abrasión del agregado grueso .................................................................. 42
Tabla 7. Descripción colorimétrica del agregado fino ............................................................. 43
Tabla 8. Agregado fino de muy buena calidad ........................................................................ 44
Tabla 9. Ensayos de contenido de humedad del agregado fino (Mezcla de prueba) ............... 46
Tabla 10. Ensayos de contenido de humedad del agregado grueso (Mezcla de prueba) ......... 46
Tabla 11. Ensayos de contenido de humedad del agregado fino (Mezcla 1 y mezcla 2) ........ 47
Tabla 12. Ensayos de contenido de humedad del agregado grueso (Mezcla 1 y mezcla 2) .... 47
Tabla 13. Ensayos de contenido de humedad del agregado fino (Mezcla 3 y mezcla 4) ........ 48
Tabla 14. Ensayos de contenido de humedad del agregado grueso (Mezcla 3 y mezcla 4) .... 48
Tabla 15. Ensayos de densidad aparente suelta y compactada del agregado fino ................... 50
Tabla 16. Ensayos de densidad aparente suelta y compactada del agregado grueso ............... 51
Tabla 17. Ensayo No. 1 densidad óptima de los agregados ..................................................... 53
Tabla 18. Resultados (Ensayo No. 1 densidad óptima de los agregados)................................ 53
Tabla 19. Ensayo No. 2 densidad óptima de los agregados ..................................................... 55
xiii
Tabla 20. Resultados (Ensayo No. 2 densidad óptima de los agregados)................................ 55
Tabla 21. Ensayo No. 3 densidad óptima de los agregados ..................................................... 57
Tabla 22. Resultados (Ensayo No. 3 densidad óptima de los agregados)................................ 57
Tabla 23. Resumen de ensayos de densidad óptima de los agregados .................................... 59
Tabla 24. Ensayo No. 1 granulometría del agregado fino ....................................................... 61
Tabla 25. Ensayo No. 2 granulometría del agregado fino ....................................................... 63
Tabla 26. Ensayo No. 3 granulometría del agregado fino ....................................................... 65
Tabla 27. Ensayo No. 1 granulometría del agregado grueso ................................................... 67
Tabla 28. Ensayo No. 2 granulometría del agregado grueso ................................................... 69
Tabla 29. Ensayo No. 3 granulometría del agregado grueso ................................................... 71
Tabla 30. Resumen de ensayos granulométricos de los agregado ........................................... 73
Tabla 31. Ensayos de peso específico y capacidad de absorción del agregado fino ............... 76
Tabla 32. Ensayos de peso específico y capacidad de absorción del agregado grueso ........... 77
Tabla 33. Ensayos de densidad del cemento (Método del Le-Chatelier) ................................ 79
Tabla 34. Ensayos de peso específico de las fibras recicladas PET ........................................ 90
Tabla 35. Relación agua/cemento en base a la resistencia a la compresión del hormigón ...... 92
Tabla 36. Cantidad de pasta en función del asentamiento del hormigón................................. 94
Tabla 37. Datos para el diseño de mezcla del homigón por el método de densidad óptima . 101
Tabla 38. Dosificación inicial al peso (Mezcla de prueba) .................................................... 103
Tabla 39. Muestras para ensayos (Mezcla de prueba) ........................................................... 103
xiv
Tabla 40. Cantidad inicial de materiales (Mezcla de pueba) ................................................. 104
Tabla 41. Cantidad final de materiales (Mezcla de prueba) .................................................. 104
Tabla 42. Dosificación inicial al peso (Mezcla 1 sin fibra) ................................................... 105
Tabla 43. Muestras para ensayos (Mezcla 1 sin fibra) ........................................................... 105
Tabla 44. Cantidad inicial de materiales (Mezcla 1 sin fibras).............................................. 106
Tabla 45. Cantidad final de materiales (Mezcla 1 sin fibra) .................................................. 106
Tabla 46. Dosificación inicial al peso (Mezcla 2 con 0.37% de fibra) .................................. 107
Tabla 47. Muestras para ensayos (Mezcla 2 con 0.37% de fibra) ......................................... 107
Tabla 48. Cantidad inicial de materiales (Mezcla 2 con 0.37% de fibra) .............................. 108
Tabla 49. Cantidad final de materiales (Mezcla 2 con 0.37% de fibra) ................................. 108
Tabla 50. Dosificación de fibras PET para compresión simple de mezcla 2 con 0.37% de fibra
................................................................................................................................................ 109
Tabla 51. Dosificación de fibras PET para módulo de elasticidad de mezcla 2 con 0.37% de
fibra ........................................................................................................................................ 110
Tabla 52. Dosificación de fibras PET para tracción indirecta de mezcla 2 con 0.37% de fibra
................................................................................................................................................ 111
Tabla 53. Dosificación de fibras PET para flexión de mezcla 2 con 0.37% de fibra ............ 112
Tabla 54. Dosificación de fibras PET para adherencia de mezcla 2 con 0.37% de fibra ...... 113
Tabla 55. Masa total de fibras para la mezcla 2 con 0.37% de fibra ..................................... 114
Tabla 56. Dosificación inicial al peso (Mezcla 3 con 0.74%de fibra) ................................... 114
Tabla 57. Muestras para ensayos (Mezcla 3 con 0.74%de fibra) .......................................... 115
xv
Tabla 58. Cantidad inicial de materiales (Mezcla 3 con 0.74%de fibra) ............................... 115
Tabla 59. Cantidad final de materiales (Mezcla 3 con 0.74%de fibra) .................................. 116
Tabla 60. Dosificación de fibras PET para compresión simple de mezcla 3 con 0.74%de fibra
................................................................................................................................................ 117
Tabla 61. Dosificación de fibras PET para módulo de elasticidad de mezcla 3 con 0.74%de
fibra ........................................................................................................................................ 118
Tabla 62. Dosificación de fibras PET para tracción indirecta de mezcla 3 con 0.74%de fibra
................................................................................................................................................ 119
Tabla 63. Dosificación de fibras PET para flexión de mezcla 3 con 0.74%de fibra ............. 120
Tabla 64. Dosificación de fibras PET para adherencia de mezcla 3 con 0.74%de fibra ....... 121
Tabla 65. Masa total de fibras para la mezcla 3 con 0.74%de fibra ...................................... 122
Tabla 66. Dosificación inicial al peso (Mezcla 4 con 1.11% de fibra) .................................. 122
Tabla 67. Muestras para ensayos (Mezcla 4 con 1.11%de fibra) .......................................... 123
Tabla 68. Cantidad inicial de materiales (Mezcla 4 con 1.11% de fibra) .............................. 123
Tabla 69. Cantidad final de materiales (Mezcla 4 con 1.11% de fibra) ................................. 124
Tabla 70. Dosificación de fibras PET para compresión simple de mezcla 4 con 1.11% de fibra
................................................................................................................................................ 125
Tabla 71. Dosificación de fibras PET para módulo de elasticidad de mezcla 4 con 1.11% de
fibra ........................................................................................................................................ 126
Tabla 72. Dosificación de fibras PET para tracción indirecta de mezcla 4 con 1.11% de fibra
................................................................................................................................................ 127
Tabla 73. Dosificación de fibras PET para flexión de mezcla 4 con 1.11% de fibra ............ 128
xvi
Tabla 74. Dosificación de fibras PET para adherencia de mezcla 4 con 1.11% de fibra ...... 129
Tabla 75. Masa total de fibras para la mezcla 4 con 1.11% de fibra ..................................... 130
Tabla 76. Consistencia de las mezclas ................................................................................... 130
Tabla 77. Trabajabilidad de las mezclas ................................................................................ 131
Tabla 78. Cohesión de las mezclas ........................................................................................ 131
Tabla 79. Homogeneidad de las mezclas ............................................................................... 132
Tabla 80. Compresión simple a los 7 días (Mezcla de prueba) ............................................. 134
Tabla 81. Compresión simple a los 14 días (Mezcla de prueba) ........................................... 135
Tabla 82. Compresión simple a los 28 días (Mezcla de prueba) ........................................... 136
Tabla 83. Compresión simple a los 7 días (Mezcla 1 sin fibra) ............................................. 137
Tabla 84. Compresión simple a los 14 días (Mezcla 1 sin fibra) ........................................... 138
Tabla 85. Compresión simple a los 28 días (Mezcla 1 sin fibra) ........................................... 139
Tabla 86. Compresión simple a los 7 días (Mezcla 2 con 0.37% de fibra) ........................... 140
Tabla 87. Compresión simple a los 14 días (Mezcla 2 con 0.37% de fibra) ......................... 141
Tabla 88. Compresión simple a los 28 días (Mezcla 2 con 0.37% de fibra) ......................... 142
Tabla 89. Compresión simple a los 7 días (Mezcla 3 con 0.74%de fibra) ............................ 143
Tabla 90. Compresión simple a los 14 días (Mezcla 3 con 0.74%de fibra) .......................... 144
Tabla 91. Compresión simple a los 28 días (Mezcla 3 con 0.74%de fibra) .......................... 145
Tabla 92. Compresión simple a los 7 días (Mezcla 4 con 1.11% de fibra) ........................... 146
Tabla 93. Compresión simple a los 14 días (Mezcla 4 con 1.11% de fibra) ......................... 147
xvii
Tabla 94. Compresión simple a los 28 días (Mezcla 4 con 1.11% de fibra) ......................... 148
Tabla 95. Resistencia a la compresión simple de las mezclas de hormigón .......................... 149
Tabla 96. Módulo de elasticidad de la probeta CME-SF-28-01 (Mezcla 1 sin fibra) ........... 151
Tabla 97. Módulo de elasticidad de la probeta CME-SF-28-02 (Mezcla 1 sin fibra) ........... 153
Tabla 98. Módulo de elasticidad de la probeta CME-SF-28-03 (Mezcla 1 sin fibra) ........... 155
Tabla 99. Módulo de elasticidad de la probeta CME-0.37%-28-01 (Mezcla 2 con 0.37% de
fibra) ....................................................................................................................................... 157
Tabla 100. Módulo de elasticidad de la probeta CME-0.37%-28-02 (Mezcla 2 con 0.37% de
fibra) ....................................................................................................................................... 159
Tabla 101. Módulo de elasticidad de la probeta CME-0.37%-28-03 (Mezcla 2 con 0.37% de
fibra) ....................................................................................................................................... 161
Tabla 102. Módulo de elasticidad de la probeta CME-0.74%-28-01 (Mezcla 3 con 0.74%de
fibra) ....................................................................................................................................... 163
Tabla 103. Módulo de elasticidad de la probeta CME-0.74%-28-02 (Mezcla 3 con 0.74% de
fibra) ....................................................................................................................................... 165
Tabla 104. Módulo de elasticidad de la probeta CME-0.74%-28-03 (Mezcla 3 con 0.74%de
fibra) ....................................................................................................................................... 167
Tabla 105. Módulo de elasticidad de la probeta CME-1.11%-28-01 (Mezcla 4 con 1.11% de
fibra) ....................................................................................................................................... 169
Tabla 106. Módulo de elasticidad de la probeta CME-1.11%-28-02 (Mezcla 4 con 1.11% de
fibra) ....................................................................................................................................... 171
Tabla 107. Módulo de elasticidad de la probeta CME-1.11%-28-03 (Mezcla 4 con 1.11% de
fibra) ....................................................................................................................................... 173
xviii
Tabla 108. Módulos de elasticidad de las mezclas de hormigón ........................................... 175
Tabla 109. Tracción indirecta a los 28 días (Mezcla 1 sin fibra) ........................................... 177
Tabla 110. Tracción Indirecta a los 28 días (Mezcla 2 con 0.37% de Fibra) ........................ 178
Tabla 111. Tracción indirecta a los 28 días (Mezcla 3 con 0.74%de fibra) .......................... 179
Tabla 112. Tracción indirecta a los 28 días (Mezcla 4 con 1.11% de fibra) ......................... 180
Tabla 113. Resistencia a la tracción indirecta de las mezclas de hormigón ......................... 181
Tabla 114. Flexión a los 28 días (Mezcla 1 sin fibra) ............................................................ 183
Tabla 115. Flexión a los 28 días (Mezcla 2 con 0.37% de fibra) ......................................... 184
Tabla 116. Flexión a los 28 días (Mezcla 3 con 0.74%de fibra) ........................................... 185
Tabla 117. Flexión a los 28 días (Mezcla 4 con 1.11% de fibra) ......................................... 186
Tabla 118. Módulo de rotura a flexión de las mezclas de hormigón ..................................... 187
Tabla 119. Adherencia a los 28 días (Mezcla 1 sin fibra) ..................................................... 189
Tabla 120. Adherencia a los 28 días (Mezcla 2 con 0.37% de fibra) .................................... 190
Tabla 121. Adherencia a los 28 días (Mezcla 3 con 0.74%de fibra) ..................................... 191
Tabla 122. Adherencia a los 28 días (Mezcla 4 con 1.11% de fibra) .................................... 192
Tabla 123. Módulo de rotura a la adherencia de las mezclas de hormigón ........................... 193
Tabla 124. Análisis de precios unitario de las fibras PET ..................................................... 194
Tabla 125. Análisis de precios unitario de la mezcla 1 sin fibra ........................................... 195
Tabla 126. Análisis de precios unitario de la mezcla 2 con 0.37% de fibra .......................... 196
Tabla 127. Análisis de precios unitario de la mezcla 3 con 0.74%de fibra ........................... 197
xix
Tabla 128. Análisis de precios unitario de la mezcla 4 con 1.11% de fibra .......................... 198
LISTA DE ILUSTRACIONES
Ilustración 1. Preforma............................................................................................................... 6
Ilustración 2. Simbología PET ................................................................................................... 8
Ilustración 3. Tejas plásticas low cost...................................................................................... 10
Ilustración 4. Agua potable ...................................................................................................... 12
Ilustración 5. Cantera de Tanlahua San Antonio de Pichincha ................................................ 13
Ilustración 6. Agregado grueso de San Antonio de Pichincha ................................................. 13
Ilustración 7. Agregado fino de San Antonio de Pichincha ..................................................... 14
Ilustración 8. Clínker ............................................................................................................... 14
Ilustración 9. Cemento Holcim tipo GU .................................................................................. 17
Ilustración 10. Saco de 50Kg cemento Holcim tipo GU ......................................................... 17
Ilustración 11. Aditivos para el hormigón ............................................................................... 18
Ilustración 12. Cono de Abrams .............................................................................................. 20
Ilustración 13. Compactación en el cono de Abrams .............................................................. 21
Ilustración 14. Lectura del asentamiento ................................................................................. 21
Ilustración 15. Ensayo a compresión simple de probeta de hormigón de 10cm x 20cm ......... 25
Ilustración 16. Ensayo a tracción indirecta de probeta de hormigón de 15cm x 30cm ........... 25
Ilustración 17. Ensayo a flexion de probeta de hormigón de 15cm x 15cm x 50cm ............... 26
xx
Ilustración 18. Ensayo de adherencia de una probeta de hormigón de 15cm x 15cm x 15cm 28
Ilustración 19. Compresómetro ................................................................................................ 29
Ilustración 20. Ensayo de módulo de elasticidad de probeta de hormigón de 15cm x 30cm .. 29
Ilustración 21. Módulo secante, módulo tangente y módulo tangente inicial ......................... 30
Ilustración 22. Módulo secante ................................................................................................ 31
Ilustración 23. Probetas localizadas dentro de la cámara de curado ....................................... 33
Ilustración 24. Probetas sumergidas en agua (Curado del hormigón) ..................................... 34
Ilustración 25. Fibras metálicas con gancho, ondulada y retorcida ......................................... 36
Ilustración 26. Fibras naturales en el hormigón ...................................................................... 36
Ilustración 27. Fibras sintéticas................................................................................................ 37
Ilustración 28. Fibras de vidrio ................................................................................................ 38
Ilustración 29. Fibras recicladas PET ...................................................................................... 39
Ilustración 30. Graduación A del agregado ............................................................................. 41
Ilustración 31. Ensayo de abrasión .......................................................................................... 41
Ilustración 32. Escala de Tonalidades para el análisis de colorimetría .................................... 43
Ilustración 33. Ensayo de colorimetría del agregado fino ....................................................... 44
Ilustración 34. Muestra seca del agregado fino y agregado grueso ......................................... 45
Ilustración 35. Densidad aparente suelta ................................................................................. 49
Ilustración 36. Densidad aparente compactada ........................................................................ 49
Ilustración 37. Densidad óptima .............................................................................................. 52
xxi
Ilustración 38. Determinación de la masa de la mezcla (Ensayo densidad óptmia) ................ 52
Ilustración 39. Tamizado de la muestra de agregado grueso ................................................... 59
Ilustración 40, Agregado retenido en el tamiz ......................................................................... 60
Ilustración 41. Ensayo de peso específico para el agregado fino ............................................ 74
Ilustración 42. Ensayo de peso específico para el agregado grueso ........................................ 74
Ilustración 43. Agregado grueso en estado SSS ...................................................................... 75
Ilustración 44. Elementos utilizados en el ensayo de densidad del cemento ........................... 78
Ilustración 45. Ensayo de densidad del cemento Holcim ........................................................ 78
Ilustración 46. Partes de los envases reciclados PET de 1.35 litros y 3 litros ......................... 80
Ilustración 47. Empresa PLASTRECYCLING ....................................................................... 81
Ilustración 48. Envases reciclados PET de 1.35 litros y 3 litros .............................................. 81
Ilustración 49. Corte de envases .............................................................................................. 82
Ilustración 50. Envases cortados .............................................................................................. 82
Ilustración 51. Artefacto cortador de envases PET .................................................................. 83
Ilustración 52. Corte en la parte inferior del cuerpo de los envases ........................................ 84
Ilustración 53. Parte inicial de la tira PET ............................................................................... 84
Ilustración 54. Obtención de tiras PET .................................................................................... 85
Ilustración 55. Tiras PET ......................................................................................................... 85
Ilustración 56. Incorporación de la tira PET y el alambre en el Portabrocas .......................... 86
Ilustración 57. Enroscado de la tira PET ................................................................................. 87
xxii
Ilustración 58. Expansión de la tira helicoidal PET ................................................................. 87
Ilustración 59. Corte de la tira helicoidal PET ......................................................................... 88
Ilustración 60. Gasolina para el ensayo de peso específico de las fibras recicladas PET ........ 88
Ilustración 61. Determinación de la masa de las fibras recicladas PET .................................. 89
Ilustración 62. Probetas a ensayar (Compresión simple) ...................................................... 133
Ilustración 63. Compresión simple ........................................................................................ 133
Ilustración 64. Probetas a ensayar (Módulo de elasticidad) ................................................. 150
Ilustración 65. Módulo de elasticidad .................................................................................... 150
Ilustración 66. Probetas a ensayar (Tracción indirecta) ........................................................ 176
Ilustración 67. Tracción indirecta .......................................................................................... 176
Ilustración 68. Probeta a ensayar (Flexión) .......................................................................... 182
Ilustración 69. Flexión ........................................................................................................... 182
Ilustración 70. Probeta a ensayar (Adherencia) .................................................................... 188
Ilustración 71. Adherencia ..................................................................................................... 188
xxiii
LISTA DE GRÁFICOS
Gráfico 1. Diagrama de densidad óptima (Ensayo No. 1) ....................................................... 54
Gráfico 2. Diagrama de densidad óptima (Ensayo No. 2) ....................................................... 56
Gráfico 3. Diagrama de densidad óptima (Ensayo No. 3) ....................................................... 58
Gráfico 4. Curva granulométrica del agregado fino (Ensayo No. 1) ....................................... 62
Gráfico 5. Curva granulométrica del agregado fino (Ensayo No. 2) ....................................... 64
Gráfico 6. Curva granulométrica del agregado fino (Ensayo No. 3) ....................................... 66
Gráfico 7. Curva granulométrica del agregado grueso (Ensayo No. 1) ................................... 68
Gráfico 8. Curva granulométrica del agregado grueso (Ensayo No. 2) ................................... 70
Gráfico 9. Curva granulométrica del agregado grueso (Ensayo No. 3) ................................... 72
Gráfico 10. Resistencia a la compresión simple de las mezclas de hormigón ....................... 149
Gráfico 11. Módulo de elasticidad de la probeta CME-SF-28-01 (Mezcla 1 sin fibra) ........ 152
Gráfico 12. Módulo de elasticidad de la probeta CME-SF-28-02 (Mezcla 1 sin fibra) ........ 154
Gráfico 13. Módulo de elasticidad de la probeta CME-SF-28-03 (Mezcla 1 sin fibra) ........ 156
Gráfico 14. Módulo de elasticidad de la probeta CME-0.37%-28-01 (Mezcla 2 con 0.37% de
fibra) ....................................................................................................................................... 158
Gráfico 15. Módulo de elasticidad de la probeta CME-0.37%-28-02 (Mezcla 2 con 0.37% de
fibra) ....................................................................................................................................... 160
Gráfico 16. Módulo de elasticidad de la probeta CME-0.37%-28-03 (Mezcla 2 con 0.37% de
fibra) ....................................................................................................................................... 162
xxiv
Gráfico 17. Módulo de elasticidad de la probeta CME-0.74%-28-01 (Mezcla 3 con 0.74% de
fibra) ....................................................................................................................................... 164
Gráfico 18. Módulo de elasticidad de la probeta CME-0.74%-28-02 (Mezcla 3 con 0.74% de
fibra) ....................................................................................................................................... 166
Gráfico 19. Módulo de elasticidad de la probeta CME-0.74%-28-03 (Mezcla 3 con 0.74%de
fibra) ....................................................................................................................................... 168
Gráfico 20. Módulo de elasticidad de la probeta CME-1.11%-28-01 (Mezcla 4 con 1.11% de
fibra) ....................................................................................................................................... 170
Gráfico 21. Módulo de elasticidad dela probeta CME-1.11%-28-02 (Mezcla 4 con 1.11% de
fibra) ....................................................................................................................................... 172
Gráfico 22. Módulo de elasticidad de la probeta CME-1.11%-28-03 (Mezcla 4 con 1.11% de
fibra) ....................................................................................................................................... 174
Gráfico 23. Módulos de elasticidad de las mezclas de hormigón .......................................... 175
Gráfico 24. Resistencia a la tracción indirecta de las mezclas de hormigón ........................ 181
Gráfico 25. Resistencia a la flexión de las mezclas de hormigón .......................................... 187
Gráfico 26. Resistencia a la adherencia de las mezclas de hormigón ................................... 193
xxv
LISTA DE ANEXOS
Anexo 1. Elaboración de probetas cilíndricas ........................................................................ 206
Anexo 2. Probetas a ensayar .................................................................................................. 206
Anexo 3. Desencofrado de probeta rectangular ..................................................................... 207
Anexo 4. Curado de probetas ................................................................................................. 207
Anexo 5. Obtención de las dimensiones de la probeta cilíndrica .......................................... 208
Anexo 6. Probeta cilíndrica de hormigón sin fibra ensayada a tracción indirecta ................. 208
Anexo 7. Probeta cilíndrica de hormigón con 0.37% de fibra PET ensayada a tracción indirecta
................................................................................................................................................ 209
Anexo 8. Tamizado del agregado grueso ............................................................................... 209
Anexo 9. Tamizado del agregado fino ................................................................................... 210
Anexo 10. Probeta cúbica de hormigón sin fibra ensayada a adherencia .............................. 210
xxvi
TÍTULO: Análisis de las propiedades físico–mecánicas de un hormigón elaborado con
fibras recicladas de envases PET utilizando agregados de la cantera de San Antonio y
cemento Holcim tipo GU
AUTOR: Mestanza Guamancuri José Luis
TUTOR: Ing. Moya Heredia Juan Carlos MSc.
RESUMEN
La presente investigación tiene el propósito de proporcionar información técnica sobre la
aplicación de fibras obtenidas de envases reciclados PET en el hormigón, se analizarán las
propiedades físicas y mecánicas de muestras de hormigón en estado fresco y endurecido en
dos diferentes tipos de combinaciones: hormigón simple y hormigón con fibras recicladas
PET recicladas, en diferentes porcentajes (0 %, 0.37 %, 0.74 % y 1.11 %) en función del
volumen. De cada combinación se analizará en estado fresco las propiedades físicas:
consistencia, homogeneidad, trabajabilidad y en estado endurecido las propiedades a ser
analizadas serán: compresión simple, tracción indirecta, flexión, módulo de elasticidad y
adherencia con esto se determinará el comportamiento de cada tipo de fibra ante las cargas de
servicio.
PALABRAS CLAVE: HORMIGÓN CON FIBRAS RECICLADAS PET / ELABORACIÓN
DE MEZCLAS DE HORMIGÓN / COMPRESIÓN SIMPLE / TRACCIÓN INDIRECTA /
MODULO DE ELASTICIDAD / ADHERENCIA.
xxvii
TITLE: Analysis of the physical-mechanic properties of a concrete made with recycled
fibers of PET packaging, using aggregates of the San Antonio quarry and Holcim cement
type GU
AUTHOR: Mestanza Guamancuri José Luis
TUTOR: Ing. Moya Heredia Juan Carlos MSc.
ABSTRACT
The present research has as its goal to provide technical information about the application of
fibers obtained from PET recycled containers on concrete, it will be analyzed the physical and
mechanic properties of the concrete samples in fresh hardened state in two different types of
combinations: simple concrete and concrete with PET recycled fibers, in different percentages
(0 %, 0.37 %, 0.74 % y 1.11 %) according to the volume. Of each combination, the physical
properties in fresh state will be analyzed: consistence, the physical properties, homogeneity,
workability and in hard condition the properties to be analyzed will be: simple compression,
indirect traction, flexion, module of elasticity and adherence, this will determined the behavior
of each type of fiber under the service loads.
KEY WORDS: CONCRETE WITH PET RECYCLED FIBER / MANUFACTURE OF
CONCRETE MIXTURES / SIMPLE COMPRESSION / INDIRECT TRACTION / MODULE
OF ELASTICITY / ADHERENCE.
1
CAPÍTULO I
1. EL PROBLEMA
1.1. TEMA
Análisis de las propiedades Físico–Mecánicas de un hormigón elaborado con fibras recicladas
de envases PET utilizando agregados de la cantera de San Antonio y cemento Holcim tipo GU.
1.2. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
El desarrollo económico y la evolución de los países está ligado con la industria de la
construcción. La capacidad de construir representa tanto realizar lo nuevo, como reutilizar el
potencial de lo ya construido. El desarrollo de la construcción ha estado siempre asociado a la
disponibilidad de los materiales y de las técnicas que han determinado sus características,
puede analizarse su evolución considerando sólo cómo y con qué se han construido los
edificios.
El hormigón fue utilizado desde los inicios de la civilización (Zabaleta, 1988, pág. 7), siendo
una gran alternativa para la construcción ya que puede adaptar cualquier forma en estado fresco
y por su gran resistencia a la compresión en estado endurecido, sin embargo, este material tiene
una desventaja debido a la baja resistencia a la tracción que este presenta (Curbelo, 2015, pág.
18), es por eso que se busca la forma de contrarrestar esta desventaja, es necesario compensar
los esfuerzos destructores colocando piezas de un material que sea resistente a la tracción. Este
es el caso del acero debido a que es un material resistente a la flexión debido a su alta ductilidad.
(Romea, 2014, pág. 7). Al unirse en forma conjunta está en condiciones de resistir a los distintos
esfuerzos que se presentan en las estructuras.
2
La inclusión de fibras en el hormigón pretende mejorar las propiedades del mismo. Los
hormigones reforzados con fibras son aquellos que, para mejorar alguna propiedad, incluyen
en su composición fibras cortas, discretas y distribuidas aleatoriamente en la masa. Las fibras
pueden ser de acero, poliméricas, de vidrio, entre otros.
En épocas pasadas se vendían refrescos en envases de cristal sin embargo la evolución de la
industria consiguió incorporar en el mercado envases de plástico PET (Tereftalato de
Polietileno). Cada vez estos envases PET están presente en la vida cotidiana del consumidor
La botella o cualquier plástico tarda en descomponerse una media de 450 años. Las botellas de
plástico quedan enterradas y al no ser alcanzados por la luz solar, el proceso de descomposición
es más largo. Una botella de plástico enterrada puede durar miles de años sin degradarse
(Curiosoando, 2017), desprendiendo sustancias y elementos tóxicos que terminan en el suelo,
entrando en el ciclo vital de los organismos que habitan en él. De la necesidad de buscar una
alternativa a los millones de envases de plástico que se usan y se desechan cada día para el
consumo de agua, surgen ideas como la de botella de agua biodegradable y comestible (Ooho),
que es una pequeña membrana transparente llena de agua, es una gran gota de agua comestible
y biodegradable1, la cual se considera una gran alternativa para minimizar la industria de
envases PET en el mundo.
La capital del Ecuador (Quito) obtiene a diario un promedio de 1 750 toneladas de basura. de
estas el 10% corresponde a envases plástico PET, es decir 175 toneladas diarias de plástico, de
los cuales solo la tercera parte son reciclados2, por empresas como SERVIPLAST y
ENKADOR S.A.
En Quito, los residuos que no han pasado por un proceso de reciclaje, son transportados primero
a dos zonas de transferencia: Zámbiza y la estación sur. En estos lugares se acopian los
residuos, los compactan y luego los llevan hasta el punto de disposición final: el relleno
sanitario de El Inga, donde se acumulan montañas enterradas de plástico, papeles, chatarra,
comida, entre otros desechos, para siempre. (Sorgato, 2016).
1 Eco Inventos. (2017). Ooho. Botella de agua biodegradable y comestible. Obtenido de: http://ecoinventos.com/ooho/
2 Ecuador Inmediato. (2017). Hoy Quito recicla el 10% de los residuos. Obtenido de:
http://www.ecuadorinmediato.com/index.php?module=Noticias&func=news_user_view&id=197135
3
Tomando en cuenta que el plástico es un material muy resistente de degradarse en el ambiente,
se busca aprovechar al máximo dicho material reutilizando estos envases y transformándolos
en fibras mediante un artefacto prototipo, al reutilizar este material se desea reducir el impacto
que este genera al ambiente y aplicarlo como un material alternativo en el ámbito de la
construcción.
La obtención de las fibras PET, busca recuperar del material de desecho la nueva materia prima.
Se trata de un innovador sistema de fabricación de las fibras prototipo que se emplearan en este
estudio, debido a que en nuestro país no existe un amplio desarrollo de este material en la
construcción.
La escasa experiencia previa que existe en nuestro país, sobre el tema del PET como material
de construcción, obliga a citar investigaciones internacionales que aplicaron material PET en
el hormigón (Alesmar, Rendón & Korody, 2008).
Con lo expuesto anteriormente se desea realizar un análisis comparativo de las propiedades
Físico–Mecánicas de un hormigón elaborado con fibras recicladas de envases PET (Tereftalato
de Polietileno) utilizando agregados procedentes de la cantera de San Antonio y cemento
Holcim tipo GU, con la finalidad de cuantificar la calidad del hormigón caracterizando
materiales de nuestra localidad, al comprobar los resultados obtenidos por el trabajo
experimental, Diseños de Mezcla de Tereftalato de Polietileno (PET) – Cemento de la
Universidad Central de Venezuela.
Ante la problemática expuesta nuestro estudio se enfoca en responder a las siguientes
preguntas:
¿Cómo afecta el uso de las fibras del PET en las propiedades físico-mecánicas del hormigón?
¿Cómo se obtendrán las fibras?
¿De qué manera se debe dosificar las fibras en el hormigón?
¿Cuáles serían las consecuencias de este estudio y sus posibles aplicaciones?
4
1.3. JUSTIFICACIÓN
El análisis teórico y la experimentación directa en el diseño de un hormigón elaborado con
fibras recicladas de envases PET (Tereftalato de Polietileno) utilizando agregados procedentes
de la cantera de San Antonio y cemento Holcim tipo GU, tiene como propósito la reutilización
de un material de desecho creando otro proceso para lograr una disposición adecuada de los
plásticos producidos a nivel mundial, ya que es un material que existe en gran cantidad en todo
el planeta y no posee un destino final adecuado y suficiente.
Para la incorporación del plástico PET en el hormigón, se realizarán fibras obtenidas, mediante
una máquina prototipo. Las botellas que se requiere para esta investigación deben encontrarse
en buen estado y libres de impurezas.
Al caracterizar los materiales empleados en nuestra localidad (agregados procedentes de la
cantera de San Antonio y cemento Holcim tipo GU), se comprobará los resultados obtenidos
por la investigación de la Universidad Central de Venezuela (Diseños de Mezcla de Tereftalato
de Polietileno (PET) – Cemento), con la finalidad de cuantificar la calidad del hormigón
elaborado con materiales obtenidos en nuestro entorno, contribuyendo con información valiosa
a diseñadores, constructores que se interesen por desarrollar esta técnica o también a otros
autores que tendrán una sustentación teórica y práctica sobre la reutilización de botellas PET
en la construcción para futuras investigaciones, y para determinar la viabilidad del mismo en
nuestro medio, minimizando la huella ambiental generada por los desperdicios.
Se desea mejorar las propiedades físicas y mecánicas del hormigón en estado fresco y en estado
endurecido, mediante la incorporación de las fibras PET, para ser empleados en obra,
generando beneficios económicos al emplear materiales que prácticamente son excluidos por
la industria.
5
1.4. OBJETIVOS
1.4.1. OBJETIVO GENERAL
Analizar propiedades Físico–Mecánicas de un hormigón elaborado con fibras recicladas de
envases PET (Tereftalato de Polietileno) utilizando agregados procedentes de la cantera de San
Antonio y cemento Holcim tipo GU
1.4.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS
• Obtener las fibras a partir de los envases PET reciclados en los sitios de acopio.
• Dosificar hormigón para dos diferentes tipos de muestras: hormigón sin fibras y
hormigón con fibras PET de envases reciclados.
• Determinar las propiedades físicas y mecánicas del hormigón en estado fresco y
endurecido para los dos diferentes tipos de muestras.
• Comparar los resultados obtenidos con fibras PET de envases reciclados y materiales
procedentes de nuestra localidad con los resultados obtenidos por la investigación de la
Universidad Central de Venezuela (Diseños de Mezcla de Tereftalato de Polietileno
(PET) – Cemento)
• Realizar el análisis de costo/beneficio de las muestras.
1.5. IDEAS A DEFENDER
• Las propiedades Físico–Mecánicas de un hormigón elaborado con fibras recicladas de
envases PET (Tereftalato de Polietileno) utilizando agregados procedentes de la cantera
de San Antonio y cemento Holcim tipo GU podrían ser mejores que las propiedades del
hormigón elaborado en la investigación de la Universidad Central de Venezuela.
• Tendremos bajos costos en la elaboración del hormigón utilizando las fibras PET.
6
CAPÍTULO II
2. FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA
2.1. TEREFTALATO DE POLIETILENO (PET)
El PET, es un poliéster fácilmente moldeable, que se ablanda por la acción del calor y se
endurece al enfriarse. Motivo por el cual este material se puede acondicionar a cualquier forma
y boceto. Para la obtención de la resina de Tereftalato de Polietileno siendo este un derivado
del petróleo, es necesario reaccionar por polimerización el ácido tereftálico y el etilenglicol
(Chiluiza & Tacle, 2013, pág. 7).
Este elemento muy ligero y de tonalidad transparente, fue revelado por primera vez en 1941
por los científicos británicos Whinfield y Dickson (Mariano, 2011), convirtiéndose en un
producto de gran demanda por la industria. En la actualidad se lo utiliza en la fabricación de
envases para bebidas como refresco o aguas minerales.
