TG4753

Evaluación del comportamiento de un diseño de mezcla utilizando material residual de bloques de arcilla como

agregado grueso by Rodríguez Del Villar, Guillermo islicensedunder a CreativeCommonsAttribution-

NonCommercial-ShareAlike 3.0 UnportedLicense.

República Bolivariana de Venezuela

Universidad Nueva Esparta

Facultad de Ingeniería

Escuela de Ingeniería Civil

Evaluación del comportamiento de un diseño de mezcla utilizando

material residual de bloques de arcilla como agregado grueso.

Tutor:

Gladys Hernández

C.I: 4.587.462

C.I.V: 34.185

Trabajo especial de Grado presentado por:

Br. Rodríguez del Villar Figarella, Guillermo José.

C.I: 18.588.267

Para optar por el Titulo de: Ingeniero Civil

Caracas, Mayo de 2012

República Bolivariana de Venezuela

Universidad Nueva Esparta

Facultad de Ingeniería

Escuela de Ingeniería Civil



Jurado Técnico Jurado Metodológico

Jurado:______________________ Jurado:______________________

Nombre y Apellido Nombre y Apellido

______________________ ______________________

Cedula de Identidad Cedula de Identidad

______________________ ______________________

Firma Firma

ii

DEDICATORIA

A mi familia, que brindó apoyo incondicional, principios y valores que

desarrollaron las cualidades necesarias para lograr las metas que se plantearon.

A mi alma mater, que brindó la oportunidad y herramientas para el desarrollo

integral como profesional comprometido con los requerimientos del país.

A mis compañeros universitarios que conformaron una fortaleza en el

proceso de formación universitaria.

iii

AGRADECIMIENTOS

A Dios por otorgarme la oportunidad de vivir.

A mi padre, madre y hermano, que se mantuvieron a mi lado en todo el

recorrido universitario brindando alegría, optimismo y entendimiento para motivarme

en este camino y fortalecerme internamente.

A la Universidad Nueva Esparta por brindarme su esencia y hacer de mi un

profesional íntegro, ético y abnegado con los buenos principios de la práctica

profesional y actuación en la vida.

A mi tutor académico y amiga, profesora Gladys Hernández, quien de forma

incondicional brindó apoyo, conocimientos e invalorables experiencias que

fortalecieron mi personalidad y preparación para las etapas restantes en mi vida.

Al profesor y amigo, Miguel Soto, quien brindo apoyo a lo largo de todo este

proceso, permitiéndome conservar la calma en los momentos difíciles.

A todas las personas que de una forma u otra formaron parte de este camino

y representaron motivación y apoyo para el correcto aprendizaje a lo largo de mi

carrera universitaria.

iv

REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA

UNIVERSIDAD NUEVA ESPARTA

FACULTAD DE INGENIERIA

ESCUELA DE INGENIERIA CIVIL



Autor: Guillermo Rodríguez Del Villar Figarella.

Tutor: Ing. Gladys Hernández.

Año: 2012

Resumen:

El objetivo de la presente investigación, consiste en evaluar diferentes

aspectos dentro del comportamiento del diseño de mezcla del concreto, tanto en su

estado endurecido como en su estado fresco, utilizando material residual de bloques

de arcilla como agregado grueso dentro del diseño de mezcla.

Para llevar a cabo los objetivos propuestos en la investigación se optó por

una metodología experimental la cual consistió en realizar trece (13) mezclas

experimentales y una (1) mezcla de control utilizando agregado grueso

convencional, la cual fue diseñada para una resistencia de punto de partida

necesaria para clasificarlo como un concreto estructural de f’c= 210 kgf/cm2 a la

edad de veintiocho (28) días.

Las mezclas se realizaron utilizando el método convencional de cálculo,

variando la relación agua/cemento según las especificaciones necesarias de cada

una y variando la relación de agregados entre 0.4 y 0.6. Para observar el

comportamiento de este nuevo tipo de agregado en estado fresco así como su

influencia en el peso total de ellas sobre una unidad de volumen.

En su totalidad las 13 mezclas experimentales abarcaron un rango de diseño

para resistencias entre f’c=210 kgf/cm2 y f’c=310 kgf/cm2, obteniendo una totalidad

de 55 probetas, siendo estas ensayadas a la edad de catorce (14) días y veintiocho

(28) días, determinando de esta manera si el patrón y curva de crecimiento de la

resistencia evoluciona de manera similar a la del concreto convencional.

v

BOLIVARIAN REPUBLIC OF VENEZUELA

NEW SPARTA UNIVERSITY

FACULTY OF ENGINEERING

CIVIL ENGINEERING

Evaluation of the behavior of a mixture design clay blocks waste as

coarse aggregate.

Author: Guillermo Rodríguez Del Villar Figarella

Tutor: Eng. Gladys Hernández

Year: 2012

Summary:

The objective of this research consists on evaluating different aspects within

the behavior of a mixture design of concrete, both in its hardened state as in its fresh

state, using clay blocks waste as coarse aggregate.

To carry out the following research objectives, it was necessary the appliance

of an experimental methodology, which consisted on making thirteen (13)

experimental mixtures, and one (1) control mixture using conventional coarse

aggregate, which was designed for a resistance of f’c= 210 kgf/cm2 at the age of

twenty-eight (28) days, as a starting point, giving the fact that this is the resistance

needed to classify this as an structural concrete.

The mixtures were made using the same conventional method of design,

varying the water/cement dosage according to the required concrete specifications,

and varying de aggregates rate from 0.4 and 0.6 in order to observe the influence of

this factor on its fresh state as in the total weight of it on a unit of volume.

As a whole the 13 experimental mixtures covered a range of design

resistances between f’c= 210 kgf/cm2 and f’c= 310 kgf/cm2, obtaining a total of 55

cylinders, these being tested at the age of fourteen (14) days and twenty-eight (28)

days, thereby determining whether the pattern of its resistance growth curve, evolves

with a similar behavior the conventional concrete

vi

INDICE GENERAL

Página

Dedicatoria ii

Agradecimientos iii

Resumen iv

Summary v

Índice General vi

Índice Figuras, Cuadros y Gráficos xi

INTRODUCCION 1

CAPÍTULO I EL PROBLEMA DE LA INVESTIGACION

1.1 Planteamiento del Problema 4

1.2 Justificación del Problema 5

1.3 Objetivos de la Investigación 6

1.3.1 Objetivo General 6

1.3.2 Objetivos Específicos 6

1.4 Delimitaciones 7

1.4.1 Temática 7

1.4.2 Geográfica 7

1.4.3 Temporal 7

1.5 Limitaciones de la Investigación 8

CAPITULO II MARCO TEORICO

2.1 Antecedentes de la Investigación 10

vii

2.2 Bases Teóricas 12

2.2.1 Concreto 13

2.2.1.2 Concreto Estructural 16

2.2.1.3 Concreto Liviano 19

2.2.1.4 Concreto Estructural Liviano 21

2.2.1.5 Concreto Reciclado 24

2.2.2 Agregados 27

2.2.3 Agregado Grueso Liviano 31

2.2.4 Agregado Grueso Reciclado 32

2.2.5 Cemento 35

2.2.6 Diseño de Mezcla 35

2.2.7 Ensayos de Concreto 40

2.2.8 Ensayos Granulométricos 44

2.2.9 Ensayos Destructivos a Compresión 48

2.3 Cuadro de Operacionalización de Variables 52

2.4 Terminología Básica 54

CAPITULO III MARCO METODOLOGICO

3.1 Diseño de la Investigación 59

3.2 Población y Muestra 59

3.3 Técnicas e Instrumentos de Recolección de Datos 60

3.4 Técnicas de Procesamiento y Análisis de Datos 61

viii

CAPITULO IV PRESENTACION Y ANALISIS DE RESULTADOS

4.1 Procedimiento de la Investigación 63

4.2 Diseños de Mezcla 63

4.3 Preparación de moldes de probetas 73

4.4 Elaboración de Mezclas 74

4.5 Elaboración de Probetas 77

4.6 Curado de Probetas 79

4.7 Equipo utilizado para los ensayos destructivos 80

4.8 Aceptación y rechazo de Probetas de concreto 81

4.9 Concreto en estado Fresco 83

4.9.1 Asentamiento 83

4.10 Concreto en estado Endurecido 89

4.10.1 Variación de Peso 89

4.10.2 Ensayo destructivo de resistencia a Compresión 95

4.10.2.1 Resistencia obtenida para diseño de mezcla f’c210kgf/cm2 102




4.11 Representación grafica de resultados 107

4.11.1 Representación grafica de mezclas para f’c 210 kgf/cm2 107



ix


4.12 Desviación estándar 114

4.13 Costos para diseños de mezclas de concreto 115

4.13.1 Diseño de mezcla 1 A 116



4.13.4 Diseño de mezcla 1 B 119











4.14 Porcentajes de diferencia de precios entre diseños de mezcla 130

CONCLUSIONES

Conclusiones 132

RECOMENDACIONES

Recomendaciones 134

x

INDICE FIGURAS, CUADROS Y GRAFICOS

FIGURAS

Figura # 1. Imagen de facilidad de aplicación del concreto 15

Figura # 2. Imagen de método de aplicación de concreto 15

Figura # 3. Disposición de acero de refuerzo en encofrado 18

Figura # 4. Concreto como material en una presa 18

Figura # 5. Estructura de concreto liviano. 20

Figura # 6. Imagen de espacios vacios en agregados 30

Figura # 7. Imagen de diferencia de tamaño entre agregados 30

Figura # 8. Imagen de piedra picada 39

Figura # 9. Imagen de arena lavada 39

Figura # 10. Imagen de presentación común para cemento 40

Figura # 11. Imagen de ensayo con el cono de Abrams 43

Figura # 12. Imagen de vaciado de probetas 43

Figura # 13. Imagen de ensayo de resistencia no destructivo 44

Figura # 14. Imagen de ensayo granulométrico 47

Figura # 15. Imagen de ensayo granulométrico 48

Figura # 16. Imagen de maquina universal 51

Figura # 17. Imagen de programa de cálculo de diseño de mezclas 65



Figura # 20. Imagen de pesos de componentes en programa de cálculo 68

xi

Figura # 21. Imagen de preparación de tamices 75

Figura # 22. Imagen de ensayos granulométricos efectuados 75

Figura # 23. Imagen de clasificación de agregado grueso 76

Figura # 24. Imagen de tamaño máximo de agregado grueso a utilizar 76

Figura # 25. Imagen de trompo mezclador utilizado 77

Figura # 26. Imagen de proceso adecuado para vaciado de probetas 78

Figura # 27. Imagen de Probetas de ensayo en proceso de curado 80

Figura # 28. Maquina universal de compresión marca IBERTEST 81

Figura # 29. Imagen de probeta aceptada por el laboratorio 82

Figura # 30. Imagen de probeta rechazada por el laboratorio 82

Figura # 31. Imagen de ensayo de asentamiento 84

Figura # 32. Imagen de medición de asentamiento 85

Figura # 33. Imagen de probetas ensayadas en los laboratorios de la UCAB 96

Figura # 34. Imagen de tanques para curado de probetas en laboratorios 96

Figura # 35. Probetas de la investigación en los laboratorios de la UCAB 97

Figura # 36. Imagen de estación para aplicar capping 97

Figura # 37. Imagen de probetas preparadas para los ensayos 98

Figura # 38. Probetas antes de realizar los ensayos destructivos 98

Figura # 39. Ensayo a compresión 99




xii

Figura # 43. Imagen de probeta luego de ensayada 101

Figura # 43. Imagen de restos de capping luego de ensayos 101

CUADROS

Cuadro # 1. Características principales mezcla 1A 69



Cuadro # 4. Características principales mezcla 1B 70











Cuadro # 15. Características asentamiento de mezcla 1 A 85



Cuadro # 18. Características asentamiento de mezcla 1 B 86


xiii










Cuadro # 29. Variación porcentual entre pesos de mezclas 90

Cuadro # 30. Pesos de componentes de mezcla 1 A 90



Cuadro # 33. Pesos de componentes de mezcla 1 B 91









xiv



Cuadro # 44. Características generales de la mezcla 1 A 102


Cuadro # 46. Características generales de la mezcla 1 B 102












Cuadro # 58. Costos para 1 m3 de mezcla 1 A con agregado propuesto 116

Cuadro # 59. Costos para 1 m3 de mezcla 1 A con agregado convencional 116





xv

Cuadro # 64. Costos para 1 m3 de mezcla 1 B con agregado propuesto 119

Cuadro # 65. Costos para 1 m3 de mezcla 1 B con agregado convencional 119





















xvi

Cuadro # 86. Cuadro de diferencia de precios reflejada en porcentajes 130

GRAFICOS

Grafico # 1. Resistencia obtenida en mezcla 1 A 107


Grafico # 3. Resistencia obtenida en mezcla 1 B 108








Grafico #11. Resistencia obtenida en mezcla 8 B 112




xvii

1

INTRODUCCION

Desde tiempos muy antiguos se han mezclados diferentes compuestos para

crear un material de construcción que proporcionara cierta estabilidad característica

que les permitiese realizar estructuras de mayor tamaño y que preste a su vez

mayor fiabilidad. La evolución en la mezcla de ciertos elementos ha dado con lo que

hoy en día se conoce como concreto, que proporciona los mismos atributos

principales que se buscaban pero con ciertas mejoras ya que se estudia de una

manera más profunda su comportamiento.

Entre todos estos atributos que se le conceden, de ser uno de los mejores

materiales para la construcción hoy en día, también cabe mencionar una de sus

desventajas, la cual sería principalmente su peso, ya que en estructuras de gran

tamaño, el peso incrementa de gran manera, lo que trae como consecuencia el

requerimiento de un mejor apoyo, que se vería en el cambio de dimensiones de

fundaciones, columnas y afines.

En la evolución de este, se tiene que se utilizaron en varias ocasiones

compuestos arcillosos en las mezclas buscando la reducción de este peso y así

obtener algún tipo de solución a este problema, pero debido al difícil tratamiento y

forma de conseguir estos compuestos arcillosos pues siempre predominó los

componentes principales que conforman el concreto hoy en día.

En la actualidad el desarrollo y evolución de nuevas tecnologías, tienen

como enfoque principal en común, la forma de afectar lo menos posible la

naturaleza. Esta no ha sido la excepción en el caso de la construcción, que

tomando esto en consideración ha dado paso a investigaciones cuyo objetivo

principal consista simplemente en la búsqueda de un menor impacto ambiental, sin

sacrificar el comportamiento e integridad total de las estructuras que se trabajan hoy

en día.

2

Desde hace más de 50 años se encontró una forma de usar otros

compuestos, entre los cuales se encontraban los arcillosos, para atacar con en el

factor “peso” del concreto. Estos proporcionaron una mejora de hasta un 35% de

reducción de peso en una unidad de volumen determinada sobre el concreto

convencional, dando de esta manera con lo que se conoce como “concreto Liviano”,

pero el avance y el uso de estos materiales que mejoraron el rendimiento, trajeron a

su vez otros problemas en cuanto a la forma de obtención de ellos. Así como la

correcta forma de aplicación y debido uso para no alterar de ninguna manera los

resultados esperados que se deseaban obtener. Teniendo esto como consecuencia

el aumento de su costo, ya que estos compuestos tienen que ser tratados de una

manera tan especializada que no solo aumenta por el material a usar, sino también

por el personal necesario, capaz de realizar adecuadamente esta importante labor.

Es por esto que surge la necesidad de buscar un mejor sustituto para

aprovechar de mejor manera la capacidad reciclable de un elemento que no solo

influye de forma positiva en cuento al impacto ambiental sino también en la

reducción de peso. De esta manera planteando usar materiales de fácil obtención

dentro del sitio de obra, como lo son materiales de desecho o desperdicio, lo cual

permitiría la considerable reducción de costos, pero que a su vez proporcionen las

mismas cualidades que presenta el concreto convencional. Dando entonces con

residuos de bloques de arcillas en obras.

3

CAPITULO I

El Problema de la Investigación

5

1.1 Planteamiento del Problema.

El concreto ha sido un elemento fundamental dentro de construcciones a lo

largo de la historia, la evolución en la utilización de este, ha dado con lo que hoy se

conoce como un diseño de mezcla, el cual se conforma principalmente de 4

elementos fundamentales, siendo estos: el Agua, el Cemento, Agregado Fino y

Agregado Grueso. Hoy en día a este diseño de mezcla se le pueden agregar ciertos

Aditivos como componentes extra que ajustan el comportamiento del concreto ante

diferentes situaciones o ambientes.

Las variaciones que se pueden obtener en cuanto a las propiedades

características del concreto, serán consecuencia a las proporciones de cada uno de

los materiales que se trabajaran en el diseño de mezcla. Dando de esta manera, el

costo, trabajabilidad, asentamiento, resistencia a compresión y resistencia a factores

de erosión abrasivos de ciertos ambientes como lo son cercanías al mar, entre

otras.

Es por esta razón que se expresa la importancia del debido manejo de todos

los factores que influyen en el comportamiento del concreto, sea en su estado fresco

o en su estado endurecido, que determinaran el debido diseño de mezcla a utilizar,

que a su vez permitirá que se cumplan los requerimientos planteados.

Al hablar específicamente de los componentes, “Agregados" dentro del

diseño de mezcla, se presenta entonces la opción de sustituir el Agregado Grueso

normalmente utilizado (piedra picada, canto rodado) por restos de bloques de arcilla,

que cumplen con propiedades características de la piedra que sustituye;

aplicándosele a estos restos, ensayos granulométricos para así obtener un

comportamiento competente o similar en comparación al diseño original de mezcla;

con la variante de que se usaría un material reciclado de fácil obtención dentro de

una obra. Esto con la finalidad obtener resultados que indiquen el comportamiento

del concreto, planteando un nuevo diseño de mezcla experimental y poder clasificar

que uso se podría dársele a este. Puesto que según, el Manual de Concreto

6

Estructural , Joaquín Porrero(2004), es este factor de agregados, el que tiene la

influencia mas considerable sobre el peso total que se obtienen en un volumen

determinado de concreto, tomando aproximadamente el 80% del mismo, afectando

de esta manera directamente el costo y la trabajabilidad del mismo.

1.2 Justificación del problema

El concreto en sí tiene grandes ventajas en cuanto a durabilidad y resistencia

que aporta y dependiendo de su uso en diferentes estructuras. También se pueden

obtener ventajas en cuanto la estabilidad ante diferentes condiciones de cargas

aplicadas a la misma; pero en estructuras de gran tamaño, también existe la gran

desventaja en sus grandes proporciones, factores como: el traslado de material,

calculo de cantidad de camiones, tiempos de llegada de camiones, manejo y su

forma de aplicación, el costo global de la obra es muy elevado.

