Universidad de Sonora - posgrado.dicym.uson.mx€¦ · agregados gruesos y finos, ... Fecha de recibo Para usarse en Fecha de informe ... ANALISIS GRANULOMETRICO Procedencia De río

Propuesta de modelo para determinar el impacto técnico-económico en mezclas de concreto hidráulico por el contenido de finos en los

agregados del Río Sonora.

PRESENTADO POR:

MANUEL RAMÓN RAMIREZ CELAYA

Universidad de Sonora Posgrado en Ingeniería Civil

Hermosillo, Sonora Noviembre del 2010

INTRODUCCIÓN

El concreto hidráulico es un

material muy utilizado en la

construcción, por su

versatilidad, disponibilidad de

componentes y economía.

Está compuesto por cemento,

agregados gruesos y finos, agua,

aire y en ocasiones aditivos.

Generalidades

INTRODUCCIÓN

Algunas propiedades del concreto se

ven influenciadas por contaminantes

en sus agregados como son los finos

plásticos en las arenas.

En Hermosillo la industria de la

construcción ofrece dos tipos de

arenas: normal y lavada.

Generalidades

El presente estudio en base a la

experimentación evalúa la conveniencia

técnica y económica de utilizar en las

mezclas de concreto hidráulico arenas

lavadas en forma industrial en lugar de

arenas convencionales.

ALCANCE

El estudio se limita a generar una serie de modelos

que relacionen el comportamiento de la resistencia a

compresión, la demanda de agua y la contracción

lineal de una mezcla de concreto hidráulico al

incrementar gradualmente el contenido de finos en las

arenas del Río Sonora municipio de Hermosillo.

Planteamiento del problema

Evaluar el impacto en las propiedades del concreto

hidráulico por el uso de arenas con alto contenido de

finos

OBJETIVO

JUSTIFICACIÓN

Las arenas del Río Sonora llegan a presentar un alto contenido de

finos (entre 5 % y 9 %); algunos productores de material han

invertido en su proceso de explotación y producción de agregados

a través del lavado del material.

Las arenas obtenidas de estos procesos arrojan contenidos de

finos del orden de 1.13% – 4.0.


La visión general del constructor en el estado de sonora, es la de

utilizar el agregado fino más económico que puede conseguir

para producir concreto, restando importancia a su calidad, por lo

que el presente estudio aporta datos para mejorar la percepción

y pertinencia del uso de arenas limpias para producir concreto

JUSTIFICACIÓN


Definición de hipótesis:

“A menor cantidad de finos con similar plasticidad,

presentes en las arenas de los bancos de materiales

en Hermosillo, mayor será la resistencia a compresión,

menor la contracción lineal, la demanda de agua y el

costo de una mezcla de concreto hidráulico”


EVOLUCIÓN DEL CONCRETO HIDRÁULICO

1824: Joseph Aspind desarrolla un aglomerante de caliza y arcilla que le

llamó cemento Pórtland.

1867: el concreto armado es patentado por Joseph Monier.

Componentes del concreto y su evolución

A partir de entonces, el concreto

hidráulico se convierte en uno de

los materiales más usados en la

construcción

Actualmente se considera que el

consumo de concreto anual en el

mundo es de aproximadamente

dos tonelada por cada ser humano

del planeta.

“Eurotúnel” cruza el canal de la

mancha y une a Francia con

Inglaterra por debajo del mar.

Puente de la confederación de

12.9 km de longitud en Canadá

Presa de las tres

gargantas en china.

Presas Aguamilpa y el Cajón en México

EVOLUCIÓN DEL CONCRETO HIDRÁULICO


Estado fresco: trabajabilidad,

consistencia, masa unitaria, sangrado,

cohesión, segregación, fraguado, etc.

•Estado endurecido: resistencia,

estabilidad volumétrica, permeabilidad,

durabilidad, etc.