2.1.1. ENVASES PET
Para la elaboración de los envases PET se parte por la preparación de la preforma, siendo la
preforma el molde inicial del envase, el diseño de esta se asemeja a un tubo de ensayo
(BMIMACHINES, 2015)
Ilustración 1. Preforma
Fuente: (BMIMACHIES, 2015)
7
Según (QuimiNet.com, 2011) versa que:
La preforma se forja para que el envase obtenga la forma requerida según su función, por medio
de diversas técnicas como son:
Modelo por inyección-soplado
Consiste en calentar la preforma y se introduce en un molde que tenga la figura deseada,
posteriormente se inyecta aire, expandiendo el material y se obtiene la forma requerida, por
último, se realiza su extracción.
Modelo por extrusión-soplado
El modelo por extrusión soplado se basa en que la preforma consiste de una manga tubular,
conformada por extrusión a la cual se la llama párison, esta se cierra por la parte de debajo de
forma impenetrable gracias al pinzamiento que ejercen las partes del molde al cerrase, luego
se sopla, se deja enfriar y se retira la pieza.
2.1.2. IMPACTO AMBIENTAL DE ENVASES PET
Como consecuencia de la gran demanda en la industria de bebidas para consumo humano en
la actualidad, tenemos el impacto que se genera al ambiente, por medio de los envases de estas
bebidas. El principal conflicto ambiental del PET es su disposición, al convertirse en residuo,
hallándose en las superficies de ríos y océanos, generando basura en bosques y provocando
taponamientos de alcantarillas que posteriormente producirán inundaciones de las calles3.
Este problema no conlleva únicamente al excesivo tiempo que se requiere para descomponer
estos envases, sino también a su proceso de fabricación. La desmedida emisión de gases efecto
invernadero, provocado por la extracción de petróleo, que se requiere para transformar este
material, generan gases tóxicos que se manifiestan en la atmósfera4.
3 El Reciclaje de Botellas de Plástico. (s.f.). ¿Cómo afectan las botellas PET en el medio ambiente mexicano? Obtenido de:
https://sites.google.com/site/laformautildeusarlasbotellas/conocer/-la-repercusion-de-las-botellas-pet-en-el-medio-ambiente-
mexicano
4 Ladyverd. (2016). El verdadero precio de las botellas de plástico. Obtenido de: http://www.ladyverd.com/el-verdadero-
precio-de-las-botellas-de-plastico/
8
2.1.3. RECICLAJE DE ENVASES PET
Los envases de Tereftalato de Polietileno al convertirse en residuos sólidos y al no tener una
correcta disposición final, llegan a ser perjudiciales para el ambiente, siendo el reciclaje una
salida para la reutilización del material, en la elaboración de nuevos envases para bebidas. Para
la reutilización del material reciclado, en nuevos envases es necesario un requerimiento mínimo
con respecto a su calidad, ya que este material debe ser mejorado antes de emplearse en la
elaboración de los nuevos envases5.
Debido a las exposiciones térmicas, provocadas durante la vida útil de los envases de PET,
ocasionan la disminución de la viscosidad intrínseca, y a la vez siendo afectada la resina PET,
que disminuya la resistencia a la presión del nuevo envase.
Al contar con distintos materiales de plástico, se procuró identificarlos con números que
representan el tipo de plástico y con flechas de anillo señalando que son aptos para el reciclaje.
El Tereftalato de Polietileno se lo simboliza con el número uno6.
Ilustración 2. Simbología PET
Fuente: (Xochipilli , 2010)
5 Plástico. (2004). Reciclaje de PET para fabricación de botellas. Obtenido de: http://www.plastico.com/temas/Reciclaje-de-
PET-para-fabricacion-de-botellas+3034432
6 Xochipilli. (2010). Anti-Globalización, Babilonia Descubierta. Obtenido de:
https://xochipilli.wordpress.com/2010/04/20/los-siete-simbolos-del-plastico-y-el-proceso-de-reciclado/
9
2.1.4. TIPOS DE RECICLADO
En los últimos años es evidente la evolución del plástico, que se utiliza en la mayoría de
industrias, agricultura, construcción, entre otros, pero al mismo tiempo, esta evolución ha
provocado, un incrementado de los residuos plásticos. Razón por la cual el reciclaje es la
principal alternativa, para disminuir el impacto que los residuos generan al ambiente.
Respecto al proceso de reciclaje de los envases PET, existen algunos tipos:
2.1.4.1. Reciclado mecánico
Este reciclado se denomina mecánico, porque durante su procedimiento, no sufre
transformaciones químicas significativas. El proceso consiste en triturar, lavar y realizar cortes
pequeños homogéneos del material PET. Posteriormente se derrite y se da una nueva forma
endurecida al plástico, según a la necesidad que se requiera7.
2.1.4.2. Reciclado químico
El reciclado químico es el procedimiento contrario a la adquisición del Tereftalato de
Polietileno, fragmentando en minúsculos componentes llamados monómeros, que luego se
transforman por reacción química según la técnica utilizada (Celi, 2013, pág. 16).
2.1.4.3. Reciclado energético
Reciclado energético se realiza mediante la combustión de los envases PET, se produce energía
debido a su gran poder calórico. Dicho proceso genera emisiones no tóxicas, fuera del vapor
de agua y dióxido de carbono (Celi, 2013, pág. 16).
7 Twenergy. (2012). Reciclado de Plástico. Obtenido de: https://twenergy.com/a/reciclado-de-plasticos-542
10
2.1.5. EL PET EN LA CONSTRUCCIÓN
Los envases PET al no tener una correcta disposición final, provocan gran impacto al ambiente,
se han desarrollado técnicas para reutilizar este material en el ámbito de la construcción,
aprovechando un material de desperdicio, como material alternativo en la obra. Varias
investigaciones citan la utilidad del PET en la construcción, entre las más destacadas se tienen
las siguientes:
Según (Gamboa & Recalde, 2015) versan que:
La mampostería con ladrillo PET, resulta una opción económica y de mayor resistencia que el
ladrillo tradicional, siendo un material apropiado para la construcción sostenible.
También en el diseño de mezclas de hormigón, el PET pude ser incorporado como agregado,
interviniendo de forma indirecta en la disminución del impacto ocasionado por estos envases
(Alesmar, Rendón & Korody, 2008).
Donald Thomson encontró la utilidad de los envases PET, convirtiéndolos en tejas plásticas de
bajo costo. Esta idea sostenible se la realizó con la finalidad, de aprovechar las propiedades
resistentes y la estabilidad a la intemperie que conserva dichos envases8.
d
Ilustración 3. Tejas plásticas low cost
Fuente: (Blogthinkbing.com, 2014)
8 Blogthinkbing.com. (2014). Botella de agua reciclable para servir tras su uso como elemento de construcción. Obtenido
de: http://blogthinkbig.com/botella-agua-reciclable-servir-tras-uso-elemento-construccion/
11
2.2. EL HORMIGÓN
2.2.1. HISTORIA DEL HORMIGÓN
En la época del Paleolítico y del Neolítico la pericia de la edificación mejoró y el hombre inició
uniendo piedras en hileras horizontales lo más semejante posible, creando muros sin el uso de
conglomerante, incitando tensiones en las uniones entre piedras ocasionando la rotura de las
mismas. Para repartir las cargas ecuánimemente se rellenó las capas entre piedras con un
mortero. El conglomerante más utilizado en esa época, estaba compuesto de arcilla apisonada
con canto rodado. (Nistal, Retana, & Ruiz, 2012, pág. 4).
El hormigón en el periodo del Imperio Romano, se desarrolló de manera favorable, gracias a
la gran habilidad constructiva de los romanos y a la facilidad para conseguir arenas volcánicas
con propiedades cementicias, con las que elaboraban un mortero mezclando dichas arenas con
piedras naturales (habitualmente cal y guijarros). Este mortero tenía propiedades físicas y
mecánicas similares a las que posee el hormigón utilizado en la actualidad, y se lo utilizaba en
grandes estructuras perennes con el paso de los siglos. (Nistal, Retana, & Ruiz, 2012, pág. 5).
En 1824 el albañil inglés Joseph Aspdin (1778-1855), descubrió un cemento que era tan duro
como la piedra de Portland. Una mezcla de clinker molido obtenido por calcinación entre 1350
◦C y 1450 ◦C con la incorporación de yeso, da como resultado el conocido cemento portland.
El clinker se consigue de la composición de 80% de material calcáreo y un 20 % de material
arcilloso, y su proceso como clinkerización, es la cristalización del cemento. (Romea, 2014,
p.7).
2.2.2. DEFINICIÓN
El hormigón o también conocido como concreto, está compuesto por agua, cemento, áridos y
en algunos casos aditivos que modifican ciertas propiedades del mismo. El aire en mínimas
proporciones también está presente en el hormigón. La combinación en cantidades
convenientes de estos materiales, otorgan una mezcla homogénea, plástica y trabajable las
cuales pueden ser fundidas a cualquier forma. (Zabaleta, 1988, pág. 10).
12
Al reaccionar el agua con el cemento ocurre un proceso físico-químico, donde resulta su
fraguado y eventualmente su progresivo endurecimiento. Si al hormigón se le otorga las
apropiadas condiciones de humedad y temperatura, existirá un incremento en la capacidad
resistente del concreto (Zabaleta, 1988, pág. 10).
2.2.3. COMPONENTES DEL HORMIGÓN
2.2.3.1. Agua
Para la preparación del hormigón es esencial que el agua disponible se encuentre limpia, sin
sabor, libre de impurezas u olores característicos. Debe ser potable, es decir apta para el
consumo humano, descartando afectaciones en el tiempo de fraguado, variaciones
dimensionales y a la resistencia del hormigón (ACI 318S-08, 2008, pág. 46)
Ilustración 4. Agua potable
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
El agua tiene como función hidratar el conglomerante hidráulico y generar la trabajabilidad
que la mezcla requiere. La resistencia del hormigón disminuye si se utiliza exceso de agua, ya
que provoca huecos o vacíos a evaporarse (Varona, López, & Bañón, 2012, pág. 19)
2.2.3.2. Agregados
Los agregados o áridos, son materiales inertes de forma granular, que provienen de fragmentos
de rocas de la corteza terrestre o de la trituración de los mismos. Conforman del 60% al 75%
del volumen del hormigón (Zabaleta, 1988, pág. 13). La rigidez durabilidad y resistencia del
13
hormigón depende en gran parte de las propiedades de los agregados. Para esta investigación
se utilizó agregados de San Antonio de Pichincha, de la cantera de Tanlahua.
Ilustración 5. Cantera de Tanlahua San Antonio de Pichincha
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
• Agregado grueso: La grava o roca triturada es el principal componente del hormigón.
No debe poseer más de un 5 % de arcillas y limos ni más de 1.5% de material orgánico
(Harmsen, 2002, pág. 13). Debe estar limpio, libre de impurezas, y de gran calidad,
para que el concreto alcance buenos resultados, ya que está ligado con la dureza.
Ilustración 6. Agregado grueso de San Antonio de Pichincha
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
Es el árido en que mayor parte de sus partículas quedan retenidas en el tamiz No. 4 de
4.75mm. (NTE INEN 1762, 2014, pág. 2).
• Agregado fino: Es arena natural derivada de canteras o arena artificial procedente de
trituración de rocas. El agregado fino es un elemento inerte en el hormigón a que no
influye en la reacción química entre el agua y el cemento. El agregado fino debe ser
fuerte, durable, libre de impurezas y no debe contener arcillas ni limos. (Harmsen,
2002, pág. 12).
14
Ilustración 7. Agregado fino de San Antonio de Pichincha
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
Árido que pasa por el tamiz 3/8” de 9.5mm y que la mayor parte de sus partículas pasan
por el tamiz No. 4 de 4.75mm y son retenidas en su mayoría en el tamiz No. 200 de
75µm (NTE INEN 1762, 2014, pág. 1).
2.2.3.3. Cemento
El cemento posee características de cohesión requeridas para acoplar agregados inertes
transformándose en una masa consolidada. El cemento hidráulico más usado para la
elaboración del hormigón estructural, es el cemento Portland, siendo un material triturado que
se elabora con calizas que proveen CaO arcillas y esquisto que proporcionan SiO2 y Al2O3.
Al fundir estos materiales en hornos obtenemos el clínker, posteriormente se enfrían y se
muelen hasta obtener la finura deseada (Nistal, 2001, pág. 28). En el Ecuador la NTE INEN
152:2012, decreta las exigencias químicas y físicas que debe cumplir el cemento portland.
Ilustración 8. Clínker
Fuente: (Historia y Biografías, 2014)
15
Según (Montoya, Meseguer, & Moran, 2000, pág. 27) versa que:
• Cemento Portland (Tipo I): Es cemento común para uso general, se lo utiliza cuando
no se solicita las propiedades detalladas para cualquier otro tipo de cemento. Se lo
consigue al triturar simultáneamente el clínker con regulador de fraguado y con cinco
por ciento de adiciones. Las adiciones pueden agregarse una o varias, entre puzolana
natural, fíler calizo, escoria siderúrgica, humo de sílice y cenizas volantes.
Las propiedades y las particularidades del cemento dependen de su composición
química y de su composición potencial. La composición química se determina por
análisis y esta expresada en forma de óxidos.
Tabla 1. Composición química tipica del Clínker de cemento Portland
Fuente: (Montoya, Meseguer, & Moran, 2000, pág. 14)
La cal, sílice, alúmina y hierro son los primordiales componentes del cemento,
mientras los otros componentes citados anteriormente son secundarios.
La composición potencial del cemento es la combinación de los principales
componentes del cemento, formando aluminatos, ferritos de calcio y silicatos, más la
adición de los componentes secundarios que son los álcalis, la cal libre, la magnesia
libre y el yeso.
Cal combinada CaO 62.5 por 100
Sílice SiO2 21.0 por 100
Alúmina Al2O3 6.5 por 100
Hierro FE2O3 2.5 por 100
Azufre SO3 2.0 por 100
Cal libre CaO 0.0 por 100
Magnesia MgO 2.0 por 100
Pérdida al fuego P.F. 2.0 por 100
Residuo insoluble R.I. 1.0 por 100
Álcalis Na2O + K2O 0.5 por 100
16
Silicato tricálcico SC3 40 a 50 por 100
Silicato bicálcico SC2 20 a 30 por 100
Aluminato tricálcico AC3 10 a 15 por 100
Aluminato tetracálcico AFC4 5 a 10 por 100
Tabla 2. Composición potencial del Clínker de cemento Portland
Fuente: (Montoya, Meseguer, & Moran, 2000, pág. 16)
• Cemento Portland (Tipo II): Este tipo de cemento modificado para usos generales,
se usa cuando el hormigón va estar expuesto al moderado ataque de sulfatos o cuando
se necesita un moderado calor de hidratación.
• Cemento Portland (Tipo III): Cemento de alta resistencia inicial, se emplea cuando
en una construcción específica se requiere una resistencia temprana. No se debe aplicar
para la fabricación de hormigones masivos.
• Cemento Portland (Tipo IV): Es un cemento de bajo calor de hidratación, esto se
consigue limitando los compuestos que más intervienen en la formación de calor por
hidratación. Al limitar estos compuestos el hormigón va adquiriendo su resistencia con
lentitud. Se aplica para estructuras de hormigón masivo y necesito más tiempo de
curado que los otros tipos de hormigones.
• Cemento Portland (Tipo V): Cemento resistente a los sulfatos, que se aplican para
estructuras sometidas a los sulfatos alcalinos del suelo o del agua y estructuras
expuestas al agua del mar9.
Se utilizó Cemento Holcim tipo GU para la investigación, cemento aplicable para
construcción en general, de color gris y disponible en sacos de 50 kg, esta normalizado por la
NTE INEN 2380:2011.
9 Apuntes Ingeniería Civil. (2010). Tipos de cemento Portland. Obtenidos de:
http://apuntesingenierocivil.blogspot.com/2010/10/tipos-de-cemento-portland.html
17
Ilustración 9. Cemento Holcim tipo GU
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
Ilustración 10. Saco de 50Kg cemento Holcim tipo GU
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
2.2.3.4. Aditivos
El hormigón es el principal material para la construcción, con el cual se obtiene diversas
edificaciones con características peculiares según su necesidad. Los aditivos se emplean en el
hormigón para cambiar las propiedades según las características requeridas en la construcción.
18
Ilustración 11. Aditivos para el hormigón
Fuente: (TECNOCONST, s.f.)
Según (Canal Construcción, s.f.) versa que
Se encuentran en forma de líquido o polvo, su dosificación es menor del 5% del total de la
masa de cemento y se lo añade al hormigón al momento del mezclado. Entre los aditivos más
utilizados para una construcción están:
• Aditivos acelerantes: Estos aditivos permiten en un mínimo tiempo, el fraguado del
hormigón y aumenta la resistencia del mismo, son de gran utilidad ya que apresuran el
proceso constructivo en una obra.
• Aditivos retardantes de fraguado: Los aditivos retardantes actúan en forma inversa a
los aditivos anteriormente mencionados, manteniendo la hidratación del hormigón,
aplazando el fraguado y permitiendo un mayor lapso del vertido del mismo. Se aplica
en casos donde el hormigón premezclado debe trasladarse de un lugar a otro con
grandes distancias.
• Aditivos plastificantes: Al usar estos aditivos se disminuye el agua que se usaría en
condiciones normales en el hormigón, esto mejora la resistencia del hormigón al reducir
la relación agua/cemento. Aumentan la trabajabilidad del hormigón fresco y la facilidad
que se requiriere para mezclar el cemento, áridos y agua.
19
• Aditivos aireantes: Son incorporadores de aire en el hormigón, para mejorar el
comportamiento del hormigón ante efectos del congelamiento y el deshielo,
absorbiendo la expansión del hielo evitando fisuras o rotura de hormigón.
• Aditivos inhibidores de corrosión: Son aditivos utilizados para disminuir la corrosión
del acero de refuerzo en el hormigón.
• Aditivos impermeabilizantes: Estos aditivos reducen la permeabilidad del hormigón
y de los morteros por capilaridad, mejoran las características del mismo en zonas
húmedas.
• Aditivos curadores: Los aditivos curadores se aplican para impedir la pronta
evaporación del agua de mezclado del hormigón durante el proceso de fraguado y
cuando comienza el endurecimiento.
2.3. PROPIEDADES FÍSICAS Y MECÁNICAS DEL HORMIGÓN
2.3.1. PROPIEDADES DEL HORMIGÓN FRESCO
El hormigón fresco ostenta una consistencia plástica, debido a la adición de agua a los
agregados y al cemento. Es preciso tener una adecuada docilidad para conseguir un correcto
mezclado, y no tener posteriores dificultades en la obra. Las particularidades que debe poseer
una mezcla de hormigón fresco, están ligadas con las condiciones de diseño requeridas. Entre
las características del hormigón en estado fresco se encuentran las siguientes:
2.3.1.1. Consistencia
Es la facilidad que tiene el hormigón en estado freso para conseguir una forma determinada
por efecto de su propio peso. La consistencia depende de: la cantidad de agua de la mezcla, la
granulometría, forma y tamaño de los áridos10.
10 Notas de Hormigón Armado. (2011). Consistencia del Hormigón Fresco. Obtenido de:
http://notasdehormigónarmado.blogspot.com/2011/04/consistencia-del-hormigón-fresco.html
20
A mayor deformación menor consistencia e inversamente, a menor deformación del hormigón
fresco mayor consistencia.
Para determinar la consistencia existen varios métodos, siendo el más utilizado el del cono de
Abrams. En la NTE INEN 1578:2010 describe las condiciones que este método debe cumplir,
para la determinación de la consistencia del hormigón.
El cono de Abrams tiene forma de tronco cilíndrico con una altura de 300 mm, este es ubicado
sobre una bandeja rígida11.
Ilustración 12. Cono de Abrams
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
Posteriormente se procede a colocar tres capas de hormigón fresco, compactadas con
veinticinco golpes distribuidos uniformemente por cada capa con una varilla metálica de punta
redondeada de 16 mm de diámetro.
11 CONSTRUMÁTICA. (s.f.). AP-019. Consistencia del Hormigón. Método del Cono de Abrams. Hormigón Fresco.
Obtenido de: http://www.construmatica.com/construpedia/AP-
_019._Consistencia_del_Hormig%C3%B3n._M%C3%A9todo_del_Cono_de_Abrams._Hormig%C3%B3n_Fresco
21
Ilustración 13. Compactación en el cono de Abrams
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
Se enraza la parte superior del cono con el exceso de la mezcla, con cuidado se levanta el cono
en dirección vertical y se procede a medir la diferencia entre la altura de la pieza y el punto
más alto del hormigón.
Ilustración 14. Lectura del asentamiento
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
22
Según la consistencia los hormigones se clasifican en:
Consistencia Asentamiento (cm)
Seca (S) 0 a 2
Plástica (P) 3 a 5
Blanda (B) 6 a 9
Fluida (F) 10 a 15
Liquida (L) > 16
Tabla 3. Consistencia de los hormigones
Fuente: (Montoya, Meseguer, & Moran, 2000, pág. 76)
2.3.1.2. Docilidad
La docilidad o también conocida como trabajabilidad, es la capacidad con la que el hormigón
en estado plástico puede ser manipulado, trasladado, puesto y compactado en obra. La
docilidad varia por la estructura, forma de las partículas y las proporciones del agregado, la
presencia de aire incorporado, la cuantía de cemento, consistencia de la composición y los
aditivos12.
2.3.1.3. Homogeneidad
La homogeneidad es la condición donde los componentes del hormigón estén uniformemente
repartidos en toda la mezcla. Se consigue mediante un correcto amasado y un metódico
transportado y vertido.
12 Apuntes Ingeniería Civil. (2011). Trabajabilidad o Docilidad en el Hormigón. Obtenidos de:
http://apuntesingenierocivil.blogspot.com/2011/03/trabajabilidad-o-docilidad-en-el.html
23
2.3.1.4. Segregación
Es la separación de los elementos que conforman el hormigón fresco, una vez amasado.
Ocasionando una distribución de los materiales no uniforme. Esta se produce por los diversos
tamaños y densidades de los áridos y el exceso de agua que es incorporado a la mezcla.
2.3.1.5. Exudación
La exudación o sangrado es la disposición del agua a separarse de los otros elementos
conformados por el hormigón, subiendo a la superficie del hormigón recién depositado13.
2.3.2. PROPIEDADES DEL HORMIGÓN ENDURECIDO
Se conoce como hormigón endurecido a la paulatina transformación del hormigón en estado
plástico a estado sólido, gracias al proceso físico-químico que la mezcla sufre en un tiempo
determinado. El hormigón ostenta particularidades favorables en estado endurecido,
convirtiéndose en un material de gran uso en la construcción. Las propiedades del hormigón
en estado endurecido se dividen en física y mecánicas.
2.3.2.1. Densidad
Se define como el peso por unidad de volumen, esta depende de compactación, naturaleza y
granulometría de los agregados. La densidad del hormigón endurecido puede variar hasta en
un 7% de su densidad inicial, debido a la evaporación del agua de mezclado (Zabaleta, 1988,
pág. 29).
13 INGENIERÍA CIVIL. (2011). Exudación (Sangrado). Obtenido de: http://www.ingenierocivilinfo.com/2011/02/exudacion-
sangrado.html
24
Tabla 4. Densidad de hormigón endurecido
Fuente: (Zabaleta, 1988, pág. 29)
2.3.2.2. Resistencia
La resistencia es la más importante de las propiedades que presenta el hormigón en estado
sólido. Esto se debe a que las estructuras de hormigón, se encuentran sometidas a las tensiones
derivadas de las solicitaciones que actúan sobre este, al no tener un correcto dimensionamiento
de estos elementos estructurales, el hormigón sufrirá fisuras que lograrán afectar la seguridad
de la edificación (Zabaleta, 1988, pág. 30).
2.3.2.2.1. Resistencia a la compresión simple
Es la resistencia que tiene un espécimen de hormigón al ser sometida a una carga axial. La
resistencia a la compresión se considera la característica más importante del hormigón y se la
determina mediante ensayos de probetas cilíndricas de 15cm de diámetro por 30cm de alto o
probetas de 10cm de diámetro por 20cm de alto, como especifica la NTE INEN 1573:2010 la
cual describe el procedimiento para la obtención de esta probeta.
Hormigón Densidad
(Kg/dm3)
Liviano (Por medio de
incorporación de aire)
0.50 - 2.35
Convencional 2.35 – 2.55
Pesado (Por medio de uso de
áridos mineralizados)
2.55 - 5.00
25
Ilustración 15. Ensayo a compresión simple de probeta de hormigón de 10cm x 20cm
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
2.3.2.2.2. Resistencia a la tracción indirecta
La resistencia a la tracción indirecta es menor entre un 8% y 15% a la resistencia de compresión
simple del hormigón. Para la determinación de esta, se realiza el ensayo Brasileño o Split-Test
regido por la norma ASTM C-496M. Dicho ensayo consiste en carga lateralmente la probeta
cilíndrica, a lo largo de sus diámetro hasta que se rompa (Harmsen, 2002, pág. 24).
Ilustración 16. Ensayo a tracción indirecta de probeta de hormigón de 15cm x 30cm
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
26
𝐅𝐭𝐢 = 2 ∗ P
π ∗ H ∗ d
Ecuación 1. Esfuerzo a la tracción del hormigón
Donde: Fti = Esfuerzo a la tracción del hormigón
P = Carga de rotura
H = Longitud del cilindro
d = Diámetro del cilindro
2.3.2.2.3. Resistencia a la flexión
Es una medida de la resistencia a la falla por momento de una viga de hormigón simple, cuyas
dimensiones son de 15 cm x15 cm x50 cm. La resistencia a la flexión es expresada como
módulo de rotura (Kg/cm2) el cual es determinado mediante los métodos de ensayo ASTM C78
(carga en los puntos tercios) o ASTM C293 (carga en el punto medio). El módulo de rotura
está entre el 10% al 20% de la resistencia a compresión14.
Ilustración 17. Ensayo a flexion de probeta de hormigón de 15cm x 15cm x 50cm
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
14 El Concreto en la Práctica. (s.f.). CIP 16 – Resistencia a Flexión del Concreto. Obtenido de:
https://www.nrmca.org/aboutconcrete/cips/CIP16es.pdf
27
Si la fractura se muestra en el tercio medio del claro el módulo de rotura se calcula con la
ecuación:
𝐌. 𝐑. = P∗L
b∗H2
Ecuación 2. Módulo de rotura ensayo a flexión (Fractura en el tercio medio)
Donde: M.R. = Módulo de rotura
P = Carga de rotura
L = Distancia entre apoyos
H = Longitud de la viga
b = Base de la viga
Si la rotura se presenta fuera del tercio medio del claro, el módulo de rotura se calcula con la
ecuación:
𝐌. 𝐑. = 3 ∗ P ∗ a
B ∗ H2
Ecuación 3. Módulo de rotura ensayo a flexión (Fractura fuera del tercio medio)
Donde: M.R. = Módulo de rotura
P = Carga de rotura
a = Distancia promedio entre la línea de fractura y el apoyo más cercano
H = Longitud de la viga
B = Ancho de la viga
Si la fractura ocurre fuera del tercio medio del claro en más de 5% no son válidos los resultados
del ensayo.
28
2.3.2.2.4. Resistencia a la adherencia
La adherencia es el ensayo con el cual se determina el módulo de rotura o esfuerzo que se
realiza, al desprender una barra del hormigón endurecido.
Para este ensayo se elaboró una probeta cubica de hormigón con dimensiones de 15cm x 15cm
x15cm, a la cual se inserta una barra de acero de 1.6cm de diámetro.
𝐌. 𝐑. = P
ϕ ∗ π ∗ La.
Ecuación 4. Módulo de rotura ensayo de adherencia
Donde: M.R. = Módulo de rotura
P = Carga de rotura
ϕ = Diámetro de la barra de acero
La. = Longitud de anclaje de la barra de acero
Ilustración 18. Ensayo de adherencia de una probeta de hormigón de 15cm x 15cm x 15cm
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
29
2.3.2.3. Módulo de elasticidad
El módulo de elasticidad del hormigón (E), es una medida de la rigidez, es decir la resistencia
del hormigón a la deformación, interviene en el cálculo de flechas y deformaciones en vigas y
en estructuras hiperestáticas. El módulo de elasticidad se determina midiendo cilindros
estándar de 15cm de diámetro por 30 cm de altura hasta la falla y tomando las lecturas de las
deformaciones que produce la carga mediante un compresómetro, como lo determina la
normativa ASTM C469 - 49.
Ilustración 19. Compresómetro
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
Ilustración 20. Ensayo de módulo de elasticidad de probeta de hormigón de 15cm x 30cm
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
30
El valor para el módulo de elasticidad del concreto se define mediante el módulo tangente
inicial o a un punto explícito de la curva esfuerzo vs. deformación y el módulo secante entre
dos puntos de las misma.
• Módulo secante: Es la pendiente de la recta secante a la curva, que une el origen con
un punto determinado.
𝐄 = σ
ε
Ecuación 5. Módulo secante
• Módulo tangente: Es conocido como la pendiente de la recta tangente a la curva
esfuerzo deformación, en algún punto determinado.
𝐄𝐜 = dσ
dε
Ecuación 6. Módulo tangente
• Módulo tangente inicial: Se define como la pendiente de la recta tangente a la curva
esfuerzo vs. deformación, en algún punto determinado.
Ilustración 21. Módulo secante, módulo tangente y módulo tangente inicial
Fuente: (INGENIERÍA CIVIL, 2011)
31
El módulo secante es el método más utilizados en los laboratorios, motivo por el cual existe
una amplia información referente al mismo, razón por la cual se adoptó este método para la
investigación.
Ilustración 22. Módulo secante
Fuente: (ELSEVIER, 2013)
De la curva esfuerzo vs. deformación se obtiene el valor del modelo secante, el cuál es la
pendiente de la recta que une los puntos de la curva, correspondientes a una deformación
unitaria de 5 x 10 -5 mm y al 40% del esfuerzo de rotura. La ecuación del módulo de elasticidad
mediante este método es:
𝐄 = Tan α 0.4σr − σ0.00005
ε0.4σr − 0.00005
Ecuación 7. Módulo de elasticidad del hormigón
Donde: E = Módulo de elasticidad del hormigón.
𝜎𝑟 = Esfuerzo de rotura
𝜎0.00005 = Esfuerzo acorde a una deformación unitarias de 5 x 10 -5 mm
𝜀0.4𝜎𝑟 = Deformación conforme al 40% del esfuerzo de rotura.
32
2.3.2.4. Retracción
La retracción es la pérdida gradual de agua en el hormigón, por medio de evaporación. Si el
hormigón no se encuentra en un entorno húmedo va perdiendo agua capilar provocando tensión
interna de tracción y posteriormente fisuras.
Según (Montoya, Meseguer, & Moran, 2000, pág. 79) versa que:
Los factores que intervienen en la retracción son:
• La cantidad de agua de la mezcla está ligada con la retracción, razón por la cual esta
aumenta con la relación agua/cemento.
• Los cementos más resistentes y rápidos actúan aumentando la retracción.
• La presencia de finos en el hormigón provoca más retracción.
2.3.2.5. Durabilidad
Es la propiedad del hormigón endurecido que describe la capacidad que tiene el mismo para
resistir ataques físicos, biológicos, la acción del ambiente u otro proceso que lo deteriore.
El hormigón se degenera por un grupo de agente, según (Escorihuela & Fernández, 1976, pág.,
66) versa que:
• Efectos biológicos: Bacterias y vegetación, produciendo fisuras, humedad y formación
de sulfatos.
• Efectos físicos: Variación de temperatura, cambios de humedad, el fuego y corriente
eléctrica; ocasionando perdida en la unión del cemento con el agregado, grietas y
corrosión en armaduras.
• Efectos mecánicos: Sobrecarga, impactos, aire y corriente de agua; provocando
grietas en el conglomerante, erosión y cavitación.
• Efectos químicos: Suelos minerales, aguas agresivas, gases y aire.; originando
anulación ente la pasta y el árido, reacción de sulfatos, sales ácidas y cloruros.
33
2.3.2.6. Porosidad
Cuando el hormigón cambia de estado fresco a endurecido, el agua de la mezcla se evapora
formando una gran cantidad de cavidades concatenadas entre sí, llamadas porosidades. Agentes
agresivos al estar en contacto con la estructura, pueden viajar e introducirse en el concreto a
través de los poros, ocasionando la destrucción de la misma.
Un hormigón menos poroso tiene menor probabilidad que estos agentes ataquen a la estructura,
el exceso de agua en la mezcla provoca que un hormigón sea poroso.
2.3.2.7. Curado del hormigón endurecido
Es el procedimiento en el cual el hormigón se encuentra inmerso en un ambiente húmedo a
23+-2.0 °C (73.5+-3. °F) desde que se desencofra hasta el momento de ensayar las probetas
(NTE INEN 3124, 2016, pág. 13), esto permite la correcta hidratación del concreto con la
finalidad de desarrollar las propiedades con las que se diseñó.
Se puede realizar el curado del hormigón al sumergirlos en depósitos que contengan agua o en
cuartos húmedos.
Ilustración 23. Probetas localizadas dentro de la cámara de curado
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
34
Ilustración 24. Probetas sumergidas en agua (Curado del hormigón)
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
2.4. HORMIGÓN REFORZADO CON FIBRAS
Las fibras de refuerzo para hormigones son un producto que fortifican las mezclas,
disminuyendo la formación de fisuras y grietas, reducen la permeabilidad. La ASTM C1116
describe las especificaciones estándar para la incorporación de fibras. Las fibras para hormigón
y mortero se utilizan en un sin número de soluciones: hormigones y morteros de alta resistencia
al impacto, estructuras prefabricadas, construcción y reparación de pavimentos industriales,
proyectados mediante vía húmeda en estructura enterradas, túneles, pavimentos,
aparcamientos, soleras de hormigón entre otros. Las fibras para hormigón están propuestas a
mejorar la resistencia a flexo tracción y cortante, disminuye las fisuras por retracción en
elementos superficiales, mejora la resistencia a la erosión, aumenta la resistencia a la abrasión.
Para mejorar el hormigón, se han empleado nuevas técnicas, teniendo gran admisión la
utilización de fibras para reforzar o armar al mismo; algunas de las limitaciones que presenta
el hormigón tradicional pueden reducirse con la adición de fibras cortas en su masa. Estas fibras
una vez amasadas hasta conseguir una distribución prudente y uniforme, crean un material más
homogéneo cuya resistencia a tracción y resistencia a la fatiga es mayor que la del hormigón
tradicional. Las fibras empleadas para reforzado son discontinuas, presentando una distribución
uniforme que confiere al material una gran isotropía y homogeneidad. Las fibras actualmente
empleadas pueden ser: metálicas, sintéticas, de vidrio o naturales. (Fernández, 1981, p.6).
35
Sus aplicaciones más comunes van desde el refuerzo de pisos industriales, comerciales y pistas
de aeropuertos, hasta el de lineamientos de túneles y la estabilización de taludes a través de
concreto lanzado por vía húmeda o seca15. Las ventajas de las fibras sintéticas comprenden una
reducción en la contracción plástica y el agrietamiento por fraguado, y una mayor resistencia
al impacto y a la fragmentación.
“El American Concrete Institute A.C.I., a través de su Reporte en Hormigón Reforzado con
Fibras, menciona que ha obtenido datos de materiales compuestos que contienen fibras de
polipropileno en porcentajes de volumen que varían de 0.1% en incluso hasta 10%”16. Se
obtuvo una trabajabilidad satisfactoria con contenidos de fibra que oscilaron entre el 0.1% al
2.0% en volumen. Pero advierten que 2.0% ya es un contenido de fibra alto.