Es por esto que se plantea una forma de reducir costos al usar restos de

bloques de arcilla dentro de la mezcla como material reciclado dentro de la misma

obra, el cual sustituye un material mucho más pesado como lo es la piedra picada o

el canto rodado, mejorando así no solo el costo en si del mismo, sino el rendimiento

que se puede obtener por parte de la mano de obra, al mejorar la trabajabilidad del

mismo reduciendo el peso de este.

Si también se tiene que al variar el diseño de mezcla original en su factor de

Agregado Grueso, está variando el peso total de un volumen determinado de este,

pues no solo se habla de mejorar el rendimiento de mano de obra sino de reducir el

costo general total de la obra. En caso de que sea usado como concreto estructural,

dependiendo del caso necesario, pues los cálculos estarán basados en el nuevo

peso por metro cubico (1m3) de material obtenido por el nuevo diseño planteado,

esto indicando entonces que las nuevas dimensiones de cada uno de los elementos

de la estructura serán menores a los que se obtienen usando el diseño

convencional.

7

Aunque la carga variable permanece sin alteraciones en el diseño, la carga

permanente en sí de la estructura varía y por tanto, la carga total. Al ajustar

dimensiones, los volúmenes así obtenidos serán menores, lo cual en una obra

conllevara a menos material a usar, reduciendo así el costo de la misma.

Claro está que para clasificar un concreto como estructural y darle gran

utilidad a este avance se necesita que el diseño de mezcla cumpla ciertas

condiciones, entre las cuales quizás la más importante se encuentra en la obtención

de un concreto con resistencia a compresión f’c mayor a 210 kgf/cm2 que debe

tener esta según lo estipulado en la Norma venezolana COVENIN 1753-2006 así

como en los procedimientos a seguir para realizar los debidos ensayos destructivos

de las probetas cilíndricas elaboradas. Estas condiciones son ensayadas por la

Norma venezolana COVENIN 338-79. Elaboración del curado y ensayo a

compresión de probetas cilíndricas de concreto.

1.3 Objetivos de la Investigación.

1.3.1 Objetivo General.

Evaluar el comportamiento de un diseño de mezcla utilizando material

residual de bloques de arcilla como agregado grueso

1.3.2 Objetivos Específicos.

1. Diseñar una mezcla patrón para una resistencia a compresión f'c=210

kgf/cm2 con los agregados normalmente utilizados.

2. Diseñar una mezcla basada en el método tradicional de cálculo usando

material residual de bloques de arcilla como agregado grueso para una

resistencia a compresión de f'c=210 kgf/cm2

8

3. Evaluar la influencia de peso entre las mezcla planteadas con el material

residual de bloques de arcilla sobre una unidad de volumen (1m3) de

concreto

4. Verificar si se puede llegar a una resistencia a compresión mayor f'c= 210

kgf/cm2, usando diversos diseños de mezcla que varíen sus características

hasta llegar a una f'c de diseño final de 310 kgf/cm2

1.4 Delimitaciones.

1.4.1 Temática.

La delimitación temática para el presente trabajo de investigación se refiere

al área de Ingeniería, específicamente en Ingeniería Civil, dentro de la materia de

Materiales y Ensayos.

1.4.2 Geográfica.

La investigación se divide en dos (2) partes, la parte teórica y de análisis de

resultados que se llevó a cabo principalmente en la sede de los naranjos de la

Universidad Nueva Esparta, y la parte experimental de la investigación, que incluye

la elaboración de las probetas cilíndricas de concreto que se llevo a cabo también

en la Universidad Nueva Esparta pero fueron ensayadas en las Instalaciones del

Laboratorio de Materiales y Ensayos de la Universidad Católica Andrés Bello

(UCAB) bajo la supervisión del Ingeniero Guillermo Bonilla.

1.4.3 Temporal.

Luego de aprobado el tema para la investigación planteada, esta se llevó a

cabo desde Noviembre de 2011 hasta Abril del 2012, según las diferentes etapas

planteadas a estudiar y que se realizaron a lo largo de la misma.

9

1.5 Limitaciones de la investigación.

A lo largo de cualquier investigación, siempre se presentaran ciertas

complicaciones o limitaciones que dificultarán el desarrollo del trabajo a realizar.

Entre las principales dificultades que se presentaron en este trabajo de investigación

en particular, se encuentran.

Localizar un laboratorio que permita el fácil acceso a un estudiante de Pre-

Grado a las instalaciones para realizar los ensayos de prueba a las muestras

elaboradas con el diseño experimental. Lo cual fue solucionado al trabajar con los

laboratorios de materiales y ensayos de la Universidad Católica Andrés Bello.

La dificultad de traslado apropiado de dichas muestras desde el sitio de

elaboración hasta el sitio de ensayo, siendo de vital importancia el cuidado y el

manejo de dichas muestras para no alterar los resultados o comportamiento de

estas en los ensayos. Lo cual se manejo con ayuda del transporte que proporciona

el personal de los laboratorios de la UCAB.

El financiamiento de la investigación. A pesar de que se trabajo con un

permiso especial para realizar los ensayos en los laboratorios, permitiendo que

estos no recurran en ningún costo, el material utilizado para la elaboración de las

mezclas así como el alquiler del trompo mezclador, fue financiado por el Br.

Guillermo Rodríguez del Villar.

CAPITULO II

Marco Teórico

11

2.1 Antecedentes de la Investigación

Una vez planteado el problema en cuestión se procede a investigar casos

anteriores que puedan ayuden a estimar el comportamiento que se pueda esperar

del nuevo problema dado. Esto tomando en consideración las variables que hay

entre casos anteriores y este caso en particular varían y estas investigaciones solo

serán usadas como punto de referencia.

A continuación se presentan los diferentes trabajos especiales de grado que

fueron estudiados para complementar lo realizado en esta investigación, estas son:

Autor: Marialejandra., Assunto S.

Título: Mezclas experimentales de concreto, utilizando tapas de

botella plásticas como agregado grueso

Institución: Universidad Nueva Esparta

Año: 2011

En este trabajo de investigación se estudia el comportamiento de un

concreto a ensayos de compresión utilizando material reciclado de plástico como

agregado grueso el cual varia también en el peso total de un volumen determinado

de concreto.

Esta investigación aporta resultados tanto de variación de peso en el

concreto como resultados de diseños de mezcla utilizando material de reciclaje.

Autor (es): Alejandro Montes de Oca., Viviana Quiñonez.

Título: Incidencia del poliestireno expandido reciclado y la fibra

del Polipropileno en la resistencia a la compresión de concreto

para un Diseño de mezcla con f’c de 250kgf/cm2

Institución: Universidad Nueva Esparta

Año: 2011

12

Este estudio presenta resultados de la incidencia de un polímero que fue

reciclado directamente en un diseño de mezcla de concreto para la obtención de

una resistencia a compresión del concreto de 250kgf/cm2.

Este antecedente aporta conocimientos en cuanto a cómo realizar

directamente un diseño de mezcla usando un material reciclado de poco peso para

la obtención de una resistencia a compresión alta, mediante ensayos destructivos

de cilindros de concreto.

Autor (es): Vilca Aranda Patricia

Título: Obtención de concreto de alta resistencia

Institución: Universidad Nacional De Ingeniería (Perú)

Año: 2008

Este estudio presenta la tecnología apropiada para crear diseños de mezcla

de concreto que resulten en concreto de alta resistencia a compresión al usar súper

plastificantes.

Esta investigación aporta conocimiento de los factores fundamentales para la

obtención de un concreto de alta resistencia, los cuales serán necesarios para el

planteamiento de diversos diseños de mezcla que pretenden perseguir resultados

de resistencias mayores a 210kgf/cm2 y de esta manera poder clasificarlo como un

concreto estructural.

Autor (es): Gutiérrez C., Ángel a., Matheus O. Aloschkg V.

Titulo: Estudio a través de ensayos destructivos y no

destructivos de las las mezclas de concreto con

polietilentereftalato (PET) reciclado.

Institución: Universidad Central de Venezuela

Año: 2006

Este estudio fue basado en experimentar diferentes mezclas de

concreto sustituyendo parte del agregado fino y manteniendo relaciones

agua/cemento para estudiar su comportamiento en comparación a un diseño

tradicional.

13

Esta investigación aporta diversos resultados de análisis de ensayos

destructivos usando un material reciclado dentro de un diseño de mezcla

experimental.

Autor (es): Pino F., Santiago J., Ron H., Ismael E.

Título: Reciclaje del ladrillo de desecho como agregado para

concreto

Institución: Universidad Central de Venezuela

Año: 1987

En este proyecto de tesis se realizan diferentes mezclas e concreto usando

ladrillo de desecho como agregados, sin variar de ninguna manera la relación de

agua/cemento o dosis de cemento y estudiaron así su comportamiento bajo las

mismas condiciones establecidas. Esta investigación aporta resultados de

comportamiento de ladrillo residual dentro de un diseño de mezcla que ayudara a

determinar un diseño inicial de mezcla para así obtener los resultados requeridos

2.2 Bases Teóricas

Al comenzar cualquier investigación es necesario conocer conceptos

fundamentales que estarán a lo largo de esta, esto se conoce como las bases

teóricas para la investigación.

Para la debida realización y experimentación en esta investigación se

presentó la necesidad entonces de estudiar y verificar cada uno de los factores que

entran en juego a lo largo de la misma, esto con la finalidad de tener un mejor

entendimiento sobre los conceptos a trabajar. El buen conocimiento de estos

ayudaran a plantear nuevas soluciones ante los problemas dados y lograr los

14

resultados esperados, entre estos conceptos básicos a conocer para realizar esta

investigación se encuentran los siguientes.

2.2.1 Concreto

A lo largo de la historia se ha buscado formas de mejorar la construcción,

desde tiempos antiguos en los que solo existía la capacidad de usar materiales

encontrados en la naturaleza sin la capacidad de modificarlos o en el caso de poder

hacerlo, en una manera muy restringida. Esto debido a que se veían forzados a

utilizar los materiales encontrados en la naturaleza que mejores ventajas podría

aportar, en cuanto a durabilidad, forma de usar, vida útil, entre otras.

Esto fue así por mucho tiempo puesto a que no se había desarrollado la

tecnología suficiente y no se tenía el conocimiento claro de muchos factores que

hoy en día se consideran a l hora de formar una construcción.

Siendo esto así, la evolución del hombre en sí se vio vinculada directamente

con los conocimientos aplicados a todos los factores de la vida cotidiana,

modificando de esta manera muchos de los elementos que antes no se podrían

considerar. Este ha sido el caso de la construcción a lo largo del tiempo y seguirá

siendo así ya que se está en la búsqueda constante de mejorar métodos de

construcción para satisfacer nuevas necesidades, nuevos requisitos.

El momento que marcó una de las evoluciones más grandes en la

construcción data de muchos años atrás, en el que el hombre se vió en la necesidad

de usar o mezclar ciertos elementos buscando un mejor comportamiento en la

estructura, este mejor comportamiento el cual fue buscado por nuevas necesidades

surgidas dio con lo que hoy comúnmente se conoce como concreto.

Se conoce como concreto a la mezcla de 4 elementos fundamentales los

cuales en base a sus proporciones prestan las características o propiedades

principales del concreto. El manejo de las proporciones de estos elementos da lo

15

que se conoce actualmente como un diseño de mezcla, el cual rige el

comportamiento que tendrá este. Entre estos cuatro elementos principales, según el

Manual de concreto Estructural de Joaquín Porrero (2004) se tiene que se separan

en 2 clasificaciones principales.

Lo que se conoce como “moldeable” la cual se conforma por el agua y el

cemento que se encarga de unir todos estos elementos juntos formando una

cohesión natural entre estos, que les permita perdurar bajo estas condiciones y

mejorando sus propiedades a lo largo del tiempo, dándole al concreto una de sus

principales ventajas la cual se representa en la durabilidad y vida útil del material a

través de los años. Se tiene que esta parte plástica del concreto se puede manejar

dentro de las proporciones de materiales del concreto utilizando una relación

“agua/cemento” que especifica en forma porcentual la cantidad de agua con

respecto a la cantidad de cemento a usar en un diseño particular de mezcla, esta

relación dependerá de el comportamiento que se quiera obtener así como el tipo de

cemento a usar y la utilidad que se le pretenda dar al mismo.

Lo referente a los “agregados” la cual conforma elementos primordiales que

aportan la dureza y principales propiedades de resistencia a compresión del

concreto se divide en 2 partes, la de agregado fino y la de agregado grueso. Estos

agregados así como aportan grandes propiedades que dan ventajas al concreto,

también aportan aproximadamente el 80% de su peso total de un volumen

determinado según el Manual de concreto Estructural de Joaquín Porrero (2004); es

por esta razón que también se maneja la relación que hay entre estos dentro del

diseño de mezcla para obtener diferentes comportamientos y diferentes

características; esta relación “agregado fino/agregado grueso” también conocida

como la relación “arena/piedra”, afecta también la parte de mano de obra puesto

que estos 2 factores afectan de sobre manera, la maleabilidad o facilidad de trabajo

de la mezcla en su parte plástica y moldeable antes de ser fraguada.

Cabe destacar que las propiedades principales que deben conformar todos y

cada uno de los elementos dentro del concreto, varían según las normativas y

reglamentaciones de cada país, actualmente en Venezuela las normas venezolanas

que rigen los parámetros desde la calidad de materiales, método de elaboración,

16

diseño de mezclas y métodos de ensayos de las mezclas, están reguladas por las

normas COVENIN que están basadas en diversas normativas internacionales como

las ACI ó ASTM.

Figura # 1. Facilidad en la aplicación del concreto en diferentes estructuras

(FUENTE: http://www.cnnexpansion.com/actualidad/2008/04/28/df-invierte-o-se-inunda consultado el

22 de Noviembre de 2011)

http://www.cnnexpansion.com/actualidad/2008/04/28/df-invierte-o-se-inunda

17

Figura # 2. Método de aplicación de concreto conocido como encofrado.

(FUENTE: http://estructuras-de-concreto.blogspot.com/2010_04_01_archive.html consultado

el 15 de Noviembre de 2011)

2.2.1.1 Concreto Estructural

En la búsqueda por la grandeza, el ser humano siempre ha tenido como uno

de sus mayores objetivos, las grandes proporciones en estructuras. Hoy en día al

hablar de este concepto, se observa que son necesarios cada vez más por los

nuevos requerimientos de las poblaciones crecientes. Sea creando grandes

represas de concreto o grandes edificaciones que busquen aprovechar el espacio

disponible en tierra y la necesidad de construir entonces hacia arriba.

Teniendo esta necesidad en cuenta, se plantearon ciertos problemas a

medida que pasaban los años. Siendo el concreto uno de los materiales más

usados en la construcción, por sus grandes ventajas ya conocidas, los problemas se

presentaron a medida que se quisieron plantear construcciones de mayor tamaño

con este mismo material. El peso de la misma estructura y los esfuerzos a los que

se veía sometida, tenían como consecuencia, ciertas deformaciones.

Al entrar en juego deformaciones considerables, se da a conocer la falta de

capacidad por parte del concreto de aceptar estas deformaciones que se daban por

el mismo peso de la estructura.

Hoy en día estas deformaciones siguen presenten en más casos ya que la

tecnología y el desarrollo de nuevos ensayos permiten determinar todos los

esfuerzos que pueden deformar una estructura, y se tiene que toda estructura

siempre se ve sometida a estas, pero no es sino en estructuras de tamaños

considerables que estas deformaciones entran en juego y afecta la integridad

general de la misma estructura.

http://estructuras-de-concreto.blogspot.com/2010_04_01_archive.html

18

Este problema o condición presentada fue atacada de una manera muy

particular. Esta consistía integrar un elemento externo al concreto que no alterase

las ventajas del mismo de forma negativa sino a su favor, de esta manera se busco

implementar un agente que fuera capaz de resistir estas deformaciones a las que se

ve sometido constantemente el concreto.

Este agente externo al concreto incorporado, fue el acero, ya que este

permitía deformaciones sin comprometer la rigidez de la estructura, pero a la hora

de que esta fuera sometida a esfuerzos que causaran deformaciones, este acero

permitiría que el concreto fuera capaz de soportarlo.

La cantidad de acero en la mezcla de concreto se maneja mediante cabillas

que se colocan como parte interna de la estructura antes de su vaciado en concreto.

La cantidad de acero a utilizar en un sector determinado de la estructura

dependerá de factores que afecten o generen deformaciones mayores a las

capaces de soportar el concreto, la magnitud de estas también determinara el tipo

de cabillas a usar así como su disposición general, esto como consecuencia de que

los esfuerzos o deformaciones pueden verse aplicados solo en un sector de la

estructura.

Hoy en día para clasificar un concreto como estructural, se tiene que hay que

cumplir ciertos requerimientos dependiendo del país y las normativas

implementadas por los entes gubernamentales de cada país. Entre estos requisitos

según la norma venezolana COVENIN 1753-2006, para que un concreto pueda ser

clasificado como estructural tendrá que presentar una resistencia mínima a

compresión f’c de 210 kgf/cm2. En cuanto al área de acero a utilizar, vendrá dada

por las dimensiones de la estructura, cargas aplicadas sobre esta, resistencia del

acero y resistencia del concreto; que en conjunto determinaran el área apropiada a

utilizar para cada caso en particular. Sin embargo hoy en día se toman en cuenta

factores externos aparte a los que normalmente se ve sometida la estructura. Como

19

lo son los

esfuerzos axiales a los que se somete una estructura a la hora un sismo, los cuales

causan deformaciones dependiendo de su magnitud.

Figura # 3. Disposición del acero de refuerzo en un encofrado antes de su vaciado.

20

(FUENTE: “http://www.thorsl.com/gal0509.asp?Id=33” el 22 de Noviembre de 2011)

Figura # 4. Concreto siendo utilizado como material principal en una presa.

(FUENTE: http://www.arqhys.com/construcciones/construccion-presas.html el 23 de Noviembre de

2011)

2.2.1.3 Concreto Liviano

El concreto liviano se ha usado por más de 50 años y fue creado por la

necesidad de disminuir las cargas muertas o cargas permanentes dentro de una

estructura para que de esta manera las dimensiones de las fundaciones de la

misma fueran reducidas.

Según la norma venezolana COVENIN 1753-2006 Proyecto y construcción

de obras en concreto estructural se denomina a un concreto liviano a un concreto

que preste básicamente las mismas propiedades del concreto convencional con la

variación de que este tiene proporcionalmente dentro de un mismo volumen

determinado, menos peso que el de un concreto convencional. Esta

proporcionalidad inferior a la de un concreto convencional viene dada en relación de

que un concreto clasificado “liviano” tiene un peso de aproximadamente 1800 kgf/m3

http://www.thorsl.com/gal0509.asp?Id=33

http://www.arqhys.com/construcciones/construccion-presas.html

21

en comparación a 2500 kgf/m3 obtenidos de un concreto convencional, hablando de

esta manera de una reducción de aproximadamente 35% sobre el peso del concreto

convencional usado.