Demanda de agua: cantidad de agua

en una mezcla de concreto necesaria

para producir una determinada

consistencia, independiente de la

cantidad absorbida por los agregados

PROPIEDADES DEL CONCRETO HIDRÁULICO

125

75

100

50

25

052 10 10024 1000010001

0.1

Concreto blando

Tiempo transcurrido desde el mezclado, horas

Concreto en endurecimiento

progresivo

3 d

ías

7 d

ías

28

día

s

3 m

eses

1 a

ño

Resistencia

%

Concreto enrigidización

125

75

100

50

25

052 10 10024 1000010001

0.1

Concreto blando

Tiempo transcurrido desde el mezclado, horas

Concreto en endurecimiento

progresivo

3 d

ías

7 d

ías

28

día

s

3 m

eses

1 a

ño

3 d

ías

7 d

ías

28

día

s

3 m

eses

1 a

ño

Resistencia

%

Concreto enrigidización


La resistencia a compresión se define como la capacidad de

soportar carga a compresión por unidad de área del concreto

hidráulico, medida en ensayes de especimenes elaborados, curados

y probados en las condiciones estándar y se expresa como:

= P/A donde: = Esfuerzo a compresión en kg/cm2

P = Carga a compresión última aplicada en kg

A = Área de la sección transversal en cm2



La contracción lineal representa un cambio de longitud en una muestra o

elemento de concreto medido a lo largo de su longitud axial por otras

causas diferentes a la aplicación de cargas.

C.L.= DL/Lo donde: C.L= contracción lineal

DL = cambio de longitud en mm

Lo = longitud inicial en mm

La contracción inicia después que el

concreto se ha colocado y terminado y

empieza a secarse; puede durar 20 años o

más pero bajo condiciones ordinarias

probablemente el 90 % se da durante el

primer año



Neville asegura que la intensidad de la contracción disminuye

rápidamente con el tiempo:

•Del 14 al 34% de la contracción a 20 años ocurre en 2 semanas.

•Del 40 al 80% de la contracción a 20 años ocurre en 3 meses.

•Del 66 al 85% de la contracción a 20 años ocurre en 1 año.

Y considera que el contenido de agua en

una mezcla de concreto es un factor

importante en el nivel de contracción

alcanzado



Carlson relacionó densidad-contracción

Odman relacionó w/c-agregados-contracción

G.E. Troxell, J.M. Raphael y R.E. Davis, demostraron experimentalmente

que la humedad relativa a la que se expone el elemento de concreto

influye fuertemente en la magnitud de su contracción


Actualmente la mayor parte de las investigaciones se basan en el uso

de agregados alternativos: arenas del desierto y desechos de

construcciones. Componentes del concreto y su evolución

ASTM NMX ASTMNMX

Pretensados

Arena natural 3 5 5 8

Arena triturada 5 6 7 10

Máxima cantidad permitida (%)

Material que pasa la malla No. 200Agregado fino

Concreto sujeto a la abrasión Concreto No sujeto a la abrasión Hasta 25 Hasta 5 15

Hasta 25 6 -10 13

Hasta 25 11 - 15 6

26 - 35 Hasta 5 13

26 - 35 6 -10 10

26 - 35 11 - 15 5

36 -40 Hasta 5 10

Máxima cantidad permitida

en masa Material que pasa

la malla No. 200 (%) NMX -

C -111 para otros

concretos

Límite líquido Índice plástico

Especificaciones de los contaminantes en arenas para concreto de

acuerdo a las normas ASTM y NMX

LOS FINOS COMO CONTAMINANTES DE LOS AGREGADOS


PROCESOS DE EXPLOTACIÓN Y LAVADO DE AGREGADOS

Cribado y lavado simultáneo Lavadoras tipo tornillo Fuente de abastecimiento

Antecedentes

Mínimo Promedio Máximo Mínimo Promedio Máximo

Arena normal 4.82 6.59 8.9 2.4 2.86 3.21

Arena lavada 1.13 2.53 3.96 2.82 3.15 3.51

Finos (%) Módulo de finura Tipo de arena

Características de arena lavada y arena normal en

bancos de materiales de Hermosillo

De acuerdo a la carta de plasticidad, podemos clasificar los finos

como “CL”, arcillas de baja o nula plasticidad.

CARACTERÍSTICAS DE LOS FINOS EN LAS

ARENAS DEL RÍO SONORA

Antecedentes

Muestra No. Límite líquido Límite plástico Índice plástico

F200-1.1 40.0 22.0 18.0

F200-1.2 40.4 24.0 16.4

EL SITIO EN ESTUDIO

El presente estudio se limita a los

Bancos de explotación de agregados

considerados como los más importantes

en el municipio de Hermosillo.