Conforme el material de las fibras que se emplean en los hormigones, se determinan distintas
características al hormigón, debido a que cada material tiene diversas propiedades Físicas, por
ejemplo, en el trabajo de titulación como proyecto de investigación de los señores (Saca &
Lucero, 2016); se elaboró un estudio comparativo de las propiedades físico-mecánicas del
hormigón reforzado con fibra de acero y el reforzado con fibra sintética. En función a los
estudios realizados se concluye que la fibra sintética de polipropileno aporta al hormigón
mejores características mecánicas frente a esfuerzos de tracción en comparación con la fibra
de acero.
2.4.1. CLASIFICACIÓN DE FIBRAS EMPLEADAS EN EL HORMIGÓN
2.4.1.1. Según su material
Existen diversos materiales con diferentes características aplicados para la fabricación de las
fibras de refuerzo para el concreto, entre las cuales destacan las siguientes:
15 Hop & Tatnall. (2003). Mitos y realidades sobre el concreto reforzado con fibras metálicas. Obtenido de:
http://www.imcyc.com/cyt/agosto03/metalicas.
16 ACI. (2002) “Report on Fiber Reinforced Concrete”, p. 544.1R-47, literal 4.3.7 “Polypropylene FRC”.
36
2.4.1.1.1. Fibras metálicas
Las fibras metálicas son filamentos de acero mayormente utilizadas en la construcción debido
a que son económicas y eficaces. Dichas fibras otorgan una buena adherencia, reducen la
fisuración y mejoran la resistencia a la tracción y flexión del hormigón. Las fibras metálicas
tienen secciones transversales de diversas formas para tener una mayor adherencia en el
concreto.
Ilustración 25. Fibras metálicas con gancho, ondulada y retorcida
Fuente: (MÁS QUE INGENIERÍA, 2015)
2.4.1.1.2. Fibras naturales
Las fibras naturales empleadas en el hormigón son extraídas del tallo y de las hojas de las
plantas, aprovechando recursos renovables con un bajo costo de producción; al trabajar con
estos materiales el hormigón mejora sus propiedades con un mínimo impacto ambiental,
generan una resistencia residual en el concreto ante una fisura, evitando que la estructura
colapse de inmediato y mejora la cohesión de la mezcla (UNIVERSIDAD NACIONAL DE
COLOMBIA, 2014).
Ilustración 26. Fibras naturales en el hormigón
Fuente: (UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA, 2014)
37
2.4.1.1.3. Fibras sintéticas
Las fibras sintéticas son las que se fabrican por el hombre y son resultado de la investigación
y el desarrollo de las industrias petroquímicas y textiles.
Según (QuimiNet.com, 2010) versa que: El hormigón adquiere gran beneficio con la
incorporación de fibra sintéticas tales como:
• Disminución en la permeabilidad.
• Reduce la fisuración por contracción plástica.
• Aumenta la resistencia a la abrasión
Se utilizan en su mayoría para pisos industriales, losas de pavimentos resistentes, en
hormigones proyectados y en remplazo de malla electrosoldada.
Ilustración 27. Fibras sintéticas
Fuente: (QuimiNet.com, 2010)
2.4.1.1.4. Fibras de vidrio
Las fibras de vidrio otorgan al hormigón alta resistencia a tracción, pero con gran desventaja
al ser atacadas por álcalis de los cementos portland. Se añade a la mezcla un conjunto de
filamentos consiguiendo un buen esparcimiento de fibras en la mezcla. La resistencia a la
compresión baja dependiendo de la relación agua cemento empleada, en un 20% para la
relación baja y un 30% cuando es alta17.
17 MÁS QUE INGENIERÍA. (2015). Hormigones Especiales (II): Hormigón Reforzado con Fibras. Obtenido de:
https://masqueingenieria.com/blog/hormigones-especiales-hormigón-reforzado-con-fibras/
38
Ilustración 28. Fibras de vidrio
Fuente: (MÁS QUE INGENIERÍA, 2015)
2.4.1.2. Según su función y geometría
2.4.1.2.1. Microfibras
Son fibras de diámetro menor a 0.1mm y su función es prevenir la presencia de fisuras en el
hormigón en estado fresco. Su dosificación se encuentra entre 0.03% al 0.15% del volumen del
hormigón (SIKA COLOMBIA S.A.S., 2014)
2.5.1.2.2. Macrofibras
Las macrofibras son las que poseen un diámetro aproximado entre 0.2mm a 0.8mm y su función
es prevenir fisuras del hormigón en estado endurecido y entrega propiedades estructurales al
mismo. Sus dosificaciones fluctúan entre 0.2% al 0.8% del volumen del hormigón (SIKA
COLOMBIA S.A.S., 2014)
39
2.5. FIBRAS RECICLADAS DE ENVASES PET
Las fibras recicladas de Tereftalato de Polietileno (PET) nacen de las ideas del autor-tutor de
esta investigación, con el fin de reutilizar un material que provoca gran afectación al ambiente
(envases de gaseosas elaborados con PET), en la construcción como elementos alternativos.
2.5.1. DEFINICIÓN
Son fibras transparentes que se añadirán en el hormigón para determinar las propiedades físicas
y mecánicas que estas le otorguen al mismo. Son obtenidas de los envases reciclados PET de
gaseosas, por medio de un procedimiento mecánico el cual se referirá paso a paso
posteriormente.
Dichas fibras se diseñaron de forma helicoidal, con la finalidad de lograr mayor adherencia en
el hormigón, debido a que el PET tiene una textura lisa. Estas fibras tienen dimensiones
aproximadas de 80 mm de largo, 7 mm de ancho y paso helicoidal de 9 mm.
Ilustración 29. Fibras recicladas PET
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
40
CAPÍTULO III
3. METODOLOGÍA
3.1. CARACTERIZACIÓN DE AGREGADOS
Los agregados empleados en la elaboración del hormigón poseen diversas propiedades y
características específicas, las cuales son identificadas mediante ensayos físicos, químicos y
mecánicos que se realiza en el laboratorio.
3.1.1. ABRASIÓN
El ensayo de abrasión consiste en determinar el desgaste del agregado grueso, al ser sometido
al impacto y fricción de esferas metálicas dentro de la máquina de los Ángeles. Esto se rige
según la norma NTE INEN 860 y la ASTM C-131.
El número de esferas requeridas para este análisis, depende de la graduación del árido.
Tamaño de malla Pesos de los tamaños indicados
Graduación
Pasa: Se retiene: A B C D
(pulg) (pulg) (g) (g) (g) (g)
1 1/2 1 1250±25 1 3/4 1250±25
3/4 1/2 1250±10 2500±10 1/2 3/8 1250±10 2500±10 3/8 1/4 1/4 N°.4 2500±10
N°.4 N°.8 2500±10 5000±10
Número de esferas 12 11 8 6
TOTAL 5000±10 5000±10 5000±10 5000±10
Tabla 5. Graduación ensayo de abrasión
Fuente: (MESTANZA José, Ensayo laboratorio de materiales UCE, 2017)
En esta investigación se escoge una graduación A, debido a que le tamaño máximo del árido
es de 1 pulgada.
41
Ilustración 30. Graduación A del agregado
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
Se procede con 100 revoluciones, posteriormente se retira el material del tambor y se realiza el
tamizado, determinado el peso del material que pasa y el que se retiene el tamiz número 12.
Nuevamente se introduce todo el material y las esferas en la máquina de los Ángeles, para
aplicar 400 revoluciones más y se repite la etapa de tamizado.
Ilustración 31. Ensayo de abrasión
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
En base a este proceso se establece el coeficiente de uniformidad y el porcentaje de desgaste
del árido grueso.
𝐏𝐨𝐫𝐜𝐞𝐧𝐭𝐚𝐣𝐞 𝐝𝐞 𝐃𝐞𝐬𝐠𝐚𝐬𝐭𝐞 =Peso inicial − Peso final
Peso inicial∗ 100%
Ecuación 8. Porcentaje de desgaste
𝐂𝐨𝐞𝐟𝐢𝐜𝐢𝐞𝐧𝐭𝐞 𝐝𝐞 𝐔𝐧𝐢𝐟𝐨𝐫𝐦𝐢𝐝𝐚𝐝 =% Pérdida a las 100 revoluciones
% Pérdida a las 500 revoluciones
Ecuación 9. Coeficiente de uniformidad
42
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CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL
ENSAYO DE ABRASIÓN DEL AGREGADO GRUESO
Fecha: 19/06/2017 Ensayos No: 1, 2, 3
Origen: San Antonio de Pichincha/Cantera Tanlahua Realizado por: Autor
Norma: NTE INEN 860 (ASTM C-131)
Graduación A
Descripción Unidad Ensayo 1 Ensayo 2 Ensayo 3
Cantidad Cantidad Cantidad
Masa inicial gr 5000.00 5000.00 5000.00
Retenido en el tamiz No. 12 después de
100 revoluciones gr 4359.00 4377.00 4353.00
Perdida después de 100 revoluciones gr 641.00 623.00 647.00
Perdida después de 100 revoluciones % 12.82 12.46 12.94
Retenido en el tamiz No. 12 después de
500 revoluciones gr 2155.00 2139.00 2162.00
Perdida después de 500 revoluciones gr 2845.00 2861.00 2838.00
Perdida después de 500 revoluciones
(Porcentaje de desgaste) % 56.90 57.22 56.76
Coeficiente de uniformidad - 0.23 0.22 0.23
Coeficiente de uniformidad promedio - 0.23
Tabla 6. Ensayos de abrasión del agregado grueso
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
43
3.1.2. COLORIMETRÍA
El ensayo de colorimetría se lo realiza, con la finalidad de determinar la presencia de
impurezas orgánicas que puedan existir en el agregado fino. La NTE INEN 855 y la
ASTM C – 40 sustentan este procedimiento.
Se procede disolviendo hidróxido de sodio en agua destilada, la cual se incorpora en un
recipiente trasparente, conjuntamente con el agregado fino. Después se procede a
determinar el contenido de material orgánico, en base a la escala de tonalidades.
Figura (1) Figura (2) Figura (3) Figura (4) Figura (5)
Ilustración 32. Escala de Tonalidades para el análisis de colorimetría
Fuente: (NTE INEN 855)
Figura Color Propiedades
1 Blanco claro a
transparente
Arena de muy buena calidad por no contener materia
orgánica, limos o arcillas.
2 Amarillo pálido Arena con poca presencia de material orgánico
limos o arcillas. Se considera de buena calidad.
3 Amarillo encendido Contiene materia orgánica en altas cantidades.
Se puede usar en hormigones de alta resistencia.
4 Café claro Contiene materia orgánica en concentraciones
muy elevadas. Se considera de mala calidad.
5 Café chocolate Arena de muy mala calidad. Existe demasiada
materia orgánica, limos o arcilla. No se usa
Tabla 7. Descripción colorimétrica del agregado fino
Fuente: (NTE INEN 855)
44
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ENSAYO DE COLORIMETRÍA DEL AGREGADO FINO
Fecha: 19/06/2017 Ensayo No: 1/1
Origen: San Antonio de Pichincha/Cantera Tanlahua Realizado por: Autor
Norma: NTE INEN 855 (ASTM C – 40)
Ilustración 33. Ensayo de colorimetría del agregado fino
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
Figura Color Propiedades
1 Blanco claro a
transparente Arena de muy buena calidad por no contener
materia orgánica, limos o arcillas.
2 Amarillo pálido Arena con poca presencia de material orgánico
limos o arcillas. Se considera de buena calidad.
3 Amarillo encendido Contiene materia orgánica en altas cantidades.
Se puede usar en hormigones de alta resistencia.
4 Café claro Contiene materia orgánica en concentraciones
muy elevadas. Se considera de mala calidad.
5 Café chocolate Arena de muy mala calidad. Existe demasiada
materia orgánica, limos o arcilla. No se usa
Tabla 8. Agregado fino de muy buena calidad
Fuente: (NTE INEN 855)
45
3.1.3. CONTENIDO DE HUMEDAD
Este ensayo se ejecuta para valorar el porcentaje de humedad o contenido de agua que
poseen los agregados, tanto fino como grueso. La norma NTE INEN 862 y ASTM C-566
establecen el procedimiento para la realización de este ensayo.
Para la obtención del contenido de humedad de los agregados, es necesario pesar una
muestra del agregado húmedo, la cual posteriormente se introducirá en el horno. Después
de un tiempo aproximado de veinticuatro horas, se retira la muestra del horno y se procede
a medir del peso de la muestra seca.
Ilustración 34. Muestra seca del agregado fino y agregado grueso
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
Mediante la siguiente ecuación se puede determinar el contenido de humedad de un
agregado:
𝐂. 𝐇. = Wh − Ws
Ws∗ 100
Ecuación 10. Contenido de humedad
Donde: C.H. = Contenido de humedad (%)
Wh = Masa de la muestra húmeda (g)
Ws = Masa de la muestra seca (g)
46
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CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL
ENSAYO DE CONTENIDO DE HUMEDAD DEL AGREGADO FINO Y
AGREGADO GRUESO (MEZCLA DE PRUEBA)
Fecha: 19/06/2017 Ensayo No: 1, 2, 3
Origen: San Antonio de Pichincha/Cantera Tanlahua Realizado por: Autor
Norma: NTE INEN 862 (ASTM C-566)
ENSAYO DE CONTENIDO DE HUMEDAD DEL AGREGADO FINO MEZCLA DE PRUEBA
Descripción Ensayo 1 Ensayo 2 Ensayo 3
Unidad Cantidad Cantidad Cantidad
Masa del recipiente + arena húmeda 1220.40 1217.40 1186.50 g
Masa del recipiente + arena seca 1217.44 1215.91 1184.35 g
Masa del recipiente 157.80 157.80 157.80 g
Masa de agua 2.96 1.49 2.15 g
Masa de arena húmeda 1062.60 1059.60 1028.70 g
Masa de arena seca 1059.64 1058.11 1026.55 g
Contenido de humedad 0.28 0.14 0.21 g
Contenido de humedad promedio 0.21 g
Tabla 9. Ensayos de contenido de humedad del agregado fino (Mezcla de prueba)
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
ENSAYO DE CONTENIDO DE HUMEDAD DEL AGREGADO GRUESO MEZCLA DE
PRUEBA
Descripción Ensayo 1 Ensayo 2 Ensayo 3
Unidad Cantidad Cantidad Cantidad
Masa del recipiente + ripio húmedo 1381.21 1407.19 1390.90 g
Masa del recipiente + ripio seco 1368.40 1392.58 1377.22 g
Masa del recipiente 189.00 189.00 189.00 g
Masa de agua 12.81 14.61 13.68 g
Masa de ripio húmeda 1192.21 1218.19 1201.90 g
Masa de ripio seca 1179.40 1203.58 1188.22 g
Contenido de humedad 1.09 1.21 1.15 g
Contenido de humedad promedio 1.15 g
Tabla 10. Ensayos de contenido de humedad del agregado grueso (Mezcla de prueba)
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
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CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL
ENSAYO DE CONTENIDO DE HUMEDAD DEL AGREGADO FINO Y
GRUESO (MEZCLA 1 SIN FIBRA Y MEZCLA 2 CON 0.37% DE FIBRA)
Fecha: 19/06/2017 Ensayo No: 1, 2, 3
Origen: San Antonio de Pichincha/Cantera Tanlahua Realizado por: Autor
Norma: NTE INEN 862 (ASTM C-566)
ENSAYO DE CONTENIDO DE HUMEDAD DEL AGREGADO FINO TANTO PARA LA MEZCLA
1 (SIN FIBRA) COMO PARA LA MEZCLA 2 (CON 0.37% DE FIBRA)
Descripción Ensayo 1 Ensayo 2 Ensayo 3
Unidad Cantidad Cantidad Cantidad
Masa del recipiente + arena húmeda 1347.00 1395.00 1407.00 g
Masa del recipiente + arena seca 1328.20 1375.10 1386.00 g
Masa del recipiente 181.80 181.80 181.80 g
Masa de agua 18.80 19.90 21.00 g
Masa de arena húmeda 1165.20 1213.20 1225.20 g
Masa de arena seca 1146.40 1193.30 1204.20 g
Contenido de humedad 1.64 1.67 1.74 g
Contenido de humedad promedio 1.68 g
Tabla 11. Ensayos de contenido de humedad del agregado fino (Mezcla 1 y mezcla 2)
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
ENSAYO DE CONTENIDO DE HUMEDAD DEL AGREGADO GRUESO TANTO PARA LA
MEZCLA 1 (SIN FIBRA) COMO PARA LA MEZCLA 2 (CON 0.37% DE FIBRA)
Descripción Ensayo 1 Ensayo 2 Ensayo 3
Unidad Cantidad Cantidad Cantidad
Masa del recipiente + ripio húmedo 1817.00 1829.00 1874.00 g
Masa del recipiente + ripio seco 1800.20 1810.50 1855.90 g
Masa del recipiente 298.10 298.10 298.10 g
Masa de agua 16.80 18.50 18.10 g
Masa de ripio húmeda 1518.90 1530.90 1575.90 g
Masa de ripio seca 1502.10 1512.40 1557.80 g
Contenido de humedad 1.12 1.22 1.16 g
Contenido de humedad promedio 1.17 g
Tabla 12. Ensayos de contenido de humedad del agregado grueso (Mezcla 1 y mezcla 2)
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
48
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ENSAYO DE CONTENIDO DE HUMEDAD DEL AGREGADO FINO Y
GRUESO (MEZCLA 3 CON 0.74%DE FIBRA Y MEZCLA 4 CON 1.11% DE
FIBRA)
Fecha: 19/06/2017 Ensayo No: 1, 2, 3
Origen: San Antonio de Pichincha/Cantera Tanlahua Realizado por: Autor
Norma: NTE INEN 862 (ASTM C-566)
ENSAYO DE CONTENIDO DE HUMEDAD DEL AGREGADO FINO TANTO PARA LA
MEZCLA 3 (CON 0.74% DE FIBRA) COMO PARA LA MEZCLA 4 (CON 1.11% DE FIBRA)
Descripción Ensayo 1 Ensayo 2 Ensayo 3
Unidad Cantidad Cantidad Cantidad
Masa del recipiente + arena húmeda 1287.00 1319.00 1396.00 g
Masa del recipiente + arena seca 1270.00 1302.00 1379.00 g
Masa del recipiente 174.20 174.20 174.20 g
Masa de agua 17.00 17.00 17.00 g
Masa de arena húmeda 1112.80 1144.80 1221.80 g
Masa de arena seca 1095.80 1127.80 1204.80 g
Contenido de humedad 1.55 1.51 1.41 g
Contenido de humedad promedio 1.49 g
Tabla 13. Ensayos de contenido de humedad del agregado fino (Mezcla 3 y mezcla 4)
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
ENSAYO DE CONTENIDO DE HUMEDAD DEL AGREGADO GRUESO TANTO PARA LA
MEZCLA 3 (CON 0.74% DE FIBRA) COMO PARA LA MEZCLA 4 (CON 1.11% DE FIBRA)
Descripción Ensayo 1 Ensayo 2 Ensayo 3
Unidad Cantidad Cantidad Cantidad
Masa del recipiente + ripio húmedo 1834.00 1790.00 1812.00 g
Masa del recipiente + ripio seco 1816.00 1771.80 1794.80 g
Masa del recipiente 243.50 243.50 243.50 g
Masa de agua 18.00 18.20 17.20 g
Masa de ripio húmeda 1590.50 1546.50 1568.50 g
Masa de ripio seca 1572.50 1528.30 1551.30 g
Contenido de humedad 1.14 1.19 1.11 g
Contenido de humedad promedio 1.15 g
Tabla 14. Ensayos de contenido de humedad del agregado grueso (Mezcla 3 y mezcla 4)
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
49
3.1.4. DENSIDAD APARENTE SUELTA Y COMPACTADA
La densidad aparente es la relación entre el peso de la masa del agregado y el volumen
que ocupan las partículas de ese material incluyendo los poros saturables y no saturables.
Este ensayo se establece según la norma NTE INEN 858 y ASTM C-29.
• Densidad aparente suelta: Se deja caer libremente el agregado en un recipiente
cilíndrico, para obtener posteriormente el peso del material y ver la relación que
se obtienen con el volumen del recipiente.
Ilustración 35. Densidad aparente suelta
Fuente: (Autor, 217)
• Densidad aparente compactada: El procedimiento es similar al de densidad
aparente suelta, pero adicionalmente se compacta mediante una varilla de 16 mm
de punta redondeada el agregado, proporcionando 25 golpes por cada capa, de un
total tres capas.
Ilustración 36. Densidad aparente compactada
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
50
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FACULTAD DE INGENIERÍA CIENCIAS FÍSICAS Y MATEMÁTICA
CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL
ENSAYO DE DENSIDAD APARENTE SUELTA Y COMPACTADA DEL
AGREGADO FINO
Fecha: 20/06/2017 Ensayo No: 1, 2, 3
Origen: San Antonio de Pichincha/Cantera Tanlahua Realizado por: Autor
Norma: NTE INEN 858 (ASTM C-29)
AGREGADO FINO
Masa del recipiente (g) 2584.00 Volumen del recipiente (cm³) 2872.00
Masa de la arena suelta + Recipiente (g) Masa de la arena compactada + Recipiente (g)
1 7065.00 7093.00 7002.00 1 7558.00 7551.00 7514.00
2 7055.00 7074.00 7006.00 2 7524.00 7587.00 7597.00
3 7052.00 7080.00 7004.00 3 7530.00 7590.00 7590.00
Promedio 7057.33 7082.33 7004.00 Promedio 7537.33 7576.00 7567.00
Densidad
aparente suelta
de la arena
(g/cm³)
1.56 1.57 1.54
Densidad
aparente
compactada de la
arena (g/cm³)
1.72 1.74 1.74
Densidad
aparente suelta
de la arena
promedio
(g/cm³)
1.56
Densidad
aparente
compactada de la
arena promedio
(g/cm³)
1.73
Tabla 15. Ensayos de densidad aparente suelta y compactada del agregado fino
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
51
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FACULTAD DE INGENIERÍA CIENCIAS FÍSICAS Y MATEMÁTICA
CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL
ENSAYO DE DENSIDAD APARENTE SUELTA Y COMPACTADA DEL
AGREGADO GRUESO
Fecha: 20/06/2017 Ensayo No: 1, 2, 3
Origen: San Antonio de Pichincha/Cantera Tanlahua Realizado por: Autor
Norma: NTE INEN 858 (ASTM C-29)
AGREGADO GRUESO
Masa del recipiente (g) 8530.00 Volumen del recipiente (cm³) 14350.00
Masa de la arena suelta + Recipiente (g) Masa de la arena compactada + Recipiente (g)
1 28100.00 28400.00 28200.00 1 29000.00 30100.00 30200.00
2 28200.00 28300.00 28400.00 2 29800.00 30100.00 30300.00
3 27900.00 28200.00 28300.00 3 29700.00 30000.00 30100.00
Promedio 28066.67 28300.00 28300.00 Promedio 29500.00 30066.67 30200.00
Densidad
aparente suelta
de la arena
(g/cm³)
1.36 1.38 1.38
Densidad aparente
compactada de la
arena (g/cm³)
1.46 1.50 1.51
Densidad
aparente suelta
de la arena
promedio
(g/cm³)
1.37
Densidad aparente
compactada de la
arena promedio
(g/cm³)
1.49
Tabla 16. Ensayos de densidad aparente suelta y compactada del agregado grueso
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
52
3.1.5. DENSIDAD ÓPTIMA
La densidad óptima es menor a la densidad aparente máxima, la cual se determina
reduciendo un 4% del porcentaje de agregado fino.
Este procedimiento consiste en calcular el porcentaje de agregado grueso y agregado fino
hasta determinar la densidad máxima, según decreta la norma NTE INEN 858 y la ASTM
C- 29.
Ilustración 37. Densidad óptima
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
Ilustración 38. Determinación de la masa de la mezcla (Ensayo densidad óptmia)
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
53
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FACULTAD DE INGENIERÍA CIENCIAS FÍSICAS Y MATEMÁTICA
CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL
ENSAYO DE DENSIDAD ÓPTIMA
Fecha: 20/06/2017 Ensayo No: 1/3
Origen: San Antonio de Pichincha/Cantera Tanlahua Realizado por: Autor
Norma: NTE INEN 858 (ASTM C-29)
Masa del
recipiente 8500 (g) Volumen del recipiente 14350 (cm³)
Mezcla % Masa (Kg) Añadir
arena (Kg)
Masa del
recipiente+
Mezcla
(Kg)
Masa de la
mezcla
(Kg)
D.
Aparente
(g/cm³) Ripio Arena Ripio Arena
100 0 40.00 0.00 0.00 30.60 22.10 1.54
90 10 40.00 4.44 4.44 31.90 23.40 1.63
80 20 40.00 10.00 5.56 33.00 24.50 1.71
75 25 40.00 13.33 3.33 33.60 25.10 1.75
70 30 40.00 17.14 3.81 34.30 25.80 1.80
65 35 40.00 21.54 4.40 34.80 26.30 1.83
60 40 40.00 26.67 5.13 35.10 26.60 1.85
55 45 40.00 32.73 6.06 34.00 25.50 1.78
Tabla 17. Ensayo No. 1 densidad óptima de los agregados
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
Agregados
Porcentaje
máximo
Densidad
máxima
Porcentaje
óptimo
Densidad
óptima
(%) (g/cm³) (%) (g/cm³)
Fino 40 1.85
36 1.84
Grueso 60 64
Tabla 18. Resultados (Ensayo No. 1 densidad óptima de los agregados)
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
54
UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR
FACULTAD DE INGENIERÍA CIENCIAS FÍSICAS Y MATEMÁTICA
CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL
Gráfico 1. Diagrama de densidad óptima (Ensayo No. 1)
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
1.854
1.600
1.650
1.700
1.750
1.800
1.850
1.900
10 15 20 25 30 35 40 45 50
Den
sid
ad
(g/c
m³)
Arena (%)
DENSIDAD ÓPTIMA DE LOS AGREGADOS
Series1
1837
dD.Óptima
dD.Máxima
4%
55
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FACULTAD DE INGENIERÍA CIENCIAS FÍSICAS Y MATEMÁTICA
CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL
ENSAYO DE DENSIDAD ÓPTIMA
Fecha: 20/06/2017 Ensayo No: 2/3
Origen: San Antonio de Pichincha/Cantera Tanlahua Realizado por: Autor
Norma: NTE INEN 858 (ASTM C-29)
Masa del
recipiente 8500 (g) Volumen del recipiente 14350 (cm³)
Mezcla % Masa (Kg) Añadir
arena
(Kg)
Masa del
recipiente+
Mezcla
(Kg)
Masa de la
mezcla
(Kg)
D.
Aparente
(g/cm³) Ripio Arena Ripio Arena
100 0 40.00 0.00 0.00 29.70 21.20 1.48
90 10 40.00 4.44 4.44 30.90 22.40 1.56
80 20 40.00 10.00 5.56 32.20 23.70 1.65
75 25 40.00 13.33 3.33 33.30 24.80 1.73
70 30 40.00 17.14 3.81 33.90 25.40 1.77
65 35 40.00 21.54 4.40 34.30 25.80 1.80
60 40 40.00 26.67 5.13 34.70 26.20 1.83
55 45 40.00 32.73 6.06 33.80 25.30 1.76
Tabla 19. Ensayo No. 2 densidad óptima de los agregados
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
Agregados
Porcentaje
máximo
Densidad
máxima
Porcentaje
óptimo
Densidad
óptima
(%) (g/cm³) (%) (g/cm³)
Fino 40 1.83
36 1.80
Grueso 60 64
Tabla 20. Resultados (Ensayo No. 2 densidad óptima de los agregados)
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
56
UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR
FACULTAD DE INGENIERÍA CIENCIAS FÍSICAS Y MATEMÁTICA
CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL
Gráfico 2. Diagrama de densidad óptima (Ensayo No. 2)
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
1.826
1.500
1.550
1.600
1.650
1.700
1.750
1.800
1.850
1.900
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
Den
sid
ad
(g/c
m³)
Arena (%)
DENSIDAD ÓPTIMA DE LOS AGREGADOS
Series1
1803
dD.Óptima
dD.Máxima
4%
57
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FACULTAD DE INGENIERÍA CIENCIAS FÍSICAS Y MATEMÁTICA
CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL
ENSAYO DE DENSIDAD ÓPTIMA
Fecha: 20/06/2017 Ensayo No: 3/3
Origen: San Antonio de Pichincha/Cantera Tanlahua Realizado por: Autor
Norma: NTE INEN 858 (ASTM C-29)
Masa del
recipiente 8500 (g) Volumen del recipiente 14350 (cm³)
Mezcla % Masa (Kg) Añadir
arena
(Kg)
Masa del
recipiente+
Mezcla
(Kg)
Masa de la
mezcla
(Kg)
D.
Aparente
(g/cm³) Ripio Arena Ripio Arena
100 0 40.00 0.00 0.00 31.40 22.90 1.60
90 10 40.00 4.44 4.44 32.10 23.60 1.65
80 20 40.00 10.00 5.56 33.30 24.80 1.73
75 25 40.00 13.33 3.33 33.90 25.40 1.77
70 30 40.00 17.14 3.81 34.50 26.00 1.81
65 35 40.00 21.54 4.40 35.00 26.50 1.85
60 40 40.00 26.67 5.13 35.20 26.70 1.86
55 45 40.00 32.73 6.06 34.10 25.60 1.78
Tabla 21. Ensayo No. 3 densidad óptima de los agregados
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
Agregados
Porcentaje
máximo
Densidad
máxima
Porcentaje
óptimo
Densidad
óptima
(%) (g/cm³) (%) (g/cm³)
Fino 40 1.86
36 1.85
Grueso 60 64
Tabla 22. Resultados (Ensayo No. 3 densidad óptima de los agregados)
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
58
UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR
FACULTAD DE INGENIERÍA CIENCIAS FÍSICAS Y MATEMÁTICA
CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL
Gráfico 3. Diagrama de densidad óptima (Ensayo No. 3)
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
1.861
1.500
1.550
1.600
1.650
1.700
1.750
1.800
1.850
1.900
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
Den
sid
ad
(g/c
m³)
Arena (%)
DENSIDAD OPTIMA DE LOS AGREGADOS
Series1
1803
dD.Optima
dD.Máxima
4%
59
ENSAYOS DE DENSIDAD ÓPTIMA
ENSAYO AGREGADOS
PORCENTAJE
MÁXIMO
DENSIDAD
MÁXIMA
PORCENTAJE
ÓPTIMO
DENSIDAD
ÓPTIMA
(%) (g/cm³) (%) (g/cm³)
No. 1 Fino 40
1.85 36
1.84 Grueso 60 64
No. 2 Fino 40
1.83 36
1.80 Grueso 60 64
No. 3 Fino 40
1.86 36
1.85 Grueso 60 64
Promedio Fino 40
1.85 36
1.83 Grueso 60 64
Tabla 23. Resumen de ensayos de densidad óptima de los agregados
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
3.1.6. GRANULOMETRÍA
El ensayo de granulometría se define como la distribución del tamaño de partículas de los
agregados, consiste en hacer pasar una muestra de agregado a través de una sucesión de
tamices, los cuales poseen mallas de diverso tamaño de abertura, la muestra pasa por los
tamices, reteniendo parte de la misma según el tamaño de sus partículas, como señala la
norma NTE INEN 696 y la ASTM C-136.
Ilustración 39. Tamizado de la muestra de agregado grueso
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
60
La curva granulométrica de los agregados tanto fino como grueso, está en función del
porcentaje que pasa y de la abertura de un determinado tamiz. Mediante esta curva se
permite percibir de mejor manera la distribución de tamaños de una muestra de áridos.
El tamaño nominal está definido como el siguiente tamiz que le sigue en abertura mayor
a aquel cuyo porcentaje retenido acumulado es 10% o más del agregado en un análisis
granulométrico.
Para la obtención del grosor o finura de un agregado, se requiere calcula el módulo de
finura, el cual es una constante que define el tamaño promedio del material que se retiene
en un tamiz.
Ilustración 40, Agregado retenido en el tamiz
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
MF =∑ % Retenido Acumulado (
3
8 +No.4+No.8+No.16+No.30+No.50+No.100)
100
Ecuación 11. Módulo de finura del agregado fino
MF =∑ % Retenido Acumulado (1
1
2 +
3
4 +
3
8 +No.4+No.8+No.16+No.30+No.50+No.100)
100
Ecuación 12. Módulo de finura del agregado grueso
61
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FACULTAD DE INGENIERÍA CIENCIAS FÍSICAS Y MATEMÁTICA
CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL
ENSAYO DE GRANULOMETRÍA DEL AGREGADO FINO
Fecha: 20/06/2017 Ensayo No: 1/3
Origen: San Antonio de Pichincha/Cantera Tanlahua Realizado por: Autor
Norma: NTE INEN 696 (ASTM C-136)
Tamiz
Retenido
% Retenido % Pasa Límites
específicos Parcial (g) Acumulado (g)
3/8" 0.00 0.00 0.00 100.00 100
No. 4 59.61 59.61 10.18 89.82 95 - 100
No. 8 158.21 217.82 37.18 62.82 80 - 100
No. 16 103.90 321.72 54.92 45.08 50 - 85
No. 30 83.79 405.51 69.22 30.78 25 - 60
No. 50 48.27 453.78 77.46 22.54 5 - 30
No. 100 49.77 503.54 85.95 14.05 0 - 10
No. 200 36.00 539.54 92.10 7.90 -
BANDEJA 46.30 585.84 100.00 0.00
Σ 585.84
Tabla 24. Ensayo No. 1 granulometría del agregado fino
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
Módulo de finura del agregado fino (Ensayo No. 1)
MF = 3.35
62
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FACULTAD DE INGENIERÍA CIENCIAS FÍSICAS Y MATEMÁTICA
CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL
Gráfico 4. Curva granulométrica del agregado fino (Ensayo No. 1)
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
0
20
40
60
80
100
120
1 2 3 4 5 6 7
% P
AS
A
TAMIZ
CURVA GRANULOMÉTRICA (AGREGADO FINO)
Límite Superior
Límite Inferior
Curva Granulométrica
𝑁º100 𝑁º50 𝑁º30 𝑁º16 𝑁º8 𝑁º4 3/8
63
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FACULTAD DE INGENIERÍA CIENCIAS FÍSICAS Y MATEMÁTICA
CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL
ENSAYO DE GRANULOMETRÍA DEL AGREGADO FINO
Fecha: 20/06/2017 Ensayo No: 2/3
Origen: San Antonio de Pichincha/Cantera Tanlahua Realizado por: Autor
Norma: NTE INEN 696 (ASTM C-136)
Tamiz
Retenido
% Retenido % Pasa Límites
específicos Parcial (g) Acumulado (g)
3/8" 0.00 0.00 0.00 100.00 100
No. 4 68.49 68.49 12.25 87.75 95 - 100
No. 8 144.46 212.95 38.09 61.91 80 - 100
No. 16 90.70 303.65 54.32 45.68 50 - 85
No. 30 79.30 382.95 68.50 31.50 25 - 60
No. 50 50.02 432.97 77.45 22.55 5 - 30
No. 100 49.00 481.97 86.22 13.78 0 - 10
No. 200 34.85 516.82 92.45 7.55 -
BANDEJA 42.20 559.02 100.00 0.00
Σ 559.02
Tabla 25. Ensayo No. 2 granulometría del agregado fino
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
Módulo de finura del agregado fino (Ensayo No. 2)
MF = 3.37
64
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FACULTAD DE INGENIERÍA CIENCIAS FÍSICAS Y MATEMÁTICA
CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL
Gráfico 5. Curva granulométrica del agregado fino (Ensayo No. 2)
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
0
20
40
60
80
100
120
1 2 3 4 5 6 7
% P
AS
A
TAMIZ
CURVA GRANULOMÉTRICA (AGREGADO FINO)
Límite Superior
LÍmite Inferior
Curva Granulométrica
𝑁º100 𝑁º50 𝑁º30 𝑁º16 𝑁º8 𝑁º4 3/8
65
UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR
FACULTAD DE INGENIERÍA CIENCIAS FÍSICAS Y MATEMÁTICA
CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL
ENSAYO DE GRANULOMETRÍA DEL AGREGADO FINO
Fecha: 20/06/2017 Ensayo No: 3/3
Origen: San Antonio de Pichincha/Cantera Tanlahua Realizado por: Autor
Norma: NTE INEN 696 (ASTM C-136)
Tamiz
Retenido
% Retenido % Pasa Límites
específicos Parcial (g) Acumulado (g)
3/8" 0.00 0.00 0.00 100.00 100
No. 4 63.65 63.65 10.50 89.50 95 - 100
No. 8 173.43 237.08 39.11 60.89 80 - 100
No. 16 100.20 337.28 55.64 44.36 50 - 85
No. 30 77.20 414.48 68.37 31.63 25 - 60
No. 50 53.20 467.68 77.15 22.85 5 - 30
No. 100 57.23 524.91 86.59 13.41 0 - 10
No. 200 34.20 559.11 92.23 7.77 -
BANDEJA 47.10 606.21 100.00 0.00
Σ 606.21
Tabla 26. Ensayo No. 3 granulometría del agregado fino
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
Módulo de finura del agregado fino (Ensayo No. 3)
MF = 3.37
66
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FACULTAD DE INGENIERÍA CIENCIAS FÍSICAS Y MATEMÁTICA
CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL
Gráfico 6. Curva granulométrica del agregado fino (Ensayo No. 3)
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
No se procede a rectificar la granulometría debido a que se trabajó con el diseño real, en condición del material tal como llega en obra y se pretende
analizar el aporte de las fibras PET en un hormigón con agregados que presenten estas limitaciones.