Esta reducción de peso total dentro de un volumen viene dada por la

variación de elementos principales dentro del diseño de mezcla, específicamente la

variación dentro del factor agregados ya que son estos los que más influencia tienen

sobre el peso total del concreto, tomando estos aproximadamente el 80% o más del

peso total del concreto dentro de un volumen determinado

Para obtener un concreto liviano no es necesario sustituir por completo este

factor de agregados; la obtención de un concreto liviano puede ser dada por el uso

de agregados finos y gruesos de menor peso que presten las mismas

características o por el cambio de uno solo de estos factores.

Entre las formas mayormente utilizadas para la disminución de peso en el

factor de agregados se encuentra en la sustitución del agregado grueso

normalmente utilizado (piedra picada o canto rodado) por uno de menor peso el cual

preste características que conserven las propiedades principales del concreto. Los

sustitutos de menor peso para el agregado mayormente usados son las arcillas

expandidas y la pizarra. Obteniendo con estos nuevos sustitutos no solo un menor

peso sino también un mejor comportamiento ante resistencia al fuego

A pesar de todas estas grandes ventajas que presta este tipo de concreto se

encuentra también la gran desventaja de la parte “costo” ya que este tipo de

concreto por lo general suele ser más costoso que el concreto convencional y la

disminución de dimensiones en las fundaciones de una estructuras por su nueva

carga permanente no sería suficiente para contra restar el costo de esta.

22

Figura # 5. Estructura de concreto liviano

(FUENTE:http://www.flickr.com/photos/cementosargos/page2/ el 22 de Noviembre de 2011)

http://www.flickr.com/photos/cementosargos/page2/

23

2.2.1.4 Concreto Estructural Liviano

Según Porrero (2006) en el momento en que se empieza a plantear una

construcción, se introducen una gran cantidad de variables que juntas formaran

parte en conjunto de un proyecto, siendo estas variables o adversidades las que

buscaran y demostraran el ingenio y capacidad de desempeño de cada uno de los

integrantes involucrados en el mismo.

Los factores que dictaran todas y cada una de las variables se dará en varios

casos por el mismo conjunto de personas o elementos que formaran parte del

proyecto a seguir. Siendo entonces prioridad en cada proyecto o construcción,

estudiar cada uno de estos factores que puedan afectar la ingeniería del mismo.

Entra entonces el papel de las variables que afectaran al proyecto, la

arquitectura a la que se regirá la edificación, si definitivamente ese diseño es el que

se usara o si aceptan algún tipo de modificación, ya que si este diseño permite

modificación pues entonces las soluciones siempre serán más económicas en caso

de plantearse un problema ya que podrá adaptarse a las condiciones específicas de

sitio; de no ser así pues la estructura tendrá que tomar en cuenta condiciones más

específicas en cuanto al volumen de la construcción, posición de los ejes centrales

de las fundaciones de la estructura según su diseño y verificar si las dimensiones

propuestas por el diseño cumplen con los requerimientos básicos de las normativas

en cuanto a sismo-resistencia, de no ser así pues entrara en juego el papel del

grupo de ingenieros y buscar la manera dentro de los materiales a usar en los

elementos fundamentales de la construcción para que estos sean capaces de

resistir todos los esfuerzos requeridos de esta forma cumpliendo con los parámetros

de diseño. Esto toma en cuenta claro está, el peso de la misma estructura ya que al

tener que realizar alguna modificación se tiene que dependiendo del material a usar

en la estructura o simplemente cambiando algunos valores de un mismo material

pues se obtendrán pesos muy diferentes.

24

La razón por la que se menciona el peso de lo que sería directamente la

estructura de alguna edificación es porque esta estructura es la que va a soportar

los esfuerzos de la edificación y en caso de ser de gran escala pues tendrá que ser

estudiada con mucho más cuidado ya que la dimensión de la estructura y su peso

será el factor principal que influenciara sobre el tamaño y tipo de fundación que

deberá ser usada. Esto se debe a que cada construcción es realizada en sitios

geográficamente diferentes y se pueden obtener diferentes características

geográficas dentro de una misma locación en cuanto al tipo de suelo y las

características que este posee, brindando este el factor de “rsadm” del suelo

(resistencia admisible del suelo), el cual determina el esfuerzo capaz de soportar

ese suelo en un área determinada, lo que modificara el tamaño o tipo de fundación a

utilizar como fue antes mencionado.

Se obtiene entonces que en toda estructura el peso ha sido siempre uno de

los factores o variables más importantes a entrar en juego, lo que ha llevado a la

evolución de materiales a usar, el modo de emplearlos y motivos de inversiones

largas y rigurosas en búsqueda de la obtención de un material que ofrezca las

características requeridas que tenga un peso relativamente inferior sin afectar de

gran manera el factor costo, que puede ser en la mayoría de los casos la limitante

en cuento a lo que se puede llegar en una construcción.

Dando entonces derivaciones de los materiales más utilizados dentro de la

construcción como lo son el Concreto y el Acero, los cuales a pesar de tener

grandes diferencias, el modo de empleo de cada uno así como el diseño de cada

uno permite que realicen el mismo trabajo en cualquier construcción, dejando la

decisión de cualquiera de estos de parte del proyecto originalmente planteado el

cual presume un presupuesto original.

Sin embargo a pesar de que ambos materiales son capaces de realizar la

tarea de formar una estructura de una construcción pues se tiene que en Venezuela

y en la mayor parte del mundo se usa el Concreto como material principal, teniendo

este la capacidad de ofrecer grandes ventajas en cuanto a facilidades de aplicación

y forma de obtención de los elementos principales que lo conforman.

25

Se sabe entonces que la denominación más común es de un “Concreto

Estructural”, el cual como su nombre lo indica, permite usarlo específicamente en el

cálculo de estructuras, por la sencilla razón que al tomar en cuenta estas variables

de peso y la necesidad de dimensiones de mayor tamaño y “luces” más grandes

entre cada fundación, el concreto se vio afectado por esfuerzos diferentes a la

compresión los cuales resiste sin ningún problema. Entraron en juego de esta

manera esfuerzos a tracción generados por las deformaciones que se presentan en

la estructura, sea por el peso de la misma en vigas, por movimientos axiales

originados por sismos o por grandes vientos en tal caso de que la dimensión de la

estructura sea tal que pueda verse afectada por los mismos.

La solución para estas nuevas variables que entraron en juego dentro de las

estructuras vino con la parte de utilizar otro elemento dentro del concreto. Se habla

del acero dentro de la estructura, el cual permite que el concreto sea capaz de

resistir esos esfuerzos a tracción a los cuales la estructura se ve constantemente

sometida.

Esto se debe a que el concreto no tiene una gran elasticidad o “capacidad de

deformación” y luego regresar a su estado original mientras que el acero sí, es por

esto que evoluciono el estudio y el cálculo de este área de acero dentro de cada

estructura ya que este área de acero entraría entonces como parte de la estructura

total.

Una vez con esta solución pues se plantea un problema o variable adicional

que afectaría también el tamaño de las fundaciones de la estructura. Al colocar un

porcentaje de acero a la estructura, esta aumenta su peso total, modificando de esta

manera muchas de las dimensiones originales de la fundación que recibirán todas

las cargas trasmitidas por la estructura hacia el suelo.

Por esta razón se vio la necesidad de hacer ciertas modificaciones que

permitiesen mantener un peso en la estructura el cual no afectara de gran manera

las fundaciones de la misma, al plantearse esta necesidad se obtuvo que el peso de

acero no podría ser alterado o modificado pues no cumpliría con los requerimientos

26

de resistir los esfuerzos necesarios. Lo que llevo a utiliza concreto liviano, el cual

permite las mismas características del concreto convencional pero con la ventana

de obtener un peso menor en un volumen determinado.

El concreto liviano debe tener como f’c mínima de = 210kgf/cm2 al igual que

el concreto convencional utilizado en estructuras. Obteniendo de esta manera los

resultados requeridos según las condiciones o variables que se planteen dentro de

cada proyecto en particular.

Sin embargo a pesar de las muchas ventajas que ofrece el uso de este

material, el uso de este concreto liviano es más costoso al estar conformado por

elementos diferentes a los utilizados en un concreto convencional, lo cual hace la

materia prima de este más costosa, de difícil obtención y con la necesidad de una

mano de obra especializada en tratar este tipo de componentes y aplicarlo de la

manera apropiada para que sus características principales del comportamiento

esperado no sean afectadas.

2.2.1.5 Concreto Reciclado

Según la organización Biodegradable México, al hablar del ser humano no se

puede obviar el efecto que este tiene sobre el planeta tierra. Desde el punto de vista

de evolución en cuanto a la forma de aprovechar cada uno de los elementos a las

necesidades se tiene que siempre se han explotado los recursos de más fácil

obtención para conformar cada uno de los elementos que hoy en día forman parte

de la vida de cada uno. En cada una de las cosas que se pueden observar día a día

se tiene que este caso persiste, la utilización de recursos del planeta para la

facilidad de la vida humana.

El problema se presenta no en la utilización de recursos para la vida

cotidiana, sino en buscar esa “facilidad” y utilizar lo que siempre ha sido fácil

obtener. En los últimos años se han observado entonces las consecuencias de no

tener una mayor conciencia, utilizando esos recursos que se presentaban con tanta

27

facilidad, pues ya poco a poco se están agotando y la forma obtención de estos se

está viendo afectada por el abuso.

Lo que muchas personas dicen desde hace mucho tiempo, está siendo

tomado cuenta hoy en día por las evidencias que son difíciles de ocultar y esto ha

creado una “nueva conciencia” en muchos aunque no afecta en lo absoluto a

muchas otras personas.

Es por eso que se ha creado la cultura de lo que se conoce como reciclaje, lo

cual consiste en la Re-utilización de elementos que fueron usados en una ocasión y

al cumplir su tarea para lo que fue diseñada pues fueron desechados, teniendo

estos materiales muchas otras formas de aprovechamiento.

Este reciclaje ha entrado en juego en muchos factores de la vida cotidiana de

muchas personas, creando así una nueva forma de obtención de recursos y buscar

de esta manera “arreglar” o mejorar el daño que fue hecho por la mano del hombre

desde hace muchos años. Hoy más que nunca está trayendo sus consecuencias,

cambios climáticos, destrucción y sobre población que han presentado grandes

consecuencias negativas.

Esta nueva conciencia creada ha dado entonces con la evolución de nuevas

grandes empresas dedicadas específicamente a la obtención de estos nuevos

recursos que afecten de manera positiva todos los daños ya causados. Las

investigaciones de estas se extienden desde el uso de plásticos en bolsas que sean

bio-degradables, recicladas, envases, combustibles que no afecten el medio

ambiente y de esta manera los recursos por la contaminación que estos traen.

Este tipo de manejo de la información, puede ser considerado en muchos

casos como una gran evolución, la cual ha dado entonces con el mundo de la

construcción, que por la misma necesidad de tener un menor impacto ambiental han

optado por esta tendencia de reciclaje y por nuevos proyectos los cuales motivan un

estilo de vida más “sana” o saludable, dando el nuevo trabajo a los ingenieros

28

dedicados a esta labor a la utilización un nuevo material de construcción que afecte

de una manera no tan negativa el medio ambiente.

Es entonces que nuevos estudios surgieron, permitiendo que se utilicen

nuevos plásticos y polímeros en ciertos sectores dentro de una edificación que son

“amigables con el medio ambiente”. Sin embargo los elementos que conforman la

estructura principal de esa edificación no han tenido modificación alguna. Este factor

fue lo que se buscó cambiar al iniciar las nuevas investigaciones y obtener la

manera de utilizar elementos reciclados dentro de la construcción.

Al hablar de la estructura principal de una edificación se tiene que las que

presentan más posibilidades de modificación son las de concreto, que es

conformado por varios elementos. Este material permite la modificación de diversas

variables hasta obtener el comportamiento deseado. Dando como solución la

utilización de algún elemento de reciclaje en una de esas variables dentro de un

diseño de mezcla sin que se pierdan las propiedades características que se buscan.

El concreto permite entonces las variables de más fácil modificación para la

utilización de elementos reciclables sustituyendo los “agregados”, sin embargo la

evolución de este tipo de concreto se ha visto limitada por la falta de normativa que

se rija según algún tipo de parámetro para un debido resultado. Este tipo de

investigaciones son muy recientes y permiten la variación de muchos factores,

siendo este el caso específico del concreto. Las variables de más fácil modificación

son las de “agregados”, puesto a que el valor se conforma por el “fino” y el “grueso”,

y un concreto reciclado podría verse conformado por la modificación de uno o de

ambos, así como el tipo de material de reciclaje a utilizar como material de reciclaje.

El alcance a este tipo de concreto será limitado por el ingenio y el tipo de

material a usar así como las condiciones deseadas a obtener ya que dentro de

materiales reciclados a utilizar como agregados se encuentran desde elementos

derivados del petróleo, plásticos, etc. Hasta elementos re-utilizados dentro de la

misma construcción siendo de esta manera reciclados

29

2.2.2 Agregados

Como formación de la estructura del planeta se tiene que está conformado

por diferentes capas tectónicas conocidas como tipos de suelo, estos a su vez se

conforma por material sólido, líquido o gaseoso dependiendo de las características

geográficas del mismo.

Una serie de áreas y ramas de estudio se han desarrollado con la finalidad

de indagar y apreciar de una manera más profunda el comportamiento del suelo.

Luego de una serie de investigaciones realizadas, se llegó a una clasificación

internacional en la cual dependiendo del volumen de cada partícula solida del suelo,

se obtendría diferentes utilidades.

Esta clasificación y separación de las partículas se da por el tamizado de una

muestra de suelo, para luego clasificar las partículas en material “granular” y

material “arcilloso”.

En el mundo de la ingeniería esta clasificación ha sido más que útil ya que

permite el uso de los recursos obtenidos del suelo como material propio en la

construcción, haciendo de esta manera un gran aprovechamiento de recursos

naturales. El uso de estos en el mundo de la ingeniería tiene un gran alcance; sea

para determinar el tipo de suelo sobre el cual se presentara una estructura y

determinar si resistirá los esfuerzos a los que será sometida, para determinar el tipo

de maquinaria será requerida para remover ese material, el tipo de fundaciones que

son necesarias utilizar según las condiciones que presente ese suelo, utilizar

material removido del suelo como material de relleno en aluna construcción, o lo

más fundamental y lo más comúnmente utilizado como lo es, utilizar partículas

sólidas del suelo como uno de los componentes primordiales en el concreto

convencional usado y presente en cada estructura, sea únicamente para las

fundaciones o para el cuerpo de la estructura en sí.

30

El uso de este material clasificado por ensayos que lo clasifican según su

tamaño, se presenta principalmente en el diseño de mezcla del concreto, en donde

se introduce una variable que a su vez de divide en dos tipos. La variable de

Agregados clasificada como agregado fino y agregado grueso maneja en gran parte

lo que sería el comportamiento, maleabilidad y en general el peso de un volumen

total del concreto, siendo este factor de agregados el que más influencia tiene sobre

el mismo.

La proporción dentro del diseño de mezcla y su variación dentro del

comportamiento del concreto viene dada a que se busca obtener una estructura

similar a lo que se conoce como una capa de suelo, en donde se presenta un

volumen de elementos sólidos y uno de vacíos conformado por el espacio que

existe entre cada partícula sólida que puede estar ocupado por aire o agua. Se

busca entonces conociendo estos elementos fundamentales una cohesión o

armonía entre diferentes tamaños de partículas para eliminar estos volúmenes de

aire o agua y sustituirlos por un factor que ofrezca rigidez y maleabilidad.

Es entonces donde entre en juego el papel del agregado fino también

conocido como “arena lavada” la cual fue sometida a ensayos granulométricos,

permitiendo estar conformada en su gran parte por partículas de un tamaño similar

capaces de estar entre un tamiz de un tamaño determinado, buscando de esta

manera minimizar los espacios libres que quedan entre las partículas del material

solido conocido como agregado grueso, obteniendo de esta manera una armonía

que permita la mayor compactación posible y preste las características principales

del concreto.

Según Porrero (2004) el Agregado Grueso al cual se le acredita gran parte

de la dureza y maleabilidad del concreto debido a su peso y grandes tamaños de

partículas, es sometido a la misma clasificación que el agregado fino. El agregado

grueso conocido también como “piedra picada” o “canto rodado” es necesario

someterlo a este tipo de clasificaciones puesto a que la diversidad entre el tamaño

31

de partículas presenta un nuevo problema en cuanto al vaciado de concreto en

donde se vaya a realizar así como el peso de las mismas partículas de piedra ya

que de ser de gran tamaño el peso por gravedad no permitiría que la mezcla de

concreto tenga una distribución uniforme a la hora. Fue por esto requerido la

clasificación granulométrica de estos elementos sólidos consolidados entonces

entre el tamiz del tamaño seleccionado, para obtener un tamaño de partículas que

se adapte al balance requerido y necesario dentro de la mezcla.

Juntos estos dos (2) componentes son esenciales dentro del diseño de

mezcla del concreto. Hoy en día se ha buscado la manera de usar sustitutos en el

factor agregados dentro del diseño de mezcla por diversas razones; por conciencia

ambiental de no malgastar recursos naturales. Con la finalidad de reciclaje de

material, para buscar un resultado diferente al comportamiento del concreto en

cuanto al peso total de la estructura, etc.

Todos estos valores han entrado en consideración a la hora de buscar o usar

algún sustituto a los agregados normalmente usados. Sin embargo a pesar de

buscar sustitos, siempre se pretende replicar el comportamiento obtenido de los

diseño de mezcla convencionales en donde esa armonía permite la perfecta

cohesión entre todos los elementos permitiendo que el concreto tenga las ventajas

que hoy en día se conocen.

Al ser los agregados uno de los elementos de mayor importancia dentro del

diseño de mezcla de concreto, y sobre el comportamiento que este tendrá tanto en

su estado fresco como endurecido, se han presentado las normas venezolanas

COVENIN 277:2000. Agregados del concreto y sus requisitos. Las cuales

determinan las propiedades específicas que estas necesitan presentar dependiendo

de su naturaleza y procedencia, así como para el comportamiento que se espere

que cumpla. La determinación de unos buenos agregados, disminuirá el rango de

error que se pueda tener en el diseño de la mezcla obteniendo el comportamiento

esperado.

32

Figura # 6. Imagen que demuestra los espacios vacios en los agregados.

(Fuente: http://www.astm.org/SNEWS/SPANISH/Q406/q406octconcrete.html el 28 de Noviembre de

2011)

Figura # 7.Imagen que demuestra la diferencia de tamaño de los agregados.