Estos bancos son MACCSA y Francisco

Castillo, los cuáles se ubican en el río

sonora aguas debajo de la presa A.L.R.,

y consisten en depósitos naturales de

materiales granulares.

Ubicación de los bancos

de materiales en estudio

Materiales y métodos

DISEÑO EXPERIMENTAL

Variables independientes:

X1 = Cantidad de finos en (%) respecto al agregado fino en

masa en una mezcla de concreto hidráulico(0–10.5%).

X2 = Tipo de finos en la arena de acuerdo a su plasticidad

(se conservó constante)

Variables dependientes:

Y1 = Resistencia a compresión del concreto hidráulico.

Y2 = Estabilidad volumétrica en el concreto hidráulico

Y3 = Demanda de agua para una misma consistencia

Y4 = Costo de materia prima en el concreto hidráulico.


Modelo experimental utilizado

Se utilizó “Análisis de varianza ANOVA”, con cero

factores de bloqueo lo que se logró manteniendo

constante la plasticidad de los finos, cuyo modelo

estadístico será :


yi = Variable de salida (dependiente)

m = Media global de cada tratamiento

ti = Efecto del tratamiento i

ei = Error aleatorio

yi = m + ti + ei , donde :


El tipo de muestra corresponde a

“no probabilística de la

población”, ya que el subgrupo

de la población a estudiar no

depende de la probabilidad, sino

de las características e interés de

la investigación.


SELECCIÓN DE LA MUESTRA

De acuerdo a las características de la arena local, los límites

muestrales se pueden definir entre 0 y 9 %.


Finos: ( 10 - 100 ) % Arena

Finos: ( 0 - 9 ) % Arena

Para cada tratamiento se

recomienda 10 mediciones

por esperar poca dispersión

en los resultados.


NÚMERO DE PRUEBAS

Por razones de tiempo, costo y dificultad para obtener los

materiales finos, se desarrollaron 7 corridas de mezclas para

medir demanda de agua y resistencia a compresión y

únicamente 4 corridas para la medir contracción en el

concreto


Los tratamientos definidos son los siguientes:

T1 = 0 % de finos en la arena (control)

T2 = 1.5 % de finos en la arena









PREPARACIÓN DEL MATERIAL FINO

Lavado de arena y

decantación de finos Secado al aire del material Secado en horno

hasta peso constante

Molienda de finos Cribado y almacenamiento Pesaje de finos para mezclas


Lavado de arena por

malla No. 200

Secado al aire del material

Secado en horno durante 24 h Cribado por malla No. 4


PREPARACIÓN DEL AGREGADO FINO (ARENA)

Arena utilizada cribada por malla No. 4


MVSS MVSV

ARENA LAVADA 2.596 1.210 0.000 1580 1620 2.980

MF(kg/m3)

MATERIAL d (g/cm3) Abs (%) Hum (%)

Tipo de Arena : Ensaye No:

Fecha de recibo

Para usarse en Fecha de informe

Solicitada por

Peso volumétrico suelto Kg/m3

ND Densidad .2.596 g/cm3

Peso volumétrico varillado Kg/m3

ND Absorción %1.21%

Pérdida por lavado = 0.34% Humedad: 0%

Módulo de finura: 2.98

Malla Peso (g) Porcientos % Enteros % Acum.

No. 4 32.8 5.81 6 6

No. 8 81.0 14.34 14 20

No. 16 95.5 16.91 17 37

No. 30 127.9 22.65 23 60

No. 50 117.8 20.86 21 81

No. 100 81.1 14.36 14 95

No. 200 26.7 4.73 5 100

Charola 1.9 0.34 0 100

Sumas 564.7 100 100

OBSERVACIONES: .Arena muy limpia y bien graduada

.