0
20
40
60
80
100
120
1 2 3 4 5 6 7
% P
AS
A
TAMIZ
CURVA GRANULOMÉTRICA (AGREGADO FINO)
Límite Superior
Límite Inferior
Curva
Granulométrica
𝑁º100 𝑁º50 𝑁º30 𝑁º16 𝑁º8 𝑁º4 3/8
67
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FACULTAD DE INGENIERÍA CIENCIAS FÍSICAS Y MATEMÁTICA
CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL
ENSAYO DE GRANULOMETRÍA DEL AGREGADO GRUESO
Fecha: 20/06/2017 Ensayo No: 1/3
Origen: San Antonio de Pichincha/Cantera Tanlahua Realizado por: Autor
Norma: NTE INEN 696 (ASTM C-136)
Tamiz Retenido %
Retenido
%
Pasa
Límites
específicos Parcial (g) Acumulado (g)
1 1/2 " 0.00 0.00 0.00 100.00 100
1" 1362.00 1362.00 10.90 89.10 95 - 100
3/4" 1728.20 3090.20 24.74 75.26 -
1/2" 2903.00 5993.20 47.98 52.02 25 - 60
3/8" 2294.00 8287.20 66.35 33.65 -
N°4 3351.00 11638.20 93.18 6.82 0 - 10
N°8 538.30 12176.50 97.49 2.51 0 - 5
N°16 79.45 12255.95 98.12 1.88 -
BANDEJA 234.50 12490.45 100.00 0.00
Σ 12490.45
Tabla 27. Ensayo No. 1 granulometría del agregado grueso
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
Módulo de finura del agregado grueso (Ensayo No. 1)
MF = 6.80
68
UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR
FACULTAD DE INGENIERÍA CIENCIAS FÍSICAS Y MATEMÁTICA
CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL
Gráfico 7. Curva granulométrica del agregado grueso (Ensayo No. 1)
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
0
20
40
60
80
100
120
1/2 1 1 1/2 2 2 1/2
% P
asa
Tamiz
CURVA GRANULOMÉTRICA (AGREGADO GRUESO)
Límite Superior
Límite Inferior
Curva Granulométrica
N°8 N°4 1/2 1 1 1/2
69
UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR
FACULTAD DE INGENIERÍA CIENCIAS FÍSICAS Y MATEMÁTICA
CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL
ENSAYO DE GRANULOMETRÍA DEL AGREGADO GRUESO
Fecha: 20/06/2017 Ensayo No: 2/3
Origen: San Antonio de Pichincha/Cantera Tanlahua Realizado por: Autor
Norma: NTE INEN 696 (ASTM C-136)
Tamiz Retenido %
Retenido
%
Pasa
Límites
específicos Parcial (g) Acumulado (g)
1 1/2 " 0.00 0.00 0.00 100.00 100.00
1" 1319.50 1319.50 10.69 89.31 95 - 100
3/4" 1697.50 3017.00 24.45 75.55 -
1/2" 2912.94 5929.94 48.05 51.95 25 - 60
3/8" 2214.75 8144.69 66.00 34.00 -
N°4 3351.20 11495.89 93.16 6.84 0 - 10
N°8 537.50 12033.39 97.51 2.49 0 - 5
N°16 79.50 12112.89 98.16 1.84 -
BANDEJA 227.50 12340.39 100.00 0.00
Σ 12340.39
Tabla 28. Ensayo No. 2 granulometría del agregado grueso
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
Módulo de finura del agregado grueso (Ensayo No. 2)
MF = 6.79
70
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FACULTAD DE INGENIERÍA CIENCIAS FÍSICAS Y MATEMÁTICA
CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL
Gráfico 8. Curva granulométrica del agregado grueso (Ensayo No. 2)
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
0
20
40
60
80
100
120
1/2 1 1 1/2 2 2 1/2
% P
asa
Tamiz
CURVA GRANULOMÉTRICA (AGREGADO GRUESO)
Límite Superior
Límite Inferior
Curva Granulométrica
N°8 N°4 1/2 1 1 1/2
71
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FACULTAD DE INGENIERÍA CIENCIAS FÍSICAS Y MATEMÁTICA
CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL
ENSAYO DE GRANULOMETRÍA DEL AGREGADO GRUESO
Fecha: 20/06/2017 Ensayo No: 3/3
Origen: San Antonio de Pichincha/Cantera Tanlahua Realizado por: Autor
Norma: NTE INEN 696 (ASTM C-136)
Tamiz Retenido %
Retenido
%
Pasa
Límites
específicos Parcial (g) Acumulado (g)
1 1/2 0.00 0.00 0.00 100.00 100
1" 1291.50 1291.50 10.35 89.65 95 - 100
3/4" 1749.30 3040.80 24.37 75.63 -
1/2" 2887.05 5927.85 47.51 52.49 25 - 60
3/8" 2193.26 8121.11 65.08 34.92 -
N°4 3470.80 11591.91 92.90 7.10 0 - 10
N°8 559.20 12151.11 97.38 2.62 0 - 5
N°16 84.05 12235.16 98.05 1.95 -
BANDEJA 243.00 12478.16 100.00 0.00
Σ 12478.16
Tabla 29. Ensayo No. 3 granulometría del agregado grueso
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
Módulo de finura del agregado grueso (Ensayo No. 3)
MF = 6.78
72
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CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL
Gráfico 9. Curva granulométrica del agregado grueso (Ensayo No. 3)
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
0
20
40
60
80
100
120
1/2 1 1 1/2 2 2 1/2
% P
asa
Tamiz
CURVA GRANULOMÉTRICA (AGREGADO GRUESO)
Límite Superior
Límite Inferior
Curva Granulométrica
N°8 N°4 1/2 1 1 1/2
73
ENSAYO DE GRANULOMETRÍA DE LOS AGREGADOS
Ensayo
Agregado fino Agregado grueso
Módulo de
finura
Módulo de
finura
Tamaño
nominal
No. 1 3.35 6.80 1"
No. 2 3.37 6.79 1"
No. 3 3.37 6.78 1"
Promedio 3.36 6.79 1"
Tabla 30. Resumen de ensayos granulométricos de los agregado
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
3.1.7. PESO ESPECÍFICO Y CAPACIDADES DE ABSORCIÓN
El ensayo de peso específico y capacidad de absorción de los áridos está establecido según
las normas NTE INEN 856 y ASTM C-127 para agregados finos y las normas NTE INEN
857 y ASTM C-128 para agregados gruesos.
3.1.7.1. Peso específico
El peso específico está definido por la relación de la masa del agregado en estado SSS
(agregado saturado superficialmente seco) y el volumen del mismo. Este proceso se
realiza con el principio de Arquímedes: “Todo cuerpo sumergido en un líquido recibe un
empuje de abajo hacia arriba igual al peso del volumen del líquido desalojado”.
• Peso específico del agregado fino: Para determinar el peso específico del
agregado fino se debe obtener el volumen del mismo, mediante un picnómetro
aplicando el principio de Arquímedes, debido a que el agregado posee una forma
irregular.
74
Ilustración 41. Ensayo de peso específico para el agregado fino
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
• Peso específico del agregado grueso: En este ensayo se sigue el mismo principio
que se aplica en la obtención del peso específico del agregado fino, sin embargo,
para conseguir el volumen del árido grueso, se utiliza una canastilla la cual
contiene la muestra del agregado grueso y se introduce estos elementos en agua.
Ilustración 42. Ensayo de peso específico para el agregado grueso
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
75
3.1.7.2. Capacidad de absorción
Este ensayo se realiza con la finalidad de establecer la cantidad de agua que absorben los
agregados expresados en porcentaje, este valor se obtiene de la diferencia entre la masa
del agregado en estado SSS con la masa del agrega secado al horno, y estos valores son
multiplicados por cien.
Ilustración 43. Agregado grueso en estado SSS
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
76
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FACULTAD DE INGENIERÍA CIENCIAS FÍSICAS Y MATEMÁTICA
CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL
ENSAYO DE PESO ESPECÍFICO Y CAPACIDAD DE ABSORCIÓN DEL
AGREGADO FINO
Fecha: 21/06/2017 Ensayo No: 1, 2, 3
Origen: San Antonio de Pichincha/Cantera Tanlahua Realizado por: Autor
Norma: NTE INEN 856 (ASTM C-127)
Agregado fino
Peso específico
Descripción Ensayo 1 Ensayo 2 Ensayo 3
Cantidad Cantidad Cantidad
Masa de Picnómetro (g) + Arena SSS (g) 647.90 658.20 681.60
Masa de Picnómetro (g) 159.00 156.20 146.80
Masa de arena en SSS (g) 488.90 502.00 534.80
Masa de Picnómetro calibrado (g) 658.20 658.20 642.20
Masa de Picnómetro (g) + Arena SSS (g) + Gasolina (g) 963.90 963.90 963.90
Volumen desalojado (g) 183.20 196.30 213.10
Peso específico (g/cm3) 2.67 2.56 2.51
Peso específico promedio (g/cm3) 2.58
Capacidad de absorción
Descripción Ensayo 1 Ensayo 2 Ensayo 3
Cantidad Cantidad Cantidad
Masa de arena en SSS (g) + Recipiente (g) 597.14 592.95 593.44
Masa de arena seca (g) + Recipiente (g) 593.10 589.30 589.30
Masa de recipiente (g) 193.70 192.10 204.60
Masa de agua (g) 4.04 3.65 4.14
Masa de arena seca (g) 399.40 397.20 384.70
Capacidad de absorción (%) 1.01 0.92 1.08
Capacidad de absorción promedio (%) 1.00
Tabla 31. Ensayos de peso específico y capacidad de absorción del agregado fino
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
77
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ENSAYO DE PESO ESPECÍFICO Y CAPACIDAD DE ABSORCIÓN DEL
AGREGADO GRUESO
Fecha: 21/06/2017 Ensayo No: 1, 2, 3
Origen: San Antonio de Pichincha/Cantera Tanlahua Realizado por: Autor
Norma: NTE INEN 856 (ASTM C-127)
Agregado grueso
Peso específico
Descripción Ensayo 1 Ensayo 2 Ensayo 3
Cantidad Cantidad Cantidad
Masa del recipiente (g) + Ripio en SSS (g) 3482.00 3674.00 3699.70
Masa del recipiente (g) 298.00 296.90 287.30
Masa del ripio en SSS (g) 3184.00 3377.10 3412.40
Masa de la canastilla sumergida en agua (g) 1531.00 1650.00 1650.00
Masa de la canastilla (g) + Ripio sumergido en agua (g) 3477.00 3670.00 3670.00
Masa del ripio en Agua (g) 1946.00 2020.00 2020.00
Volumen desalojado (cm3) 1238.00 1357.10 1392.40
Peso específico (g/cm3) 2.57 2.49 2.45
Peso específico promedio (g/cm3) 2.50
Capacidad de absorción
Descripción Ensayo 1 Ensayo 2 Ensayo 3
Cantidad Cantidad Cantidad
Masa de ripio en SSS (g) + Recipiente (g) 3671.00 3693.50 3367.70
Masa de ripio seco (g) + Recipiente (g) 3533.00 3551.00 3238.60
Masa de recipiente (g) 264.00 297.00 297.00
Masa de agua (g) 138.00 142.50 129.10
Masa de ripio seco (g) 3269.00 3254.00 2941.60
Capacidad de absorción (%) 4.22 4.38 4.39
Capacidad de absorción promedio (%) 4.33
Tabla 32. Ensayos de peso específico y capacidad de absorción del agregado grueso
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
78
3.2. CEMENTO
3.2.1. DENSIDAD
La densidad del cemento se define como la relación de la masa de una muestra de cemento
y su volumen. Las normas NTE INEN 156 y ASTM C-188 establecen el procedimiento
de este ensayo, para el cual es necesario un frasco de Le-Chatelier y gasolina, debido a
que no se puede utilizar agua porque es un líquido reactivo con el cemento.
Ilustración 44. Elementos utilizados en el ensayo de densidad del cemento
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
Ilustración 45. Ensayo de densidad del cemento Holcim
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
79
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CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL
ENSAYO DE DENSIDAD DEL CEMENTO
Fecha: 21/06/2017 Ensayo No: 1, 2, 3
Realizado por: Autor Norma: NTE INEN 156 (ASTM C-188)
Densidad del cemento (Método del Le-Chatelier)
Descripción Ensayo 1 Ensayo 2 Ensayo 3 Unidad
Lectura inicial del frasco + Gasolina 0.26 0.29 0.35 cm³
Masa inicial del frasco + Gasolina 332.70 299.50 342.20 g.
Lectura final del frasco + Cemento + Gasolina 20.90 21.00 16.90 cm³
Masa final del frasco + Cemento + Gasolina 391.50 353.90 388.60 g.
Densidad del cemento 2.85 2.63 2.80 g/cm³
Densidad del cemento promedio 2.76 g/cm3
Tabla 33. Ensayos de densidad del cemento (Método del Le-Chatelier)
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
80
3.3. FIBRAS RECICLADAS PET
3.3.1. PROCESO DE ELABORACIÓN
Para la elaboración de las fibras recicladas PET es necesario envases de gaseosas de 1.35
y 3 litros, debido a que estas tienen mayor longitud del cuerpo liso de la botella.
Cabeza
Hombro
Cuerpo Cuerpo
Base
Ilustración 46. Partes de los envases reciclados PET de 1.35 litros y 3 litros
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
Las botellas se obtuvieron de la empresa PLASTRECYCLING, por el valor de
0.31centavos de dólar por kilo. Esta empresa destinada a la recolección y clasificación de
PET, cartón, bond, PVC, entre otros materiales, se encuentra ubicada al norte de Quito en
el sector de Carcelén alto.
81
Ilustración 47. Empresa PLASTRECYCLING
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
Ilustración 48. Envases reciclados PET de 1.35 litros y 3 litros
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
Una vez obtenidas las botellas, se retira la etiqueta y se procede con la limpieza de las
mismas, para eliminar cualquier tipo de residuo de bebida, impurezas o material orgánico
que exista en ellas. Se seca la botella y con la ayuda de un estilete se corta de manera
uniforme la base, conservado el cuerpo de la botella.
82
Ilustración 49. Corte de envases
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
Ilustración 50. Envases cortados
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
Se prosigue con la obtención de las tiras PET, las cuales tienen un ancho aproximado de
7 mm. Para esto es necesario un artefacto que corte de manera uniforme la botella en tiras.
83
3.3.1.1. Artefacto cortador de envases PET
Es un dispositivo creado para la obtención de tiras de un envase PET. El cual está
compuesto por:
• Tabla de madera de 195 mm de largo x 95 mm de ancho por 18 mm de espesor.
• Cuchilla de un sacapuntas.
• 8 arandelas (rodelas).
• 2 tornillos.
• 2 tuercas.
Con un taladro se realiza dos perforaciones en la madera, con una separación de 25 mm
entre cada perforación; se introduce los tonillos en su respectiva perforación, seguido de
tres rodelas en cada tornillo, es necesario dejar una separación de 5 mm de rodela a rodela
para que la tira se deslice libremente entre ellas.
Después se ubica la cuchilla del sacapuntas por encima de las rodelas y se inserta otra
rodela más en cada tornillo, se ajusta con una tuerca de tal forma que la cuchilla quede
totalmente fija, la distancia de la cuchilla hacia la tabla de madera es de 7 mm, razón por
la cual el espesor de las tiras de PET tiene el mismo valor.
Ilustración 51. Artefacto cortador de envases PET
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
84
Posteriormente se corta una tira de la parte inferior del cuerpo de botella, con la medida
del espesor que se desea obtener, en este caso 7 mm de ancho y una longitud aproximada
de 90 mm.
Ilustración 52. Corte en la parte inferior del cuerpo de los envases
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
Ilustración 53. Parte inicial de la tira PET
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
85
Se introduce la tira en el artefacto cortador de envase PET por donde indica la flecha y se
jala cuidadosamente para que la máquina corte el envase PET uniformemente.
Ilustración 54. Obtención de tiras PET
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
Para la extracción de las tiras PET se corta todo el cuerpo de la botella, deteniéndose antes
de llegar al hombro de la misma.
Ilustración 55. Tiras PET
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
86
Para que las fibras recicladas de envases PET adquieran una forma helicoidal se necesitan:
• Taladro de velocidad regulable.
• 1.5 m de Alambre Galvanizado Calibre 14 de 2.15 mm de diámetro.
Se junta la parte inicial de la tira con la punta del alambre galvanizado y se incorporan
los dos elementos en el portabrocas del taladro, estos elementos deben ser ajustados con
firmeza impidiendo que se desacoplen.
Ilustración 56. Incorporación de la tira PET y el alambre en el Portabrocas
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
Para esta etapa del proceso de elaboración de fibras recicladas PET, es necesario
realizarlo entre dos personas. Una persona activa el taladro, provocando que la tira y el
alambre giren en su propio eje, mientras simultáneamente la otra va enroscando con
firmeza la tira PET alrededor del alambre. El enroscado se debe realizar de manera
paulatina, para obtener un resultado uniforme.
87
Ilustración 57. Enroscado de la tira PET
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
Después de ser enroscada la tira PET, se procede a desacoplar la tira helicoidal del
portabrocas y del alambre. Se extiende de manera manual las tiras helicoidales, con la
finalidad de alcanzar mejor adherencia con el hormigón.
Ilustración 58. Expansión de la tira helicoidal PET
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
88
Finalmente se corta la tira helicoidal, obteniendo las fibras recicladas PET.
Ilustración 59. Corte de la tira helicoidal PET
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
3.3.2. PESO ESPECÍFICO
Para obtener el peso específico de las fibras recicladas PET, se optó por el mismo
principio realizado para el peso específico de agregado grueso. Es una canastilla en la
cual se encuentran ciertas muestras de las fibras y estos elementos se introduce en
gasolina permitiendo que estas fibras se hundan en este líquido, debido a que la densidad
de las fibras recicladas PET es mayor a la densidad de la gasolina.
Ilustración 60. Gasolina para el ensayo de peso específico de las fibras recicladas PET
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
89
Ilustración 61. Determinación de la masa de las fibras recicladas PET
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
90
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CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL
ENSAYO DE PESO ESPECÍFICO DE FIBRAS RECICLADAS PET
Fecha: 21/06/2017 Ensayo No: 1, 2, 3
Realizado por: Autor Norma: NTE INEN 857 (ASTM C-128)
Fibras recicladas PET
Peso específico
Descripción Ensayo 1 Ensayo 2 Unidad
Masa del recipiente + Fibras recicladas PET 312.50 311.80 (g)
Masa del recipiente 227.00 228.90 (g)
Masa de fibras recicladas 85.50 82.90 (g)
Masa de la canastilla sumergida en gasolina 1723.00 1706.00 (g)
Masa de la canastilla + Fibras recicladas PET
sumergida en gasolina 1765.00 1747.00 (g)
Masa de fibras recicladas PET en gasolina 42.00 41.00 (g)
Volumen desalojado 63.97 61.62 (cm3)
Peso específico 1.34 1.35 (g/cm3)
Peso específico promedio 1.34 (g/cm3)
Tabla 34. Ensayos de peso específico de las fibras recicladas PET
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
91
3.4. DISEÑO DE MEZCLAS DE HORMIGÓN
El diseño de mezclas, también conocido como dosificación del hormigón, se define como
el método para seleccionar de las proporciones de los materiales que conforman el
hormigón, según las características y propiedades requeridas para el mismo.
El método de la densidad óptima se centra en la cantidad de pasta de cemento necesaria
en la mezcla de hormigón a través del porcentaje óptimo de vacíos que tienen los
agregados.
El método de la densidad óptima es el método más utilizado debido a su exactitud para
determinar la resistencia a compresión deseada en el hormigón, motivo por lo cual se
utilizó este método para realizar la investigación.
3.4.1. MÉTODO DE DENSIDAD ÓPTIMA
3.4.1.1. Parámetros de diseño
• Resistencia a la compresión especificada: Es la resistencia a la compresión que
se impone el calculista, para esta investigación tiene un valor de f´c = 210 Kg/cm2.
• Resistencia a la compresión requerida: Es la resistencia promedio necesaria
para el diseño de una mezcla, y se define como la resistencia especificada
mayorada. Este valor se encuentra en función de varios constituyentes: las
condiciones de inspección de obra, el personal disponible, maquinaria a
emplearse, entre otros.
El valor empleado para la resistencia a la compresión característica se determinó
en función al grado de control de calidad excelente en la obra correspondiente al
1.1 de la resistencia especificada (Huerta, 2013, pág. 6).
• Relación agua/cemento: La relación agua/cemento se elige en función a la
resistencia a la compresión que se desea obtener a los 28 días.
92
Resistencia a
compresión a
los 28 días
(MPa)
Relación
agua/cemento
(w/c)
45 0.37
42 0.40
40 0.42
35 0.47
32 0.51
30 0.52
28 0.53
25 0.56
24 0.57
21 0.58
18 0.62
15 0.70
Tabla 35. Relación agua/cemento en base a la resistencia a la compresión del hormigón
Fuente: (MESTANZA José, Laboratorio de ensayo de materiales U.C.E. , 2017)
• Asentamiento: Para obtener un hormigón trabajable se elige una consistencia
blanda con un asentamiento de (6 a 9) cm.
• Condición de exposición ambiental: Normal
• Cemento a utilizarse: Holcim tipo GU
93
3.4.1.2. Procedimiento de diseño
• Densidad real de la mezcla (D.R.M.)
D.R.M. = DAsss ∗ %A.A.
100 +
DRsss ∗ %A.R.
100
Ecuación 13. Densidad real de la mezcla
Donde: DAsss = Peso específico arena
%A.A. = Porcentaje aparente de arena
DRsss = Peso específico ripio
%A.R. = Porcentaje aparente de ripio
• Porcentaje óptimo de vacíos (%O.V.)
% O. V. = (D.R.M. − D.Om.) ∗ 100
D.R.M.
Ecuación 14. Porcentaje óptimo de vacíos
Donde: D.R.M. = Densidad real de la mezcla
D.Om. = Densidad óptima
• Cantidad de pasta (C.P.)
La cantidad de pasta se selecciona en función del asentamiento del hormigón.
94
Asentamiento (cm) Cantidad de pasta (%)
0-3 %O.V. + 2% + 3 % (%O.V.)
3-6 %O.V. + 2% + 6 % (%O.V.)
6-9 %O.V. + 2% + 8 % (%O.V.)
9-12 %O.V. + 2% + 11 % (%O.V.)
12-15 %O.V. + 2% + 13 % (%O.V.)
Tabla 36. Cantidad de pasta en función del asentamiento del hormigón
Fuente: (Garzón, 2010)
C.P. = %O. V. +2% + 8% (%O. V. )
Ecuación 15. Cantidad de pasta
Donde: %O.V. = Porcentaje óptimo de vacíos
• Cantidad de cemento (C)
𝐂 = C. P. ∗ 10
wc +
1D. C.
Ecuación 16. Cantidad de cemento
Donde: C.P. = Cantidad de pasta
w/c = Relación agua/cemento
D.C. = Densidad del cemento
• Cantidad de agua (W)
W = w
c* C
Ecuación 17. Cantidad de agua
95
Donde: w/c = Relación agua/cemento
C = Cantidad de cemento
• Cantidad de arena (A)
A = (1-C.P.) * DASSS ∗%AA
100
Ecuación 18. Cantidad de arena
• Cantidad de ripio (R)
R = (1-C.P.) * DRSSS ∗%AR
100
Ecuación 19. Cantidad de ripio
• Dosificación inicial
• Corrección por humedad
𝐀𝐫𝐞𝐧𝐚 = (masa de arena) ∗ (100 + % de humedad de la arena
100 + % de absorción de la arena)
Ecuación 20. Corrección por humedad (Arena)
𝐑𝐢𝐩𝐢𝐨 = (masa de ripio) ∗ (100 + % de humedad del ripio
100 + % de absorción del ripio)
Ecuación 21. Corrección por humedad (Ripio)
• Dosificación final
96
3.4.1.3. Dosificación de fibras PET
Se dosifica las fibras PET en función al volumen que estas ocupen dentro de la masa del
concreto, las fibras se añaden en el hormigón entre 0.1% y el 8% de su volumen
(Materia y Producto, 2007), razón por la cual en esta investigación se realizó 4 diseños
de mezclas con la incorporación de fibra PET con valores aleatorios dentro de este
rango.
Los diseños se realizaron con valores de 0%, 0.37%, 0.74%y 1.11% de Fibras PET
correspondiente para cada mezcla, para analizar el comportamiento físico y mecánico
que el hormigón posee con distintas dosificaciones de fibras.
3.4.1.3.1. Dosificación para probetas cilíndricas
Las probetas cilíndricas se utilizan para realizar los ensayos a compresión, tracción y
módulo de elasticidad del hormigón.
Donde:
d = Diámetro de la probeta
H = Altura de la probeta
δ = Densidad del hormigón
No.P.= Número de probetas
%PET= Porcentaje de fibras PET
d
H
M
97
• Volumen de la probeta (V)
V = π∗d2
4∗H
Ecuación 22. Volumen de la probeta cilíndrica
• Masa de cada probeta (M)
M = V * δ
Ecuación 23. Masa de la probeta cilíndrica
• Masa total de las probetas (M.T.)
M.T. = M * No.P.
Ecuación 24. Masa total de las probetas cilíndrica
• Volumen total de las probetas (V.T.)
V.T. = V * No.P.
Ecuación 25. Volumen total de las probeta cilíndrica
• Volumen de fibras PET (V.PET)
V.PET = %PET∗1 m3
100%
Ecuación 26. Volumen de fibras PET
98
• Masa de fibras las PET para 1m3 de hormigón (M.PET)
M.PET = V.PET * δ pet
Ecuación 27. Masa de las fibras PET para 1m3 de hormigón
• Masa total de las fibras PET para las probetas (M.T.PET)
M.T.PET = M.PET * V.T.
Ecuación 28. Masa total de las fibras PET para las probetas cilíndricas
3.4.1.3.2. Dosificación para probetas rectangulares
Las probetas rectangulares son empleadas en el ensayo a flexión del hormigón.
Donde:
L = Longitud de la probeta
b = Base de la probeta
H = Altura de la probeta
δ = Densidad de la probeta
L
b
H M
99
3.4.1.3.3. Dosificación para probetas cúbicas
Para el ensayo de adherencia se requiere de probetas cúbicas.
• Volumen de la probeta (V)
V = L*b*H
Ecuación 29. Volumen de la probeta rectangular
• Masa de cada probeta (M)
M = V * δ
Ecuación 30. Masa de la probeta rectangular
• Masa total de las probetas (M.T.)
M.T. = M * No.P.
Ecuación 31. Masa total de las probetas rectangulares
Donde:
Lb. = Longitud de la barra
La. = Longitud de anclaje
ϕ = Diámetro de la barra
L = Longitud de la probeta
b = Base de la probeta
H = Altura de la probeta
ϕ
L
b
H La.
Lb.
100
• Volumen total de las probetas (V.T.)
V.T. = V * No.P.
Ecuación 32Volumen total de las probetas rectangulares
• Masa total de fibras PET para las probetas (M.T.PET)
M.T.PET = M.PET * V.T.
Ecuación 33. Masa total de las fibras PET para las probetas rectangulares
101
3.4.2. DISEÑO DE MEZCLA DE PRUEBA
f’c = 240 Kg/cm2 w/c = 0.57 Asentamiento = (6-9) cm Condición de exposición ambiental: Normal Cemento: Holcim tipo GU
Material
Densidad
aparente
suelta
Densidad
aparente
compactada
Peso
específico
Densidad
óptima
% Aparente
de la mezcla
Tamaño
nominal
máximo
Módulo de
finura
Capacidad
de
absorción
Densidad
del
cemento
Densidad
aparente
del
cemento
D.A.S. D.A.C. Dsss D.Om. %A T.N.M. M.F.
C.A. D.C. D.A.
(g/cm3) (g/cm3) (g/cm3) (g/cm3) (%) (Pulg.) % (g/cm3) (g/cm3)
Ripio 1.37 1.49 2.5 1.83
64 1
6.79 4.33 2.76 1
Arena 1.56 1.73 2.58 36 3.36 1
Tabla 37. Datos para el diseño de mezcla del homigón por el método de densidad óptima
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
Densidad real de la mezcla (D.R.M.) Porcentaje óptimo de vacíos (%O.V.) Cantidad de pasta (C.P.)
D.R.M. = DAsss ∗ %A.A.
100 +
DRsss ∗ %A.R.
100 % O. V. =
(D.R.M. − D.Om.) ∗ 100
D.R.M. C.P. = %O. V. +2% + 8% (%O. V. )
D.R.M. = 2580
Kg
m3 ∗36%
100 +
2500Kg
m3∗ %64
100 % O. V. =
(2528.8 Kg
m3 − 1830 Kg
m3) ∗ 100
2528.8 Kg
m3
C.P. = 27.63% + 2% + 8% (27.63%)
D.R.M. = 2528.8 Kg/m3 % O. V. = 27.63% C.P. = 31.84%
102
Cantidad de cemento (C)
𝐂 = C. P. ∗ 10
wc +
1D. C.
𝐂 = 31.84% ∗ 10
0.57 +1
2.76
𝐂 = 341.56 Kg/m3
Cantidad de agua (W)
W = w
c * C
W = 0.57 * 341.56 Kg/m3
W = 194.69 Kg/m3
Cantidad de arena (A)
A = (1-C.P.) * DASSS ∗%AA
100
A = (1-0.318) * 2580
Kg
m3 ∗36%
100
A = 633.44 Kg/m3
Cantidad de ripio (R)
R = (1-C.P.) * DRSSS ∗%AR
100
R = (1-0.318) * 2500
Kg
m3 ∗64%
100
R = 1090.20 Kg/m3
103
Dosificación inicial
Material Cantidad en kg por cada Dosificación al Dosificación al
m3 de hormigón peso volumen
W 194.69 0.57 0.57
C 341.56 1.00 1.00
A 633.44 1.85 1.07
R 1090.20 3.19 2.14
Densidad Hormigón 2259.89 Kg/m3
Tabla 38. Dosificación inicial al peso (Mezcla de prueba)
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
Muestras para ensayos
Mezcla de prueba
Probeta No. de probetas
Masa de cada
probeta (Kg)
Masa total
(Kg) Nombre Detalle
CCS-P Cilindro 10 x 20 9 5 45
Tabla 39. Muestras para ensayos (Mezcla de prueba)
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
0.57C + 1C + 1.85C + 3.19C = 45 Kg
6.61C = 45 Kg
C = 6.81 Kg
104
Material Dosificación al Dosificación al
peso
Cantidad mezcla de
prueba (Kg) volumen
W 0.57 0.57 3.88
C 1.00 1.00 6.81
A 1.07 1.85 12.6
R 2.14 3.19 21.72
Tabla 40. Cantidad inicial de materiales (Mezcla de pueba)
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
Corrección por humedad
𝐀𝐫𝐞𝐧𝐚 = (12.60 Kg) ∗ (100 + 0.21
100 + 1.00)
𝐀𝐫𝐞𝐧𝐚 = 12.50 Kg
𝐑𝐢𝐩𝐢𝐨 = (21.72 Kg) ∗ (100 + 1.15
100 + 4.33)
𝐑𝐢𝐩𝐢𝐨 = 21.06 Kg
Dosificación final
Material
Cantidad mezcla
de prueba C.A. C.H. Corrección
Dosificación
al peso
corregida
Cantidad corregida
mezcla de prueba
(Kg) (%) (%) (Kg) (Kg)
W 3.88 - - 0.76 0.68 4.64
C 6.81 - - - 1.00 6.81
A 12.60 1.00 0.21 0.10 1.84 12.50
R 21.72 4.33 1.15 0.66 3.09 21.06
Tabla 41. Cantidad final de materiales (Mezcla de prueba)
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
105
3.4.3. DISEÑO DE MEZCLA 1 SIN FIBRA
Dosificación inicial
Material Cantidad en kg por cada Dosificación al Dosificación al
m3 de hormigón peso volumen
W 194.69 0.57 0.57
C 341.56 1.00 1.00
A 633.44 1.85 1.07
R 1090.20 3.19 2.14
Densidad Hormigón 2259.89 Kg/m3
Tabla 42. Dosificación inicial al peso (Mezcla 1 sin fibra)
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
Muestras para ensayos
Mezcla 1 sin fibra
Probeta No. de
probetas
Masa de cada
probeta (Kg)
Masa total
(Kg) Nombre Detalle
CCS-SF Cilindro 10 x 20 15 5 75
CTI-SF Cilindro 15 x 30 3 15 45
CME-SF Cilindro 15 x 30 3 15 45
VF-SF Viga 15 x 15 x 50 3 27 81
CA-SF Cubo 15 x 15 x 15 3 10 30
∑ 276
Tabla 43. Muestras para ensayos (Mezcla 1 sin fibra)
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
0.57C + 1C + 1.85C + 3.19C = 276 Kg
6.61C = 276 Kg
C = 41.72 Kg
106
Material Dosificación al
volumen Dosificación al
peso
Cantidad mezcla
1 sin fibra (Kg)
W 0.57 0.57 23.78
C 1.00 1.00 41.72
A 1.07 1.85 77.32
R 2.14 3.19 133.19
Tabla 44. Cantidad inicial de materiales (Mezcla 1 sin fibras)
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
Corrección por humedad
𝐀𝐫𝐞𝐧𝐚 = (77.32 Kg) ∗ (100 + 1.68
100 + 1.00)
𝐀𝐫𝐞𝐧𝐚 = 77.84 Kg
𝐑𝐢𝐩𝐢𝐨 = (133.19 Kg) ∗ (100 + 1.17
100 + 4.33)
𝐑𝐢𝐩𝐢𝐨 = 129.16 Kg
Dosificación final
Material
Cantidad mezcla 1
sin fibra C.A. C.H. Corrección Dosificación
al peso
corregida
Cantidad corregida
mezcla 1 sin fibra
(Kg) (%) (%) (Kg) (Kg)
W 23.78 - - 3.51 0.65 27.29
C 41.72 - - - 1.00 41.72
A 77.32 1.00 1.68 -0.52 1.87 77.84
R 133.19 4.33 1.17 4.03 3.10 129.16
Tabla 45. Cantidad final de materiales (Mezcla 1 sin fibra)
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
107
3.4.4. DISEÑO DE MEZCLA 2 CON 0.37% DE FIBRA
Para los diseños de mezclas 2, 3, y 4 se utilizó la misma dosificación empleada en el
diseño de mezcla 1, adicionalmente se incorporó las fibras recicladas PET en distintos
porcentajes, para determinar la influencia de estas fibras en cada diseño de mezclas.