(Fuente: http://ferreteria333.blogspot.com/2010/04/agregados.html el 01 de Diciembre de 2011.)

http://www.astm.org/SNEWS/SPANISH/Q406/q406octconcrete.html

http://ferreteria333.blogspot.com/2010/04/agregados.html

33

2.2.3 Agregado Grueso Liviano

Dentro de la mayoría las construcciones realizadas hoy en día, se observa

que se busca siempre el desarrollo y la implementación de nuevas teorías, que

permitan mejorar algún aspecto relevante dentro de esta. Es esta tendencia la que

da paso a la evolución dentro del mundo de la construcción, permitiendo la

aplicación de nuevos conceptos que se puedan presentar.

Si bien se tiene que dentro de las estructuras las proporciones totales aparte

de ser dictadas por el diseño de la edificación, también vienen dadas por factores

que luego de años de investigación surgieron. Uno de estos y quizás uno de los más

importantes el cual siempre ha afectado la estructura de cualquier edificación ha

sido el factor de su peso.

La totalidad de cargas de una estructura viene dado por la suma de todos los

factores que la conforman, como lo son el mismo peso de la estructura así como el

uso que tenga y los factores de seguridad necesarios.

Sabiendo esto, se desarrollaron nuevas tecnologías y métodos de

construcción apuntando siempre con un objetivo en común, el cual consistía en

disminuir el peso de la estructura, siendo este un elemento que se relacionaría

directamente al costo de la estructura, pues las dimensiones de la misma se verían

proporcionalmente disminuidas por consecuencia de que no soportarían las mismas

cargas antes planteadas con el concreto convencional.

El desarrollo de estas nuevas tecnologías llego a lo que hoy en día se

conoce como concreto liviano, a este concreto se le asigna este término ya que en

comparación al concreto convencional, se obtiene que por un mismo volumen existe

una diferencia del 30% en cuanto al peso; manteniendo las propiedades buscadas

del mismo concreto.

34

Esta disminución tan considerable del peso del concreto en un volumen

determinado viene dada por los 4 elementos fundamentales los cuales prestan en

conjuntos sus características particulares.

Se buscó de esta manera alterar alguno de estos factores para así alterar el

resultado final de peso. A la hora de buscar los elementos a alterar para obtener una

mejora en cuanto al peso de la estructura, no hizo falta hacer muchas

investigaciones ya que se sabe que el factor de los agregados dentro de un diseño

de mezcla conforman aproximadamente el 80% del peso total de un volumen de

concreto, por lo que se indicó que para poder obtener un cambio considerable en

este factor, esta era la variable que se tendría que modificar.

Los agregados dentro de un diseño de mezcla de concreto están

conformados por el agregado grueso y el agregado fino. Por lo que se buscó

sustitutos de alguno de estos valores para así poder obtener un resultado final

diferente al concreto convencional.

Esto dio con lo que hoy se conoce como agregado grueso liviano, este como

su nombre lo dice, permite utilizarse como sustituto al agregado grueso

convencional usado (piedra picada), sin comprometer el comportamiento total del

concreto una vez fraguado.

Según la norma venezolana COVENIN 1753-2006. El agregado grueso

liviano necesario para una mezcla de concreto puede variar dependiendo de las

necesidades del diseño de mezcla. Esto por ser un área todavía en desarrollo y

surgen constantemente nuevas opciones de agregado liviano.

:

2.2.4 Agregado Grueso Reciclado

Según la organización Biodegradable México, debido a la nueva conciencia

creada a nivel mundial por el mejor aprovechamientos de los recursos naturales

35

como consecuencia al largo abuso a los que se han visto sometidos por parte

humana en el sentido de buscar siempre los materiales de mayor y más fácil

alcance para de esta manera buscar la reducción en costo sin tomar en cuenta la

repercusión que esto tendría en el planeta.

Esta conciencia ha creado una cantidad de avances y movimientos los

cuales se inclinan a la re-utilización de ciertos elementos para realizar otras

actividades, sin abusar de esta manera de los recursos naturales. Buscando

contrarrestar los efectos ya causados por el continuo uso de estos a lo largo de las

últimas décadas que se ha visto justificado por las nuevas necesidades de la

población, las cuales se incrementan a paso acelerado.

Dando así con el movimiento de reciclaje e implementación de elementos

que clasifiquen alguna actividad como “amigable” con la ecología o no. Este

reciclaje viene dado por la misma reutilización de ciertos materiales que ya han

cumplido su vida útil de alguna forma pero de ser tratados por las maneras

adecuada podrían prestar sus condiciones primarias en el uso de otros elementos.

La extensión de este movimiento desde el punto de vista internacional ha

sido considerable, tanto así que ha llegado a los elementos cotidianos de la vida,

incluyendo a las construcciones. Gracias a este movimiento la creación de nuevas y

mejores construcciones que sean “Eco-Friendly” o “amigables con la ecología” se

extiende desde el tipo de recursos que se utilicen en una edificación, los bombillos a

usar que requieran menor energía, plantas de tratamiento, mejor circulación de aire,

eliminando así el uso de elementos externos como aires acondicionados que

adecuen la temperatura; hasta los mismo elementos primarios de la construcción.

Al hablar de los elementos primarios de la construcción se tiene que en el

caso de la mayoría de estas siempre se encuentra presente el concreto. Siendo este

capaz de prestar ciertas capacidades que pocos materiales pueden ofrecer, entre

estas cabe destacar que se encuentra la de ser conformado por un conjunto de

elementos a los que se le atribuye a la mayoría de sus características y ventajas del

mismo.

36

Esto dio con estudio y desarrollo de tecnologías que determinaron la

capacidad de utilización de elementos re-utilizables o reciclados dentro de los

componentes principales del concreto. Manteniendo las ventajas del mismo,

obteniendo así un aprovechamiento de los recursos naturales que se han visto

afectados dentro de una edificación.

El uso de estos materiales dio a conocer a lo que se conoce como concreto

reciclado el cual se conforma al cambiar uno de sus componentes principales por

uno re-utilizado. Siendo estos elementos normalmente los agregados del concreto.

Se tiene entonces que el factor de agregados puede ser modificado para que

se pueda clasificar a un concreto como reciclado, siempre y cuando el agregado

preste las mismas características en conjuntos con el resto de los elementos para

conformar las ventajas siempre buscadas por parte del concreto.

Este tipo de agregado reciclado se puede sub-dividir en 2, los agregados

finos y los gruesos. A la hora de buscar un material re-utilizable se tiene que es de

mayor facilidad conseguir o reciclar elementos de mayor tamaño, teniendo que

someter a estos por una menor cantidad de procesos que permitan utilizarlos,

convirtiéndose esto en un ahorro de costo.

Por esta razón se tiene que para formar un concreto Reciclado es más viable

utilizar o variar el elemento de agregado grueso. Esta variación y el tipo de

características principales que este debe presentar no han sido puntualizados o

limitados a un solo tipo de material reciclable a utilizar. Las alternativas de

agregado grueso reciclable son demasiado extensas, puesto que el reciclaje en la

construcción se maneja en forma conceptual, determinando de esta manera que

siempre y cuando los componentes sean capaces de cumplir los requerimientos

principales necesarios para mantener el comportamiento del mismo, podrá ser

utilizado.

Este tipo de comportamiento del concreto con cualquier elemento modificado

incluso de forma reciclado, deberá someterse a los mismos ensayos que las

37

mezclas convencionales especificados en la Norma venezolana COVENIN 1753-

2006 Proyecto y construcción de obras en concreto estructural, para determinar que

este cumpla con todos los parámetros requeridos y pueda ser utilizado sin mayor

inconveniente.

2.2.5 Cemento

Se tiene dentro de los elementos principales del concreto el cemento puesto

que este aporta la maleabilidad y cohesión de todos estos factores dentro de la

mezcla siendo este el conglomerante de todos estos elementos.

Entre los cementos tenemos varios tipos, los cuales prestan toda esta misma

función de conglomerante, pero con composiciones químicas diferentes, las cuales

permiten variaciones dentro del comportamiento del mismo. Las características o

propiedades principales del tipo de cemento a usar dentro de un diseño de mezcla

serán determinadas dependiendo del uso que se le pretenda dar a ese concreto, ya

que este puede aportar propiedades químicas que alteran diversos factores o

reacciones químicas dentro de la mezcla como lo son el retraso del proceso de

fraguado o la aceleración del mismo, así como el comportamiento diferente

necesario de un concreto a cercanías del mar.

La Norma venezolana COVENIN 28:1993. Cemento Portland,

Especificaciones. Determina las características con las que de cumplir el cemento

que se utiliza para las mezclas de concreto

2.2.6 Diseño de Mezcla

Según Porrero (2004). Desde los principios de la vida humana se ha visto la

necesidad de la repetición, de algún acontecimiento o de algún hecho para obtener

los mismos resultados en algún tipo de acción, lo cual implicaba jugar con ciertos

38

factores, variables o pasos y procedimientos a seguir que definirían el resultado final

de alguna acción a realizar

A esta necesidad de repetir los mismos resultados de algún procedimiento se

le acredito la necesidad de puntualizar cada una de esas variables que hacía que

ese resultado fuera el mismo obtenido en ocasiones. Dependiendo del caso estas

variables se denominaron como pasos a seguir o el procedimiento a llevar a cabo

para obtener un resultado ya conocido.

A lo largo del tiempo este caso se ha aplicado prácticamente para todos

objetivos en la vida, en donde se tiene que para llegar a un resultado conocido hay

que realizar ciertas actividades, desde la cocina, hasta la construcción.

Lo que las personas conocerían cotidianamente como una receta para

preparar algún plato, pues en el mundo de la ingeniería específicamente en el

mundo de la construcción se puede aplicar la misma analogía para diferentes

etapas dentro de una construcción. Desde el vaciado y encofrado de una columna,

hasta en el diseño de mezcla que se deberá aplicar para obtener el concreto

requerido por el proyecto de una construcción.

En el caso de las mayorías de las construcciones alrededor del mundo la

presencia de concreto siempre es necesaria, independientemente de si la estructura

es de acero o de madera, siempre se requiere que el concreto forme parte de esta,

siendo la mayoría de las fundaciones de estas estructuras elaboradas con concreto,

el cual es capaz de resistir grandes esfuerzos de la carga completa de la estructura

para trasmitirla hacia el suelo.

Los requerimientos del proyecto dictaran siempre las características

principales a seguir en una construcción. La prioridad en cuanto a, cuál de todas las

características principales, prestar más atención, será dada directamente por la

funcionalidad y objetivo de la estructura, para que se va a utilizar, saber si el diseño

permite algún tipo de modificaciones, si la estructura será de alto transito humano o

simplemente una obra arquitectónica emblemática de arte.

39

Todos y cada uno de estos factores jugaran un valor particular en el proyecto

final para llevar a cabo una construcción. Entre estos factores se toma en cuenta

uno de las más importantes, que determina la carga viva y permanente de la

estructura la cual determinara la carga total a la que será sometida la fundación. Al

saber esta carga se tiene que se presenta un requerimiento en cuanto a la calidad

de concreto y las cargas que debe ser capaz de soportar, es decir, lo que también

se conoce como f’c (resistencia a esfuerzos de compresión del concreto) expresado

en valores de kgf/cm2.

Al tener un valor conocido de los esfuerzos a los que va a ser sometido el

concreto pues dependiendo de las condiciones geográficas y climáticas se tiene que

el tipo de concreto a utilizar tiene que cumplir con ciertas cualidades específicas.

Estas cualidades específicas se podrán cumplir alterando ciertos valores que

conforman el concreto. El concreto está conformado principalmente de: Agua,

Cemento y Agregados. Dentro del factor “Agregados” se tiene una subdivisión

necesaria entre Agregado Fino y Agregado Grueso. Adicionalmente a estos

elementos, el concreto puede poseer aditivos que permitan resistir ciertas

condiciones a las cuales será sometida la estructura en su uso.

El concreto en construcciones y estructuras de importancia se reconoce

también por tener un porcentaje de acero dentro de este, pero cabe en cuenta

mencionar que el porcentaje de acero a utilizar dentro del concreto es meramente

colocado para resistir esfuerzos a tracción que se puedan presentar por ciertas

deformaciones en la estructura. Sea por incidencia de peso propio o movimientos

axiales provocados por sismos, no se toma en cuenta como uno de los

componentes principales dentro de la elaboración de este, por no ser necesario para

poder tener el concreto como tal. El porcentaje de acero en este, será dictado para

cumplir con las normativas en cuanto a la resistencia de estas deformaciones se

refiere.

Se tiene entonces que de esta manera estos 4 elementos: agua, cemento,

Agregado Fino y Agregado Grueso, serán los elementos que me conformaran el

40

diseño de mezcla o “conjunto de elementos” que se debe llevar a cabo para que el

concreto obtenga ciertas propiedades que se requieran dependiendo de su uso.

Se habla de un diseño de mezcla, porque se necesitan los 4 componentes

principales que lo conforman. Buscando variar las proporciones entre estos para

obtener diversos resultados en cuando a su resistencia a esfuerzos de compresión,

asentamiento, maleabilidad, etc. La variación en cuanto a las proporciones que

entran en juego en un diseño de mezcla se pueden dividir en dos.

La primera parte conocida como “α” o (relación Agua : Cemento) que

determina la proporción así como su nombre lo dice de agua por cada dosis de

cemento y la segunda parte conocida como, “β” o relación de Agregados, la cual

determina la proporción de agregado fino a utilizar por cada porción de agregado

grueso.

Juntas, el manejo de estas 2 proporciones podrá dar las propiedades

características necesarias a manejar en el concreto para llevar a cabo un proyecto,

claro está que cada diseño de mezcla a pesar de ser probado y manejado con la

mayor exactitud posible, pues siempre servirá como un dato referencial, obteniendo

entonces resultados reales mediante su corroboración al realizar ensayos tanto en

su estado fresco como endurecido, principalmente clasificados como destructivos y

no destructivos de probetas cilíndricas de ensayo de concreto, esto se debe a que

los materiales o la mano de obra y proceso de fabricación del concreto forman un

conjunto de variables que puede afectar en diversas maneras, variando de esta

manera los el comportamiento general esperado.

Según la Norma venezolana COVENIN 1753-2006 Proyecto y construcción

de obras en concreto estructural, cualquier diseño de mezcla a realizar de forma

inversa, es decir sabiendo ya unos resultados requeridos, debe ser realizada bajo

los parámetros estipulados en el Manual del Concreto Estructural, Joaquín Porrero

(2004).

41

Figura # 8. Imagen de piedra picada

(Fuente: http://iaminasbolivar.blogspot.com/ consultado el 1 de diciembre de 2011)

Figura #9. Imagen de arena lavada

(Fuente: http://www.perezplumed.com/aridos.html consultado el 2 de Diciembre de 2011)

http://iaminasbolivar.blogspot.com/

http://www.perezplumed.com/aridos.html

42

Figura # 10. Imagen de la presentación común para el cemento y su

comercialización en sacos de 42.5kg.

(Fuente: http://llanerodigital.net/news/show/2011-07-13 consultado el 15 de Noviembre de 2011)

2.2.7 Ensayos de Concreto

Luego de transcurridos los años, el ser humano en su evolución ha

implementado cada vez más elementos que ayuden a preservar la vida y determinar

el comportamiento de los objetos que lo rodean en caso de una catástrofe. Esta

necesidad por estudiar ciertos comportamientos de elementos en caso de

catástrofes, trajo como consecuencia que a cada elemento de la vida cotidiana se le

aplicasen ensayos de algún tipo. En los automóviles, edificaciones, vialidades, etc.

Si bien al hablar estrictamente desde el punto de vista de ingeniería, se sabe

que es complicado estudiar el comportamiento de alguna estructura en conjunto una

vez terminada, se propone entonces evaluar este al analizar todos y cada uno de

sus elementos que la conforman por separado. Estos ensayos no solo ayudan a

saber el tipo de comportamiento que tendrá una estructura a la hora de una

catástrofe, estos datos también plantean un considerable aporte en cuanto a los

http://llanerodigital.net/news/show/2011-07-13

43

valores a tomar en cuenta a la hora de plantear un diseño definitivo para algún

proyecto en particular.

Según Porrero (2004) al hablar de estudiar todos y cada uno de los

materiales que entran en cuenta a la hora de formar una estructura por completo, se

tiene que mundialmente uno de los materiales mayormente usados en todos los

aspectos de una estructura o por lo menos en un pequeño porcentaje, es el

concreto. Sea usado como factor fundamental de la estructura o no, siempre es

posible realizársele diferentes tipos de ensayos para poder determinar su

comportamiento general.

Al hablar de la posibilidad de realizar diferentes tipos de ensayos al concreto,

es necesario mencionar que los componentes que lo conforman, también deben ser

sometidos a procesos que permitan entonces su uso adecuado.

Cuando se tiene la posibilidad de aplicársele ensayos a un material en

particular, se plantea la necesidad de obtener ciertos valores críticos para

determinar su comportamiento. En el caso del concreto que siempre se le ha

acreditado las grandes ventajas: dureza, resistencia, durabilidad, entre otras. Por lo

que tendrá que ser sometido entonces a ensayos que demuestre y determinen que

estas características principales no se vean comprometidas y de ser así, demostrar

hasta qué grado y así poder obtener el debido diseño de mezcla a utilizar para

cumplir con las expectativas del proyecto.

Estos ensayos realizados al concreto comienzan desde el momento de

selección de los materiales para elaborar este, determinando así los agregados

finos y gruesos para usar en la mezcla, mediante la aplicación de pruebas

granulométricas que permitan tener el tamaño deseado y requerido para esta.

Luego de esta serie de ensayos granulométricos y obtenidos las relaciones

deseada a usar entre agua y cemento y la relación entre agregado fino y grueso se

tiene que al mezclar estos elementos se le pueden realizar ensayos a la mezcla sin

fraguar, que ayuden a determinar el asentamiento de la misma. La forma de hallar

este asentamiento es mediante un ensayo denominado “el ensayo del cono de

44

Abrams el cual consiste en vaciar una porción de la mezcla en un cono de

dimensiones previamente establecidas, y luego retirar el cono, dejando de esta

manera la mezcla sola. El cono se coloca a su lado y se mide la diferencia de

alturas entre el punto más alto de éste y la parte superior de la mezcla.

Luego entra en juego uno de los factores más característicos del concreto y

uno de los más críticos a estudiar, estos son el diseño y cálculo de dimensiones de

la estructura que se hacen en base a este valor de resistencia a fuerzas de

compresión conocida como f’c.

La forma de estudiar este valor se puede dividir en 2. Los ensayos

destructivos y no destructivos del concreto. La diferencia entre estos es la exactitud

que se puede tener en los resultados de ambos.