ANALISIS GRANULOMÉTRICO DEL AGREGADO FINO

MR-FOAC-01

20/11/2009

Mezclas de concreto

REALIZO: AUTORIZO:

ANALISIS GRANULOMETRICO

Procedencia

De río

Banco Fco. Javier Castillo

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Porcentaje Retenido Acumulado

Limites en la Granulometríade las Arenas

200 100 50 30 16 8 4

PROYECTO TÉSIS DE MAESTRÍAMAESTRÍA EN INGENIERÍA CIVIL UNIVERSIDAD DE SONORA

ING. MANUEL RAMÍREZ CELAYA

Tipo de Arena : Ensaye No:

Fecha de recibo


Solicitada por


ND Densidad .2.596 g/cm3


ND Absorción %1.21%

Pérdida por lavado = 0.36% Humedad: 0%

Módulo de finura: 2.80


No. 4 0.0 0.00 0 0

No. 8 81.0 15.23 15 15

No. 16 95.5 17.95 18 33

No. 30 127.9 24.05 24 57

No. 50 117.8 22.15 22 79

No. 100 81.1 15.25 15 95

No. 200 26.7 5.02 5 100

Charola 1.9 0.36 0 100

Sumas 531.9 100 100

OBSERVACIONES: .Arena muy limpia y bien graduada

.

Procedencia

De río

Banco Fco. Javier Castillo

ANALISIS GRANULOMÉTRICO DEL AGREGADO FINO

MR-FOAC-01

20/11/2009

Mezclas de concreto

REALIZO: AUTORIZO:


0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Po

rce

nta

je R

ete

nid

o A

cu

mu

lad

o

Limites en la Granulometríade las Arenas

200 100 50 30 16 8 4



Arena lavada en laboratorio

PREPARACIÓN DEL AGREGADO FINO (ARENA)

Distribución de tamaños ASTM C-31


1 1/2" 100

1" 95 - 100

1/2" 25 - 60

No. 4 0 - 10

MALLA No. % PASA

1 1/2" 0 0 0

1" 0 - 5 2.5 0

1/2" 40 - 75 57.5 50

No. 4 90 - 100 95 100

% RETENIDO

ACUMULADO

PROMEDIO

% RETENIDO

ACUMULADO

RECOMENDADO

MALLA No.

% RETENIDO

ACUMULADO

Distribución de tamaños recomendado

Granulometría usada en la experimentación

PREPARACIÓN DEL AGREGADO GRUESO

1 1/2" 0.0

1" 0.0

3/4" 25.0

1/2" 27.5

3/8" 22.5

No. 4 25.0

Total 100.0

% RETENIDO

RECOMENDADO POR

TAMAÑO

MALLA No.

PREPARACIÓN DEL AGREGADO GRUESO


Separación por tamaños recomendado

Granulometría usada en la experimentación

MVSS MVSV

GRAVA 25 mm 2.631 0.530 0.000 1417 1528

MATERIAL d (g/cm3) Abs (%) Hum (%) MF(kg/m3)

Tipo de Grava : Ensaye No:

Banco Castillo Fecha de recibo


Solicitada por


1417 Kg/m3 Densidad .2.631 g/cm3


1528 Kg/m3 Absorción %0.53 %

Pérdida por lavado = ND T.M.A. : 1 "

Contaminación con arena: = 0.00%


2 " 0.000 0.00 0 0

1 1/ 2" 0.000 0.00 0 0

1 " 0.000 0.00 0 0

3/4 " 5.005 25.00 25 25

1/2 " 5.505 27.50 27 52

3/8 " 4.505 22.50 23 75

No. 4 5.005 25.00 25 100

Charola 0.000 0.00 0 100

Sumas 20.020 100 100

cantidad a usar: 20.02 kg

OBSERVACIONES: .

.

REALIZO: AUTORIZO:

ANALISIS GRANULOMÉTRICO DEL AGREGADO

GRUESO

Mezclas de concreto

Proyecto de Tésis


Semitriturada

Procedencia

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Po

rce

nta

je R

ete

nid

o A

cu

mu

lad

oLimites en la Granulometría

de las gravas de TMA 1 "

No.4 3/8" 1/2" 3/4" 1" 1 1/2" 2"



MATERIALES Control Mezcla 2 Mezcla 3 Mezcla 4 Mezcla 5 Mezcla 6 Mezcla 7 Mezcla 8