Dosificación inicial
Material Cantidad en kg por cada Dosificación al Dosificación al
m3 de hormigón peso volumen
W 194.69 0.57 0.57
C 341.56 1.00 1.00
A 633.44 1.85 1.07
R 1090.20 3.19 2.14
Densidad Hormigón 2259.89 Kg/m3
Tabla 46. Dosificación inicial al peso (Mezcla 2 con 0.37% de fibra)
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
Muestras para ensayos
Mezcla 2 con 0.37% de fibra
Probeta No. de
probetas
Masa de cada
probeta (Kg)
Masa total
(Kg) Nombre Detalle
CCS-0.37% Cilindro 10 x 20 15 5 75
CTI-0.37% Cilindro 15 x 30 3 15 45
CME-0.37% Cilindro 15 x 30 3 15 45
VF-0.37% Viga 15 x 15 x 50 3 27 81
CA-0.37% Cubo 15 x 15 x 15 3 10 30
∑ 276
Tabla 47. Muestras para ensayos (Mezcla 2 con 0.37% de fibra)
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
108
0.57C + 1C + 1.85C + 3.19C = 276 Kg
6.61C = 276 Kg
C = 41.72 Kg
Material Dosificación al
volumen Dosificación al
peso
Cantidad mezcla 2 con
0.37% de fibra (Kg)
W 0.57 0.57 23.78
C 1.00 1.00 41.72
A 1.07 1.85 77.32
R 2.14 3.19 133.19
Tabla 48. Cantidad inicial de materiales (Mezcla 2 con 0.37% de fibra)
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
Corrección por humedad
𝐀𝐫𝐞𝐧𝐚 = (77.32 Kg) ∗ (100 + 1.68
100 + 1.00)
𝐀𝐫𝐞𝐧𝐚 = 77.84 Kg
𝐑𝐢𝐩𝐢𝐨 = (133.19 Kg) ∗ (100 + 1.17
100 + 4.33)
𝐑𝐢𝐩𝐢𝐨 = 129.16 Kg
Dosificación final
Material
Cantidad
mezcla 2 con
0.37% de fibra
C.A. C.H. Corrección Dosificación
al peso
corregida
Cantidad
corregida mezcla 2
con 0.37% de fibra
(Kg) (%) (%) (Kg) (Kg)
W 23.78 - - 3.51 0.65 27.29
C 41.72 - - - 1.00 41.72
A 77.32 1.00 1.68 -0.52 1.87 77.84
R 133.19 4.33 1.17 4.03 3.10 129.16
Tabla 49. Cantidad final de materiales (Mezcla 2 con 0.37% de fibra)
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
109
3.4.4.1. Dosificación de fibras PET para la mezcla 2 con 0.37% de fibra
3.4.4.1.1. Para probetas cilíndricas (Compresión simple)
Dosificación de fibras PET para compresión simple de mezcla 2 con 0.37% de fibra
Número
de
probetas
(No.P.)
Diámetro
de la
probeta
Altura
de la
probeta
Volumen
de la
probeta
Densidad
del
hormigón
Masa de
cada
probeta
Masa
total de
las
probetas
Volumen
total de
las
probetas
Peso
específico
de fibras
PET
Porcentaje
de fibras
PET
Volumen
de fibras
PET
Masa de
fibras PET
para 1m3
de
hormigón
Masa total
de fibras
PET para
las
probetas
d H V δ M M.T. V.T. δPET %PET V.PET M.PET M.T.PET
(m) (m) (m3) (Kg/m3) (Kg) (Kg) (m3) (Kg/m3) (%) (m3) (Kg) (Kg)
15 0.10 0.20 0.0016 2259.89 3.55 53.25 0.024 1340 0.37 0.0037 4.96 0.117
Tabla 50. Dosificación de fibras PET para compresión simple de mezcla 2 con 0.37% de fibra
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
110
3.4.4.1.2. Para probetas cilíndricas (Módulo de elasticidad)
Dosificación de fibras PET para módulo de elasticidad de mezcla 2 con 0.37% de fibra
Número
de
probetas
(No.P.)
Diámetro
de la
probeta
Altura
de la
probeta
Volumen
de la
probeta
Densidad
del
hormigón
Masa
de cada
probeta
Masa
total de
las
probetas
Volumen
total de
las
probetas
Peso
específico de
fibras PET
Porcentaje
de fibras
PET
Volumen
de fibras
PET
Masa de
fibras
PET
para 1m3
de
hormigón
Masa total
de fibras
PET para
las probetas
d H V δ M M.T. V.T. δPET %PET V.PET M.PET M.T.PET
(m) (m) (m3) (Kg/m3) (Kg) (Kg) (m3) (Kg/m3) (%) (m3) (Kg) (Kg)
3 0.15 0.30 0.0053 2259.89 11.98 35.94 0.016 1340 0.37 0.0037 4.96 0.079
Tabla 51. Dosificación de fibras PET para módulo de elasticidad de mezcla 2 con 0.37% de fibra
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
111
3.4.4.1.3. Para probetas cilíndricas (Tracción indirecta)
Dosificación de fibras PET para tracción indirecta de mezcla 2 con 0.37% de fibra
Número
de
probetas
(No.P.)
Diámetro
de la
probeta
Altura
de la
probeta
Volumen
de la
probeta
Densidad
del
hormigón
Masa
de cada
probeta
Masa
total de
las
probetas
Volumen
total de
las
probetas
Peso
específico
de fibras
PET
Porcentaje
de fibras
PET
Volumen
de fibras
PET
Masa de
fibras PET
para 1m3
de
hormigón
Masa total
de fibras
PET para
las
probetas
d H V δ M M.T. V.T. δPET %PET V.PET M.PET M.T.PET
(m) (m) (m3) (Kg/m3) (Kg) (Kg) (m3) (Kg/m3) (%) (m3) (Kg) (Kg)
3 0.15 0.30 0.0053 2259.89 11.98 35.94 0.016 1340 0.37 0.0037 4.96 0.079
Tabla 52. Dosificación de fibras PET para tracción indirecta de mezcla 2 con 0.37% de fibra
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
112
3.4.4.1.4. Para probetas rectangulares (Flexión)
Dosificación de fibras PET para flexión de mezcla 2 con 0.37% de fibra
Número
de
probetas
(No.P.)
Longitud
de la
probeta
Base de
la
probeta
Altura
de la
probeta
Volumen
de la
probeta
Densidad
del
hormigón
Masa
de cada
probeta
Masa
total de
las
probetas
Volumen
total de
las
probetas
Peso
específico
de fibras
PET
Porcentaje
de fibras
PET
Volumen
de fibras
PET
Masa de
fibras
PET para
1m3 de
hormigón
Masa
total de
fibras
PET
para las
probetas
L b H V δ M M.T. V.T. δPET %PET V.PET M.PET M.T.PET
(m) (m) (m) (m3) (Kg/m3) (Kg) (Kg) (m3) (Kg/m3) (%) (m3) (Kg) (Kg)
3 0.50 0.15 0.15 0.0113 2259.89 25.42 76.27 0.034 1340 0.37 0.0037 4.96 0.167
Tabla 53. Dosificación de fibras PET para flexión de mezcla 2 con 0.37% de fibra
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
113
3.4.4.1.5. Para probetas cúbicas (Adherencia)
Dosificación de fibras PET para adherencia de mezcla 2 con 0.37% de fibra
Número
de
probetas
(No.P.)
Longitud
de la
probeta
Base de
la
probeta
Altura
de la
probeta
Volumen
de la
probeta
Densidad
del
hormigón
Masa
de cada
probeta
Masa
total de
las
probetas
Volumen
total de
las
probetas
Peso
específico
de fibras
PET
Porcentaje
de fibras
PET
Volumen
de fibras
PET
Masa de
fibras
PET para
1m3 de
hormigón
Masa
total de
fibras
PET
para las
probetas
L b H V δ M M.T. V.T. δPET %PET V.PET M.PET M.T.PET
(m) (m) (m) (m3) (Kg/m3) (Kg) (Kg) (m3) (Kg/m3) (%) (m3) (Kg) (Kg)
3 0.15 0.15 0.15 0.0034 2259.89 7.63 22.88 0.010 1340 0.37 0.0037 4.96 0.050
Tabla 54. Dosificación de fibras PET para adherencia de mezcla 2 con 0.37% de fibra
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
114
3.4.4.1.6. Masa total de fibras para la mezcla 2
Dosificación de fibras PET para la mezcla 2 con 0.37% de fibra
Ensayos Masa total de fibras PET para la mezcla
(Kg)
Compresión simple 0.117
Módulo de elasticidad 0.079
Tracción indirecta 0.079
Flexión 0.167
Adherencia 0.050
∑ 0.492
Tabla 55. Masa total de fibras para la mezcla 2 con 0.37% de fibra
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
3.4.5. DISEÑO DE MEZCLA 3 CON 0.74%DE FIBRA
Dosificación inicial
Material Cantidad en kg por cada Dosificación al Dosificación al
m3 de hormigón peso volumen
W 194.69 0.57 0.57
C 341.56 1.00 1.00
A 633.44 1.85 1.07
R 1090.20 3.19 2.14
Densidad Hormigón 2259.89 Kg/m3
Tabla 56. Dosificación inicial al peso (Mezcla 3 con 0.74%de fibra)
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
115
Muestras para ensayos
Mezcla 3 con 0.74%de fibra
Probeta No. de
probetas
Masa de cada
probeta (Kg)
Masa total
(Kg) Nombre Detalle
CCS-0.74% Cilindro 10 x 20 15 5 75
CTI-0.74% Cilindro 15 x 30 3 15 45
CME-0.74% Cilindro 15 x 30 3 15 45
VF-0.74% Viga 15 x 15 x 50 3 27 81
CA-0.74% Cubo 15 x 15 x 15 3 10 30
∑ 276
Tabla 57. Muestras para ensayos (Mezcla 3 con 0.74%de fibra)
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
0.57C + 1C + 1.85C + 3.19C = 276 Kg
6.61C = 276 Kg
C = 41.72 Kg
Material Dosificación al
volumen Dosificación al
peso
Cantidad mezcla 3 con
0.74% de fibra (Kg)
W 0.57 0.57 23.78
C 1.00 1.00 41.72
A 1.07 1.85 77.32
R 2.14 3.19 133.19
Tabla 58. Cantidad inicial de materiales (Mezcla 3 con 0.74%de fibra)
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
116
Corrección por humedad
𝐀𝐫𝐞𝐧𝐚 = (77.32 Kg) ∗ (100 + 1.49
100 + 1.00)
𝐀𝐫𝐞𝐧𝐚 = 77.70 Kg
𝐑𝐢𝐩𝐢𝐨 = (133.19 Kg) ∗ (100 + 1.15
100 + 4.33)
𝐑𝐢𝐩𝐢𝐨 = 129.13 Kg
Dosificación final
Material
Cantidad
mezcla 3 con
0.74%de fibra
C.A. C.H. Corrección Dosificación
al peso
corregida
Cantidad
corregida mezcla 3
con 0.74%de fibra
(Kg) (%) (%) (Kg) (Kg)
W 23.78 - - 3.68 0.66 27.46
C 41.72 - - - 1.00 41.72
A 77.32 1.00 1.49 -0.38 1.86 77.70
R 133.19 4.33 1.15 4.06 3.10 129.13
Tabla 59. Cantidad final de materiales (Mezcla 3 con 0.74%de fibra)
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
117
3.4.5.1. Dosificación de fibras PET para la mezcla 3 con 0.74%de fibra
3.4.5.1.1. Para probetas cilíndricas (Compresión simple)
Dosificación de fibras PET para compresión simple de mezcla 3 con 0.74%de fibra
Número
de
probetas
(No.P.)
Diámetro
de la
probeta
Altura
de la
probeta
Volumen
de la
probeta
Densidad
del
hormigón
Masa
de cada
probeta
Masa
total de
las
probetas
Volumen
total de
las
probetas
Peso
específico
de fibras
PET
Porcentaje
de fibras
PET
Volumen
de fibras
PET
Masa de
fibras PET
para 1m3
de
hormigón
Masa total
de fibras
PET para
las
probetas
d H V δ M M.T. V.T. δPET %PET V.PET M.PET M.T.PET
(m) (m) (m3) (Kg/m3) (Kg) (Kg) (m3) (Kg/m3) (%) (m3) (Kg) (Kg)
15 0.10 0.20 0.0016 2259.89 3.55 53.25 0.024 1340 0.74 0.0074 9.92 0.234
Tabla 60. Dosificación de fibras PET para compresión simple de mezcla 3 con 0.74%de fibra
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
118
3.4.5.1.2. Para probetas cilíndricas (Módulo de elasticidad)
Dosificación de fibras PET para módulo de elasticidad de mezcla 3 con 0.74%de fibra
Número
de
probetas
(No.P.)
Diámetro
de la
probeta
Altura
de la
probeta
Volumen
de la
probeta
Densidad
del
hormigón
Masa de
cada
probeta
Masa
total de
las
probetas
Volumen
total de
las
probetas
Peso
específico
de fibras
PET
Porcentaje
de fibras
PET
Volumen
de fibras
PET
Masa de
fibras PET
para 1m3
de
hormigón
Masa total
de fibras
PET para
las
probetas
d H V δ M M.T. V.T. δPET %PET V.PET M.PET M.T.PET
(m) (m) (m3) (Kg/m3) (Kg) (Kg) (m3) (Kg/m3) (%) (m3) (Kg) (Kg)
3 0.15 0.30 0.0053 2259.89 11.98 35.94 0.016 1340 0.74 0.0074 9.92 0.158
Tabla 61. Dosificación de fibras PET para módulo de elasticidad de mezcla 3 con 0.74%de fibra
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
119
3.4.5.1.3. Para probetas cilíndricas (Tracción indirecta)
Dosificación de fibras PET para tracción indirecta de mezcla 3 con 0.74%de fibra
Número
de
probetas
(No.P.)
Diámetro
de la
probeta
Altura
de la
probeta
Volumen
de la
probeta
Densidad
del
hormigón
Masa de
cada
probeta
Masa
total de
las
probetas
Volumen
total de
las
probetas
Peso
específico
de fibras
PET
Porcentaje
de fibras
PET
Volumen
de fibras
PET
Masa de
fibras PET
para 1m3
de
hormigón
Masa total
de fibras
PET para
las
probetas
d H V δ M M.T. V.T. δPET %PET V.PET M.PET M.T.PET
(m) (m) (m3) (Kg/m3) (Kg) (Kg) (m3) (Kg/m3) (%) (m3) (Kg) (Kg)
3 0.15 0.30 0.0053 2259.89 11.98 35.94 0.016 1340 0.74 0.0074 9.92 0.158
Tabla 62. Dosificación de fibras PET para tracción indirecta de mezcla 3 con 0.74%de fibra
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
120
3.4.5.1.4. Para probetas rectangulares (Flexión)
Dosificación de fibras PET para flexión de mezcla 3 con 0.74%de fibra
Número
de
probetas
(No.P.)
Longitud
de la
probeta
Base de
la
probeta
Altura
de la
probeta
Volumen
de la
probeta
Densidad
del
hormigón
Masa
de cada
probeta
Masa
total de
las
probetas
Volumen
total de
las
probetas
Peso
específico
de fibras
PET
Porcentaje
de fibras
PET
Volumen
de fibras
PET
Masa de
fibras
PET para
1m3 de
hormigón
Masa
total de
fibras
PET
para las
probetas
L b H V δ M M.T. V.T. δPET %PET V.PET M.PET M.T.PET
(m) (m) (m) (m3) (Kg/m3) (Kg) (Kg) (m3) (Kg/m3) (%) (m3) (Kg) (Kg)
3 0.50 0.15 0.15 0.0113 2259.89 25.42 76.27 0.034 1340 0.74 0.0074 9.92 0.335
Tabla 63. Dosificación de fibras PET para flexión de mezcla 3 con 0.74%de fibra
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
121
3.4.5.1.5. Para probetas cúbicas (Adherencia)
Dosificación de fibras PET para adherencia de mezcla 3 con 0.74%de fibra
Número
de
probetas
(No.P.)
Longitud
de la
probeta
Base de
la
probeta
Altura
de la
probeta
Volumen
de la
probeta
Densidad
del
hormigón
Masa
de cada
probeta
Masa
total de
las
probetas
Volumen
total de
las
probetas
Peso
específico
de fibras
PET
Porcentaje
de fibras
PET
Volumen
de fibras
PET
Masa de
fibras
PET para
1m3 de
hormigón
Masa
total de
fibras
PET para
las
probetas
L b H V δ M M.T. V.T. δPET %PET V.PET M.PET M.T.PET
(m) (m) (m) (m3) (Kg/m3) (Kg) (Kg) (m3) (Kg/m3) (%) (m3) (Kg) (Kg)
3 0.15 0.15 0.15 0.0034 2259.89 7.63 22.88 0.010 1340 0.74 0.0074 9.92 0.100
Tabla 64. Dosificación de fibras PET para adherencia de mezcla 3 con 0.74%de fibra
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
122
3.4.5.1.6. Masa total de fibras para la mezcla 3
Dosificación de fibras PET para la mezcla 3 con 0.74%de fibra
Ensayos Masa total de fibras PET para la mezcla
(Kg)
Compresión simple 0.234
Módulo de elasticidad 0.158
Tracción indirecta 0.158
Flexión 0.335
Adherencia 0.100
∑ 0.985
Tabla 65. Masa total de fibras para la mezcla 3 con 0.74%de fibra
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
3.4.6. DISEÑO DE MEZCLA 4 CON 1.11% DE FIBRA
Dosificación inicial
Material Cantidad en kg por cada Dosificación al Dosificación al
m3 de hormigón peso volumen
W 194.69 0.57 0.57
C 341.56 1.00 1.00
A 633.44 1.85 1.07
R 1090.20 3.19 2.14
Densidad Hormigón 2259.89 Kg/m3
Tabla 66. Dosificación inicial al peso (Mezcla 4 con 1.11% de fibra)
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
123
Muestras para ensayos
Mezcla 4 con 1.11% de fibra
Probeta No. de
probetas
Masa de cada
probeta (Kg)
Masa total
(Kg) Nombre Detalle
CCS-1.11% Cilindro 10 x 20 15 5 75
CTI-1.11% Cilindro 15 x 30 3 15 45
CME-1.11% Cilindro 15 x 30 3 15 45
VF-1.11% Viga 15 x 15 x 50 3 27 81
CA-1.11% Cubo 15 x 15 x 15 3 10 30
∑ 276
Tabla 67. Muestras para ensayos (Mezcla 4 con 1.11%de fibra)
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
0.57C + 1C + 1.85C + 3.19C = 276 Kg
6.61C = 276 Kg
C = 41.72 Kg
Material Dosificación al
volumen Dosificación al
peso
Cantidad mezcla 4 con
1.11% de fibra (Kg)
W 0.57 0.57 23.78
C 1.00 1.00 41.72
A 1.07 1.85 77.32
R 2.14 3.19 133.19
Tabla 68. Cantidad inicial de materiales (Mezcla 4 con 1.11% de fibra)
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
124
Corrección por humedad
𝐀𝐫𝐞𝐧𝐚 = (77.32 Kg) ∗ (100 + 1.49
100 + 1.00)
𝐀𝐫𝐞𝐧𝐚 = 77.70 Kg
𝐑𝐢𝐩𝐢𝐨 = (133.19 Kg) ∗ (100 + 1.15
100 + 4.33)
𝐑𝐢𝐩𝐢𝐨 = 129.13 Kg
Dosificación final
Material
Cantidad mezcla 4
con 1.11% de
fibra
C.A. C.H. Corrección Dosificación
al peso
corregida
Cantidad corregida
mezcla 4 con 1.11%
de fibra
(Kg) (%) (%) (Kg) (Kg)
W 23.78 - - 3.68 0.66 27.46
C 41.72 - - - 1.00 41.72
A 77.32 1.00 1.49 -0.38 1.86 77.70
R 133.19 4.33 1.15 4.06 3.10 129.13
Tabla 69. Cantidad final de materiales (Mezcla 4 con 1.11% de fibra)
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
125
3.4.6.1. Dosificación de fibras PET para la mezcla 4 con 1.11% de fibra
3.4.6.1.1. Para probetas cilíndricas (Compresión simple)
Dosificación de fibras PET para compresión simple de mezcla 4 con 1.11% de fibra
Número
de
probetas
(No.P.)
Diámetro
de la
probeta
Altura
de la
probeta
Volumen
de la
probeta
Densidad
del
hormigón
Masa de
cada
probeta
Masa
total de
las
probetas
Volumen
total de
las
probetas
Peso
específico
de fibras
PET
Porcentaje
de fibras
PET
Volumen
de fibras
PET
Masa de
fibras PET
para 1m3
de
hormigón
Masa total
de fibras
PET para
las
probetas
d H V δ M M.T. V.T. δPET %PET V.PET M.PET M.T.PET
(m) (m) (m3) (Kg/m3) (Kg) (Kg) (m3) (Kg/m3) (%) (m3) (Kg) (Kg)
15 0.10 0.20 0.0016 2259.89 3.55 53.25 0.024 1340 1.11 0.0111 14.87 0.350
Tabla 70. Dosificación de fibras PET para compresión simple de mezcla 4 con 1.11% de fibra
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
126
3.4.6.1.2. Para probetas cilíndricas (Módulo de elasticidad)
Dosificación de fibras PET para módulo de elasticidad de mezcla 4 con 1.11% de fibra
Número
de
probetas
(No.P.)
Diámetro
de la
probeta
Altura
de la
probeta
Volumen
de la
probeta
Densidad
del
hormigón
Masa
de cada
probeta
Masa
total de
las
probetas
Volumen
total de
las
probetas
Peso
específico
de fibras
PET
Porcentaje
de fibras
PET
Volumen
de fibras
PET
Masa de
fibras PET
para 1m3
de
hormigón
Masa total
de fibras
PET para
las
probetas
d H V δ M M.T. V.T. δPET %PET V.PET M.PET M.T.PET
(m) (m) (m3) (Kg/m3) (Kg) (Kg) (m3) (Kg/m3) (%) (m3) (Kg) (Kg)
3 0.15 0.30 0.0053 2259.89 11.98 35.94 0.016 1340 1.11 0.0111 14.87 0.237
Tabla 71. Dosificación de fibras PET para módulo de elasticidad de mezcla 4 con 1.11% de fibra
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
127
3.4.6.1.3. Para probetas cilíndricas (Tracción indirecta)
Dosificación de fibras PET para tracción indirecta de mezcla 4 con 1.11% de fibra
Número
de
probetas
(No.P.)
Diámetro
de la
probeta
Altura
de la
probeta
Volumen
de la
probeta
Densidad
del
hormigón
Masa
de cada
probeta
Masa
total de
las
probetas
Volumen
total de
las
probetas
Peso
específico
de fibras
PET
Porcentaje
de fibras
PET
Volumen
de fibras
PET
Masa de
fibras PET
para 1m3
de
hormigón
Masa total
de fibras
PET para
las
probetas
d H V δ M M.T. V.T. δPET %PET V.PET M.PET M.T.PET
(m) (m) (m3) (Kg/m3) (Kg) (Kg) (m3) (Kg/m3) (%) (m3) (Kg) (Kg)
3 0.15 0.30 0.0053 2259.89 11.98 35.94 0.016 1340 1.11 0.0111 14.87 0.237
Tabla 72. Dosificación de fibras PET para tracción indirecta de mezcla 4 con 1.11% de fibra
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
128
3.4.6.1.4. Para probetas rectangulares (Flexión)
Dosificación de fibras PET para flexión de mezcla 4 con 1.11% de fibra
Número
de
probetas
(No.P.)
Longitud
de la
probeta
Base de
la
probeta
Altura
de la
probeta
Volumen
de la
probeta
Densidad
del
hormigón
Masa
de cada
probeta
Masa
total de
las
probetas
Volumen
total de
las
probetas
Peso
específico
de fibras
PET
Porcentaje
de fibras
PET
Volumen
de fibras
PET
Masa de
fibras
PET para
1m3 de
hormigón
Masa
total de
fibras
PET
para las
probetas
L b H V δ M M.T. V.T. δPET %PET V.PET M.PET M.T.PET
(m) (m) (m) (m3) (Kg/m3) (Kg) (Kg) (m3) (Kg/m3) (%) (m3) (Kg) (Kg)
3 0.50 0.15 0.15 0.0113 2259.89 25.42 76.27 0.034 1340 1.11 0.0111 14.87 0.502
Tabla 73. Dosificación de fibras PET para flexión de mezcla 4 con 1.11% de fibra
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
129
3.4.6.1.5. Para probetas cúbicas (Adherencia)
Dosificación de fibras PET para adherencia de mezcla 4 con 1.11% de fibra
Número
de
probetas
(No.P.)
Longitud
de la
probeta
Base de
la
probeta
Altura
de la
probeta
Volumen
de la
probeta
Densidad
del
hormigón
Masa
de cada
probeta
Masa
total de
las
probetas
Volumen
total de
las
probetas
Peso
específico
de fibras
PET
Porcentaje
de fibras
PET
Volumen
de fibras
PET
Masa de
fibras
PET para
1m3 de
hormigón
Masa
total de
fibras
PET para
las
probetas
L b H V δ M M.T. V.T. δPET %PET V.PET M.PET M.T.PET
(m) (m) (m) (m3) (Kg/m3) (Kg) (Kg) (m3) (Kg/m3) (%) (m3) (Kg) (Kg)
3 0.15 0.15 0.15 0.0034 2259.89 7.63 22.88 0.010 1340 1.11 0.0111 14.87 0.151
Tabla 74. Dosificación de fibras PET para adherencia de mezcla 4 con 1.11% de fibra
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
130
3.4.6.1.6. Masa Total de Fibras para la Mezcla 4
Dosificación de fibras PET para la mezcla 4 con 1.11% de fibra
Ensayos Masa total de fibras PET para la mezcla
(Kg)
Compresión simple 0.350
Módulo de elasticidad 0.237
Tracción indirecta 0.237
Flexión 0.502
Adherencia 0.151
∑ 1.477
Tabla 75. Masa total de fibras para la mezcla 4 con 1.11% de fibra
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
3.5. INTERPRETACIÓN COMPARATIVA DE RESULTADOS
3.5.1. PROPIEDADES FÍSICAS
3.5.1.1. Consistencia
Mezcla Asentamiento
(cm)
Prueba 7.50
1 sin fibra 7.50
2 con 0.37% de fibra 5.50
3 con 0.74% de fibra 4.50
4 con 1.11% de fibra 1.00
Tabla 76. Consistencia de las mezclas
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
131
Los valores de asentamiento de las mezclas muestran una disminución de su valor, a
medida que aumenta el porcentaje de fibras en las mezclas.
Hay que tener en cuenta que la disminución de este valor es producto de la unión que
produce la fibra con la mezcla, debido a que estas mantienen compacta la mezcla.
3.5.1.2. Trabajabilidad
Mezcla Trabajabilidad
Prueba Buena
1 sin fibra Buena
2 con 0.37% de fibra Media
3 con 0.74%de fibra Media
4 con 1.11% de fibra Media
Tabla 77. Trabajabilidad de las mezclas
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
El aumento de las fibras PET en el hormigón provoca que la mezcla no presente una
buena trabajabilidad.
3.5.1.3. Cohesión
Tabla 78. Cohesión de las mezclas
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
Mezcla Cohesión
Prueba Buena
1 sin fibra Buena
2 con 0.37% de fibra Buena
3 con 0.74%de fibra Buena
4 con 1.11% de fibra Muy Buena
132
3.5.1.4. Homogeneidad
Mezcla Homogeneidad
Prueba Buena
1 sin fibra Buena
2 con 0.37% de fibra Buena
3 con 0.74%de fibra Buena
4 con 1.11% de fibra Buena
Tabla 79. Homogeneidad de las mezclas
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
133
3.5.2. PROPIEDADES MECÁNICAS
3.5.2.1. Ensayo para determinar la resistencia a la compresión simple
Ilustración 62. Probetas a ensayar (Compresión simple)
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
Ilustración 63. Compresión simple
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
134
Resistencia a la compresión simple (Mezcla de prueba)
Nombre
de la
probeta
Fecha de
elaboración
Fecha de
ensayo
Diámetro
(d)
Área
(A)
Área
promedio
(A.Pr.)
Altura
(H)
Volumen
(V)
Volumen
promedio
(V.Pr.)
Masa
(M)
Densidad
(δ)
Carga
(P)
Esfuerzo
(σ)
Esfuerzo
promedio
(σPr.)
Desviación
estándar
(s)
Porcentaje
de
resistencia
cm cm² cm² cm cm³ cm³ g g/cm³ Kg Kg/cm² Kg/cm² Kg/cm² %
Edad: 7 Días
CCS-P-
7-01 26/06/2017 03/07/2017
10.30 83.32
83.86
19.90 1668.91
1668.91 3969.60 2.38 13710.00 163.48
162.99 ± 2.66
68.12 10.40 84.95 19.90 1668.91
10.30 83.32 19.90 1668.91
CCS-P-
7-02 26/06/2017 03/07/2017
10.30 83.32
83.32
20.10 1674.79
1674.79 3994.10 2.38 13780.00 165.38 68.91 10.30 83.32 20.10 1674.79
10.30 83.32 20.10 1674.79
CCS-P-
7-03 26/06/2017 03/07/2017
10.40 84.95
85.50
19.80 1692.82
1698.52 3975.50 2.34 13690.00 160.12 66.72 10.50 86.59 19.90 1701.37
10.40 84.95 19.90 1701.37
Tabla 80. Compresión simple a los 7 días (Mezcla de prueba)
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
135
Resistencia a la compresión simple (Mezcla de prueba)
Nombre
de la
probeta
Fecha de
elaboración
Fecha de
ensayo
Diámetro
(d)
Área
(A)
Área
promedio
(A.Pr.)
Altura
(H)
Volumen
(V)
Volumen
promedio
(V.Pr.)
Masa
(M)
Densidad
(δ)
Carga
(P)
Esfuerzo
(σ)
Esfuerzo
promedio
(σPr.)
Desviación
estándar
(s)
Porcentaje
de
resistencia
cm cm² cm² cm cm³ cm³ g g/cm³ Kg Kg/cm² Kg/cm² Kg/cm² %
Edad: 14 Días
CCS-P-
14-01 26/06/2017 10/07/2017
10.40 84.95
84.95
19.90 1690.48
1687.65 3989.00 2.36 16860.00 198.47
200.31 ± 1.59
82.70 10.40 84.95 19.80 1681.98
10.40 84.95 19.90 1690.48
CCS-P-
14-02 26/06/2017 10/07/2017
10.40 84.95
83.86
20.10 1685.68
1685.68 3841.00 2.28 16870.00 201.16 83.82 10.30 83.32 20.10 1685.68
10.30 83.32 20.10 1685.68
CCS-P-
14-03 26/06/2017 10/07/2017
10.50 86.59
84.95
19.90 1690.58
1699.08 3926.50 2.31 17100.00 201.29 83.87 10.30 83.32 20.10 1707.57
10.40 84.95 20.00 1699.08
Tabla 81. Compresión simple a los 14 días (Mezcla de prueba)
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
136
Resistencia a la compresión simple (Mezcla de prueba)
Nombre
de la
probeta
Fecha de
elaboración
Fecha de
ensayo
Diámetro
(d)
Área
(A)
Área
promedio
(A.Pr.)
Altura
(H)
Volumen
(V)
Volumen
promedio
(V.Pr.)
Masa
(M)
Densidad
(δ)
Carga
(P)
Esfuerzo
(σ)
Esfuerzo
promedio
(σPr.)
Desviación
estándar
(s)
Porcentaje
de
resistencia
cm cm² cm² cm cm³ cm³ g g/cm³ Kg Kg/cm² Kg/cm² Kg/cm² %
Edad: 28 Días
CCS-P-
28-01 26/06/2017 24/07/2017
10.40 84.95
84.95
19.80 1681.98
1715.96 3979.00 2.32 20160.00 237.32
240.52 ± 2.81
98.88 10.40 84.95 20.80 1766.93
10.40 84.95 20.00 1698.97
CCS-P-
28-02 26/06/2017 24/07/2017
10.20 81.71
82.25
19.90 1636.77
1631.28 3989.70 2.45 19950.00 242.55 101.06 10.30 83.32 19.70 1620.32
10.20 81.71 19.90 1636.77
CCS-P-
28-03 26/06/2017 24/07/2017
10.30 83.32
83.86
19.80 1660.52
1671.71 3909.90 2.34 20270.00 241.70 100.71 10.30 83.32 20.00 1677.30
10.40 84.95 20.00 1677.30
Tabla 82. Compresión simple a los 28 días (Mezcla de prueba)
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
137
Resistencia a la compresión simple (Mezcla 1 sin fibra)
Nombre
de la
probeta
Fecha de
elaboración
Fecha de
ensayo
Diámetro
(d)
Área
(A)
Área
promedio
(A.Pr.)
Altura
(H)
Volumen
(V)
Volumen
promedio
(V.Pr.)
Masa
(M)
Densidad
(δ)
Carga
(P)
Esfuerzo
(σ)
Esfuerzo
promedio
(σPr.)
Desviación
estándar
(s)
Porcentaje
de
resistencia
cm cm² cm² cm cm³ cm³ g g/cm³ Kg Kg/cm² Kg/cm² Kg/cm² %
Edad: 7 Días
CCS-
SF-7-01 04/07/2017 11/07/2017
10.30 83.32
83.86
20.00 1677.30
1674.50 3988.50 2.38 13910.00 165.86
166.83 ± 3.20
69.11 10.30 83.32 19.90 1668.91
10.40 84.95 20.00 1677.30
CCS-
SF-7-02 04/07/2017 11/07/2017
10.40 84.95
84.41
19.80 1671.25
1674.07 3991.70 2.38 14380.00 170.37 70.99 10.30 83.32 19.80 1671.25
10.40 84.95 19.90 1679.69
CCS-
SF-7-03 04/07/2017 11/07/2017
10.20 81.71
83.33
20.00 1666.56
1661.01 3942.60 2.37 13690.00 164.29 68.45 10.30 83.32 19.90 1658.23
10.40 84.95 19.90 1658.23
CCS-
SF-7-04 04/07/2017 11/07/2017
10.40 84.95
81.20
20.00 1624.05
1621.34 3922.20 2.42 13810.00 170.07 70.86 10.10 80.12 20.00 1624.05
10.00 78.54 19.90 1615.93
CCS-
SF-7-05 04/07/2017 11/07/2017
10.40 84.95
83.87
19.90 1669.01
1666.22 3928.20 2.36 13720.00 163.59 68.16 10.20 81.71 19.80 1660.63
10.40 84.95 19.90 1669.01
Tabla 83. Compresión simple a los 7 días (Mezcla 1 sin fibra)
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
138
Resistencia a la compresión simple (Mezcla 1 sin fibra)
Nombre
de la
probeta
Fecha de
elaboración
Fecha de
ensayo
Diámetro
(d)
Área
(A)
Área
promedio
(A.Pr.)