Los ensayos no destructivos del concreto se realizan mediante un elemento

o aparato normalmente conocido como esclerómetro, el cual permite que se

determinar un valor aproximado de valores de f’c. a pesar de que los resultados

pueden variar dependiendo del lugar en donde se aplique, capas de pintura,

persona que aplico el ensayo y manera de interpretar los resultados de las gráficas;

de hacerse bien, este presta la ventaja de verificar valores de resistencias de

estructuras que ya han sido elaboradas y presentaría un impedimento en cuanto a

realizar la extracción de un cilindro para poder aplicársele un ensayo destructivo de

compresión.

Los ensayos destructivos así como su nombre lo sugiere, pretende

determinar el valor f’c de resistencia a compresión mediante la destrucción de

cilindros de dimensiones conocidas de concreto en máquinas diseñadas para

aplicárseles fuerzas que lleven al cilindro a su límite y de esta manera fallar y

concluir con la destrucción de la muestra.

Actualmente en Venezuela el tipo de ensayos y la manera de realizarlos

dependiendo de las condiciones de trabajo están estipulados en la Norma

venezolana COVENIN 338-79. Y la Norma venezolana COVENIN 339-79.

45

Figura # 11. Imagen de ensayo del cono de Abrams.

(Fuente: http://www.ingeroca.com/calidad.htm el 10 de Noviembre de 2011)

Figura # 12. Imagen de preparación de probetas de ensayo de concreto

(Fuente: http://www.gubiz.com/Articulo-cono-de-

abrams,0twh0Jum0T9OpyS18ksf@@13M9BoNdnpVsV.aspx” el 13 de Noviembre de 2011)

http://www.ingeroca.com/calidad.htm

http://www.gubiz.com/Articulo-cono-de-abrams,0twh0Jum0T9OpyS18ksf@@13M9BoNdnpVsV.aspx

http://www.gubiz.com/Articulo-cono-de-abrams,0twh0Jum0T9OpyS18ksf@@13M9BoNdnpVsV.aspx

46

Figura # 13. Imagen de un ensayo no destructivo con un Esclerómetro.

(Fuente: http://www.directindustry.es/prod/proceq/esclerometros-de-hormigon-7242-52715.html” el 28

de Noviembre de 2011.)

2.2.8 Ensayos Granulométricos

En la búsqueda e investigación que se ha llevado por parte del ser humano

hacia la conformación y entendimiento del planeta tierra, se tiene que luego de años

de recopilación de datos se han obtenido resultados que han podido dar con los

factores primordiales que conforman a este. Entre estos factores se encuentran las

diferentes capas tectónicas que se clasifican o son popularmente conocidas como

capas de “suelo”.

Este “suelo” como así se le conoce, no siempre tiene las mismas

características, es decir, sus propiedades dependiendo de diversos factores o

variables pueden cambiar, desde su ubicación geográfica, incidencia climatológica e

inclusive la perturbación por parte humana en las adyacencias de un lugar

determinado puede afectar por completo el tipo y comportamiento que puede tener

un suelo.

http://www.directindustry.es/prod/proceq/esclerometros-de-hormigon-7242-52715.html

47

Esto se debe a que esa capa de suelo a pesar de conocérsele por ese

nombre, es la unión de ciertos factores que en conjunto conforman este, la

proporción que tengan cada uno de estos elementos clasificara el suelo para que

tenga diferentes tipos de comportamientos.

Según la asociación venezolana de concreto (AVECRETO) estos elementos

son los principales estudiados en el área de “mecánica de suelos” y afectan el día a

día de la vida humana, especialmente en la parte de ingeniería civil. Estos

elementos principales presentes en cualquier tipo de suelo se puede dividir en 2

partes principales; el factor sólido y el factor de relación de vacíos que puede estar

conformado por agua, aire o en algunos casos, ambos simultáneamente,

dependiendo de las características que presente el sitio. A parte de estas partículas

siempre pueden existir agentes externos como, raíces, basura, etc. pero no son

estos factores los cuales prestan sus características a un tipo de suelo.

Al tener estos factores, se busca la forma de clasificarlos de forma tal que se

pueda obtener un comportamiento dependiendo de la relación de cada uno de

estos. La parte sólida del suelo es la que mayor variación llega a tener, al estar

conformada por pedazos muy grandes de piedra maciza, hasta partículas

microscópicas clasificados como limos o arcillas.

Se vio entonces la necesidad de separar cada uno de estos para ver las

ventajas y utilización que se le pueda dar a cada uno de estos por separado así

como en conjunto. Esto a se debe a que al tener demasiadas partículas sólidas

juntas de gran tamaño se obtiene un comportamiento diferente por el aumento en el

volumen de vacíos presente, como consecuencia a las irregularidades en el material

sólido.

Para poder clasificar y separar los diferentes tipos de materiales sólidos

dentro de un suelo fue necesario entonces desarrollar una serie de ensayos

sumamente sencillos, los cuales consisten en separar por capas este, dependiendo

de sus características netamente volumétricas, independientemente de su peso.

48

Estos ensayos se llevan a cabo colocando una muestra de suelo alterado,

puesto a que se desea estudiar sus factores netamente sólidos, al horno por más de

24 horas a una temperatura que permita asegurar que el contenido de humedad sea

prácticamente 0 y que de esta manera las partículas solidad más pequeñas no se

unan por esa cohesión que permite la humedad entre volúmenes de tamaño

considerablemente pequeño. Luego de hecho esto se pasa a colocar los elementos

que separaran los diferentes tipos de tamaños del componente solido del suelo,

estos se colocaran según el requerimiento del estudio a realizar; estos elementos

denominados “tamices”, que se colocaran uno encima de otro formando una especie

de torre. A esta se le coloca en la parte superior la muestra de suelo alterada y

previamente secada. Luego esta muestra dentro de esta torre de tamices entra en

una serie de movimientos los cuales permiten distribuir dentro de cada uno de los

recipientes el material correspondiente a cada uno de estos según el volumen que

este tenga.

Luego de terminado el ensayo y se separan cada uno de los tamices en

donde se podrá observar de esta manera el porcentaje que existía dentro de esa

muestra de suelo de los diferentes tipos de componentes de tipo sólido, sea material

Granular, Arcilloso o Limoso.

La clasificación de cada uno de estos tipos de componentes sólidos vino

dada luego de varios años de estudio y fue unificada por el tamaño de partículas

que pasan por los diferentes tamaños de tamices trabajados bajo estrictamente la

misma nomenclatura y regímenes de proporción internacionalmente.

El uso y alcance de la clasificación del tipo de partículas sólidas dentro de un

suelo se extiende más allá de saber las características principales del mismo y su

comportamiento en general. En la construcción constantemente se utilizan recursos

naturales como materia prima para la elaboración de diferentes estructuras, relleno

para fundaciones, etc.

49

Una de las áreas que más aplica los ensayos granulométricos dentro de la

ingeniería civil es la de materiales y ensayos en donde, se encuentra la necesidad

de utilizar el factor de agregados para un diseño de mezcla de concreto.

El factor de agregados dentro de un diseño de mezcla se clasifica en 2

partes, la de agregados finos y la de gruesos, que son conformados comúnmente

por elementos que se encuentran dentro del suelo. La diferencia entre estos 2

elementos sólidos es únicamente la granulometría a la que fue sometido cada uno y

las características volumétricas dentro de cada uno, siendo estos 2 elementos los

más usados: agregado fino (arena lavada) y agregado Grueso (piedra picada).

Sin la debida clasificación y sin los debidos ensayos granulométricos

realizados no se podrá obtener un diseño de mezcla coherente o confiable puesto a

que las relaciones se verán afectadas por la mala clasificación de la misma.

La Norma venezolana COVENIN 277:2000. Agregados del concreto y sus

requisitos. Especifica los requisitos de los agregados que se deben utilizar para el

concreto en Venezuela así como la granulometría que deben presentar.

Figura # 14.Imagen de ensayo granulométrico.

(Fuente: http://www2.ing.puc.cl/~ingeot/ice1603/lab3/lab3.htm” consultada el día 29 de Noviembre de

2011)

http://www2.ing.puc.cl/~ingeot/ice1603/lab3/lab3.htm

50

Figura # 15. Imagen de ensayo granulométrico.

(Fuente:“http://www.ecoverde.cl/Granulometria.htm” consultada el 1 de diciembre de 2011)

2.2.9 Ensayos Destructivos a Compresión

El concreto a lo largo de la historia se ha utilizado por sus características en

cuanto a durabilidad y resistencia. A medida que el ser humano fue evolucionando,

también lo hicieron sus habilidades y métodos de construcción, pero la presencia del

concreto siempre se mantuvo aunque su forma de aplicación y diferentes diseños de

mezcla fueron implementados con ciertas variantes debido a experiencias

empíricas.

Según Porrero (2004). Estas experiencias llevaron a la evolución que

determino luego de varias pruebas realizadas de forma empírica, ciertos diseños de

mezcla a seguir para obtener ciertas resultados deseados, sin embargo siempre se

tomaba un gran riesgo, por el simple hecho de que no se podía comprobar si

ciertamente estas características que se decían que presentaba por los diseños de

mezcla implementados eran ciertos o errados.

http://www.ecoverde.cl/Granulometria.htm

51

Entre las características principales del concreto y las razones principales

por la que hoy en día es uno de los materiales mayormente utilizados en el mundo

de la construcción, es su resistencia a esfuerzos de compresión y la posibilidad de

manipular este factor mediante la modificación de proporciones en ciertos valores

del diseño de mezcla.

Si está claro que una de las ventajas principales del concreto es la

resistencia a esfuerzos de compresión, y que este valor puede ser modificado

dependiendo de las proporciones de los elementos dentro del diseño de mezcla,

surge la necesidad entonces de verificar que esto de hecho sea así y de esta

manera aportar resultados verdaderos que proporcionen con mayor exactitud,

seguridad sobre el material a utilizar.

Como forma de verificación de estas propiedades del concreto se crearon

una serie de ensayos que permitiesen comprobar las características del mismo,

entre estos, unos que permitieran la verificación de sus resistencia a esfuerzos de

compresión también conocido como el f’c del concreto el cual se presenta en

unidades de fuerza específicamente en Venezuela unidades de kgf/cm2.

Para verificar la resistencia a compresión del concreto existen diversos

métodos entres los cuales podemos dividirlos en 2 principales, los ensayos No

destructivos y los ensayos destructivas del concreto. Los cuales como su nombre lo

expresa consiste en la destrucción o no de una muestra de concreto para

determinar estas características.

Si bien los ensayos no destructivos de concreto tiene sus ventajas en cuanto

a dejar la estructura in-alterada se tiene que son básicamente utilizados para

estructuras que ya existen y se tiene una duda en cuanto a sus resistencia del

concreto por lo que no es recomendable realizar la remoción de una porción de la

estructura para realizarle ensayos destructivos pues se procede a aplicársele

ensayos no destructivos que darán un valor bastante aproximado en cuanto a la

resistencia del mismo.

52

Sin embargo en caso de construcciones tanto antiguas como nuevas a

realizar es posible realizar ensayos destructivos los cuales permitan la obtención de

datos más precisos tangibles en cuanto a su resistencia. Estos ensayos destructivos

son los que llevan una muestra del concreto utilizado por el diseño de mezcla

establecido a sus límites para obtener que resistencia real que esta presenta.

La forma de realizar estos ensayos puede varias, entre estas se encuentra

que en el caso de construcciones ya existentes se procede a retirar un cilindro de

concreto de dimensiones previamente establecidas, desde un lugar que no afecte

de sobre manera al comportamiento de la estructura y de esta manera

comprometiendo la integridad de la misma.

En el caso de construcciones nuevas a realizar se tiene que al momento de

vaciar el concreto en una construcción o simplemente para probar un nuevo diseño

de mezcla, se coloca esta muestra en unas probetas cilíndricas de dimensiones

conocidas que permitan obtener cilindros de concreto de prueba.

Una vez obtenidos estos cilindros de concreto de la manera que se requiera

se tiene que, debido a las dimensiones especificas a las que se realizaron dichos

cilindros, es posible aplicárseles esfuerzos y determinar dependiendo del volumen

obtenido y la fuerza necesaria aplicada para hacer fallar el concreto, la resistencia a

compresión del concreto o f’c en datos como kgf/cm2.

La forma de aplicarse una fuerza conocida a estos cilindros es mediante la

utilización de una “maquina Universal” la cual permite realizar ensayos tanto a

compresión como a tracción de muestras, sean cilindros de concreto o cabillas de

acero. El objetivo de esta es aplicarle fuerzas de forma continua y aumentando

gradualmente hasta obtener una falla y en ese momento, registrar cual fue el

esfuerzo máximo aplicado.

Dependiendo del tipo de máquina y los datos que se deseen obtener se tiene

que dependiendo del volumen estudiado y los valores de fuerza aplicados

obtenidos, se tiene entonces de esta manera una resistencia a compresión del

concreto mediante unos ensayos destructivos.

53

Cabe mencionar que el tiempo o edad para llevar a cabo estos ensayos

influye de gran manera sobre los resultados obtenidos, siendo esta edad uno de los

factores de mayor importancia en la curva de crecimiento en la resistencia.

En Venezuela el tipo de ensayos y la forma de realizarlos, viene dado por las

condiciones de trabajo del mismo y se especifican en la Norma venezolana

COVENIN 338-79. Elaboración del curado y ensayo a compresión de probetas

cilíndricas de concreto

Figura # 16. Imagen de la maquina universal utilizada para realizar ensayos

destructivos a compresión.

(Fuente: http://www.directindustry.es/prod/time-shijin-group/maquinas-hidraulicas-universales-de-

prueba-de-materiales-37441-252789.html consultado el 22 de Noviembre de 2011)

http://www.directindustry.es/prod/time-shijin-group/maquinas-hidraulicas-universales-de-prueba-de-materiales-37441-252789.html

http://www.directindustry.es/prod/time-shijin-group/maquinas-hidraulicas-universales-de-prueba-de-materiales-37441-252789.html

54

2.3 Cuadro de Operacionalización de Variables

Al realizar cualquier tipo de investigación, siempre se presentan ciertos

objetivos específicos que abordan de forma directa las principales interrogantes de

la investigación llevada a cabo.

Para la debida obtención de los resultados requeridos, se tiene que se debe

analizar cada objetivo por separado, así como clasificar dentro de cada objetivo las

variables que cada uno presenta.

Objetivo Especifico Variable Dimensión Indicador Medición Técnicas de Recolección de Datos

Diseñar una mezcla patrón para una resistencia a

compresión f'c=210kgf/cm2 con los agregados

normalmente utilizados.

Mezcla Patrón

Agua Proporción en Peso Norma COVENIN

1753-2006

Manual de concreto Estructural, Joaquín

Porrero (2004)

Norma COVENIN 338-79

Observación Directa. Cemento Proporción en Peso

Agregados

Proporción en Peso Arena

Proporción en Peso Piedra

Diseñar una mezcla basada en el método tradicional de cálculo usando material residual de bloques de arcilla como agregado grueso para una resistencia a compresión de f'c=210kgf/cm2

Mezcla usando material residual de bloques de

arcilla

Agua peso Norma COVENIN 1753-2006


Porrero (2004)

Norma COVENIN

338-79

Observación Directa. Cemento peso

Agregados

peso arena

peso material residual

Evaluar la influencia de peso entre las mezcla planteadas con el material residual de

bloques de arcilla sobre una unidad de volumen (1m3) de

concreto

Peso comparado Mezcla patrón vs

mezcla con agregado experimental

Probetas elaboradas Pesaje Observación Directa.

Verificar si se puede llegar a una resistencia a compresión

mayor f'c= 210 kgf/cm2, usando diversos diseños de

mezcla que varíen sus características hasta llegar a

una f'c de diseño final de 310kgf/cm2

Resistencia a compresión de los nuevos diseños de mezcla planteados

Agua Proporción en peso Norma COVENIN

1753-2006


Porrero (2004)

Norma COVENIN

338-79

Observación Directa. Cemento Proporción en peso

Agregados

Proporción en peso arena

Proporción en peso material residual

56

2.4 Terminología Básica

Aditivo. Material diferente del cemento, agregados o agua que se incorpora

en pequeñas cantidades al concreto antes o durante su mezcla, para

modificar algunas de sus propiedades; "additive".

Fuente: “Norma Venezolana COVENIN 2004-1998 TERMINOLOGÍA DE

LAS NORMAS COVENIN-MINDUR DE EDIFICACIONES”

Acciones permanentes. Acciones que actúan continuamente sobre la

edificación y cuya magnitud puede considerarse invariable en el tiempo,

como las cargas debidas al peso propio de los componentes estructurales y

no estructurales: pavimentos, rellenos, paredes, tabiques, frisos,

instalaciones fijas, etc. Igualmente, los empujes estáticos de líquidos y

tierras que tengan un carácter permanente, las deformaciones y los

desplazamientos impuestos por el efecto de pretensión, los debidos a

movimientos diferenciales permanentes de los apoyos, las acciones

reológicas y de temperatura permanentes, etc.; "dead loads".



Acciones variables. Acciones que actúan sobre la edificación con una

magnitud variable en el tiempo y que se deben a su ocupación y uso

habitual, como las cargas de personas, objetos, vehículos, ascensores,

maquinarias, grúas móviles, sus efectos de impacto, así como las acciones

variables de temperatura y reológicas, y los

empujes de líquidos y tierras que tengan un carácter variable; "live loads".



Agregado. Material granular inerte el cual se mezcla con cemento

hidráulico y agua para producir concreto; "aggregate"

57



Agregado liviano. Agregado con un peso seco suelto de 1100 kgf/m3, o

menor; "lightweight aggregate".



Carga variable. Carga debida a la ocupación o uso habitual de la

estructura, incluyendo los tabiques removibles y las grúas móviles



Concreto. Mezcla homogénea de cemento Portland o cualquier otro

cemento hidráulico, agregados finos y gruesos y agua, con o sin aditivos



Concreto estructural. Concreto armado que cumple con los requisitos de

calidad del Capítulo 4 de las Normas COVENIN-MINDUR 1753 "Estructuras

de Concreto Armado para Edificaciones. Análisis y Diseño"



Concreto estructural liviano. Concreto que contiene agregado liviano

cuyo peso unitario secado al aire determinado según lo especificado en la

Norma COVENIN 1975 "Método de Ensayo para determinar el Peso Unitario

de Concreto Estructural Liviano", no exceda de 1800 kgf/m3. En las Normas

de Concreto, un concreto liviano sin arena natural se denomina "concreto

totalmente liviano" y un concreto liviano cuyos agregados finos sean arenas

de peso normal se denomina "concreto liviano con arena"; "structural

lightweight concrete".