Cemento 322 322 322 322 322 322 322 322

Grava 25 mm 1001 1001 1001 1001 1001 1001 1001 1001

Arena lavada 808 796 784 772 760 747 735 723

agua 208 208 208 208 208 208 208 208

Finos 0 12.12 24.24 36.36 48.48 60.6 72.72 84.84

1.5% 3.0% 4.5% 6.0% 7.5% 9.0% 10.5%

Kg/m3

MATRIZ DE EXPERIMENTACIÓN

MATERIALES Control Mezcla 2 Mezcla 3 Mezcla 4 Mezcla 5 Mezcla 6 Mezcla 7 Mezcla 8

Cemento 6.440 6.440 6.440 6.440 6.440 6.440 6.440 6.440

Grava 25 mm 20.020 20.020 20.020 20.020 20.020 20.020 20.020 20.020

Arena lavada 16.160 15.918 15.675 15.433 15.190 14.948 14.706 14.463

agua 4.160 4.160 4.160 4.160 4.160 4.160 4.160 4.160

Finos 0 0.2424 0.4848 0.7272 0.9696 1.212 1.4544 1.6968

1.5% 3.0% 4.5% 6.0% 7.5% 9.0% 10.5%

Kg/20 lts


w/c = 0.60 Grava = 55 % volumen de agregados

Método usado: ACI 211

DESARROLLO DE LAS PRUEBAS

Se realizaron 49 mezclas durante la

experimentación, repitiendo 7 veces cada

corrida de pruebas: 0 %, 1.5 %, 3.0 %,

4.5 %, 6.0 %, 7.5 %, 9.0 % de finos como

sustitutos de arena.

Además se desarrollaron 3 mezclas para una

cantidad de finos del 10.5 %, midiendo

resistencia a compresión a 28 días de edad,

demanda de agua para una consistencia de

10 cm y masa unitaria del concreto fresco.


Demanda de agua:

Se determinó el comportamiento obtenido de los cambios de la

demanda de agua para una consistencia de 10 cm en relación a

la cantidad de partículas finas adicionadas a cada mezcla



Masa unitaria:

Se determinó el comportamiento obtenido de la masa unitaria

real del concreto fresco en relación a la cantidad de partículas

finas adicionadas a cada mezcla.



Resistencia a compresión:

Se determinó el comportamiento obtenido de los cambios de

resistencia a compresión de los especímenes cilíndricos en

relación a la cantidad de partículas finas (CL) adicionadas a cada

mezcla y para la edad establecida: 28 días



Contracción lineal:

Se determinó el comportamiento obtenido de los cambios de

longitud de los especimenes prismáticos en relación a la

cantidad de partículas finas adicionadas a cada mezcla en 4

corridas experimentales y para cada edad establecida: 3, 7, 14,

28, 45 y 60 días de edad.



Demanda de agua = 186.524 + 4.25861 F, … (1) Cr = 0.9536 R2 = 90.946 %

RESULTADOS : Demanda de agua

Resultados y discusión

F = cantidad de finos en

porcentaje.

Demanda de agua =

Cantidad de agua en litros

necesaria para obtener un

revenimiento de 10 cm y

TMA de 1” en una mezcla

de concreto hidráulico de

acuerdo al incremento de

finos en la arena (CL).

Incremento de agua (%) = 2.29444*F …(2) Cr = 0.9944 R2 = 98.889 %

F = Incremento en los finos “CL”

en porcentaje.

Incremento de agua = incremento

en la cantidad de agua (%)

necesaria para obtener un

revenimiento de 10 cm y TMA de

25 mm en una mezcla de concreto

hidráulico ocasionado por el

incremento en los finos en las

arenas.

RESULTADOS: Demanda de agua


Fć = 320.871 - 10.2511* F, … (3) Cr = - 0.9628 R2 = 92.694 %


F = cantidad de finos en

porcentaje.

Fć = resistencia a compresión

del concreto (kg/cm2) a 28 días

de edad para un revenimiento de

10 cm y TMA de 25 mm en una

mezcla de concreto hidráulico de

acuerdo al contenido de finos en

la arena (CL).