Altura
(H)
Volumen
(V)
Volumen
promedio
(V.Pr.)
Masa
(M)
Densidad
(δ)
Carga
(P)
Esfuerzo
(σ)
Esfuerzo
promedio
(σPr.)
Desviación
estándar
(s)
Porcentaje
de
resistencia
cm cm² cm² cm cm³ cm³ g g/cm³ Kg Kg/cm² Kg/cm² Kg/cm² %
Edad: 14 Días
CCS-
SF-14-
01
04/07/2017 18/07/2017
10.30 83.32
81.72
20.00 1634.36
1626.19 3969.60 2.44 16320.00 199.71
199.04 ± 3.10
83.21 10.20 81.71 19.80 1618.02
10.10 80.12 19.90 1626.19
CCS-
SF-14-
02
04/07/2017 18/07/2017
10.20 81.71
83.33
20.00 1666.56
1658.23 3994.10 2.41 16570.00 198.85 82.86 10.40 84.95 19.80 1649.90
10.30 83.32 19.90 1658.23
CCS-
SF-14-
03
04/07/2017 18/07/2017
10.10 80.12
82.80
20.00 1655.93
1653.17 3975.50 2.40 16150.00 195.06 81.27 10.30 83.32 19.90 1647.65
10.40 84.95 20.00 1655.93
CCS-
SF-14-
04
04/07/2017 18/07/2017
10.30 83.32
83.86
19.80 1660.52
1668.91 3999.40 2.40 17077.00 203.63 84.84 10.40 84.95 20.00 1677.30
10.30 83.32 19.90 1668.91
CCS-
SF-14-
05
04/07/2017 18/07/2017
10.20 81.71
82.79
20.00 1655.83
1647.55 3917.70 2.38 16390.00 197.97 82.49 10.20 81.71 19.80 1639.27
10.40 84.95 19.90 1647.55
Tabla 84. Compresión simple a los 14 días (Mezcla 1 sin fibra)
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
139
Resistencia a la compresión simple (Mezcla 1 sin fibra)
Nombre
de la
probeta
Fecha de
elaboración
Fecha de
ensayo
Diámetro
(d)
Área
(A)
Área
promedio
(A.Pr.)
Altura
(H)
Volumen
(V)
Volumen
promedio
(V.Pr.)
Masa
(M)
Densidad
(δ)
Carga
(P)
Esfuerzo
(σ)
Esfuerzo
promedio
(σPr.)
Desviación
estándar
(s)
Porcentaje
de
resistencia
cm cm² cm² cm cm³ cm³ g g/cm³ Kg Kg/cm² Kg/cm² Kg/cm² %
Edad: 28 Días
CCS-
SF-28-
01
04/07/2017 01/08/2017
10.20 81.71
83.33
19.90 1658.23
1658.23 3918.50 2.36 20300.00 243.62
244.91 ± 3.22
101.51 10.30 83.32 19.80 1649.90
10.40 84.95 20.00 1666.56
CCS-
SF-28-
02
04/07/2017 01/08/2017
10.20 81.71
82.79
20.00 1655.83
1647.55 3942.30 2.39 20050.00 242.17 100.91 10.20 81.71 19.80 1639.27
10.40 84.95 19.90 1647.55
CCS-
SF-28-
03
04/07/2017 01/08/2017
10.20 81.71
83.33
20.00 1666.56
1658.23 3979.30 2.40 20260.00 243.14 101.31 10.40 84.95 19.80 1649.90
10.30 83.32 19.90 1658.23
CCS-
SF-28-
04
04/07/2017 01/08/2017
10.40 84.95
84.41
20.00 1688.13
1685.32 3919.70 2.33 20710.00 245.36 102.23 10.30 83.32 19.90 1679.69
10.40 84.95 20.00 1688.13
CCS-
SF-28-
05
04/07/2017 01/08/2017
10.30 83.32
83.86
20.00 1677.30
1668.91 3907.10 2.34 20990.00 250.28 104.28 10.30 83.32 19.80 1660.52
10.40 84.95 19.90 1668.91
Tabla 85. Compresión simple a los 28 días (Mezcla 1 sin fibra)
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
140
Resistencia a la compresión simple (Mezcla 2 con 0.37% de fibra)
Nombre
de la
probeta
Fecha de
elaboración
Fecha de
ensayo
Diámetro
(d)
Área
(A)
Área
promedio
(A.Pr.)
Altura
(H)
Volumen
(V)
Volumen
promedio
(V.Pr.)
Masa
(M)
Densidad
(δ)
Carga
(P)
Esfuerzo
(σ)
Esfuerzo
promedio
(σPr.)
Desviación
estándar
(s)
Porcentaje
de
resistencia
cm cm² cm² cm cm³ cm³ g g/cm³ Kg Kg/cm² Kg/cm² Kg/cm² %
Edad: 7 Días
CCS-
0.37%-
7-01
04/07/2017 11/07/2017
10.30 83.32
82.79
20.20 1672.28
1664.00 3869.20 2.33 10060.00 121.52
121.50 ± 3.15
50.63 10.20 81.71 20.10 1664.00
10.30 83.32 20.00 1655.72
CCS-
0.37%-
7-02
04/07/2017 11/07/2017
10.30 83.32
83.33
19.80 1649.90
1649.90 3899.30 2.36 9970.00 119.65 49.85 10.20 81.71 19.80 1649.90
10.40 84.95 19.80 1649.90
CCS-
0.37%-
7-03
04/07/2017 11/07/2017
10.10 80.12
80.65
20.00 1613.00
1604.93 3885.50 2.42 10090.00 125.11 52.13 10.20 81.71 19.90 1604.93
10.10 80.12 19.80 1596.87
CCS-
0.37%-
7-04
04/07/2017 11/07/2017
10.20 81.71
83.87
20.10 1685.79
1677.40 3899.40 2.32 9840.00 117.32 48.89 10.40 84.95 20.00 1677.40
10.40 84.95 19.90 1669.01
CCS-
0.37%-
7-05
04/07/2017 11/07/2017
10.40 84.95
84.41
20.00 1688.13
1693.76 3900.50 2.30 10460.00 123.92 51.63 10.30 83.32 20.00 1688.13
10.40 84.95 20.20 1705.02
Tabla 86. Compresión simple a los 7 días (Mezcla 2 con 0.37% de fibra)
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
141
Resistencia a la compresión simple (Mezcla 2 con 0.37% de fibra)
Nombre
de la
probeta
Fecha de
elaboración
Fecha de
ensayo
Diámetro
(d)
Área
(A)
Área
promedio
(A.Pr.)
Altura
(H)
Volumen
(V)
Volumen
promedio
(V.Pr.)
Masa
(M)
Densidad
(δ)
Carga
(P)
Esfuerzo
(σ)
Esfuerzo
promedio
(σPr.)
Desviación
estándar
(s)
Porcentaje
de
resistencia
cm cm² cm² cm cm³ cm³ g g/cm³ Kg Kg/cm² Kg/cm² Kg/cm² %
Edad: 14 Días
CCS-
0.37%-
14-01
04/07/2017 18/07/2017
10.30 83.32
83.86
19.90 1668.91
1666.11 3880.70 2.33 10630.00 126.75
131.11 ± 2.71
52.81 10.40 84.95 19.80 1660.52
10.30 83.32 19.90 1668.91
CCS-
0.37%-
14-02
04/07/2017 18/07/2017
10.20 81.71
82.79
20.00 1655.83
1647.55 3860.10 2.34 10780.00 130.21 54.25 10.40 84.95 19.80 1639.27
10.20 81.71 19.90 1647.55
CCS-
0.37%-
14-03
04/07/2017 18/07/2017
10.20 81.71
83.33
20.00 1666.56
1663.78 3867.30 2.32 11070.00 132.85 55.35 10.30 83.32 19.90 1658.23
10.40 84.95 20.00 1666.56
CCS-
0.37%-
14-04
04/07/2017 18/07/2017
10.10 80.12
82.80
19.80 1639.37
1642.13 3896.40 2.37 11040.00 133.34 55.56 10.40 84.95 19.80 1639.37
10.30 83.32 19.90 1647.65
CCS-
0.37%-
14-05
04/07/2017 18/07/2017
10.20 81.71
82.79
20.00 1655.83
1647.55 3842.70 2.33 10960.00 132.38 55.16 10.20 81.71 19.80 1639.27
10.40 84.95 19.90 1647.55
Tabla 87. Compresión simple a los 14 días (Mezcla 2 con 0.37% de fibra)
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
142
Resistencia a la compresión simple (Mezcla 2 con 0.37% de fibra)
Nombre
de la
probeta
Fecha de
elaboración
Fecha de
ensayo
Diámetro
(d)
Área
(A)
Área
promedio
(A.Pr.)
Altura
(H)
Volumen
(V)
Volumen
promedio
(V.Pr.)
Masa
(M)
Densidad
(δ)
Carga
(P)
Esfuerzo
(σ)
Esfuerzo
promedio
(σPr.)
Desviación
estándar
(s)
Porcentaje
de
resistencia
cm cm² cm² cm cm³ cm³ g g/cm³ Kg Kg/cm² Kg/cm² Kg/cm² %
Edad: 28 Días
CCS-
0.37%-
28-01
04/07/2017 01/08/2017
10.20 81.71
83.33
19.80 1649.90
1652.67 3810.20 2.31 16870.00 202.45
197.82 ± 3.95
84.36 10.30 83.32 19.80 1649.90
10.40 84.95 19.90 1658.23
CCS-
0.37%-
28-02
04/07/2017 01/08/2017
10.20 81.71
82.79
20.00 1655.83
1647.55 3820.20 2.32 16700.00 201.71 84.05 10.20 81.71 19.80 1639.27
10.40 84.95 19.90 1647.55
CCS-
0.37%-
28-03
04/07/2017 01/08/2017
10.10 80.12
82.80
20.00 1655.93
1647.65 3842.40 2.33 16130.00 194.81 81.17 10.40 84.95 19.80 1639.37
10.30 83.32 19.90 1647.65
CCS-
0.37%-
28-04
04/07/2017 01/08/2017
10.20 81.71
82.79
20.00 1655.83
1653.07 3844.50 2.33 16080.00 194.22 80.93 10.20 81.71 19.90 1647.55
10.40 84.95 20.00 1655.83
CCS-
0.37%-
28-05
04/07/2017 01/08/2017
10.20 81.71
83.87
19.80 1660.63
1663.42 3928.00 2.36 16430.00 195.90 81.62 10.40 84.95 19.80 1660.63
10.40 84.95 19.90 1669.01
Tabla 88. Compresión simple a los 28 días (Mezcla 2 con 0.37% de fibra)
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
143
Resistencia a la compresión simple (Mezcla 3 con 0.74%de fibra)
Nombre
de la
probeta
Fecha de
elaboración
Fecha de
ensayo
Diámetro
(d)
Área
(A)
Área
promedio
(A.Pr.)
Altura
(H)
Volumen
(V)
Volumen
promedio
(V.Pr.)
Masa
(M)
Densidad
(δ)
Carga
(P)
Esfuerzo
(σ)
Esfuerzo
promedio
(σPr.)
Desviación
estándar
(s)
Porcentaje
de
resistencia
cm cm² cm² cm cm³ cm³ g g/cm³ Kg Kg/cm² Kg/cm² Kg/cm² %
Edad: 7 Días
CCS-
0.74%-
7-01
06/07/2017 13/07/2017
10.30 83.32
84.41
19.90 1679.69
1676.88 3878.20 2.31 11182.90 132.49
134.03 ± 2.87
55.20 10.40 84.95 19.80 1671.25
10.40 84.95 19.90 1679.69
CCS-
0.74%-
7-02
06/07/2017 13/07/2017
10.20 81.71
82.79
19.90 1647.55
1644.79 3789.50 2.30 11307.70 136.58 56.91 10.20 81.71 19.80 1639.27
10.40 84.95 19.90 1647.55
CCS-
0.74%-
7-03
06/07/2017 13/07/2017
10.40 84.95
83.87
20.00 1677.40
1671.81 3882.00 2.32 11533.10 137.51 57.30 10.20 81.71 19.90 1669.01
10.40 84.95 19.90 1669.01
CCS-
0.74%-
7-04
06/07/2017 13/07/2017
10.20 81.71
83.33
20.00 1666.56
1658.23 3848.40 2.32 10900.30 130.81 54.50 10.30 83.32 19.80 1649.90
10.40 84.95 19.90 1658.23
CCS-
0.74%-
7-05
06/07/2017 13/07/2017
10.20 81.71
83.33
20.00 1666.56
1658.23 3738.90 2.25 11062.20 132.75 55.31 10.30 83.32 19.80 1649.90
10.40 84.95 19.90 1658.23
Tabla 89. Compresión simple a los 7 días (Mezcla 3 con 0.74%de fibra)
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
144
Resistencia a la compresión simple (Mezcla 3 con 0.74%de fibra)
Nombre
de la
probeta
Fecha de
elaboración
Fecha de
ensayo
Diámetro
(d)
Área
(A)
Área
promedio
(A.Pr.)
Altura
(H)
Volumen
(V)
Volumen
promedio
(V.Pr.)
Masa
(M)
Densidad
(δ)
Carga
(P)
Esfuerzo
(σ)
Esfuerzo
promedio
(σPr.)
Desviación
estándar
(s)
Porcentaje
de
resistencia
cm cm² cm² cm cm³ cm³ g g/cm³ Kg Kg/cm² Kg/cm² Kg/cm² %
Edad: 14 Días
CCS-
0.74%-
14-01
06/07/2017 20/07/2017
10.30 83.32
83.86
20.00 1677.30
1668.91 3822.00 2.29 12450.00 148.45
144.26 ± 2.55
61.86 10.40 84.95 19.80 1660.52
10.30 83.32 19.90 1668.91
CCS-
0.74%-
14-02
06/07/2017 20/07/2017
10.20 81.71
83.33
20.00 1666.56
1658.23 3742.00 2.26 11970.00 143.65 59.85 10.40 84.95 19.80 1649.90
10.30 83.32 19.90 1658.23
CCS-
0.74%-
14-03
06/07/2017 20/07/2017
10.20 81.71
83.87
20.00 1677.40
1674.61 3882.00 2.32 12120.00 144.51 60.21 10.40 84.95 19.90 1669.01
10.40 84.95 20.00 1677.40
CCS-
0.74%-
14-04
06/07/2017 20/07/2017
10.30 83.32
83.86
19.80 1660.52
1668.91 3720.00 2.23 11990.00 142.97 59.57 10.40 84.95 20.00 1677.30
10.30 83.32 19.90 1668.91
CCS-
0.74%-
14-05
06/07/2017 20/07/2017
10.40 84.95
84.95
20.00 1698.97
1690.48 3758.00 2.22 12040.00 141.73 59.06 10.40 84.95 19.80 1681.98
10.40 84.95 19.90 1690.48
Tabla 90. Compresión simple a los 14 días (Mezcla 3 con 0.74%de fibra)
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
145
Resistencia a la compresión simple (Mezcla 3 con 0.74%de fibra)
Nombre
de la
probeta
Fecha de
elaboración
Fecha de
ensayo
Diámetro
(d)
Área
(A)
Área
promedio
(A.Pr.)
Altura
(H)
Volumen
(V)
Volumen
promedio
(V.Pr.)
Masa
(M)
Densidad
(δ)
Carga
(P)
Esfuerzo
(σ)
Esfuerzo
promedio
(σPr.)
Desviación
estándar
(s)
Porcentaje
de
resistencia
cm cm² cm² cm cm³ cm³ g g/cm³ Kg Kg/cm² Kg/cm² Kg/cm² %
Edad: 28 Días
CCS-
0.74%-
28-01
06/07/2017 03/08/2017
10.30 83.32
83.86
19.80 1660.52
1668.91 3799.20 2.28 17900.00 213.44
213.03 ± 3.17
88.93 10.30 83.32 20.00 1677.30
10.40 84.95 19.90 1668.91
CCS-
0.74%-
28-02
06/07/2017 03/08/2017
10.20 81.71
82.25
20.00 1644.99
1642.25 3797.80 2.31 17870.00 217.27 90.53 10.20 81.71 19.80 1628.54
10.30 83.32 20.10 1653.22
CCS-
0.74%-
28-03
06/07/2017 03/08/2017
10.20 81.71
83.87
20.00 1677.40
1677.40 3827.30 2.28 17940.00 213.90 89.13 10.40 84.95 20.10 1685.79
10.40 84.95 19.90 1669.01
CCS-
0.74%-
28-04
06/07/2017 03/08/2017
10.20 81.71
82.79
19.80 1639.27
1647.55 3831.10 2.33 17550.00 211.98 88.32 10.20 81.71 19.90 1647.55
10.40 84.95 20.00 1655.83
CCS-
0.74%-
28-05
06/07/2017 03/08/2017 10.40 84.95 83.86 20.10 1685.68 1682.89 3887.30 2.31 17490.00 208.55 86.90
Tabla 91. Compresión simple a los 28 días (Mezcla 3 con 0.74%de fibra)
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
146
Resistencia a la compresión simple (Mezcla 4 con 1.11% de fibra)
Nombre
de la
probeta
Fecha de
elaboración
Fecha de
ensayo
Diámetro
(d)
Área
(A)
Área
promedio
(A.Pr.)
Altura
(H)
Volumen
(V)
Volumen
promedio
(V.Pr.)
Masa
(M)
Densidad
(δ)
Carga
(P)
Esfuerzo
(σ)
Esfuerzo
promedio
(σPr.)
Desviación
estándar
(s)
Porcentaje
de
resistencia
cm cm² cm² cm cm³ cm³ g g/cm³ Kg Kg/cm² Kg/cm² Kg/cm² %
Edad: 7 Días
CCS-
1.11%-
7-01
06/07/2017 13/07/2017
10.40 84.95
83.34
19.90 1658.44
1655.66 3898.40 2.35 12430.00 149.15
148.21 ± 3.17
62.15 10.40 84.95 19.80 1650.10
10.10 80.12 19.90 1658.44
CCS-
1.11%-
7-02
06/07/2017 13/07/2017
10.20 81.71
82.79
2.00 165.58
1161.84 3795.80 3.27 12070.00 145.79 60.75 10.20 81.71 20.20 1672.39
10.40 84.95 19.90 1647.55
CCS-
1.11%-
7-03
06/07/2017 13/07/2017
10.30 83.32
82.79
20.00 1655.72
1650.20 3982.40 2.41 11940.00 144.23 60.09 10.20 81.71 19.90 1647.45
10.30 83.32 19.90 1647.45
CCS-
1.11%-
7-04
06/07/2017 13/07/2017
10.20 81.71
82.25
20.00 1644.99
1642.25 3995.40 2.43 12510.00 152.10 63.37 10.20 81.71 20.00 1644.99
10.30 83.32 19.90 1636.77
CCS-
1.11%-
7-05
06/07/2017 13/07/2017 10.20 81.71 82.26 20.00 1645.20 1636.97 3929.20 2.40 12320.00 149.77 62.40
Tabla 92. Compresión simple a los 7 días (Mezcla 4 con 1.11% de fibra)
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
147
Resistencia a la compresión simple (Mezcla 4 con 1.11% de fibra)
Nombre
de la
probeta
Fecha de
elaboración
Fecha de
ensayo
Diámetro
(d)
Área
(A)
Área
promedio
(A.Pr.)
Altura
(H)
Volumen
(V)
Volumen
promedio
(V.Pr.)
Masa
(M)
Densidad
(δ)
Carga
(P)
Esfuerzo
(σ)
Esfuerzo
promedio
(σPr.)
Desviación
estándar
(s)
Porcentaje
de
resistencia
cm cm² cm² cm cm³ cm³ g g/cm³ Kg Kg/cm² Kg/cm² Kg/cm² %
Edad: 14 Días
CCS-
1.11%-
14-01
06/07/2017 20/07/2017
10.40 84.95
84.41
19.90 1679.69
1682.51 37042.30 22.02 14840.00 175.82
174.62 ± 1.81
73.26 10.40 84.95 20.00 1688.13
10.30 83.32 19.90 1679.69
CCS-
1.11%-
14-02
06/07/2017 20/07/2017
10.30 83.32
83.33
20.00 1666.56
1658.23 3875.10 2.34 14750.00 177.01 73.75 10.20 81.71 19.80 1649.90
10.40 84.95 19.90 1658.23
CCS-
1.11%-
14-03
06/07/2017 20/07/2017
10.20 81.71
83.33
20.00 1666.56
1663.78 3775.20 2.27 14510.00 174.13 72.55 10.30 83.32 19.90 1658.23
10.40 84.95 20.00 1666.56
CCS-
1.11%-
14-04
06/07/2017 20/07/2017
10.30 83.32
83.86
19.80 1660.52
1666.11 3828.30 2.30 14460.00 172.42 71.84 10.40 84.95 19.80 1660.52
10.30 83.32 20.00 1677.30
CCS-
1.11%-
14-05
06/07/2017 20/07/2017
10.20 81.71 83.87 20.00 1677.40
1674.61 3786.60 2.26 14570.00 173.72 72.38 10.40 84.95
19.80 1660.63
10.40 84.95 20.10 1685.79
Tabla 93. Compresión simple a los 14 días (Mezcla 4 con 1.11% de fibra)
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
148
Resistencia a la compresión simple (Mezcla 4 con 1.11% de fibra)
Nombre
de la
probeta
Fecha de
elaboración
Fecha de
ensayo
Diámetro
(d)
Área
(A)
Área
promedio
(A.Pr.)
Altura
(H)
Volumen
(V)
Volumen
promedio
(V.Pr.)
Masa
(M)
Densidad
(δ)
Carga
(P)
Esfuerzo
(σ)
Esfuerzo
promedio
(σPr.)
Desviación
estándar
(s)
Porcentaje
de
resistencia
cm cm² cm² cm cm³ cm³ g g/cm³ Kg Kg/cm² Kg/cm² Kg/cm² %
Edad: 28 Días
CCS-
1.11%-
28-01
06/07/2017 03/08/2017
10.20 81.71
83.33
20.00 1666.56
1658.23 3899.30 2.35 19200.00 230.41
227.99 ± 1.60
96.01 10.30 83.32 19.80 1649.90
10.40 84.95 19.90 1658.23
CCS-
1.11%-
28-02
06/07/2017 03/08/2017
10.20 81.71
82.79
20.00 1655.83
1647.55 3799.60 2.31 18930.00 228.65 95.27 10.20 81.71 19.80 1639.27
10.40 84.95 19.90 1647.55
CCS-
1.11%-
28-03
06/07/2017 03/08/2017
10.20 81.71
83.33
20.00 1666.56
1663.78 3779.90 2.27 18970.00 227.65 94.86 10.40 84.95 20.00 1666.56
10.30 83.32 19.90 1658.23
CCS-
1.11%-
28-04
06/07/2017 03/08/2017
10.30 83.32
84.41
20.00 1688.13
1685.32 3780.20 2.24 19120.00 226.52 94.38 10.40 84.95 19.90 1679.69
10.40 84.95 20.00 1688.13
CCS-
1.11%-
28-05
06/07/2017 03/08/2017
10.20 81.71 83.33 19.80 1649.90
1655.45 3757.17 2.27 18890.00 226.69 94.46 10.30 83.32
19.80 1649.90
10.40 84.95 20.00 1666.56
Tabla 94. Compresión simple a los 28 días (Mezcla 4 con 1.11% de fibra)
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
149
Mezcla Tiempo Resistencia a la compresión Simple Porcentaje de Resistencia
(Días) (Kg/cm2) (%)
1 sin fibra
7 166.83 69.51
14 199.04 82.93
28 244.91 102.05
2 con 0.37%
de fibra
7 121.5 50.63
14 131.11 54.63
28 197.82 82.43
3 con 0.74%
de fibra
7 134.03 55.85
14 144.26 60.11
28 213.03 88.76
4 con 1.11%
de fibra
7 148.21 61.75
14 174.62 72.76
28 227.99 95.00
Tabla 95. Resistencia a la compresión simple de las mezclas de hormigón
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
Gráfico 10. Resistencia a la compresión simple de las mezclas de hormigón
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
La incorporación de fibras PET en las mezclas reduce la resistencia a compresión
simple conseguida a los 28 días, en un 19.23% para la mezcla 2 con 0.37% de fibra,
13.02% para la mezcla 3 con 0.74%de fibra y en 6.91% para la mezcla 4 con 1.11%
de fibra, con respecto a la mezcla 1 sin porcentaje de fibra.
0
50
100
150
200
250
300
0 5 10 15 20 25 30
Res
iste
nci
a a
la
com
pre
sión
S
imp
le
(KG
/cm
²)
Tiempo (Días)
Resistencia a la Compresión vs Tiempo
Hormigón Sin
Fibra
Hormigón con
0.37% de
Fibra
Hormigón con
0.74% de
Fibra
Hormigón con
1.11% de
Fibra
150
3.5.2.2. Ensayo para determinar el módulo de elasticidad
Ilustración 64. Probetas a ensayar (Módulo de elasticidad)
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
Ilustración 65. Módulo de elasticidad
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
151
Módulo de elasticidad de la probeta CME-SF-28-01 (Mezcla 1 sin fibra)
Número
(No.)
Carga
(P)
Deformímetro
(ΔL) Esfuerzo
Deformación
unitaria
(Kg) (N) Lectura
(mm*10-3)
Lectura real
(mm*10-3) (MPa) (mm/mm*10-4)
0 0 0 0 0.00 0.00 0.00
1 1000 10000 3 1.50 0.57 0.10
2 2000 20000 12 6.00 1.15 0.40
3 3000 30000 24 12.00 1.72 0.81
4 4000 40000 36 18.00 2.29 1.21
5 5000 50000 48 24.00 2.87 1.61
6 6000 60000 58 29.00 3.44 1.95
7 7000 70000 68 34.00 4.01 2.28
8 8000 80000 78 39.00 4.59 2.62
9 9000 90000 88 44.00 5.16 2.95
10 10000 100000 98 49.00 5.74 3.29
11 11000 110000 112 56.00 6.31 3.76
12 12000 120000 124 62.00 6.88 4.16
13 13000 130000 138 69.00 7.46 4.63
14 14000 140000 152 76.00 8.03 5.10
15 15000 150000 168 84.00 8.60 5.64
16 16000 160000 182 91.00 9.18 6.11
17 17000 170000 198 99.00 9.75 6.64
18 18000 180000 212 106.00 10.32 7.11
19 19000 190000 228 114.00 10.90 7.65
20 20000 200000 246 123.00 11.47 8.26
21 21000 210000 260 130.00 12.04 8.72
22 22000 220000 280 140.00 12.62 9.40
23 23000 230000 296 148.00 13.19 9.93
24 24000 240000 316 158.00 13.76 10.60
25 25000 250000 338 169.00 14.34 11.34
Rotura 41920 419200 24.04
Tabla 96. Módulo de elasticidad de la probeta CME-SF-28-01 (Mezcla 1 sin fibra)
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
Nombre de la probeta: CME-SF-28-01
Diámetro (d) =149mm
Altura (H) = 298mm
Área (A) = 17436.62mm2
152
Gráfico 11. Módulo de elasticidad de la probeta CME-SF-28-01 (Mezcla 1 sin fibra)
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
0.00
2.00
4.00
6.00
8.00
10.00
12.00
14.00
16.00
0.00 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 7.00 8.00 9.00 10.00 11.00 12.00
Esf
uer
zo (
MP
a)
Deformación Unitaria (mm/mm*10-4)
Esfuerzo vs Deformación(CME-SF-28-01)
Mezcla 1 Sin Fibras
α
ε0.4σr
σ 0.00005
ε0.5
0.4 σ
Datos:
0.4σr = 9.6 MPa
σ0.00005 = 1.2 MPa
ε0.4σr= 5.6*10-4 mm/mm
E=Tanα =0.4σr-σ0.00005
ϵ0.4σr- 0.00005
E= 16503.02 MPa
153
Módulo de elasticidad de la probeta CME-SF-28-02 (Mezcla 1 sin Fibra)
Número
(No.)
Carga
(P)
Deformímetro
(ΔL) Esfuerzo
Deformación
unitaria
(Kg) (N) Lectura
(mm*10-3)
Lectura real
(mm*10-3) (MPa) (mm/mm*10-4)
0 0 0 0 0.00 0.00 0.00
1 1000 10000 6 3.00 0.56 0.20
2 2000 20000 12 6.00 1.12 0.40
3 3000 30000 18 9.00 1.68 0.60
4 4000 40000 26 13.00 2.23 0.87
5 5000 50000 34 17.00 2.79 1.14
6 6000 60000 43 21.50 3.35 1.44
7 7000 70000 52 26.00 3.91 1.74
8 8000 80000 62 31.00 4.47 2.07
9 9000 90000 71 35.50 5.03 2.37
10 10000 100000 81 40.50 5.58 2.71
11 11000 110000 90 45.00 6.14 3.01
12 12000 120000 101 50.50 6.70 3.38
13 13000 130000 112 56.00 7.26 3.75
14 14000 140000 123 61.50 7.82 4.11
15 15000 150000 138 69.00 8.38 4.62
16 16000 160000 151 75.50 8.93 5.05
17 17000 170000 169 84.50 9.49 5.65
18 18000 180000 189 94.50 10.05 6.32
19 19000 190000 216 108.00 10.61 7.22
20 20000 200000 240 120.00 11.17 8.03
21 21000 210000 267 133.50 11.73 8.93
22 22000 220000 290 145.00 12.29 9.70
23 23000 230000 311 155.50 12.84 10.40
24 24000 240000 338 169.00 13.40 11.30
25 25000 250000 366 183.00 13.96 12.24
Rotura 41620 416200 23.24
Tabla 97. Módulo de elasticidad de la probeta CME-SF-28-02 (Mezcla 1 sin fibra)
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
Nombre de la probeta: CME-SF-28-02
Diámetro (d) =151mm
Altura (H) = 299mm
Área (A) = 17907.86mm2
154
Gráfico 12. Módulo de elasticidad de la probeta CME-SF-28-02 (Mezcla 1 sin fibra)
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
0.00
2.00
4.00
6.00
8.00
10.00
12.00
14.00
16.00
0.00 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 7.00 8.00 9.00 10.00 11.00 12.00 13.00
Esf
uer
zo (
MP
a)
Deformación Unitaria (mm/mm*10-4)
Esfuerzo vs Deformación(CME-SF-28-02)
Mezcla 1 Sin Fibras
ε0.5
σ 0.00005α
0.4 σ
ε0.4σr
Datos:
0.4σr = 9.30 MPa
σ0.00005 = 1.30 MPa
ε0.4σr= 5.40*10-4 mm/mm
𝐸=𝑇𝑎𝑛𝛼 =0.4𝜎𝑟−𝜎0.00005
𝜖0.4𝜎𝑟− 0.00005
E= 16319.34 MPa
155
Módulo de elasticidad de la probeta CME-SF-28-03 (Mezcla 1 sin fibra)
Número
(No.)
Carga
(P)
Deformímetro
(ΔL) Esfuerzo
Deformación
unitaria
(Kg) (N) Lectura
(mm*10-3)
Lectura real
(mm*10-3) (MPa) (mm/mm*10-4)
0 0 0 0 0.00 0.00 0.00
1 1000 10000 4 2.00 0.56 0.13
2 2000 20000 8 4.00 1.12 0.27
3 3000 30000 14 7.00 1.68 0.47
4 4000 40000 20 10.00 2.23 0.67
5 5000 50000 28 14.00 2.79 0.94
6 6000 60000 36 18.00 3.35 1.20
7 7000 70000 44 22.00 3.91 1.47
8 8000 80000 52 26.00 4.47 1.74
9 9000 90000 62 31.00 5.03 2.07
10 10000 100000 72 36.00 5.58 2.41
11 11000 110000 82 41.00 6.14 2.74
12 12000 120000 91 45.50 6.70 3.04
13 13000 130000 102 51.00 7.26 3.41
14 14000 140000 114 57.00 7.82 3.81
15 15000 150000 126 63.00 8.38 4.21
16 16000 160000 141 70.50 8.93 4.72
17 17000 170000 161 80.50 9.49 5.38
18 18000 180000 180 90.00 10.05 6.02
19 19000 190000 201 100.50 10.61 6.72
20 20000 200000 218 109.00 11.17 7.29
21 21000 210000 235 117.50 11.73 7.86
22 22000 220000 249 124.50 12.29 8.33
23 23000 230000 267 133.50 12.84 8.93
24 24000 240000 284 142.00 13.40 9.50
25 25000 250000 306 153.00 13.96 10.23
Rotura 41960 419600 23.43
Tabla 98. Módulo de elasticidad de la probeta CME-SF-28-03 (Mezcla 1 sin fibra)
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
Nombre de la probeta: CME-SF-28-03
Diámetro (d) =151mm
Altura (H) = 299mm
Área (A) = 17907.86mm2
156
Gráfico 13. Módulo de elasticidad de la probeta CME-SF-28-03 (Mezcla 1 sin fibra)
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
0.00
2.00
4.00
6.00
8.00
10.00
12.00
14.00
16.00
0.00 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 7.00 8.00 9.00 10.00 11.00
Esf
uer
zo (
MP
a)
Deformación Unitaria (mm/mm*10-4)
Esfuerzo vs Deformación(CME-SF-28-03)
Mezcla 1 Sin Fibras
ε0.5
σ 0.00005
α
0.4 σ
ε0.4σr
Datos:
0.4σr = 9.37 MPa
σ0.00005 = 1.8 MPa
ε0.4σr= 5.2*10-4 mm/mm
𝐸=𝑇𝑎𝑛𝛼 =0.4𝜎𝑟−𝜎0.00005
𝜖0.4𝜎𝑟− 0.00005
E= 16111.53 MPa
157
Módulo de elasticidad de probeta CME-0.37%-01 (Mezcla 2 con 0.37% de fibra)
Número
(No.)