58



Curado del concreto. Procedimiento que asegura la temperatura y

humedad necesarias para que se cumplan los procesos de fraguado y

endurecimiento en condiciones óptimas. Véase la Norma COVENIN 338

"Método para la Elaboración, Curado y Ensayo de Probetas Cilíndricas de

Concreto"; "curing".



Diseño. En un miembro estructural, conocidas sus solicitaciones, la

determinación racional y económica de sus dimensiones, así como la

distribución y detallado adecuados de todos sus materiales y componentes,

satisfaciendo a cabalidad las normas; "design".



Encofrado. Estructura temporal o molde para dar forma y soportar el

concreto mientras se endurece y alcanza la suficiente resistencia como para

autosoportar las cargas de construcción; "formwork"



Esfuerzo. Úsese preferentemente "tensión”; "stress". -------- Fuerza por

unidad de área; "stress".



Falla en compresión. En la flexo compresión del concreto armado, falla

frágil caracterizada porque el concreto comprimido se tritura antes que el

refuerzo ceda en tracción; "compression failure".

59



Vida útil. Duración económica probable de una edificación



CAPITULO III

Marco Metodológico

61

3.1 Diseño de Investigación.

Según Fidias Arias (1999). El diseño de la investigación se refiere a todos

los pasos o etapas a realizar necesarios para cumplir con los objetivos y el problema

planteando dentro de cada investigación en particular, la clasificación de este diseño

es obtenido por el tipo de etapas o procedimientos a seguir, así como sus

fundamentos teóricos.

Se puede clasificar el presente entonces con un diseño de investigación de

tipo “Experimental”. Esto a pesar de que la investigación en cuanto a las bases

teóricas de la misma están basados o apoyados en investigaciones anteriores, de

esta forma realizando los debidos diseños de mezcla preliminares, se tiene que el

resultado de estos aportan y verificación de las características de cada uno de

estos, viene como resultado de los estudios realizados luego de la experimentación

de cada una de estas.

3.2 Población y Muestra

Se sabe que se conoce como población a un conjunto de personas u objetos

que posean características similares entre sí.

Es por esta razón que se determina que la población de la siguiente

investigación corresponde a las 55 probetas cilíndricas de concreto elaboradas para

los ensayos destructivos a compresión.

Como muestra se consideraran las 13 mezclas que fueron necesarias

elaborar para obtener estas probetas de ensayo, ya que cada una de estas posee

características diferentes.

La ejecución de ensayos destructivos a compresión de estos cilindros se

realizaron según lo estipulado en la Norma COVENIN 1753-2006

62

3.3 Técnicas e Instrumentos de recolección de Datos

En vista de que el problema planteado amerita el análisis de resultados de

un diseño de mezcla planteado, con las variables correspondientes, se tiene que

para evaluar estas variables es necesario aplicar una serie de ensayos.

Demostrando los resultados pertinentes que permitan concluir con el análisis

deseado.

La técnica de obtención de resultados será la observación directa según

Fidias Arias (1999), y la recolección de estos datos deberá llevarse a cabo mediante

un instrumento que permita clasificar de manera ordenada cada uno de estos,

facilitando de esta manera su análisis.

Los instrumentos necesarios para la recolección de los datos necesarios en

toda la investigación fueron las siguientes planillas:

Planilla de recolección de datos Generales

MUESTRA

RESISTENCIA PARA LOS CALCULOS (kgf/cm2)

PESO DE AGUA (kg)

PESO DE CEMENTO (kg)

PESO DE AGREGADO FINO

(kg)

PESO DE AGREGADO

GRUESO (kg) EDAD

DE ENSAYO

(dias)

RESISTENCIA OBTENIDA (kgf/cm2)

PESO (kg)

0,0052 M3 (1CILINRO)

1 M3 0,0052 M3 (1CILINRO)

1 M3 0,0052 M3 (1CILINRO)

1 M3 0,0052 M3 (1CILINRO)

1 M3 0,0052 M3 (1CILINRO)

1 M3

Planilla de recolección de datos de asentamiento

MEZCLA RESISTENCIA DE DISEÑO ASENTAMIENTO DE DISEÑO ASENTAMIENTO OBTENIDO ALFA (α) BETA (β)

63

3.4 Técnicas de Procesamiento y Análisis de Datos

Dado a que los resultados a obtener se dan de forma empírica y con la

experimentación de ciertas variaciones dentro del diseño de mezcla, se tiene que la

obtención de datos es muy extensa, lo cual amerita entonces un análisis cualitativo

y cuantitativo de cada uno de estos. Determinando entonces el comportamiento real

obtenido con las bases de los experimentos realizados

.

64

CAPITULO IV

Presentación y Análisis de Resultados

66

4.1 Procedimiento de la Investigación

Para poder llevar a cabo de forma exitosa y cumplir cada uno de los objetivos

propuestos en la misma, se tiene que existen distintos procedimientos o pasos a

seguir para obtener los resultados que proporcionen estas respuestas.

Los procedimientos correctos para la obtención de estos resultados, vienen

dados directamente por el área temática y por los objetivos de la misma,

determinando de esta manera los pasos correctos a seguir para cumplir y obtener

estos resultados de necesarios.

Siendo este el caso se tiene que el debido procedimiento para el desarrollo de la

presente investigación entra dentro del ámbito experimental por lo propuesto en los

objetivos de la misma, que consiste en verificar la resistencia a compresión de

diversas probetas de ensayo de concreto con diferentes diseños de mezcla.

Teniendo este caso, se realizaron cálculos que determinarían los debidos

diseños de mezcla a usar para cubrir con la mayor cantidad de variables posibles.

Una vez hecho esto se procede a la elaboración de las mismas y la realización de

probetas cilíndricas de concreto para su debido ensayo.

Una vez realizadas las probetas, se someten las mismas a ensayos destructivos

a compresión, determinando de esta manera si el f’c utilizado para el cálculo del

diseño de mezcla experimental, se cumplió o no, proporcionando entonces los

resultados necesarios para un mayor análisis y dictar un veredicto final con respecto

al mismo.

4.2 Diseños de Mezcla

Para la elaboración de cualquier tipo de concreto es necesario tener ciertas

proporciones dentro de los componentes que se usaran, esta proporción se conoce

67

como el diseño de mezcla del concreto, y dependiendo de estas, se obtendrá el

comportamiento deseado.

Para el presente caso de la investigación se tomaron como puntos de partida

para el inicio del cálculo del diseño de mezcla, ciertos parámetros iníciales

propuestos por la norma “COVENIN 277:2000 Concreto. Agregados. Requisitos.

Ya que uno de los atributos más predominantes del concreto es su resistencia y

su facilidad de uso para estructuras, el punto de partida para el cálculo de el diseño

de mezcla fue una resistencia f’c a compresión de 210 kgf/cm2, que según las

Norma venezolana COVENIN 1753-2006 Proyecto y construcción de obras en

concreto estructural es la resistencia mínima requerida para clasificar a un concreto

como “estructural” y de esta manera poder incorporarlo dentro de cálculos.

El método de cálculo inicial de las mezclas empleado, fue el demostrado en el

manual de concreto estructural, Joaquín Porrero (2004), por lo propuesto por la

Norma venezolana COVENIN 1753-2006 Proyecto y construcción de obras en

concreto estructural, en donde se especifica que es de esa manera que se deberá

realizar el cálculo de cualquier mezcla a la inversa. Este permite determinar el

diseño dependiendo de las características principales de los componentes del

mismo, relaciones alfa (α) y beta (β), el control de calidad a la hora de elaboración

de la misma y la resistencia a compresión deseada.

Se toman en cuenta las condiciones de saturación de cada uno de los

agregados según lo estipulado por el manual de concreto estructural, Joaquín

Porrero (2004,) dentro del uso del peso específico para de esta manera determinar

de forma apropiada los pesos correspondientes y cumplir con el rendimiento

esperado.

Una hoja de cálculo de Excel automatizada, se elaboro a forma de simplificar

cálculos. A continuación se presenta paso por paso el funcionamiento de dicha hoja

con la que se llegan a los resultados planteados por método de diseño de mezclas

Joaquín Porrero (2004) Manual de concreto estructural

68

En el primer paso a seguir en la hoja de cálculo, se especifica la resistencia de

diseño bajo la cual se piensa trabajar y los días de edad a los cuales debe

presentarla, según lo estipulado por COVENIN todas las mezclas fueron realizadas

para los veintiocho (28) días de edad, dependiendo de esta resistencia entrara en

un rango para seleccionar el debido FCR. Debido a que se trata de un agregado

experimental y la elaboración de dichas mezclas son llevadas a cabo por el

estudiante de Pre-Grado. Br. Guillermo Rodríguez Del Villar, se tomo el rango de

“sin control de calidad” anticipando de esta manera el comportamiento que esta

mezcla pudiese tener. Para obtener de esta manera la relación agua/cemento.

Figura # 17. Imagen de la hoja de cálculo en Excel, Primer paso.

69

En el segundo paso de la hoja de cálculo, se seleccionan los valores

correspondientes para la corrección de la relación agua/cemento, correspondientes

a las características del agregado planteado, y se corrige de esta manera la relación

previamente mencionada. Luego se selecciona la dosificación adecuada de

cemento correspondiente al asentamiento deseado de diseño. En todas las mezclas

se trabajo con un asentamiento de diseño de 5cm.

Figura # 18. Imagen de la hoja de cálculo de Excel, Segundo paso

70

En el tercer paso de la hoja de cálculo, se determinan los valores que

corregirán la dosis de cemento dependiendo de las características del agregado y

se obtiene de esta manera la dosificación de cemento corregida, se introducen los

valores correspondientes al tamaño máximo del agregado a utilizar, y la relación de

agregados bajo la cual se desee trabajar, junto con el peso especifico

correspondiente de cada agregado para calcular de esta manera el peso de cada

agregado dentro de una mezcla. El tamaño máximo de agregado experimental a

trabajar fue de 19.1mm cumpliendo con los parámetros establecidos en Joaquín

Porrero (2004) Manual de concreto estructural. Y la relación de agregados a trabajar

vario en un rango de entre 0.4 y 0.6.

Figura # 19. Imagen de hoja de cálculo de Excel, Tercer paso.

71

El cuarto paso dentro de la hoja de cálculo, consiste ya en la recolección de

resultados de los datos incorporados previamente, y reflejados en los pesos de cada

elemento por cada metro cubico de mezcla.

Figura # 20. Imagen que demuestra los pesos totales de cada uno de estos

Para la clasificación de las mezclas se uso una nomenclatura alfa-numérica ya

que la elaboración de las mismas se dio en dos (2) etapas, clasificadas como etapa

A y etapa B, y las características principales de las mismas son las siguientes.

72

MEZCLA DATOS

1A

resistencia de diseño 210

αcorregida 0.57

Agregado Fino Arena

Agregado Grueso restos de Bloques

β 0.5

Cuadro # 1. Características principales para el diseño de mezcla 1A

MEZCLA DATOS

2A


αcorregida 0.50

Agregado Fino Arena


β 0.5


MEZCLA DATOS

3A


αcorregida 0.57

Agregado Fino Arena

Agregado Grueso Piedra Picada

β 0.5


73

MEZCLA DATOS

1B


αcorregida 0.58

Agregado Fino Arena


β 0.5

Cuadro # 4. Características principales para el diseño de mezcla 1B

MEZCLA DATOS

2B


αcorregida 0.58

Agregado Fino Arena


β 0.4


MEZCLA DATOS

3B


αcorregida 0.58

Agregado Fino Arena


β 0.6


74

MEZCLA DATOS

4B


αcorregida 0.52

Agregado Fino Arena


β 0.4


MEZCLA DATOS

5B


αcorregida 0.52

Agregado Fino Arena


β 0.6


MEZCLA DATOS

6B


αcorregida 0.47

Agregado Fino Arena


β 0.5


75

MEZCLA DATOS

7B


αcorregida 0.47

Agregado Fino Arena


β 0.4

Cuadro # 10. Características principales para el diseño de mezcla 7B.

MEZCLA DATOS

8B


αcorregida 0.47

Agregado Fino Arena


Β 0.6


MEZCLA DATOS

9B


αcorregida 0.43

Agregado Fino Arena


β 0.5


76

MEZCLA DATOS

10B


αcorregida 0.43

Agregado Fino Arena


β 0.4


MEZCLA DATOS

11B


αcorregida 0.43

Agregado Fino Arena


β 0.6

Cuadro # 14. Características Principales para el diseño de mezcla 11B

4.3 Preparación de moldes de probetas

Para el debido ensayo de cada una de las diferentes mezclas a realizar, es

necesaria la elaboración de cilindros o probetas de concreto de dimensiones

específicas previamente determinadas para poder someterlas a los ensayos


Estas probetas así como la mezcla y clasificación de los agregados fueron

realizadas en el Laboratorio de Ingeniería Civil de la Universidad Nueva Esparta

utilizando los moldes que fueron previamente limpiados y preparados garantizando

de esta manera que proporcionan la uniformidad y volumen específico necesario

77

para el ensayo de las mismas. La preparación de estas se realizo en conformidad a

la Norma venezolana COVENIN 338-79. Elaboración del curado y ensayo a

compresión de probetas cilíndricas de concreto.

4.4 Elaboración de Mezclas

Una vez calculadas las mezclas necesarias para cubrir todas las variables

posibles que permitan llegar a la resistencia propuesta, se llevo a cabo la

elaboración de las mismas.

La elaboración de las mezclas se llevo a cabo en 2 etapas en la Universidad

Nueva Esparta.

La primera etapa de elaboración de mezclas que comenzó el día lunes 12 de

Marzo de 2012 hasta el miércoles 14 de Marzo de 2012, en el transcurso de esta, se

llevo a cabo la preparación y elaboración de 3 mezclas principales para verificar el

rendimiento y que los cálculos para el diseño fueran correctos en cuanto al volumen

deseado a obtener, entre las cuales se realiza una (1) mezcla control, elaborada y

calculada con agregados convencionales.

La segunda etapa de elaboración de mezclas que comenzó el día jueves 29 de

Marzo de 2012 hasta el jueves 5 de Abril de 2012, en el transcurso de esta, se llevo

a cabo la preparación y elaboración luego de las correcciones por rendimiento y

grado de saturación de los agregados, de las 11 mezclas propuestas para cubrir con

todas las características que pudiesen afectar en la resistencia deseada a obtener,

así como resistencias superiores y observar que resultados se obtendrían de estas.

En ambas etapas, se quiso eliminar el factor de error humano dentro de las

variables, razón por la cual se decide trabajar con un trompo mezclador Diesel,

proporcionado por la empresa EQUIPO 7C, C.A. permitiendo de esta manera la

mayor uniformidad posible dentro de la mezcla y obtener los mejores resultados.

78

Figura # 21. Imagen de preparación de los tamices someter a el agregado grueso a

ensayos granulométricos.

Figura # 22. Imagen de ensayos granulométricos llevados a cabo en los laboratorios

de la Universidad Nueva Esparta.

79

Figura # 23. Imagen de clasificación del agregado grueso luego de ensayos

granulométricos.

Figura # 24. Imagen del tamaño máximo de agregado a utilizar para las mezclas

después de los ensayos granulométricos.

80

Figura # 25. Imagen de trompo mezclador en las instalaciones de la Universidad

Nueva Esparta alquilado para garantizar la uniformidad de cada mezcla.

4.5 Elaboración de probetas

Una vez realizada la debida preparación de los moldes para el vaciado de la

mezcla en las mismas y obtener de esta manera las probetas cilíndricas de ensayo,

se tiene que la forma de vaciado tendrá su propia metodología.

Muchas veces a la hora de vaciar concreto se utilizan diversos métodos de

compactación para evitar los espacios de aire dentro del mismo y tener la mayor

homogeneidad posible.

81

El caso del vaciado en las conchas para obtener las probetas, no será la

excepción de esto. Para evitar o minimizar lo más posible los espacios de aire

dentro de las probetas, se tiene que el vaciado se realizara en 3 partes. La primera

parte hasta un tercio (1/3) de la capacidad de las conchas, una vez que el volumen

de concreto este a este nivel, se procederá a dar 15 golpes con la varilla de acero,

luego se vaciara hasta llegar el nivel de concreto a dos tercios (2/3) de su capacidad

y se procederá a dar 15 golpes más sin llegar a la capa anterior, luego se procede a

vaciar hasta un poco más de la capacidad total, se procede a dar 15 golpes más sin

llegar a la capa anterior y se remueve el material excedente, este proceso se hace

en conformidad de la Norma venezolana COVENIN 338-79. Elaboración del curado

y ensayo a compresión de probetas cilíndricas de concreto.

Figura # 26. Imagen de Proceso de vaciado de mezcla dentro de moldes para la

elaboración de las probetas.

(Fuente: http://www.ing-civil.com/sites/default/files/1.jpg consultado el 03 de marzo de 2012)

http://www.ing-civil.com/sites/default/files/1.jpg

82

4.6 Curado de Probetas

Las probetas ya elaboradas y una vez que ha empezado el proceso de

fraguado, el cual consiste en el cambio de el estado fresco del concreto al estado

endurecido, presenta también cambios de temperatura, este se conoce también

como un proceso exotérmico, queriendo decir esto que es un proceso que expide

calor.

Siendo este el caso, se tiene que este proceso exotérmico y estos cambios de

temperatura, traen como consecuencia la aparición de grietas o fisuras en el

concreto ya endurecido, afectando de esta manera la homogeneidad de las

probetas que se necesitan ensayar.

Para solventar la presencia de este fenómeno se determina que es necesario

que el concreto permanezca a unas temperaturas no mayores a 25°c. esto es

posible realizarlo mediante un proceso de “curado” del concreto, el cual tiene como

único propósito, disminuir la temperatura del concreto a lo largo del proceso de

fraguado, eliminando la posibilidad de aparición de grietas.

La forma en que se disminuye la temperatura del concreto, consiste en que

luego de desencofrado el concreto, en un lapso de tiempo transcurrido no mayor a

media hora, llevar las probetas al agua, y dejar que estas permanezcan sumergidas

por completo en la misma, disminuyendo de esta manera la temperatura de las

mismas.

Tanto la elaboración como el curado de las probetas cilíndricas de ensayo, al ser

llevadas a cabo en un laboratorio tuvieron que cumplir con las especificaciones

propuestas por la Norma venezolana COVENIN 338-79. Elaboración del curado y

ensayo a compresión de probetas cilíndricas de concreto. Permitiendo de esta

manera asegurar que cada una de las mezclas obtuviese los resultados con

menores variaciones y alteraciones posibles, dejando como única variable bajo

ensayo, la del diseño correspondiente a cada grupo de probetas como tal.

83

Figura # 27. Imagen de probetas de mezclas experimentales en proceso de curado.