Carga
(P)
Deformímetro
(ΔL) Esfuerzo
Deformación
unitaria
(Kg) (N) Lectura
(mm*10-3)
Lectura real
(mm*10-3) (MPa) (mm/mm*10-4)
0 0 0 0 0.00 0.00 0.00
1 1000 10000 8 4.00 0.58 0.27
2 2000 20000 16 8.00 1.16 0.53
3 3000 30000 26 13.00 1.74 0.87
4 4000 40000 38 19.00 2.33 1.27
5 5000 50000 56 28.00 2.91 1.87
6 6000 60000 72 36.00 3.49 2.40
7 7000 70000 86 43.00 4.07 2.87
8 8000 80000 100 50.00 4.65 3.33
9 9000 90000 118 59.00 5.23 3.93
10 10000 100000 132 66.00 5.81 4.40
11 11000 110000 148 74.00 6.39 4.93
12 12000 120000 162 81.00 6.98 5.40
13 13000 130000 184 92.00 7.56 6.13
14 14000 140000 202 101.00 8.14 6.73
15 15000 150000 224 112.00 8.72 7.47
16 16000 160000 246 123.00 9.30 8.20
17 17000 170000 282 141.00 9.88 9.40
18 18000 180000 314 157.00 10.46 10.47
19 19000 190000 334 167.00 11.04 11.13
20 20000 200000 358 179.00 11.63 11.93
21 21000 210000 391 195.50 12.21 13.03
22 22000 220000 416 208.00 12.79 13.87
23 23000 230000 446 223.00 13.37 14.87
24 24000 240000 470 235.00 13.95 15.67
25 25000 250000 498 249.00 14.53 16.60
ROTURA 36940 369400 21.47
Tabla 99. Módulo de elasticidad de la probeta CME-0.37%-28-01 (Mezcla 2 con 0.37% de
fibra)
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
Nombre de la probeta: CME-0.37%-28-01
Diámetro (d) =148mm
Altura (H) = 300mm
Área (A) = 17203.36mm2
158
Gráfico 14. Módulo de elasticidad de la probeta CME-0.37%-28-01 (Mezcla 2 con 0.37% de fibra)
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
0.00
2.00
4.00
6.00
8.00
10.00
12.00
14.00
16.00
0.00 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 7.00 8.00 9.00 10.00 11.00 12.00 13.00 14.00 15.00 16.00 17.00 18.00
Esf
uer
zo (
MP
a)
Deformación Unitaria (mm/mm*10-4)
Esfuerzo vs Deformación (CME-0.37%-28-01)
Mezcla 2 con 0.37% de Fibras
Datos:
0.4σr = 8.59 MPa
σ0.00005 = 1.1 MPa
ε0.4σr= 7.4*10-4 mm/mm
𝐸=𝑇𝑎𝑛𝛼 =0.4𝜎𝑟−𝜎0.00005
𝜖0.4𝜎𝑟− 0.00005
E= 10853.65 MPa
ε0.5
σ 0.00005
α
0.4 σ
ε0.4σr
159
Módulo de elasticidad de probeta CME-0.37%-02 (Mezcla 2 con 0.37% de fibra)
Número
(No.)
Carga
(P)
Deformímetro
(ΔL) Esfuerzo
Deformación
unitaria
(Kg) (N) Lectura
(mm*10-3)
Lectura real
(mm*10-3) (MPa) (mm/mm*10-4)
0 0 0 0 0.00 0.00 0.00
1 1000 10000 6 3.00 0.57 0.20
2 2000 20000 12 6.00 1.13 0.40
3 3000 30000 26 13.00 1.70 0.86
4 4000 40000 36 18.00 2.26 1.20
5 5000 50000 50 25.00 2.83 1.66
6 6000 60000 68 34.00 3.40 2.26
7 7000 70000 82 41.00 3.96 2.72
8 8000 80000 96 48.00 4.53 3.19
9 9000 90000 112 56.00 5.09 3.72
10 10000 100000 128 64.00 5.66 4.25
11 11000 110000 144 72.00 6.22 4.78
12 12000 120000 162 81.00 6.79 5.38
13 13000 130000 184 92.00 7.36 6.11
14 14000 140000 202 101.00 7.92 6.71
15 15000 150000 224 112.00 8.49 7.44
16 16000 160000 250 125.00 9.05 8.31
17 17000 170000 282 141.00 9.62 9.37
18 18000 180000 310 155.00 10.19 10.30
19 19000 190000 334 167.00 10.75 11.10
20 20000 200000 358 179.00 11.32 11.89
21 21000 210000 386 193.00 11.88 12.82
22 22000 220000 410 205.00 12.45 13.62
23 23000 230000 446 223.00 13.02 14.82
24 24000 240000 480 240.00 13.58 15.95
25 25000 250000 510 255.00 14.15 16.94
Rotura 36310 363100 20.55
Tabla 100. Módulo de elasticidad de la probeta CME-0.37%-28-02 (Mezcla 2 con 0.37%
de fibra)
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
Nombre de la probeta: CME-0.37%-28-02
Diámetro (d) =150mm
Altura (H) = 301mm
Área (A) = 17671.46mm2
160
Gráfico 15. Módulo de elasticidad de la probeta CME-0.37%-28-02 (Mezcla 2 con 0.37% de fibra)
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
0.00
2.00
4.00
6.00
8.00
10.00
12.00
14.00
16.00
0.00 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 7.00 8.00 9.00 10.00 11.00 12.00 13.00 14.00 15.00 16.00 17.00 18.00
Esf
uer
zo (
MP
a)
Deformación Unitaria (mm/mm*10-4)
Esfuerzo vs Deformación (CME-0.37%-28-02)
Mezcla 2 con 0.37% de Fibras
Datos:
0.4σr = 8.22 MPa
σ0.00005 = 1.2 MPa
ε0.4σr= 7.1*10-4 mm/mm
𝐸=𝑇𝑎𝑛𝛼 =0.4𝜎𝑟−𝜎0.00005
𝜖0.4𝜎𝑟− 0.00005
E= 10634.70 MPa
ε0.5
σ 0.00005
α
0.4 σ
ε0.4σr
161
Módulo de elasticidad de probeta CME-0.37%-03 (Mezcla 2 con 0.37% de fibra)
Número
(No.)
Carga
(P)
Deformímetro
(ΔL) Esfuerzo
Deformación
unitaria
(Kg) (N) Lectura
(mm*10-3)
Lectura real
(mm*10-3) (MPa) (mm/mm*10-4)
0 0 0 0 0.00 0.00 0.00
1 1000 10000 4 2.00 0.57 0.13
2 2000 20000 12 6.00 1.13 0.40
3 3000 30000 22 11.00 1.70 0.73
4 4000 40000 34 17.00 2.26 1.13
5 5000 50000 47 23.50 2.83 1.56
6 6000 60000 61 30.50 3.40 2.03
7 7000 70000 76 38.00 3.96 2.52
8 8000 80000 89 44.50 4.53 2.96
9 9000 90000 103 51.50 5.09 3.42
10 10000 100000 121 60.50 5.66 4.02
11 11000 110000 138 69.00 6.22 4.58
12 12000 120000 158 79.00 6.79 5.25
13 13000 130000 174 87.00 7.36 5.78
14 14000 140000 190 95.00 7.92 6.31
15 15000 150000 210 105.00 8.49 6.98
16 16000 160000 230 115.00 9.05 7.64
17 17000 170000 250 125.00 9.62 8.31
18 18000 180000 270 135.00 10.19 8.97
19 19000 190000 285 142.50 10.75 9.47
20 20000 200000 304 152.00 11.32 10.10
21 21000 210000 324 162.00 11.88 10.76
22 22000 220000 340 170.00 12.45 11.30
23 23000 230000 355 177.50 13.02 11.79
24 24000 240000 376 188.00 13.58 12.49
25 25000 250000 400 200.00 14.15 13.29
Rotura 36120 361200 20.44
Tabla 101. Módulo de elasticidad de la probeta CME-0.37%-28-03 (Mezcla 2 con 0.37%
de fibra)
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
Nombre de la probeta: CME-0.37%-03
Diámetro (d) =150mm
Altura (H) = 301mm
Área (A) = 17671.46mm2
162
Gráfico 16. Módulo de elasticidad de la probeta CME-0.37%-28-03 (Mezcla 2 con 0.37% de fibra)
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
0.00
2.00
4.00
6.00
8.00
10.00
12.00
14.00
16.00
0.00 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 7.00 8.00 9.00 10.00 11.00 12.00 13.00 14.00
Esf
uer
zo (
MP
a)
Deformación Unitaria (mm/mm*10-4)
Esfuerzo vs Deformación (CME-0.37%-28-03)
Mezcla 2 con 0.37% de Fibras
Datos:
0.4σr = 8.18 MPa
σ0.00005 = 1.3 MPa
ε0.4σr= 6.6*10-4 mm/mm
𝐸=𝑇𝑎𝑛𝛼 =0.4𝜎𝑟−𝜎0.00005
𝜖0.4𝜎𝑟− 0.00005
E= 11271.96 MPa
ε0.5
σ 0.00005
α
0.4 σ
ε0.4σr
163
Módulo de elasticidad de la probeta CME-0.74%-28-01 (Mezcla 3 con 0.74%de fibra)
Número
(No.)
Carga
(P)
Deformímetro
(ΔL) Esfuerzo
Deformación
unitaria
(Kg) (N) Lectura
(mm*10-3)
Lectura real
(mm*10-3) (MPa) (mm/mm*10-4)
0 0 0 0 0.00 0.00 0.00
1 1000 10000 4 2.00 0.57 0.13
2 2000 20000 12 6.00 1.13 0.40
3 3000 30000 22 11.00 1.70 0.73
4 4000 40000 32 16.00 2.26 1.06
5 5000 50000 44 22.00 2.83 1.46
6 6000 60000 56 28.00 3.40 1.86
7 7000 70000 70 35.00 3.96 2.33
8 8000 80000 82 41.00 4.53 2.72
9 9000 90000 96 48.00 5.09 3.19
10 10000 100000 108 54.00 5.66 3.59
11 11000 110000 122 61.00 6.22 4.05
12 12000 120000 136 68.00 6.79 4.52
13 13000 130000 150 75.00 7.36 4.98
14 14000 140000 164 82.00 7.92 5.45
15 15000 150000 182 91.00 8.49 6.05
16 16000 160000 202 101.00 9.05 6.71
17 17000 170000 216 108.00 9.62 7.18
18 18000 180000 236 118.00 10.19 7.84
19 19000 190000 254 127.00 10.75 8.44
20 20000 200000 270 135.00 11.32 8.97
21 21000 210000 288 144.00 11.88 9.57
22 22000 220000 308 154.00 12.45 10.23
23 23000 230000 330 165.00 13.02 10.96
24 24000 240000 350 175.00 13.58 11.63
25 25000 250000 370 185.00 14.15 12.29
Rotura 38380 383800 21.72
Tabla 102. Módulo de elasticidad de la probeta CME-0.74%-28-01 (Mezcla 3 con
0.74%de fibra)
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
Nombre de la probeta: CME-0.74%-28-01
Diámetro (d) =150mm
Altura (H) = 301mm
Área (A) = 17671.46mm2
164
Gráfico 17. Módulo de elasticidad de la probeta CME-0.74%-28-01 (Mezcla 3 con 0.74% de fibra)
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
0.00
2.00
4.00
6.00
8.00
10.00
12.00
14.00
16.00
0.00 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 7.00 8.00 9.00 10.00 11.00 12.00 13.00
Esf
uer
zo (
MP
a)
Deformación Unitaria (mm/mm*10-4)
Esfuerzo vs Deformación (CME-0.74%-28-01)
Mezcla 3 con 0.74% de Fibras
Datos:
0.4σr = 8.69 MPa
σ0.00005 = 1.3 MPa
ε0.4σr= 6.26*10-4 mm/mm
𝐸=𝑇𝑎𝑛𝛼 =0.4𝜎𝑟−𝜎0.00005
𝜖0.4𝜎𝑟− 0.00005
E= 12825.44 MPa
ε0.5
σ 0.00005α
0.4 σ
ε0.4σr
165
Módulo de elasticidad de la probeta CME-0.74%-28-02 (Mezcla 3 con 0.74%de fibra)
Número
(No.)
Carga
(P)
Deformímetro
(ΔL) Esfuerzo
Deformación
unitaria
(Kg) (N) Lectura
(mm*10-3)
Lectura real
(mm*10-3) (MPa) (mm/mm*10-4)
0 0 0 0 0.00 0.00 0.00
1 1000 10000 4 2.00 0.56 0.13
2 2000 20000 10 5.00 1.12 0.33
3 3000 30000 22 11.00 1.68 0.73
4 4000 40000 32 16.00 2.23 1.07
5 5000 50000 46 23.00 2.79 1.53
6 6000 60000 56 28.00 3.35 1.87
7 7000 70000 70 35.00 3.91 2.33
8 8000 80000 82 41.00 4.47 2.73
9 9000 90000 94 47.00 5.03 3.13
10 10000 100000 108 54.00 5.58 3.60
11 11000 110000 120 60.00 6.14 4.00
12 12000 120000 134 67.00 6.70 4.47
13 13000 130000 150 75.00 7.26 5.00
14 14000 140000 166 83.00 7.82 5.53
15 15000 150000 182 91.00 8.38 6.07
16 16000 160000 196 98.00 8.93 6.53
17 17000 170000 212 106.00 9.49 7.07
18 18000 180000 226 113.00 10.05 7.53
19 19000 190000 242 121.00 10.61 8.07
20 20000 200000 260 130.00 11.17 8.67
21 21000 210000 276 138.00 11.73 9.20
22 22000 220000 292 146.00 12.29 9.73
23 23000 230000 310 155.00 12.84 10.33
24 24000 240000 330 165.00 13.40 11.00
25 25000 250000 350 175.00 13.96 11.67
Rotura 38480 384800 21.49
Tabla 103. Módulo de elasticidad de la probeta CME-0.74%-28-02 (Mezcla 3 con 0.74%
de fibra)
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
Nombre de la probeta: CME-0.74%-28-02
Diámetro (d) =151mm
Altura (H) = 300mm
Área (A) = 17907.86mm2
166
Gráfico 18. Módulo de elasticidad de la probeta CME-0.74%-28-02 (Mezcla 3 con 0.74% de fibra)
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
0.00
2.00
4.00
6.00
8.00
10.00
12.00
14.00
16.00
0.00 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 7.00 8.00 9.00 10.00 11.00 12.00 13.00
Esf
uer
zo (
MP
a)
Deformación Unitaria (mm/mm*10-4)
Esfuerzo vs Deformación (CME-0.74%-28-02)
Mezcla 3 con 0.74% de Fibras
Datos:
0.4σr = 8.60 MPa
σ0.00005 = 1.4 MPa
ε0.4σr= 6.29*10-4 mm/mm
𝐸=𝑇𝑎𝑛𝛼 =0.4𝜎𝑟−𝜎0.00005
𝜖0.4𝜎𝑟− 0.00005
E= 12426.78 MPa
ε0.5
σ 0.00005α
0.4 σ
ε0.4σr
167
Módulo de elasticidad de la probeta CME-0.74%-28-03 (Mezcla 3 con 0.74%de fibra)
Número
(No.)
Carga
(P)
Deformímetro
(ΔL) Esfuerzo
Deformación
unitaria
(Kg) (N) Lectura
(mm*10-3)
Lectura real
(mm*10-3) (MPa) (mm/mm*10-4)
0 0 0 0 0.00 0.00 0.00
1 1000 10000 8 4.00 0.58 0.27
2 2000 20000 14 7.00 1.16 0.47
3 3000 30000 26 13.00 1.74 0.87
4 4000 40000 38 19.00 2.33 1.27
5 5000 50000 48 24.00 2.91 1.61
6 6000 60000 60 30.00 3.49 2.01
7 7000 70000 74 37.00 4.07 2.47
8 8000 80000 86 43.00 4.65 2.88
9 9000 90000 100 50.00 5.23 3.34
10 10000 100000 112 56.00 5.81 3.75
11 11000 110000 126 63.00 6.39 4.21
12 12000 120000 140 70.00 6.98 4.68
13 13000 130000 152 76.00 7.56 5.08
14 14000 140000 170 85.00 8.14 5.69
15 15000 150000 186 93.00 8.72 6.22
16 16000 160000 200 100.00 9.30 6.69
17 17000 170000 218 109.00 9.88 7.29
18 18000 180000 234 117.00 10.46 7.83
19 19000 190000 248 124.00 11.04 8.29
20 20000 200000 262 131.00 11.63 8.76
21 21000 210000 280 140.00 12.21 9.36
22 22000 220000 298 149.00 12.79 9.97
23 23000 230000 316 158.00 13.37 10.57
24 24000 240000 334 167.00 13.95 11.17
25 25000 250000 350 175.00 14.53 11.71
Rotura 38220 382200 22.22
Tabla 104. Módulo de elasticidad de la probeta CME-0.74%-28-03 (Mezcla 3 con 0.74%de
fibra)
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
Nombre de la probeta: CME-0.74%-28-03
Diámetro (d) =148mm
Altura (H) = 299mm
Área (A) = 17203.36mm2
168
Gráfico 19. Módulo de elasticidad de la probeta CME-0.74%-28-03 (Mezcla 3 con 0.74%de fibra)
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
0.00
2.00
4.00
6.00
8.00
10.00
12.00
14.00
16.00
0.00 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 7.00 8.00 9.00 10.00 11.00 12.00 13.00
Esf
uer
zo (
MP
a)
Deformación Unitaria (mm/mm*10-4)
Esfuerzo vs Deformación (CME-0.74%-28-03)
Mezcla 3 con 0.74% de Fibras
Datos:
0.4σr = 8.89 MPa
σ0.00005 = 1.2 MPa
ε0.4σr= 6.40*10-4 mm/mm
𝐸=𝑇𝑎𝑛𝛼 =0.4𝜎𝑟−𝜎0.00005
𝜖0.4𝜎𝑟− 0.00005
E= 13028.20 MPa
ε0.5
σ 0.00005α
0.4 σ
ε0.4σr
169
Módulo de Elasticidad de Probeta CME-1.11%-01 (Mezcla 4 con 1.11% de Fibra)
Número
(No.)
Carga
(P)
Deformímetro
(ΔL) Esfuerzo
Deformación
unitaria
(Kg) (N) Lectura
(mm*10-3)
Lectura real
(mm*10-3) (MPa) (mm/mm*10-4)
0 0 0 0 0.00 0.00 0.00
1 1000 10000 4 4.00 0.57 0.13
2 2000 20000 10 8.00 1.13 0.34
3 3000 30000 18 13.00 1.70 0.60
4 4000 40000 28 19.00 2.26 0.94
5 5000 50000 38 28.00 2.83 1.28
6 6000 60000 50 36.00 3.40 1.68
7 7000 70000 62 43.00 3.96 2.08
8 8000 80000 76 50.00 4.53 2.55
9 9000 90000 90 59.00 5.09 3.02
10 10000 100000 100 66.00 5.66 3.36
11 11000 110000 114 74.00 6.22 3.83
12 12000 120000 128 81.00 6.79 4.30
13 13000 130000 140 92.00 7.36 4.70
14 14000 140000 154 101.00 7.92 5.17
15 15000 150000 170 112.00 8.49 5.70
16 16000 160000 188 123.00 9.05 6.31
17 17000 170000 204 141.00 9.62 6.85
18 18000 180000 220 157.00 10.19 7.38
19 19000 190000 238 167.00 10.75 7.99
20 20000 200000 256 179.00 11.32 8.59
21 21000 210000 276 195.50 11.88 9.26
22 22000 220000 296 208.00 12.45 9.93
23 23000 230000 318 223.00 13.02 10.67
24 24000 240000 338 235.00 13.58 11.34
25 25000 250000 360 249.00 14.15 12.08
Rotura 40270 402700 22.79
Tabla 105. Módulo de elasticidad de la probeta CME-1.11%-28-01 (Mezcla 4 con 1.11%
de fibra)
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
Nombre de la probeta: CME-1.11%-28-01
Diámetro (d) =150mm
Altura (H) = 298mm
Área (A) = 17671.46mm2
170
Gráfico 20. Módulo de elasticidad de la probeta CME-1.11%-28-01 (Mezcla 4 con 1.11% de fibra)
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
0.00
2.00
4.00
6.00
8.00
10.00
12.00
14.00
16.00
0.00 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 7.00 8.00 9.00 10.00 11.00 12.00 13.00
Esf
uer
zo (
MP
a)
Deformación Unitaria (mm/mm*10-4)
Esfuerzo vs Deformación (CME-1.11%-28-01)
Mezcla 4 con 1.11% de Fibras
Datos:
0.4σr = 9.12 MPa
σ0.00005 = 1.4 MPa
ε0.4σr= 6.4*10-4 mm/mm
𝐸=𝑇𝑎𝑛𝛼 =0.4𝜎𝑟−𝜎0.00005
𝜖0.4𝜎𝑟− 0.00005
E= 13076.72 MPa
ε0.5
σ 0.00005α
0.4 σ
ε0.4σr
171
Módulo de elasticidad de probeta CME-1.11%-02 (Mezcla 4 con 1.11% de fibra)
Número
(No.)
Carga
(P)
Deformímetro
(ΔL) Esfuerzo Deformación unitaria
(Kg) (N) Lectura
(mm*10-3)
Lectura real
(mm*10-3) (Mpa) (mm/mm*10-4)
0 0 0 0 0.00 0.00 0.00
1 1000 10000 2 1.00 0.57 0.07
2 2000 20000 8 4.00 1.13 0.27
3 3000 30000 14 7.00 1.70 0.47
4 4000 40000 22 11.00 2.26 0.73
5 5000 50000 32 16.00 2.83 1.06
6 6000 60000 42 21.00 3.40 1.40
7 7000 70000 52 26.00 3.96 1.73
8 8000 80000 64 32.00 4.53 2.13
9 9000 90000 74 37.00 5.09 2.46
10 10000 100000 86 43.00 5.66 2.86
11 11000 110000 98 49.00 6.22 3.26
12 12000 120000 110 55.00 6.79 3.65
13 13000 130000 122 61.00 7.36 4.05
14 14000 140000 134 67.00 7.92 4.45
15 15000 150000 150 75.00 8.49 4.98
16 16000 160000 166 83.00 9.05 5.51
17 17000 170000 180 90.00 9.62 5.98
18 18000 180000 194 97.00 10.19 6.45
19 19000 190000 210 105.00 10.75 6.98
20 20000 200000 228 114.00 11.32 7.57
21 21000 210000 246 123.00 11.88 8.17
22 22000 220000 260 130.00 12.45 8.64
23 23000 230000 280 140.00 13.02 9.30
24 24000 240000 300 150.00 13.58 9.97
25 25000 250000 322 161.00 14.15 10.70
Rotura 40450 404500 22.89
Tabla 106. Módulo de elasticidad de la probeta CME-1.11%-28-02 (Mezcla 4 con 1.11%
de fibra)
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
Nombre de la probeta: CME-1.11%-28-02
Diámetro (d) =150mm
Altura (H) = 301mm
Área (A) = 17671.46mm2
172
Gráfico 21. Módulo de elasticidad dela probeta CME-1.11%-28-02 (Mezcla 4 con 1.11% de fibra)
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
0.00
2.00
4.00
6.00
8.00
10.00
12.00
14.00
16.00
0.00 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 7.00 8.00 9.00 10.00 11.00 12.00
Esf
uer
zo (
MP
a)
Deformación Unitaria (mm/mm*10-4)
Esfuerzo vs Deformación (CME-1.11%-28-02)
Mezcla 4 con 1.11% de Fibras
Datos:
0.4σr = 9.16 MPa
σ0.00005 = 1.8 MPa
ε0.4σr= 5.70*10-4 mm/mm
𝐸=𝑇𝑎𝑛𝛼 =0.4𝜎𝑟−𝜎0.00005
𝜖0.4𝜎𝑟− 0.00005
E= 14146.17 MPa
ε0.5
σ 0.00005
α
0.4 σ
ε0.4σr
173
Módulo de elasticidad de probeta CME-1.11%-03 (Mezcla 4 con 1.11% de fibra)
Número
(No.)
Carga
(P)
Deformímetro
(ΔL) Esfuerzo
Deformación
unitaria
(Kg) (N) Lectura
(mm*10-3)
Lectura real
(mm*10-3) (MPa) (mm/mm*10-4)
0 0 0 0 0.00 0.00 0.00
1 1000 10000 6 3.00 0.57 0.20
2 2000 20000 12 6.00 1.15 0.40
3 3000 30000 20 10.00 1.72 0.67
4 4000 40000 30 15.00 2.29 1.00
5 5000 50000 40 20.00 2.87 1.34
6 6000 60000 51 25.50 3.44 1.71
7 7000 70000 62 31.00 4.01 2.07
8 8000 80000 74 37.00 4.59 2.47
9 9000 90000 86 43.00 5.16 2.88
10 10000 100000 98 49.00 5.74 3.28
11 11000 110000 112 56.00 6.31 3.75
12 12000 120000 126 63.00 6.88 4.21
13 13000 130000 140 70.00 7.46 4.68
14 14000 140000 154 77.00 8.03 5.15
15 15000 150000 172 86.00 8.60 5.75
16 16000 160000 190 95.00 9.18 6.35
17 17000 170000 212 106.00 9.75 7.09
18 18000 180000 233 116.50 10.32 7.79
19 19000 190000 253 126.50 10.90 8.46
20 20000 200000 270 135.00 11.47 9.03
21 21000 210000 288 144.00 12.04 9.63
22 22000 220000 308 154.00 12.62 10.30
23 23000 230000 330 165.00 13.19 11.04
24 24000 240000 350 175.00 13.76 11.71
25 25000 250000 370 185.00 14.34 12.37
Rotura 40770 407700 23.38
Tabla 107. Módulo de elasticidad de la probeta CME-1.11%-28-03 (Mezcla 4 con 1.11%
de fibra)
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
Nombre de la probeta: CME-1.11%-28-03
Diámetro (d) =149mm
Altura (H) = 299mm
Área (A) = 17436.62mm2
174
Gráfico 22. Módulo de elasticidad de la probeta CME-1.11%-28-03 (Mezcla 4 con 1.11% de fibra)
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
0.00
2.00
4.00
6.00
8.00
10.00
12.00
14.00
16.00
0.00 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 7.00 8.00 9.00 10.00 11.00 12.00 13.00
Esf
uer
zo (
MP
a)
Deformación Unitaria (mm/mm*10-4)
Esfuerzo vs Deformación (CME-1.11%-28-03)
Mezcla 4 con 1.11% de Fibras
Datos:
0.4σr = 9.35 MPa
σ0.00005 = 1.4 MPa
ε0.4σr= 6.7*10-4 mm/mm
𝐸=𝑇𝑎𝑛𝛼 =0.4𝜎𝑟−𝜎0.00005
𝜖0.4𝜎𝑟− 0.00005
E= 12826.98 MPa
ε0.5
σ 0.00005α
0.4 σ
ε0.4σr
175
Módulos de elasticidad de las mezclas de hormigón
(Ensayo a los 28 Días)
Hormigón
sin fibras
Hormigón con
0.37% de fibras
Hormigón con
0.74%de fibras
Hormigón con
1.11% de fibras
(MPa) (MPa) (MPa) (MPa)
16311.30 10920.10 12760.14 13349.96
Tabla 108. Módulos de elasticidad de las mezclas de hormigón
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
Gráfico 23. Módulos de elasticidad de las mezclas de hormigón
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
Los valores del módulo de elasticidad determinados a los 28 días, disminuyen en un
33.05% para la mezcla 2 con 0.37% de fibra, 21.77% para la mezcla 3 con 0.74%de
fibra y en 18.15% para la mezcla 4 con 1.11% de fibra, con respecto a la mezcla 1 sin
porcentaje de fibra.
0.00
2000.00
4000.00
6000.00
8000.00
10000.00
12000.00
14000.00
16000.00
18000.00
Hormigón sin
Fibras
Hormigón con
0.37% de
Fibras
Hormigón con
0.74% de
Fibras
Hormigón con
1.11% de
Fibras
16311.30
10920.1012760.14 13349.96
Mód
ulo
de
Ela
stic
idad
(M
Pa
)
Diseños de Mezclas de Hormigón
Módulos de Elasticidad de las Mezclas de Hormigón
176
3.5.2.3. Ensayo para determinar la resistencia a la tracción indirecta
Ilustración 66. Probetas a ensayar (Tracción indirecta)
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
Ilustración 67. Tracción indirecta
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
177
Resistencia a la tracción indirecta (Mezcla 1 sin fibra)
Nombre
de la
probeta
Fecha de
elaboración
Fecha del
ensayo
Diámetro
(d)
Área
(A)
Área
promedio
(A.Pr.)
Altura
(H)
Volumen
(V)
Diámetro
promedio
(d.Pr.)
Altura
promedio
(H.Pr.)
Volumen
promedio
(V.Pr.)
Masa
(M)
Densidad
(δ)
Carga
(P)
Esfuerzo
(Fti)
Esfuerzo
promedio
(σPr.)
Desviación
estándar
(s)
cm cm² cm² cm cm³ cm³ cm³ cm³ g g/cm³ Kg Kg/cm² Kg/cm² Kg/cm²
Edad: 28 Días
CTI-SF-
28-01 04/07/2017 01/08/2017
15.30 183.85
183.06
30.00 5491.66
15.27 29.97 5485.56 12909.70 2.35 16020.00 22.29
22.79 ± 0.57
15.30 183.85 29.90 5473.36
15.20 181.46 30.00 5491.66
CTI-SF-
28-02º 04/07/2017 01/08/2017
15.00 176.71
179.08
30.00 5372.52
15.10 29.93 5360.58 12954.10 2.42 16620.00 23.41 15.20 181.46 29.80 5336.70
15.10 179.08 30.00 5372.52
CTI-SF-
28-03 04/07/2017 01/08/2017
15.30 183.85
186.27
30.20 5625.36
15.40 30.13 5612.94 12030.40 2.14 16530.00 22.68 15.40 186.27 30.10 5606.73
15.50 188.69 30.10 5606.73
Tabla 109. Tracción indirecta a los 28 días (Mezcla 1 sin fibra)
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
178
Resistencia a la tracción indirecta (Mezcla 2 con 0.37% de fibra)
Fecha
del
ensayo
Diámetro
(d)
Área
(A)
Área
promedio
(A.Pr.)
Altura
(H)
Volumen
(V)
Diámetro
promedio
(d.Pr.)
Altura
promedio
(H.Pr.)
Volumen
promedio
(V.Pr.)
Masa
(M)
Densidad
(δ)
Carga
(P)
Esfuerzo
(Fti)
Esfuerzo
promedio
(σPr.)
Desviación
estándar
(s)
Esfuerzo
Promedio
(σPr.)
Desviación
Estandar
(s)
cm cm² cm² cm cm³ cm³ cm³ cm³ g g/cm³ Kg Kg/cm² Kg/cm² Kg/cm² Kg/cm² Kg/cm²
Edad: 28 Días
CTI-
0.37%-
28-01
04/07/2017 01/08/2017
15.00 176.71
175.93
29.80 5242.77
14.97 29.90 5260.36 12018.70 2.28 13980.00 19.89
19.79 ± 0.70
15.00 176.71 29.90 5260.36
14.90 174.37 30.00 5277.95
CTI-
0.37%-
28-02
04/07/2017 01/08/2017
15.50 188.69
187.88
30.50 5730.43
15.47 30.40 5711.64 11842.30 2.07 14070.00 19.05 15.50 188.69 30.40 5711.64
15.40 186.27 30.30 5692.85
CTI-
0.37%-
28-03
04/07/2017 01/08/2017
14.80 172.03
172.81
29.70 5132.49
14.83 29.77 5144.01 11879.20 2.31 14180.00 20.45 14.90 174.37 29.80 5149.77
14.80 172.03 29.80 5149.77
Tabla 110. Tracción Indirecta a los 28 días (Mezcla 2 con 0.37% de Fibra)
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
179
Resistencia a la tracción indirecta (Mezcla 3 con 0.74%de fibra)
Fecha
del
ensayo
Diámetro
(d)
Área
(A)
Área
promedio
(A.Pr.)
Altura
(H)
Volumen
(V)
Diámetro
promedio
(d.Pr.)
Altura
promedio
(H.Pr.)
Volumen
promedio
(V.Pr.)
Masa
(M)
Densidad
(δ)
Carga
(P)
Esfuerzo
(Fti)
Esfuerzo
promedio
(σPr.)
Desviación
estándar
(s)
Esfuerzo
Promedio
(σPr.)
Desviación
Estandar
(s)
cm cm² cm² cm cm³ cm³ cm³ cm³ g g/cm³ Kg Kg/cm² Kg/cm² Kg/cm² Kg/cm² Kg/cm²
Edad: 28 Días
CTI-
0.74%-
28-01
06/07/2017 03/08/2017
14.90 174.37
172.04
30.40 5229.98
14.80 30.37 5224.25 11018.70 2.11 15810.00 22.40
21.40 ± 0.87
14.70 169.72 30.40 5229.98
14.80 172.03 30.30 5212.78
CTI-
0.74%-
28-02
06/07/2017 03/08/2017
15.50 188.69
187.88
29.90 5617.70
15.47 30.00 5636.49 11842.30 2.10 15150.00 20.79 15.50 188.69 30.00 5636.49
15.40 186.27 30.10 5655.28
CTI-
0.74%-
28-03
06/07/2017 03/08/2017
15.00 176.71
177.50
30.20 5360.58
15.03 30.27 5372.41 11879.20 2.21 15030.00 21.03 15.00 176.71 30.30 5378.33
15.10 179.08 30.30 5378.33
Tabla 111. Tracción indirecta a los 28 días (Mezcla 3 con 0.74%de fibra)
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
180
Resistencia a la tracción indirecta (Mezcla 4 con 1.11% de fibra)
Fecha
del
ensayo
Diámetro
(d)
Área
(A)
Área
promedio
(A.Pr.)
Altura
(H)
Volumen
(V)
Diámetro
promedio
(d.Pr.)
Altura
promedio
(H.Pr.)
Volumen
promedio
(V.Pr.)
Masa
(M)
Densidad
(δ)
Carga
(P)
Esfuerzo
(Fti)
Esfuerzo
promedio
(σPr.)
Desviación
estándar
(s)
Esfuerzo
Promedio
(σPr.)
Desviación
Estandar
(s)
cm cm² cm² cm cm³ cm³ cm³ cm³ g g/cm³ Kg Kg/cm² Kg/cm² Kg/cm² Kg/cm² Kg/cm²
Edad: 28 Días
CTI-
1.11%-
28-01
06/07/2017 03/08/2017
15.40 186.27
186.27
29.70 5532.07
15.40 29.83 5556.91 12018.70 2.16 17180.00 23.81
24.44 ± 0.58
15.40 186.27 29.80 5550.70
15.40 186.27 30.00 5587.95
CTI-
1.11%-
28-02
06/07/2017 03/08/2017
15.00 176.71
173.59
30.30 5259.90
14.87 30.27 5254.11 11842.30 2.25 17640.00 24.96 14.80 172.03 30.30 5259.90
14.80 172.03 30.20 5242.54
CTI-
1.11%-
28-03
06/07/2017 03/08/2017
15.30 183.85
180.68
30.00 5420.27
15.17 30.07 5432.31 11879.20 2.19 17590.00 24.56 15.00 176.71 30.10 5438.34
15.20 181.46 30.10 5438.34
Tabla 112. Tracción indirecta a los 28 días (Mezcla 4 con 1.11% de fibra)
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
181
Resistencia a la tracción indirecta de las mezclas de hormigón
(Ensayo a los 28 Días)
Hormigón sin
fibras
Hormigón con 0.37%
de fibras
Hormigón con 0.74%
de fibras
Hormigón con 1.11%
de fibras
(Kg/cm2) (Kg/cm2) (Kg/cm2) (Kg/cm2)
22.79 19.79 21.03 24.44
Tabla 113. Resistencia a la tracción indirecta de las mezclas de hormigón
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
Gráfico 24. Resistencia a la tracción indirecta de las mezclas de hormigón
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
Los esfuerzos a la tracción indirecta obtenidos a los 28 días para la mezcla 2 con
0.37% de fibra y la mezcla 3 con 0.74%de fibra tuvieron una disminución del 13.16%
y 4.39% respectivamente, con respecto al esfuerzo de la mezcla 1 sin fibra, pero
existió un aumento del 7.24% en la mezcla 4 con 1.11% de fibra en el concreto.
0.00
5.00
10.00
15.00
20.00
25.00
Hormigón sin
Fibras
Hormigón con
0.37% de
Fibras
Hormigón con
0.74% de
Fibras
Hormigón con
1.11% de
Fibras
22.7919.79 21.03
24.44
Rec
iste
nci
a a
la T
racc
ión
In
dir
ecta
(K
g/c
m2)
Diseños de Mezclas de Hormigón
Recistencia a la Tracción Indirecta de las Mezclas de
Hormigón
182
3.5.2.4. Ensayo para determinar la resistencia a la flexión
Ilustración 68. Probeta a ensayar (Flexión)
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
Ilustración 69. Flexión
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
183
Resistencia a la flexión (Mezcla 1 sin fibra)
Nombre
de la
probeta
Fecha de
elaboración
Fecha del
Ensayo
Longitud
(L)
Longitud
promedio
(L.Pr.)