4.7 Equipo utilizado para los ensayos destructivos a compresión

Los equipos utilizados en los ensayos destructivos a compresión de las

probetas de concreto, fueron aquellos suministrados por el laboratorio de la

Universidad Católica Andrés Bello

Entre estos equipos se encuentra la maquina universal de compresión marca

IBERTEST, con capacidad de generar hasta 150.000 kgf de presión sobre la

probeta dependiendo de la escala sobre la cual se decida trabajar en la maquina,

sabiendo previamente las especificaciones esperadas de la probeta a ensayar.

84

Figura # 28. Maquina Universal de compresión marca IBERTEST.

4.8 Aceptación y rechazo de probetas de concreto

Debido a que se tienen que llevar a cabo varios pasos en la elaboración de

las probetas, siempre se corre el riesgo de que no todas sean exactamente igual a

pesar de que se utilicen moldes para eliminar este riesgo, siempre existe el factor

humano que determinara la uniformidad en la elaboración de las probetas.

Para el debido ensayo de las probetas, el personal del laboratorio

inspecciona cada una de estas, asegurando así que estén en condiciones aptas

para su debido ensayo.

85

Figura # 29. Imagen de probeta que aceptan en el laboratorio sin ningún problema.

Figura # 30. Imagen de probeta rechazada en el laboratorio por su mala

compactación en el proceso de vaciado.

86

4.9. Concreto en estado fresco

Se conoce como concreto en estado fresco a la mezcla de todos los

componentes que a este lo conforman, antes de su fraguado y endurecimiento, y es

en este momento de estado fresco del mismo en donde se observa la trabajabilidad

del mismo y se verifica su asentamiento real.

4.9.1. Asentamiento

Al momento de cálculos del diseño de mezcla y de la dosificación de cemento,

se tiene que dependiendo de la relación de agua cemento alfa (α) que exista y el

asentamiento que se desee para el diseño, se obtiene la dosificación apropiada de

cemento para la mezcla.

Al trabajar con un tipo de mezcla experimental puesto a que uno de sus

agregados no es el comúnmente usado, se tiene que es de gran importancia

aplicarle ensayo de asentamiento apropiado a cada una de las mezclas y de esta

manera analizar de qué manera se comporta este nuevo agregado dentro de la

mezcla y si es capaz de cumplir con las necesidades de diseño de la misma manera

que con el concreto convencional.

La forma de verificación de este asentamiento de diseño, es mediante el ensayo

que se conoce como el cono de Abrams, el cual según la norma NTC 396 dicta que

la metodología a aplicar es de la siguiente manera.

El cono se coloca sobre una superficie plana no absorbente, con la abertura

más pequeña hacia arriba. Posteriormente el molde se presiona, hacia

abajo, con el objeto de que al colocar la mezcla, esta no se salga por la parte

inferior del molde.

87

Se llena el cono con 3 capas, cada una de aproximadamente un tercia de la

capacidad total del molde. Cada capa se compacta mediante golpes con una

varilla lisa de 16mm de diámetro y 60cm de largo.

Después de realizar la compactación en la última capa, es necesario alisar la

superficie lo más posible; luego, se quita la mezcla que cayó al suelo

alrededor de la base del molde, dejando limpia la zona aledaña.

Inmediatamente después se retira el molde, alzándolo cuidadosamente en

dirección vertical sin movimientos circulares o laterales y sin tocar la mezcla

con el molde. Se mide la diferencia de altura entre el molde y el punto más

alto del concreto fresco asentado, y esta distancia será el asentamiento.

La metodología para realizar los ensayos de asentamiento a cada mezcla, fue la

determinada en la Norma venezolana COVENIN 339-79. Medición del asentamiento

con el cono de Abrams.

Figura # 31. Imagen de ensayo de asentamiento llevado a cabo

88

Figura # 32. Imagen en la que se observa la forma de medir el asentamiento de la

mezcla

MEZCLA RESISTENCIA DE

DISEÑO ASENTAMIENTO

DE DISEÑO ASENTAMIENTO

OBTENIDO ALFA (α) BETA (β)

1A 210 5CM 15CM 0.57 0.5

Cuadro # 15. Características de asentamiento de mezcla 1A





2A 250 5CM 13CM 0.5 0.5


89





3A 210 5CM 7CM 0.57 0.5






1B 210 5CM 15CM 0.57 0.5

Cuadro # 18. Características de asentamiento de mezcla 1B





2B 210 5CM 12CM 0.57 0.4






3B 210 5CM 16CM 0.57 0-6


90





4B 250 5CM 12CM 0.51 0.5






5B 250 5CM 10CM 0.51 0.4






6B 280 5CM 11CM 0.46 0.5






7B 280 5CM 9CM 0.46 0.4


91





8B 280 5CM 13CM 0.46 0.6






9B 310 5CM 10CM 0.42 0.5






10B 310 5CM 7CM 0.42 0.4






11B 310 5CM 12CM 0.42 0.6


92

4.10 Concreto en estado endurecido

Una vez fraguado, se le conoce a este como concreto en estado endurecido, y

es en este estado en el que se pesan las probetas para determinar el peso

verdadero del concreto en un volumen determinado y es cuando se le aplican los

ensayos destructivos a compresión para obtener el f’c de esa mezcla en particular.

4.10.1 Variación de peso

Debido a los diferentes componentes que conforman el concreto y la variación

que existe entre las proporciones dentro del mismo para obtener diferentes

resultados, se tiene que el peso del concreto por unidad de volumen comúnmente

usada (m3), no es fijo y siempre varia; sin embargo se ha determinado que para

efectos de cálculo sin importar cual sea el concreto se puede asumir que su peso es

de 2300 kgf/m3 – 2400 kgf/m3 sin armadura de acero o acero de refuerzo.

Dicho esto se tiene que en el caso de esta investigación la naturaleza del

agregado que se está variando, es totalmente diferente, por lo cual su peso

especifico es distinto y la influencia de este sobre el peso total del concreto por

unidad de volumen, es estudiada.

Las mezclas de concreto tuvieron una variación de peso que oscila dependiendo

del diseño de mezcla que se utilice, entre un trece por ciento (13%) y un veintitrés

por ciento (23%) de reducción de peso sobre el concreto convencional. Esta

reducción no fue suficiente para llegar las mezclas a un peso menor a 1800 kgf/m3

el cual según la Norma venezolana COVENIN 1753-2006 Proyecto y construcción

de obras en concreto estructural es el peso máximo permitido para clasificar este

como un concreto liviano, pero si lo suficiente para mejorar la trabajabilidad del

mismo así como el rendimiento de los trabajadores que utilicen este tipo de

concreto.

93

DISEÑO DE MEZCLA PESO DE MEZCLA

EXPERIMENTAL (kg) PESO DE MEZCLA

CONVENCIONAL (kg)

PORCENTAJE DE DIFERENCIA ENTRE EL CONCRETO CONVENCIONAL Y EXPERIMENTAL PLANTEADO (%)

1A 1453.96 2282.60 36.30

2A 1877.98 2265.87 17.12

3A 1890.56 2282.75 17.18

1B 1914.32 2374.68 19.39

2B 1822.25 2374.68 23.26

3B 2006.40 2374.68 15.51

4B 1922.48 2356.96 18.43

5B 2009.38 2356.97 14.75

6B 1937.18 2361.01 17.95

7B 1851.80 2355.44 21.38

8B 2019.68 2355.44 14.25

9B 1948.08 2345.50 16.94

10B 1868.59 2345.50 20.33

11B 2027.56 2345.50 13.56

Cuadro # 29. Variación porcentual entre mezclas experimentales y mezclas

convencionales.

RESULTADOS TOTALES PARA EL CASO PLANTEADO (AGREGADOS CON PESO ESPECIFICO DIFERENTE)

PESO DE CEMENTO 416.64 kgf/m3

PESO DE AGUA 239.384678 kgf/m3

PESO DE AGREGADO FINO 398.976311 kgf/m3

PESO DE AGREGADO GRUESO 398.976311 kgf/m3

PESO TOTAL 1453.9773 kgf/m3

Cuadro # 30. Resultados de pesos de mezcla 1A

94

RESULTADOS TOTALES PARA CASO COMBINADO (AGREGADO FINO CON PESO ESPECIFICO

CONVENCIONAL Y AGREGADO GRUESO CON PESO ESPECIFICO PLANTEADO)







RESULTADOS TOTALES PARA CASO CONVENCIONAL (TODOS LOS AGREGADOS NORMALMENTE

UTILIZADOS)














Cuadro # 33. Resultados de pesos de mezcla 1B

95

























96

























97

























98









4.10.2 Ensayo destructivo de resistencia a compresión

Se tiene que todo el diseño de mezcla se realizó en base a una resistencia a

compresión f’c requerida. Teniendo que se está trabajando con un diseño de mezcla

experimental, es necesario comprobar la resistencia de las mismas mediantes

ensayos destructivos a compresión.

Según los parámetros de diseño utilizados, se tiene que la resistencia requerida

se deberá obtener a los 28 días de edad de las probetas; dicho esto, se tiene que

también se realizaron ensayos a los 14 días de edad que representan

aproximadamente del 75%-80% de la resistencia total a obtener a los 28 días, con

finalidad de tener una idea del comportamiento del mismo.

La preparación de las probetas cilíndricas de concreto y los ensayos

destructivos a compresión se realizaron en conformidad con la Norma venezolana

COVENIN 338-79. Elaboración del curado y ensayo a compresión de probetas

cilíndricas de concreto, en los laboratorios de materiales y ensayos en la facultad

de ingeniería de la Universidad Católica Andrés Bello, bajo la supervisión del

encargado del laboratorio, el Ingeniero Guillermo Bonilla y del personal operante de

las maquinas.

99

Figura # 33. Cilindros ya ensayados afuera de los laboratorios de la UCAB.

Figura # 34. Tanques en los laboratorios de la UCAB especialmente diseñados para

el curado de probetas de concreto que serán luego ensayadas.

100

Figura # 35. Probetas de la presente investigación, en los laboratorios de la UCAB

desde el día antes a ser ensayadas a la edad de catorce (14) días

.

Figura # 36.Imagen de estación en donde se le aplica el capping compound a las

probetas

101

Figura # 37. Imagen de probetas ya preparadas con capping para que los esfuerzos

se le apliquen de forma uniforme.

Figura # 38. Probetas de la presente investigación preparados para los ensayos


102

Figura # 39. Maquina universal de compresión para realizar los ensayos destructivos

a las probetas de prueba.

Figura # 40. Maquina universal de compresión en ensayo de una de las probetas.

103

Figura # 41. Maquina universal de compresión a punto de llegar al momento de falla

de la probeta.

Figura # 42. Maquina universal de compresión luego de llevar al punto de falla de la

probeta de concreto.

104

Figura # 43. Imagen de probeta luego de ensayada.

Figura # 44. Imagen de restos de capping de las probetas ya ensayadas, listos para

ser fundidos y reutilizados.

105

4.10.2.1 Resistencia obtenida para el diseño de mezcla de f’c 210 kgf/cm2

MUESTRA RESISTENCIA PARA

LOS CALCULOS (kgf/cm2)

PESO DE AGUA (kg) PESO DE CEMENTO

(kg) PESO DE AGREGADO

FINO (kg) PESO DE AGREGADO

GRUESO (kg) EDAD DE ENSAYO

(días)


PESO (kg)


1 M3 0,0052 M3 (1CILINRO)

1 M3 0,0052 M3 (1CILINRO)

1 M3 0,0052 M3 (1CILINRO)

1 M3 0,0052 M3 (1CILINRO)

1 M3

1A-I 210

1.26824 239.38 2.20736 416.64 2.113743 398.97 2.1137431 398.97

14 215 9.8

1453.96 1A-II 210 14 225 9.75

1A-III 210 28 290 9.7

Cuadro # 44. Características generales de la mezcla 1A







(días)


PESO (kg)


1 M3 0,0052 M3 (1CILINRO)

1 M3 0,0052 M3 (1CILINRO)

1 M3 0,0052 M3 (1CILINRO)

1 M3 0,0052 M3 (1CILINRO)

1 M3

3A-I 210

1.26824 239.38 2.20736 416.64 4.30881 813.29 4.3088104 813.29

14 240 11.8

2282.6 3A-II 210 14 235 11.9

3A-III 210 28 309 11.95

3A-IV 210 28 301 12








(días)


PESO (kg)


1 M3 0,0052 M3 (1CILINRO)

1 M3 0,0052 M3 (1CILINRO)

1 M3 0,0052 M3 (1CILINRO)

1 M3 0,0052 M3 (1CILINRO)

1 M3

1B-I 210

1.26824 239.38 2.20736 416.64 4.55273 859.33 398.97

14 223 10.5

1914.32 1B-II 210 14 221 10.65

1B-III 210 28 221 10.6

1B-IV 210 28 221 10.6

Cuadro # 46. Características generales de la mezcla 1B

MUESTRA





GRUESO (kg) EDAD DE

ENSAYO (días)


PESO (kg)


1 M3 0,0052 M3 (1CILINRO)

1 M3 0,0052 M3 (1CILINRO)

1 M3 0,0052 M3 (1CILINRO)

1 M3 0,0052 M3 (1CILINRO)

1 M3

2B-I 210

1.26824 239.38 2.20736 416.64 3.642163 687.46 2.5365235 478.77

14 244 11.25

1822.25 2B-II 210 14 182 11.25

2B-III 210 28 259 11.15

2B-IV 210 28 277 11.15

Cuadro # 47. Características generales de la mezcla 2B.

MUESTRA





GRUESO (kg) EDAD DE

ENSAYO (días)


PESO (kg)


1 M3 0,0052 M3 (1CILINRO)

1 M3 0,0052 M3 (1CILINRO)

1 M3 0,0052 M3 (1CILINRO)

1 M3 0,0052 M3 (1CILINRO)

1 M3

3B-I 210

1.26824 239.38 0 416.64 5.463298 1031.2 1.6910156 319.18

14 249 11.25

2006.4 3B-II 210 14 235 11.25

3B-III 210 28 244 11.3

3B-IV 210 28 240 11.2

Cuadro # 48. Características generales de la mezcla 3B








(días)


PESO (kg)


1 M3 0,0052 M3 (1CILINRO)

1 M3 0,0052 M3 (1CILINRO)

1 M3 0,0052 M3 (1CILINRO)

1 M3 0,0052 M3 (1CILINRO)

1 M3

2A-I 250

1.33769 252.49 2.59899 490.56 4.03395 761.41 1.978909 373.52

14 237 10.7

1877.98 2A-II 250 14 245 10.6

2A-III 250 28 282 10.6

2A-IV 250 28 295 10.6








(días)


PESO (kg)


1 M3 0,0052 M3 (1CILINRO)

1 M3 0,0052 M3 (1CILINRO)

1 M3 0,0052 M3 (1CILINRO)

1 M3 0,0052 M3 (1CILINRO)

1 M3

4B-I 250

1.32302 249.72 2.57048 485.18 4.296837 811.03 1.9949619 376.55

14 200 11.1

1922.48 4B-II 250 14 244 11.1

4B-III 250 28 237 11.1

4B-IV 250 28 242 11.1








(días)


PESO (kg)


1 M3 0,0052 M3 (1CILINRO)

1 M3 0,0052 M3 (1CILINRO)

1 M3 0,0052 M3 (1CILINRO)

1 M3 0,0052 M3 (1CILINRO)

1 M3

5B-I 250

1.32302 249.72 2.57048 485.18 5.156226 973.24 1.5959695 301.24

14 334 11.5

2009.38 5B-II 250 14 323 11.6

5B-III 250 28 345 11.6

5B-IV 250 28 362 11.5



MUESTRA






(días)


PESO (kg)


1 M3 0,0052 M3 (1CILINRO)

1 M3 0,0052 M3 (1CILINRO)

1 M3 0,0052 M3 (1CILINRO)

1 M3 0,0052 M3 (1CILINRO)

1 M3

6B-I 280

1.32959 250.96 2.8482 537.6 4.191513 791.15 1.9460614 367.32

14 333 11.35

1947.03 6B-II 280 14 305 11.35

6B-III 280 28 357 11.25

6B-IV 280 28 347 11.25


MUESTRA






(días)


PESO (kg)


1 M3 0,0052 M3 (1CILINRO)

1 M3 0,0052 M3 (1CILINRO)

1 M3 0,0052 M3 (1CILINRO)

1 M3 0,0052 M3 (1CILINRO)

1 M3

7B-I 280

1.32959 250.96 2.8482 537.6 3.320522 626.75 2.312524 436.49

14 333 11.25

1851.8 7B-II 280 14 329 11.25

7B-III 280 28 330 11.35

7B-IV 280 28 393 11.35


MUESTRA






(días)


PESO (kg)


1 M3 0,0052 M3 (1CILINRO)

1 M3 0,0052 M3 (1CILINRO)

1 M3 0,0052 M3 (1CILINRO)

1 M3 0,0052 M3 (1CILINRO)

1 M3

8B-I 280

1.32959 250.96 2.8482 537.6 4.980809 940.13 1.541665 290.99

14 284 11.35

2019.68 8B-II 280 14 262 11.35

8B-III 280 28 289 11.4

8B-IV 280 28 366 11.4



MUESTRA





GRUESO (kg) EDAD

DE ENSAYO

(días)


PESO (kg)


1 M3 0,0052 M3 (1CILINRO)

1 M3 0,0052 M3 (1CILINRO)

1 M3 0,0052 M3 (1CILINRO)

1 M3 0,0052 M3 (1CILINRO)

1 M3

9B-I 310

1.36159 257 3.20423 604.8 3.930321 741.85 1.8247901 344.43

14 320 11.35

1948.08 9B-II 310 14 329 11.3

9B-III 310 28 394 11.3

9B-IV 310 28 394 11.35

Cuadro # 55. Características generales de las mezcla 9B.

MUESTRA





GRUESO (kg) EDAD

DE ENSAYO

(días)


PESO (kg)


1 M3 0,0052 M3 (1CILINRO)

1 M3 0,0052 M3 (1CILINRO)

1 M3 0,0052 M3 (1CILINRO)

1 M3 0,0052 M3 (1CILINRO)

1 M3

10B-I 310

1.36159 257 3.20423 604.8 3.144257 593.48 2.1897164 413.31

14 341 11.2

1868.59 10B-II 310 14 337 11.15

10B-III 310 28 392 11.2

10B-IV 310 28 363 11.15


MUESTRA





GRUESO (kg) EDAD

DE ENSAYO

(dias)


PESO (kg)


1 M3 0,0052 M3 (1CILINRO)

1 M3 0,0052 M3 (1CILINRO)

1 M3 0,0052 M3 (1CILINRO)

1 M3 0,0052 M3 (1CILINRO)

1 M3

11B-I 310

1.36159 257 3.20423 604.8 4.716386 890.22 1.4598109 275.54

14 320 11.4

2027.56 11B-II 310 14 319 11.4

11B-III 310 28 343 11.45

11B-IV 310 28 381 11.4


111

4.11 Representación gráfica de Resultados

Siendo la resistencia a compresión f’c, uno de los factores primordiales de esta

investigación, se presenta la importancia de analizar el comportamiento del mismo

en cuanto a su resistencia con el transcurso de los días, siendo este uno de los

elementos principales para el cálculo de concreto, es necesario determinar si con

este agregado, el comportamiento cumplirá con lo esperado normalmente en el

concreto convencional.

4.11.1 Representación gráfica de resultados de mezclas para un f’c=

210kgf/cm2

Grafico # 1. Resistencia obtenida de mezcla 1A

112


Grafico # 3. Resistencia obtenida de mezcla 1B

113



114


250kgf/cm2



115


4.11.3 Representación gráfica de resultados de mezclas para un f’c =

280 kgf/cm2


116



117


310kgf/cm2

Grafico # 12. Resistencia obtenida para mezcla 9B


118


4.12 Desviación estándar

El cálculo de la desviación estándar de cada una de la mezclas se realizo de

acuerdo con la norma venezolana COVENIN 1753-2006.

DISEÑO DE MEZCLA RESISTENCIA DE DISEÑO (kgf/cm2) DESVIACION ESTANDAR OBTENIDA (kgf/cm2)

1A 210 11.56

2A 250 7.94

3A 210 9.55

1B 210 1.42

2B 210 32.05

3B 210 5.94

4B 250 19.4

5B 250 8.5

6B 280 13.27

7B 280 25.8

8B 280 33.55

9B 310 8.29

10B 310 12.19

11B 310 15.8

119

4.13 Costos de mezclas de concreto

A pesar de la fuerte inflación a la cual se encuentra sometido el país

constantemente, así como la escasez en materiales de construcción, todavía es

posible sacar estimados de costos.

Se tiene que en la presente investigación se trabajo con un agregado grueso

diferente, el cual tiene como finalidad no solo ser un agregado de reciclaje sino un

agregado que se puede conseguir dentro de los mismos desperdicios de la obra,

siendo de esta manera un factor a sustraer dentro de los costos, por lo cual el precio

total sobre unidad de volumen (1m3) de concreto también se verá afectado. Dándole

a este factor gran importancia dentro de la investigación puesto a que se trata con

un nuevo tipo de agregado, y su rentabilidad será uno de los puntos que

determinara si su aplicación será conveniente o no.

Actualmente los precios de los materiales para la construcción en general se

encuentran muy desvirtuados y fluctúan constantemente dependiendo de la

disponibilidad y la regulación de los mismos, sin embargo en cualquier tipo de obra

o en el presente caso de un trabajo de investigación, es necesario mas allá de el

valor y precios reales de costos en la calle, tomar en cuenta lo que se conoce como

los precios regulados de los materiales de construcción a pesar de que estén

alejados de la realidad.

A continuación se presentan las comparaciones directas entre el precio de los

materiales para 1m3 de concreto convencional y el propuesto para cada una de las

mezclas trabajadas usando los precios de los materiales regulados. Habrá que

tomar en cuenta que a pesar de que estos estén lejanos a la realidad, el porcentaje

de variación entre las mezclas con el agregado propuesto y las mezclas con el

agregado convencional, se mantendrá cercano al demostrado a continuación.

120

4.13.1 Diseño de mezcla 1 A

DISEÑO DE

MEZCLA MATERIALES

Unidad de venta

Precio por Unidad (BsF.)

Pesos para 1M3 de la

mezcla propuesta(kg)

10% extra de peso por desperdicio.

Precio para 1 M3 de la mezcla

propuesta(BsF.)

1A

Arena Lavada M3 280.00 398.97 438.87 81.92

Cemento Portland tipo 1A Saco (42.5kg) 20.00 416.64 458.30 215.67

Agua -- -- 239.38 263.32 --

Material residual de Bloques de Arcilla -- -- 398.97 438.87 --

TOTAL 297.59

IVA 12.00% 35.71

TOTAL + IVA 333.31

Cuadro # 58. Costos para 1 m3 de concreto con el agregado grueso propuesto.

DISEÑO DE

MEZCLA MATERIALES

Unidad de venta






propuesta(BsF.)

1A

Arena Lavada M3 280.00 813.29 894.62 167.00


Agua -- -- 239.38 263.32 --

Piedra Picada M3 267.00 813.29 894.62 167.04

TOTAL 549.71

IVA 12.00% 65.96

TOTAL + IVA 615.67

Cuadro # 59. Costos para 1 m3 de concreto con el agregado grueso convencional.

Todos los costos fueron proporcionados por la Pagina Web en línea venezolana

http://www.apvobras.com/costos.php la cual actualizo sus listados el día 05 de Mayo

de 2012.

http://www.apvobras.com/costos.php

121

4.13.2 Diseño de mezcla 2A

DISEÑO DE

MEZCLA MATERIALES

Unidad de venta






propuesta(BsF.)

2A

Arena Lavada M3 280.00 761.41 837.55 156.34


Agua -- -- 252.49 277.74 --


TOTAL 410.28

IVA 12.00% 49.23

TOTAL + IVA 459.51


DISEÑO DE

MEZCLA MATERIALES

Unidad de venta






propuesta(BsF.)

2A

Arena Lavada M3 280.00 761.41 837.55 156.34


Agua -- -- 252.49 277.74 --

Piedra Picada M3 267.00 761.41 837.55 156.38

TOTAL 566.66

IVA 12.00% 68.00

TOTAL + IVA 634.66




de 2012.


122

4.13.3 Diseño de mezcla 3A

DISEÑO DE

MEZCLA MATERIALES

Unidad de venta






propuesta(BsF.)

3A

Arena Lavada M3 280.00 769.85 846.84 158.08


Agua -- -- 252.49 277.74 --


TOTAL 412.01

IVA 12.00% 49.44

TOTAL + IVA 461.45


DISEÑO DE

MEZCLA MATERIALES

Unidad de venta






propuesta(BsF.)

3A

Arena Lavada M3 280.00 769.85 846.84 158.08


Agua -- -- 252.49 277.74 --

Piedra Picada M3 267.00 769.85 846.84 158.12

TOTAL 570.13

IVA 12.00% 68.42

TOTAL + IVA 638.54




de 2012


123

4.13.4 Diseño de mezcla 1B

DISEÑO DE

MEZCLA MATERIALES

Unidad de venta






propuesta(BsF.)

1B

Arena Lavada M3 280.00 859.33 945.26 176.45


Agua -- -- 239.38 263.32 --


TOTAL 392.12

IVA 12.00% 47.05

TOTAL + IVA 439.18


DISEÑO DE

MEZCLA MATERIALES

Unidad de venta






propuesta(BsF.)

1B

Arena Lavada M3 280.00 859.33 945.26 176.45


Agua -- -- 239.38 263.32 --

Piedra Picada M3 267.00 859.33 945.26 176.49

TOTAL 568.61

IVA 12.00% 68.23

TOTAL + IVA 636.85

Cuadro # 65.Costos para 1 m3 de concreto con el agregado grueso convencional.



de 2012.


124


DISEÑO DE

MEZCLA MATERIALES

Unidad de venta






propuesta(BsF.)

2B

Arena Lavada M3 280.00 687.46 756.21 141.16


Agua -- -- 239.38 263.32 --


TOTAL 356.83

IVA 12.00% 42.82

TOTAL + IVA 399.65


DISEÑO DE

MEZCLA MATERIALES

Unidad de venta






propuesta(BsF.)

2B

Arena Lavada M3 280.00 687.46 756.21 141.16


Agua -- -- 239.38 263.32 --

Piedra Picada M3 267.00 1031.20 1134.32 211.79

TOTAL 568.62

IVA 12.00% 68.23

TOTAL + IVA 636.86




de 2012.


125


DISEÑO DE

MEZCLA MATERIALES

Unidad de venta






propuesta(BsF.)

3B

Arena Lavada M3 280.00 1031.20 1134.32 211.74


Agua -- -- 239.38 263.32 --


TOTAL 427.41

IVA 12.00% 51.29

TOTAL + IVA 478.70


DISEÑO DE

MEZCLA MATERIALES

Unidad de venta






propuesta(BsF.)

3B

Arena Lavada M3 280.00 1031.20 1134.32 211.74


Agua -- -- 239.38 263.32 --

Piedra Picada M3 267.00 687.46 756.21 141.19

TOTAL 568.61

IVA 12.00% 68.23

TOTAL + IVA 636.84




de 2012.


126


DISEÑO DE

MEZCLA MATERIALES

Unidad de venta






propuesta(BsF.)

4B

Arena Lavada M3 280.00 811.03 892.13 166.53


Agua -- -- 249.72 274.69 --


TOTAL 417.68

IVA 12.00% 50.12

TOTAL + IVA 467.81

Cuadro # 70. Costos para 1 m3 de concreto con el agregado grueso propuesto

DISEÑO DE

MEZCLA MATERIALES

Unidad de venta

Precio por

Unidad (BsF.)





propuesta(BsF.)

4B

Arena Lavada M3 280.00 811.03 892.13 166.53


Agua -- -- 249.72 274.69 --

Piedra Picada M3 267.00 811.03 892.13 166.57

TOTAL 584.26

IVA 12.00% 70.11

TOTAL + IVA 654.37




de 2012.


127


DISEÑO DE

MEZCLA MATERIALES

Unidad de venta






propuesta(BsF.)

5B

Arena Lavada M3 280.00 973.24 1070.56 199.84


Agua -- -- 249.72 274.69 --


TOTAL 450.99

IVA 12.00% 54.12

TOTAL + IVA 505.11


DISEÑO DE

MEZCLA MATERIALES

Unidad de venta






propuesta(BsF.)

5B

Arena Lavada M3 280.00 973.24 1070.56 199.84


Agua -- -- 249.72 274.69 --

Piedra Picada M3 267.00 648.83 713.71 133.26

TOTAL 584.25

IVA 12.00% 70.11

TOTAL + IVA 654.36




de 2012.


128


DISEÑO DE

MEZCLA MATERIALES

Unidad de venta






propuesta(BsF.)

6B

Arena Lavada M3 280.00 791.15 870.27 162.45


Agua -- -- 247.83 272.61 --


TOTAL 437.26

IVA 12.00% 52.47

TOTAL + IVA 489.73

Cuadro # 74. Costos para 1 m3 de concreto con el agregado grueso propuesto

DISEÑO DE

MEZCLA MATERIALES

Unidad de venta






propuesta(BsF.)

6B

Arena Lavada M3 280.00 791.15 870.27 162.45


Agua -- -- 247.83 272.61 --

Piedra Picada M3 267.00 791.15 870.27 162.49

TOTAL 599.75

IVA 12.00% 71.97

TOTAL + IVA 671.72




de 2012.


129


DISEÑO DE

MEZCLA MATERIALES

Unidad de venta






propuesta(BsF.)

7B

Arena Lavada M3 280.00 626.75 689.43 128.69


Agua -- -- 250.96 276.06 --


TOTAL 406.98

IVA 12.00% 48.84

TOTAL + IVA 455.82


DISEÑO DE

MEZCLA MATERIALES

Unidad de venta






propuesta(BsF.)

7B

Arena Lavada M3 280.00 626.75 689.43 128.69


Agua -- -- 250.96 276.06 --

Piedra Picada M3 267.00 940.13 1034.14 193.09

TOTAL 600.07

IVA 12.00% 72.01

TOTAL + IVA 672.08




de 2012.


130


DISEÑO DE

MEZCLA MATERIALES

Unidad de venta






propuesta(BsF.)

8B

Arena Lavada M3 280.00 940.13 1034.14 193.04


Agua -- -- 250.96 276.06 --


TOTAL 471.33

IVA 12.00% 56.56

TOTAL + IVA 527.89


DISEÑO DE

MEZCLA MATERIALES

Unidad de venta






propuesta(BsF.)

8B

Arena Lavada M3 280.00 940.13 1034.14 193.04


Agua -- -- 250.96 276.06 --

Piedra Picada M3 267.00 626.75 689.43 128.72

TOTAL 600.05

IVA 12.00% 72.01

TOTAL + IVA 672.06




de 2012.


131


DISEÑO DE

MEZCLA MATERIALES

Unidad de venta






propuesta(BsF.)

9B

Arena Lavada M3 280.00 741.85 816.04 152.33


Agua -- -- 257.00 282.70 --


TOTAL 465.40

IVA 12.00% 55.85

TOTAL + IVA 521.25


DISEÑO DE

MEZCLA MATERIALES

Unidad de venta






propuesta(BsF.)

9B

Arena Lavada M3 280.00 741.85 816.04 152.33


Agua -- -- 257.00 282.70 --

Piedra Picada M3 267.00 741.85 816.04 152.36

TOTAL 617.76

IVA 12.00% 74.13

TOTAL + IVA 691.90




de 2012.


132


DISEÑO DE

MEZCLA MATERIALES

Unidad de venta






propuesta(BsF.)

10B

Arena Lavada M3 280.00 593.48 652.83 121.86


Agua -- -- 257.00 282.70 --


TOTAL 434.93

IVA 12.00% 52.19

TOTAL + IVA 487.13


DISEÑO DE

MEZCLA MATERIALES

Unidad de venta






propuesta(BsF.)

10B

Arena Lavada M3 280.00 593.48 652.83 121.86


Agua -- -- 257.00 282.70 --

Piedra Picada M3 267.00 890.22 979.24 182.84

TOTAL 617.77

IVA 12.00% 74.13

TOTAL + IVA 691.90




de 2012.


133


DISEÑO DE

MEZCLA MATERIALES

Unidad de venta






propuesta(BsF.)

11B

Arena Lavada M3 280.00 890.22 979.24 182.79


Agua -- -- 257.00 282.70 --


TOTAL 495.86

IVA 12.00% 59.50

TOTAL + IVA 555.37


DISEÑO DE

MEZCLA MATERIALES

Unidad de venta






propuesta(BsF.)

11B

Arena Lavada M3 280.00 890.22 979.24 182.79


Agua -- -- 257.00 282.70 --

Piedra Picada M3 267.00 593.48 652.83 121.89

TOTAL 617.76

IVA 12.00% 74.13

TOTAL + IVA 691.89




de 2012.


134

4.14 Porcentajes de diferencia de Precios entre los diseños de mezcla.

A razón de poder comparar de forma más directa la diferencia de precio

entre las mezclas utilizando diferentes agregados, se evalúa el porcentaje de

diferencia de precio en cada una de las mezclas.

Se observa que la variación porcentual de precio de las mezclas se

encuentra entre el 19% y 40% por debajo del precio del concreto convencional,

dependiendo del diseño que se emplee.

DISEÑO DE MEZCLA PRECIO DE 1M3 CON

AGREGADO PROPUESTO (BsF.)

PRECIO DE 1M3 CON AGREGADO

CONVENCIONAL (BsF.)

PORCENTAJE DE DIFERENCIA ENTRE EL COSTO DEL M3 CON EL

AGREGADO PROPUESTO Y EL CONVENCIONAL (%)

1A 333.31 615.67 45.86

2A 459.51 634.66 27.60

3A 461.45 638.54 27.73

1B 439.18 636.85 31.04

2B 399.65 636.86 37.25

3B 478.7 636.84 24.83

4B 467.81 654.37 28.51

5B 505.11 654.36 22.81

6B 489.73 671.72 27.09

7B 455.82 672.08 32.18

8B 527.89 672.06 21.45

9B 521.25 691.9 24.66

10B 487.13 691.9 29.60

11B 555.37 691.89 19.73

Cuadro # 87. Cuadro de diferencia de precios reflejada en porcentajes.

CONCLUSIONES

136

Conclusiones

En el presente segmento, de acuerdo a los objetivos específicos planteados

en la investigación, se presentan las conclusiones a las que se llegaron de cada uno

de estos luego de cumplir con totalidad la investigación.

Se obtuvieron resultados que cumplieron con lo propuesto en el momento de

diseño de la misma, ya que se trabajaron normalmente utilizados.

Se realizaron 4 mezclas experimentales en las que se tomaba como

resistencia de diseño la propuesta por el objetivo, con un bajo control de calidad por

la naturaleza sin procedentes del agregado grueso experimental a utilizar, con

resultados positivos en cada una de las mezclas, cumpliendo con la resistencia de

diseño así como con la curva de comportamiento según la edad del concreto.

Se determino que si existen variaciones en cada una de las mezclas con

respecto al concreto convencional, estas variaciones abarcan un rango de entre,

trece por ciento (13%) y veintitrés por ciento (23%) de reducción de peso sobre las

mezclas del concreto convencional.

Se obtuvieron resultados que indican que se cumplió con las características

especificadas en cada uno de los diseño de mezcla a excepción de la mezcla 4B la

cual presento no cumplió con la resistencia de diseño en 2 de las 4 probetas

cilíndricas realizadas, sin embargo se le atribuye esta falla al error y falta de

experiencia a la hora de elaborar las mezclas al estudiante de Pre-Grado, Guillermo

Rodríguez del Villar, puesto a que ninguna otra mezcla presento una falla de este

tipo y excedieron todas las expectativas de diseño propuestos.

Obteniendo estos resultados positivos en cada uno de los objetivos se

concluyo que la investigación se cumplió según las resistencias a compresión

propuestas con satisfacción, habiendo abarcado todos los parámetros establecidos.

RECOMENDACIONES

138

Recomendaciones

Por lo estudiado y observado en cuanto al comportamiento del concreto tanto en

su estado fresco así como en su estado endurecido, elaborado con un diseño de

mezcla en el cual el agregado grueso fue sustituido por restos de bloques de arcilla

encontrados en los desperdicios de las obras, se tiene que a pesar de cumplir con

todos los objetivos propuestos en la investigación en cuanto a los parámetros de

resistencia a compresión f’c, las mezclas en ninguno de los casos cumplió con el

asentamiento de diseño luego de realizárseles a estas los ensayos

correspondientes según lo estipulado por la Norma venezolana COVENIN 339-79.

Medición del asentamiento con el cono de Abrams.

De esta manera dejando como punto de recomendación, llevar a cabo una

investigación en la que se estudie a profundidad el asentamiento como parte de la

relación triangular entre la relación agua/cemento, la dosificación de cemento y la

trabajabilidad de la mezcla, tomando como base los diseños ya propuestos en esta

investigación

Sin embargo a pesar de no cumplirse con los valores de asentamiento de diseño

en ninguna de las mezclas, se tiene según el Manual de Concreto Estructural de

Porrero (2004) que el uso de este tipo de concreto debido a los valores obtenidos,

se limita a los siguientes casos.

Losas

Vigas

Columnas

Muros de Corte

Paredes estructurales delgadas

Transportado por Bombeo

Autonivelante

BIBLIOGRAFIA

140

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Documents

TG4753