Base
(b)
Base
promedio
(B.Pr.)
Altura
(H)
Altura
promedio
(H.Pr.)
Volumen
promedio
(V.Pr.)
Masa
(M)
Densidad
(δ)
Carga
(P)
Módulo
de
rotura
(M.R.)
Módulo
de rotura
promedio
(M.R.Pr.)
Desviación
estándar
(s)
cm cm cm cm cm cm cm³ g g/cm³ Kg Kg/cm² Kg/cm² Kg/cm²
Edad: 28 Días
VF-SF-
28-01 04/07/2017 01/08/2017
50.00
50.00
15.20
15.17
15.10
15.00 11375.00 26400.00 2.32 3000.00 43.96
43.75 ± 0.41
50.10 15.10 15.00
49.90 15.20 14.90
VF-SF-
28-02 04/07/2017 01/08/2017
50.10
50.13
15.00
15.03
15.30
15.20 11455.80 26600.00 2.32 3050.00 44.02 50.20 15.00 15.20
50.10 15.10 15.10
VF-SF-
28-03 04/07/2017 01/08/2017
49.80
49.83
15.20
15.23
15.30
15.23 11564.05 26500.00 2.29 3070.00 43.28 49.90 15.20 15.20
49.80 15.30 15.20
Tabla 114. Flexión a los 28 días (Mezcla 1 sin fibra)
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
184
Resistencia a la flexión (Mezcla 2 con 0.37% de fibra)
Nombre
de la
probeta
Fecha de
elaboración
Fecha del
Ensayo
Longitud
(L)
Longitud
promedio
(L.Pr.)
Base
(b)
Base
promedio
(B.Pr.)
Altura
(H)
Altura
promedio
(H.Pr.)
Volumen
promedio
(V.Pr.)
Masa
(M)
Densidad
(δ)
Carga
(P)
Módulo
de
rotura
(M.R.)
Módulo
de rotura
promedio
(M.R.Pr.)
Desviación
estándar
(s)
cm cm cm cm cm cm cm³ g g/cm³ Kg Kg/cm² Kg/cm² Kg/cm²
Edad: 28 Días
VF-
0.37%-
28-01
04/07/2017 01/08/2017
50.10
50.07
15.10
15.10
15.10
15.10 11415.70 25700.00 2.25 2880.00 41.88
41.83 ± 0.40
50.00 15.10 15.10
50.10 15.10 15.10
VF-
0.37%-
28-02
04/07/2017 01/08/2017
50.20
50.17
15.10
15.07
15.10
15.10 11413.25 25400.00 2.23 2890.00 42.20 50.10 15.10 15.10
50.20 15.00 15.10
VF-
0.37%-
28-03
04/07/2017 01/08/2017
50.20
50.23
14.90
15.10
15.20
15.13 11478.99 25400.00 2.21 2850.00 41.40 50.30 15.30 15.10
50.20 15.10 15.10
Tabla 115. Flexión a los 28 días (Mezcla 2 con 0.37% de fibra)
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
185
Resistencia a la flexión (Mezcla 3 con 0.74%de fibra)
Nombre
de la
probeta
Fecha de
elaboración
Fecha del
Ensayo
Longitud
(L)
Longitud
promedio
(L.Pr.)
Base
(b)
Base
promedio
(B.Pr.)
Altura
(H)
Altura
promedio
(H.Pr.)
Volumen
promedio
(V.Pr.)
Masa
(M)
Densidad
(δ)
Carga
(P)
Módulo
de
rotura
(M.R.)
Módulo
de rotura
promedio
(M.R.Pr.)
Desviación
estándar
(s)
cm cm cm cm cm cm cm³ g g/cm³ Kg Kg/cm² Kg/cm² Kg/cm²
Edad: 28 Días
VF-
0.74%-
28-01
06/07/2017 03/08/2017
50.00
49.90
15.40
15.40
15.10
15.07 11578.13 25200.00 2.18 2700.00 38.54
39.41 ± 0.80
49.80 15.40 15.10
49.90 15.40 15.00
VF-
0.74%-
28-02
06/07/2017 03/08/2017
50.40
50.33
14.90
15.00
15.40
15.27 11526.33 25700.00 2.23 2750.00 39.59 50.40 15.00 15.10
50.20 15.10 15.30
VF-
0.74%-
28-03
06/07/2017 03/08/2017
50.10
50.10
15.10
15.10
14.90
15.00 11347.65 25600.00 2.26 2720.00 40.11 50.10 15.10 15.00
50.10 15.10 15.10
Tabla 116. Flexión a los 28 días (Mezcla 3 con 0.74%de fibra)
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
186
Resistencia a la flexión (Mezcla 4 con 1.11% de fibra)
Nombre
de la
probeta
Fecha de
elaboración
Fecha del
Ensayo
Longitud
(L)
Longitud
promedio
(L.Pr.)
Base
(b)
Base
promedio
(B.Pr.)
Altura
(H)
Altura
promedio
(H.Pr.)
Volumen
promedio
(V.Pr.)
Masa
(M)
Densidad
(δ)
Carga
(P)
Módulo
de
rotura
(M.R.)
Módulo
de rotura
promedio
(M.R.Pr.)
Desviación
estándar
(s)
cm cm cm cm cm cm cm³ g g/cm³ Kg Kg/cm² Kg/cm² Kg/cm²
Edad: 28 Días
VF-
1.11%-
28-01
06/07/2017 03/08/2017
49.80
49.90
15.10
15.13
15.20
15.30 11553.85 2520.00 0.22 2610.00 36.76
38.51 ± 1.68
49.80 15.20 15.40
50.10 15.10 15.30
VF-
1.11%-
28-02
06/07/2017 03/08/2017
50.10
50.27
15.20
15.00
15.00
14.93 11259.73 2560.00 0.23 2670.00 40.12 50.30 14.80 15.00
50.40 15.00 14.80
VF-
1.11%-
28-03
06/07/2017 03/08/2017
50.10
50.07
14.90
14.83
15.30
15.30 11362.63 25300.00 2.23 2680.00 38.64 50.10 14.70 15.40
50.00 14.90 15.20
Tabla 117. Flexión a los 28 días (Mezcla 4 con 1.11% de fibra)
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
187
Módulo de rotura a flexión de las mezclas de hormigón
Hormigón sin
fibras
Hormigón con 0.37%
de fibras
Hormigón con 0.74%
de fibras
Hormigón con 1.11%
de fibras
(Kg/cm2) (Kg/cm2) (Kg/cm2) (Kg/cm2)
43.75 41.83 39.41 38.51
Tabla 118. Módulo de rotura a flexión de las mezclas de hormigón
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
Gráfico 25. Resistencia a la flexión de las mezclas de hormigón
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
En base a la resistencia a flexión obtenida a los 28 días se determinó un descenso en
el módulo de rotura de 4.93% para la mezcla 2 con 0.37% de fibra, 9.92% para la
mezcla 3 con 0.74%de fibra y 11.98% para la mezcla 4 con 1.11% de fibra, con
respecto a la mezcla 1 sin contenido de fibra.
35.00
36.00
37.00
38.00
39.00
40.00
41.00
42.00
43.00
44.00
Hormigón
sin Fibras
Hormigón
con 0.37%
de Fibras
Hormigón
con 0.74%
de Fibras
Hormigón
con 1.11%
de Fibras
43.75
41.83
39.4138.51
Mód
ulo
de
Rotu
ra a
Fle
xió
n (
Kg/c
m2)
Diseños de Mezclas de Hormigón
Resistencia a la Flexión de las Mezclas de Hormigón
188
3.5.2.5. Ensayo para determinar la resistencia a la adherencia
Ilustración 70. Probeta a ensayar (Adherencia)
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
Ilustración 71. Adherencia
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
189
Resistencia a la adherencia (Mezcla 1 sin fibra)
Nombre
de la
probeta
Fecha de
elaboración
Fecha del
ensayo
Longitud
(L)
Base
(b)
Altura
(H)
Diámetro
de la
barra (ϕ)
Longitud
de
anclaje
(La.)
Longitud
de
anclaje
promedio
(La.Pr.)
Volumen
(V)
Volumen
promedio
(V.Pr.)
Masa
(M)
Densidad
(δ)
Carga
(P)
Módulo
de
rotura
(M.R.)
Módulo
de rotura
promedio
(M.R.Pr.)
Desviación
estándar
(s)
cm Cm cm cm cm cm cm³ cm³ g g/cm³ Kg Kg/cm² Kg/cm² Kg/cm²
Edad: 28 Días
CA-SF-
28-01 04/07/2017 01/08/2017
15.20 15.20 15.10
1.60
15.10
15.00
3488.70
3458.00 8094.00 2.34 5420.00 71.88
75.02 ± 2.75
15.10 15.10 15.00 15.00 3420.15
15.30 15.20 14.90 14.90 3465.14
CA-SF-
28-02 04/07/2017 01/08/2017
15.20 15.00 14.90
1.60
14.90
14.90
3397.20
3397.30 7810.00 2.30 5769.00 77.03 15.10 15.00 14.90 14.90 3374.85
15.20 15.10 14.90 14.90 3419.85
CA-SF-
28-03 04/07/2017 01/08/2017
15.10 15.20 15.10
1.60
15.10
15.10
3465.75
3481.00 8041.00 2.31 5779.00 76.14 15.20 15.20 15.20 15.20 3511.81
15.10 15.30 15.00 15.00 3465.45
Tabla 119. Adherencia a los 28 días (Mezcla 1 sin fibra)
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
190
Resistencia a la adherencia (Mezcla 2 con 0.37% de fibra)
Nombre
de la
Probeta
Fecha de
Elaboración
Fecha del
ensayo
Longitud
(L)
Base
(b)
Altura
(H)
Diámetro
de la
barra (ϕ)
Longitud
de
anclaje
(La.)
Longitud
de
anclaje
promedio
(La.Pr.)
Volumen
(V)
Volumen
promedio
(V.Pr.)
Masa
(M)
Densidad
(δ)
Carga
(P)
Módulo
de
rotura
(M.R.)
Módulo
de rotura
promedio
(M.R.Pr.)
Desviación
estándar
(s)
cm Cm cm cm cm cm cm³ cm³ g g/cm³ Kg Kg/cm² Kg/cm² Kg/cm²
Edad: 28 Días
CA-
0.37%-
28-01
04/07/2017 01/08/2017
15.00 15.10 15.10
1.60
15.10
15.10
3420.15
3450.55 7626.00 2.21 6592.00 86.85
83.41 ± 3.10
15.10 15.20 15.20 15.20 3488.70
15.10 15.20 15.00 15.00 3442.80
CA-
0.37%-
28-02
04/07/2017 01/08/2017
15.30 15.10 15.00
1.60
15.00
15.00
3465.45
3480.75 7901.00 2.27 6223.00 82.54 15.20 15.30 15.00 15.00 3488.40
15.20 15.30 15.00 15.00 3488.40
CA-
0.37%-
28-03
04/07/2017 01/08/2017
15.10 14.90 14.90
1.60
14.90
15.00
3352.35
3428.05 7850.00 2.29 6095.00 80.84 15.20 15.30 15.10 15.10 3511.66
15.10 15.10 15.00 15.00 3420.15
Tabla 120. Adherencia a los 28 días (Mezcla 2 con 0.37% de fibra)
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
191
Resistencia a la adherencia (Mezcla 3 con 0.74%de fibra)
Nombre
de la
Probeta
Fecha de
Elaboración
Fecha del
ensayo
Longitud
(L)
Base
(b)
Altura
(H)
Diámetro
de la
barra (ϕ)
Longitud
de
anclaje
(La.)
Longitud
de
anclaje
promedio
(La.Pr.)
Volumen
(V)
Volumen
promedio
(V.Pr.)
Masa
(M)
Densidad
(δ)
Carga
(P)
Módulo
de
rotura
(M.R.)
Módulo
de rotura
promedio
(M.R.Pr.)
Desviación
estándar
(s)
cm Cm cm cm cm cm cm³ cm³ g g/cm³ Kg Kg/cm² Kg/cm² Kg/cm²
Edad: 28 Días
CA-
0.74%-
28-01
06/07/2017 03/08/2017
15.00 15.20 14.90
1.60
14.90
14.90
3397.20
3412.40 7507.00 2.20 6801.00 90.81
89.91 ± 1.28
14.90 15.10 15.00 15.00 3374.85
15.30 15.20 14.90 14.90 3465.14
CA-
0.74%-
28-02
06/07/2017 03/08/2017
15.20 14.90 15.20
1.60
15.20
15.10
3442.50
3465.50 7797.00 2.25 6868.00 90.49 15.10 15.30 15.20 15.20 3511.66
15.30 15.10 14.90 14.90 3442.35
CA-
0.74%-
28-03
06/07/2017 03/08/2017
15.20 15.10 15.00
1.60
15.00
15.00
3442.80
3427.70 7644.00 2.23 6669.00 88.45 14.90 15.10 15.00 15.00 3374.85
15.30 15.10 15.00 15.00 3465.45
Tabla 121. Adherencia a los 28 días (Mezcla 3 con 0.74%de fibra)
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
192
Resistencia a la adherencia (Mezcla 4 con 1.11% de fibra)
Nombre
de la
Probeta
Fecha de
Elaboración
Fecha del
ensayo
Longitud
(L)
Base
(b)
Altura
(H)
Diámetro
de la
barra (ϕ)
Longitud
de
anclaje
(La.)
Longitud
de
anclaje
promedio
(La.Pr.)
Volumen
(V)
Volumen
promedio
(V.Pr.)
Masa
(M)
Densidad
(δ)
Carga
(P)
Módulo
de
rotura
(M.R.)
Módulo
de rotura
promedio
(M.R.Pr.)
Desviación
estándar
(s)
cm Cm cm cm cm cm cm³ cm³ g g/cm³ Kg Kg/cm² Kg/cm² Kg/cm²
Edad: 28 Días
CA-
1.11%-
28-01
06/07/2017 03/08/2017
15.20 15.10 15.10
1.60
15.10
14.90
3465.75
3412.60 7542.00 2.21 7305.00 97.54
96.05 ± 1.91
15.10 15.00 15.00 15.00 3397.50
15.20 14.90 14.90 14.90 3374.55
CA-
1.11%-
28-02
06/07/2017 03/08/2017
15.10 15.10 15.30
1.60
15.30
15.20
3488.55
3465.75 7902.00 2.28 7389.00 96.71 15.10 15.10 15.20 15.20 3465.75
15.10 15.10 15.10 15.10 3442.95
CA-
1.11%-
28-03
06/07/2017 03/08/2017
14.90 15.20 15.10
1.60
15.10
15.10
3419.85
3450.45 7764.00 2.25 7127.00 93.90 15.30 15.10 15.10 15.10 3488.55
15.10 15.10 15.10 15.10 3442.95
Tabla 122. Adherencia a los 28 días (Mezcla 4 con 1.11% de fibra)
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
193
Módulo de rotura a la adherencia de las mezclas de hormigón
Hormigón sin
fibras
Hormigón con 0.37%
de fibras
Hormigón con
0.74%de fibras
Hormigón con 1.11%
de fibras
(Kg/cm2) (Kg/cm2) (Kg/cm2) (Kg/cm2)
75.02 83.41 89.91 96.05
Tabla 123. Módulo de rotura a la adherencia de las mezclas de hormigón
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
Gráfico 26. Resistencia a la adherencia de las mezclas de hormigón
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
La incorporación de fibra en el hormigón proporcionó una mejor adherencia entre
hormigón y el acero, incrementando el esfuerzo para desprender la barra del hormigón en
un 1.18% para la mezcla 2, en 19.85% para la mezcla 3 y un 28.03% para la mezcla 4 en
relación a la mezcla sin porcentaje de fibra.
0.0010.0020.0030.0040.0050.0060.0070.0080.0090.00
100.00
Hormigón
sin Fibras
Hormigón
con 0.37%
de Fibras
Hormigón
con 0.74%
de Fibras
Hormigón
con 1.11%
de Fibras
75.02 83.41 89.91 96.05
Mód
ulo
de
Rotu
ra a
Ad
her
enci
a
(Kg/c
m2)
Diseños de Mezclas de Hormigón
Resistencia a la Adherencia de las Mezclas de
Hormigón
194
CAPÍTULO IV
4. ANÁLISIS DE PRECIOS UNITARIOS
4.1. ANÁLISIS DE PRECIOS UNITARIO DE LAS FIBRAS PET
Tabla 124. Análisis de precios unitario de las fibras PET
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
ANÁLISIS DE PRECIOS UNITARIOS
NOMBRE DEL PROYECTO:
ANÁLISIS DE LAS PROPIEDADES FÍSICO–MECÁNICAS DE UN
HORMIGÓN ELABORADO CON FIBRAS RECICLADAS DE ENVASES PET
UTILIZANDO AGREGADOS DE LA CANTERA DE SAN ANTONIO Y
CEMENTO HOLCIM TIPO GU.
NOMBRE DEL OFERENTE: JOSÉ LUIS MESTANZA GUAMANCURI
Página: 1 de 5
RUBRO: FIBRAS PET
DETALLE: UNIDAD: Kg
EQUIPOS
DESCRIPCION
CANTIDAD TARIFA COSTO
HORA RENDIMIENTO COSTO
A B C = A x B R D = C x
R
Taladro eléctrico 1.00 1.10 1.10 0.70 0.77
Herramienta manual 3.00 0.20 0.60 0.70 0.42
SUBTOTAL E 1.19
MANO DE OBRA
DESCRIPCION
CANTIDAD JORNAL
/HR
COSTO
HORA RENDIMIENTO COSTO
A B C = A x B R D = C x
R
Peón (Estr.Oc E2) 1.00 3.41 3.41 0.70 2.39
Albañil (Estr.Oc D2) 1.00 3.45 3.45 0.70 2.42
SUBTOTAL MO 4.80
MATERIALES
DESCRIPCION UNIDAD
CANTIDAD P. UNITARIO COSTO
A B C = A x
B
Envases PET Kg 3.00 0.31 0.93
SUBTOTAL M 0.93
TRANSPORTE
DESCRIPCION UNIDAD DISTANCIA
CANTIDAD TARIFA COSTO
A B C = A x
B
SUBTOTAL T
TOTAL COSTO DIRECTO (M+N+O+P) 0
COSTO INDIRECTO
ESTOS PRECIOS NO INCLUYEN EL IVA OTROS INDIRECTOS: COSTO TOTAL DEL RUBRO: 6.92 VALOR OFERTADO: 6.92 SON: SEIS dólares NOVENTA Y DOS centavos
195
4.2. ANÁLISIS DE PRECIOS UNITARIO DE LA MEZCLA 1 SIN FIBRA
Tabla 125. Análisis de precios unitario de la mezcla 1 sin fibra
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
ANÁLISIS DE PRECIOS UNITARIOS
NOMBRE DEL PROYECTO:
ANÁLISIS DE LAS PROPIEDADES FÍSICO–MECÁNICAS DE UN
HORMIGÓN ELABORADO CON FIBRAS RECICLADAS DE ENVASES
PET UTILIZANDO AGREGADOS DE LA CANTERA DE SAN ANTONIO
Y CEMENTO HOLCIM TIPO GU.
NOMBRE DEL OFERENTE: JOSÉ LUIS MESTANZA GUAMANCURI
Página: 2 de 5
RUBRO: HORMIGÓN SIMPLE 210 Kg/cm2 (SIN FIBRA)
DETALLE: UNIDAD: m3
EQUIPOS
DESCRIPCION
CANTIDAD TARIFA COSTO
HORA RENDIMIENTO COSTO
A B C = A x B R D = C x
R
Concretera 1.00 2.00 2.00 0.70 1.40
Herramienta manual 3.00 0.20 0.60 0.70 0.42
Vibrador 1.00 1.99 1.99 0.70 1.39
SUBTOTAL E 3.21
MANO DE OBRA
DESCRIPCION
CANTIDAD JORNAL
/HR
COSTO
HORA RENDIMIENTO COSTO
A B C = A x B R D = C x
R
Albañil (Estr.Oc D2) 2.00 3.45 6.90 0.70 4.83
Peón en General (Estr.Oc E2) 7.00 3.41 23.87 0.70 16.71
Maestro mayor de ejecución de
obra (Estr.Oc C1) 0.50 3.82 1.91 0.70 1.34
SUBTOTAL MO 22.88
MATERIALES
DESCRIPCION UNIDAD
CANTIDAD P. UNITARIO COSTO
A B C = A x
B
Arena m3 0.41 10.25 4.20
Ripio m3 0.77 11.88 9.15
Agua m3 0.22 3.00 0.66
Cemento Kg 341.37 0.15 51.21
SUBTOTAL M 65.22
TRANSPORTE
DESCRIPCION UNIDAD DISTANCIA
CANTIDAD TARIFA COSTO
A B C = A x
B
SUBTOTAL T TOTAL COSTO DIRECTO (M+N+O+P) 0 COSTO INDIRECTO
ESTOS PRECIOS NO INCLUYEN EL IVA OTROS INDIRECTOS: COSTO TOTAL DEL RUBRO: 91.30 VALOR OFERTADO: 91.30 SON: NOVENTA Y UN dólares TREINTA centavos
196
4.3. ANÁLISIS DE PRECIOS UNITARIO DE LA MEZCLA 2 CON 0.37% DE
FIBRA
Tabla 126. Análisis de precios unitario de la mezcla 2 con 0.37% de fibra
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
ANÁLISIS DE PRECIOS UNITARIOS
NOMBRE DEL PROYECTO:
ANÁLISIS DE LAS PROPIEDADES FÍSICO–MECÁNICAS DE UN
HORMIGÓN ELABORADO CON FIBRAS RECICLADAS DE
ENVASES PET UTILIZANDO AGREGADOS DE LA CANTERA DE
SAN ANTONIO Y CEMENTO HOLCIM TIPO GU.
NOMBRE DEL OFERENTE: JOSÉ LUIS MESTANZA GUAMANCURI
Página: 2 de 5
RUBRO: HORMIGÓN SIMPLE 210 Kg/cm2 (0.37% DE FIBRA)
DETALLE: UNIDAD: m3
EQUIPOS
DESCRIPCION
CANTIDAD TARIFA COSTO
HORA RENDIMIENTO COSTO
A B C = A x B R D = C x
R
Concretera 1.00 2.00 2.00 0.70 1.40
Herramienta manual 3.00 0.20 0.60 0.70 0.42
Vibrador 1.00 1.99 1.99 0.70 1.39
SUBTOTAL E 3.21
MANO DE OBRA
DESCRIPCION
CANTIDAD JORNAL
/HR
COSTO
HORA RENDIMIENTO COSTO
A B C = A x B R D = C x
R
Albañil (Estr.Oc D2) 2.00 3.45 6.90 0.70 4.83
Peón en General (Estr.Oc E2) 7.00 3.41 23.87 0.70 16.71
Maestro mayor de ejecución de obra
(Estr.Oc C1) 0.50 3.82 1.91 0.70 1.34
SUBTOTAL MO 22.88
MATERIALES
DESCRIPCION UNIDAD
CANTIDAD P. UNITARIO COSTO
A B C = A x
B
Arena m3 0.41 10.25 4.20
Ripio m3 0.77 11.88 9.15
Agua m3 0.22 3.00 0.66
Cemento Kg 341.37 0.15 51.21
Fibra PET Kg 0.49 6.92 3.39
SUBTOTAL M 68.61
TRANSPORTE
DESCRIPCION UNIDAD DISTANCIA
CANTIDAD TARIFA COSTO
A B C = A x
B
SUBTOTAL T TOTAL COSTO DIRECTO (M+N+O+P) 0 COSTO INDIRECTO
ESTOS PRECIOS NO INCLUYEN EL IVA OTROS INDIRECTOS: COSTO TOTAL DEL RUBRO: 94.70 VALOR OFERTADO: 94.70 SON: NOVENTA Y CUATRO dólares SETENTA centavos
197
4.4. ANÁLISIS DE PRECIOS UNITARIO DE LA MEZCLA 3 CON 0.74%DE
FIBRA
Tabla 127. Análisis de precios unitario de la mezcla 3 con 0.74%de fibra
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
ANÁLISIS DE PRECIOS UNITARIOS
NOMBRE DEL PROYECTO:
ANÁLISIS DE LAS PROPIEDADES FÍSICO–MECÁNICAS DE UN
HORMIGÓN ELABORADO CON FIBRAS RECICLADAS DE
ENVASES PET UTILIZANDO AGREGADOS DE LA CANTERA DE
SAN ANTONIO Y CEMENTO HOLCIM TIPO GU.
NOMBRE DEL OFERENTE: JOSÉ LUIS MESTANZA GUAMANCURI
Página: 2 de 5
RUBRO: HORMIGÓN SIMPLE 210 Kg/cm2 (0.74% DE FIBRA)
DETALLE: UNIDAD: m3
EQUIPOS
DESCRIPCION
CANTIDAD TARIFA COSTO
HORA RENDIMIENTO COSTO
A B C = A x B R D = C x
R
Concretera 1.00 2.00 2.00 0.70 1.40
Herramienta manual 3.00 0.20 0.60 0.70 0.42
Vibrador 1.00 1.99 1.99 0.70 1.39
SUBTOTAL E 3.21
MANO DE OBRA
DESCRIPCION
CANTIDAD JORNAL
/HR
COSTO
HORA RENDIMIENTO COSTO
A B C = A x B R D = C x
R
Albañil (Estr.Oc D2) 2.00 3.45 6.90 0.70 4.83
Peón en General (Estr.Oc E2) 7.00 3.41 23.87 0.70 16.71
Maestro mayor de ejecución de obra
(Estr.Oc C1) 0.50 3.82 1.91 0.70 1.34
SUBTOTAL MO 22.88
MATERIALES
DESCRIPCION UNIDAD
CANTIDAD P. UNITARIO COSTO
A B C = A x
B
Arena m3 0.41 10.25 4.20
Ripio m3 0.77 11.88 9.15
Agua m3 0.22 3.00 0.66
Cemento Kg 341.37 0.15 51.21
Fibra PET Kg 0.98 6.92 6.78
SUBTOTAL M 72.00
TRANSPORTE
DESCRIPCION UNIDAD DISTANCIA
CANTIDAD TARIFA COSTO
A B C = A x
B
SUBTOTAL T TOTAL COSTO DIRECTO (M+N+O+P) 0 COSTO INDIRECTO
ESTOS PRECIOS NO INCLUYEN EL IVA OTROS INDIRECTOS: COSTO TOTAL DEL RUBRO: 98.09 VALOR OFERTADO: 98.09 SON: NOVENTA Y OCHO dólares NUEVE centavos
198
4.5. ANÁLISIS DE PRECIOS UNITARIO DE LA MEZCLA 4 CON 1.11% DE
FIBRA
Tabla 128. Análisis de precios unitario de la mezcla 4 con 1.11% de fibra
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
ANÁLISIS DE PRECIOS UNITARIOS
NOMBRE DEL PROYECTO:
ANÁLISIS DE LAS PROPIEDADES FÍSICO–MECÁNICAS DE UN
HORMIGÓN ELABORADO CON FIBRAS RECICLADAS DE
ENVASES PET UTILIZANDO AGREGADOS DE LA CANTERA DE
SAN ANTONIO Y CEMENTO HOLCIM TIPO GU.
NOMBRE DEL OFERENTE: JOSÉ LUIS MESTANZA GUAMANCURI
Página: 2 de 5
RUBRO: HORMIGÓN SIMPLE 210 Kg/cm2 (1.11% DE FIBRA)
DETALLE: UNIDAD: m3
EQUIPOS
DESCRIPCION
CANTIDAD TARIFA COSTO
HORA RENDIMIENTO COSTO
A B C = A x B R D = C x
R
Concretera 1.00 2.00 2.00 0.70 1.40
Herramienta manual 3.00 0.20 0.60 0.70 0.42
Vibrador 1.00 1.99 1.99 0.70 1.39
SUBTOTAL E 3.21
MANO DE OBRA
DESCRIPCION
CANTIDAD JORNAL
/HR
COSTO
HORA RENDIMIENTO COSTO
A B C = A x B R D = C x
R
Albañil (Estr.Oc D2) 2.00 3.45 6.90 0.70 4.83
Peón en General (Estr.Oc E2) 7.00 3.41 23.87 0.70 16.71
Maestro mayor de ejecución de obra
(Estr.Oc C1) 0.50 3.82 1.91 0.70 1.34
SUBTOTAL MO 22.88
MATERIALES
DESCRIPCION UNIDAD
CANTIDAD P. UNITARIO COSTO
A B C = A x
B
Arena m3 0.41 10.25 4.20
Ripio m3 0.77 11.88 9.15
Agua m3 0.22 3.00 0.66
Cemento Kg 341.37 0.15 51.21
Fibra PET Kg 1.47 6.92 10.18
SUBTOTAL M 75.39
TRANSPORTE
DESCRIPCION UNIDAD DISTANCIA
CANTIDAD TARIFA COSTO
A B C = A x
B
SUBTOTAL T TOTAL COSTO DIRECTO (M+N+O+P) 0 COSTO INDIRECTO
ESTOS PRECIOS NO INCLUYEN EL IVA OTROS INDIRECTOS: COSTO TOTAL DEL RUBRO: 101.48 VALOR OFERTADO: 101.48 SON: CIENTO UN dólares CUARENTA Y OCHO centavos
199
5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
5.1. CONCLUSIONES
• Se determinó que el asentamiento de las mezclas disminuye en su valor a medida que
aumenta el porcentaje de fibras, con valores de 7.5cm para la mezcla de hormigón sin
fibras, 5.50cm para la mezcla de hormigón con 0.37% de fibra, 4.50cm para hormigón
con 0.74%de fibra y 1cm para la mezcla de hormigón con 1.11% de fibra, esto se debe
a la geometría helicoidal de las fibras las cuales se incorporan en la mezcla genera una
mayor cohesión y a su vez evitando la segregación de las partículas de la misma, por lo
cual no refleja un valor real de asentamiento.
• El asentamiento influye directamente en la trabajabilidad del hormigón teniendo una
buena trabajabilidad para la mezcla sin fibra y una trabajabilidad media con la
incorporación de las fibras PET.
• Se comprobó que la densidad del hormigón con fibra PET es menor a la densidad del
hormigón sin fibras debido a que las fibras son un material liviano provocando
hormigones de menor peso específico, es decir que a mayor porcentaje de fibra en el
hormigón este tendrá menor peso.
• Se ratifica la conclusión obtenida por la investigación de la Universidad Central de
Venezuela (Diseños de Mezcla de Tereftalato de Polietileno (PET) – Cemento), la cual
indica que, al agregar PET a una mezcla de hormigón, este pierde un poco su resistencia,
a pesar de esto en la mezcla 3 con 0.74% de fibra y la mezcla 4 con 1.11% de fibra
obtuvieron valores de 213.03Kg/cm2 y 227.99Kg/cm2 respectivamente obtenidos a los
28 días, los cuales se encuentran dentro del rango de la resistencia a la compresión
especificada.
• De la investigación se concluyó que de las tres mezclas con fibra PET, el hormigón con
1.11% de fibra es el más óptimo, debido a que obtiene mejores propiedades mecánicas
que las otras mezclas; la incorporación de fibras PET al 1.11% provocó que la
resistencia de compresión simple, el módulo de elasticidad y el módulo de rotura a
flexión disminuyan con respecto al hormigón sin fibra, sin embargo alcanzo resultados
favorables en el ensayo de tracción indirecta aumentando su resistencia y en el ensayo
adherencia incrementando el esfuerzo para desprender la barra del hormigón. Por lo
tanto, este hormigón sería apropiado utilizarlo en losas de cubierta, en mobiliario de
200
parques, pisos industriales y en veredas ya que al ser fibras sintéticas evitan la fisuración
por contracción plástica, cosiendo las fisuras del concreto y formando un enlace entre
los agregados gruesos, lo que permite una formación controlada de las fisuras, lo cual
implica que el concreto se comporte como un material dúctil.
• En el análisis de precios unitarios se determinó que el costo de 1 Kg de fibras PET tiene
un valor de $6.92 USD, consecuencia del costo de la obtención del material y del
proceso de elaboración de las fibras, lo que resulta un elemento competitivo en
comparación a las fibras sintéticas comerciales que se utilizó en la investigación de los
señores (Saca & Lucero, 2016), con el tema “Estudio comparativo de las propiedades
físico-mecánicas del hormigón reforzado con fibra de acero y el reforzado con fibra
sintética”, donde consta que el saco de 1 Kg de fibras sintéticas comerciales tiene un
valor de $17.52 USD y las fibras metálicas Dramix las cuales tiene un valor aproximado
de $3 USD en el mercado nacional, motivo por el cual se cumple la idea a defender
expuesta al inicio de la investigación, donde se esperaba conseguir bajos costos en la
elaboración de hormigones utilizando fibras PET.
• Al utilizar el hormigón elaborados con fibras PET se reduce el impacto ambiental,
recuperando 30 envases PET de 3 litros para la elaboración de 1kg de fibras PET y 447
envase PET de 3 litros se emplearán en 1m3 de hormigón empleando1.11% de fibras.
Siendo un material de desperdicio que afecta al planeta, debido a su incorrecta
disposición y transformándolo en un material alternativo de construcción, que le
proporcionará mejoras en la adherencia con el acero de refuerzo y en la ductilidad del
hormigón.
201
5.2. RECOMENDACIONES
• Las botellas empleadas para la fabricación de las fibras PET deben encontrarse en buen
estado, es decir que no se encuentren dobladas ni deterioradas.
• Los envases deben ser limpiados previamente a la elaboración de las fibras ya que
cualquier material orgánico o impurezas contenidas podrían afectar las propiedades del
hormigón.
• Realizar una correcta determinación de las características de los materiales empleados
en esta investigación, obviando equivocaciones que afecten el diseño del hormigón.
• Para mejorar los resultados obtenidos en esta investigación se recomienda corregir la
granulometría del material, utilizando agregados que brinden mayor resistencia al
hormigón.
• Realizar investigaciones complementarias sobre fibras PET en el hormigón, donde se
cambie la geometría o formas de las fibras, reduciendo el ancho a 4mm y aumentando
la longitud a 120 mm de las fibras.
• Buscar materiales alternativos para la obtención de nuevas fibras que modifiquen
favorablemente las propiedades físico-mecánicas del hormigón.
• Para superar las limitaciones de este estudio se recomienda que la población aporte con
la obtención de los envases reciclados PET, mediante técnicas y procesos para reciclar
el material, creando lugares destinados para el acopio del mismo.
• Se recomienda la industrialización de las fibras, abaratando costos de mano de obra y
reduciendo el tiempo que se requiere para su elaboración.
202
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206
ANEXOS
Anexo 1. Elaboración de probetas cilíndricas
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
Anexo 2. Probetas a ensayar
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
207
Anexo 3. Desencofrado de probeta rectangular
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
Anexo 4. Curado de probetas
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
208
Anexo 5. Obtención de las dimensiones de la probeta cilíndrica
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
Anexo 6. Probeta cilíndrica de hormigón sin fibra ensayada a tracción indirecta
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
209
Anexo 7. Probeta cilíndrica de hormigón con 0.37% de fibra PET ensayada a tracción indirecta
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
Anexo 8. Tamizado del agregado grueso
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
210
Anexo 9. Tamizado del agregado fino
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
Anexo 10. Probeta cúbica de hormigón sin fibra ensayada a adherencia
Fuente: (MESTANZA José, 2017)
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