RESULTADOS: Resistencia a compresión

Impacto del contenido de finos (CL) en las arenas respecto a la

resistencia a compresión a 28 días de edad en una mezcla de

concreto hidráulico

0,00%

6,01%

11,40%

15,28%

19,30%

23,71%

29,59%

34,89%

0,0%

5,0%

10,0%

15,0%

20,0%

25,0%

30,0%

35,0%

40,0%

0,0% 1,5% 3,0% 4,5% 6,0% 7,5% 9,0% 10,5% 12,0%

Incremento en los finos CL (%)

Re

du

cc

ión

de

fć

a 2

8 d

ías

(%

)

Reducción de fć (%) = 3.19905*F ………(4) Cr = 0.9981 R2 = 99.62 %

F = Incremento en los finos “CL”

en porcentaje.

Reducción de fć = decremento

de la resistencia a compresión a

28 días (%) para un

revenimiento de 10 cm y TMA de

25 mm en una mezcla de

concreto hidráulico ocasionado

por el incremento en los finos

“CL” en las arenas.

RESULTADOS: Resistencia a compresión


Impacto del contenido de finos CL en las arenas

respecto a la contracción lineal del concreto

-2.0E-04

-1.0E-04

0.0E+00

1.0E-04

2.0E-04

3.0E-04

4.0E-04

5.0E-04

6.0E-04

24 h 3 días 7 días 14 días 28 días 45 días 60 días

Edad en días

Co

ntr

acció

n l

ineal

mm

/mm

0.0%

1.5%

3.0%

4.5%

6.0%

7.5%

9.0%

muestras saturadas

muestras secas al aire


RESULTADOS: Contracción lineal



Edad CuradoNivel de

confianzaCorrelación R cuadrada

28 días Saturado 95% -0.882953 77.9606

45 días Seco 95% 0.929108 86.3242

60 días Seco 95% 0.929538 86.4041

Contracción lineal

C.L. 28 = - 0.0000642464 - 0.00000366905 * F

C.L. 45 = 0.000234195 + 0.0000174583 * F

C.L. 60 = 0.000325915 + 0.0000201411 * F

(5)

(6)

(7)

Impacto del contenido de finos (CL) en las arenas respecto a la

contracción lineal del concreto a 28, 45 y 60 días de edad

-2,0E-04

-1,5E-04

-1,0E-04

-5,0E-05

0,0E+00

5,0E-05

1,0E-04

1,5E-04

2,0E-04

0,0% 1,5% 3,0% 4,5% 6,0% 7,5% 9,0% 10,5%

Incremento en los finos CL (%)

Inc

rem

en

to d

e la

co

ntr

ac

ció

n lin

ea

l (%

)

28 días 45 días 60 días


Resultados y discusión (10)

(8)

(9)

F = Incremento en los finos

“CL” en porcentaje.

DCLn: = Variación de la

contracción lineal del

concreto a 28, 45 ò 60 días

de edad, atribuible al

incremento e los finos, bajo

las condiciones de curado

descritas.

Edad CuradoNivel de


28 días Saturado 95% -0.882953 77.9606

45 días Seco 95% 0.987028 97.4225

60 días Seco 95% 0.983769 96.7802

DCL45 = 0.0000174619*F

DCL60 = 0.0000201405*F

Incremento en la Contracción lineal

DCL28 = - 0.00000366905*F


RESULTADOS: Masa Unitaria

M.U.R. = 2347.99 - 4.06755*F ………(11) Cr = - 0.75 R2 = 56.36 %

F = Incremento en los finos

“CL” en porcentaje.

M.U.R. = Masa unitaria del

concreto fresco para un

revenimiento de 10 cm y

TMA de 25 mm, en una

mezcla de concreto

hidráulico ocasionado por

el incremento en los finos

“CL” en las arenas.

EdadNivel de


45 días 95% 0.972452 94.5662

60 días 95% 0.966999 93.5086

C.L. 45 - 0.000399501 + 0.00000345327*Demanda de agua

C.L. 60 = - 0.000403131 + 0.00000397412*Demanda de agua

Contracción lineal


RESULTADOS: Contracción lineal vs demanda de agua

(12)

(13)

Material Unidad Cantidad P. unitario Importe Material Unidad Cantidad P. unitario Importe

Cemento CPC 30 R Ton 0.322 $2,560.00 $824.32 Cemento CPC 30 R Ton 0.352 $2,560.00 $901.12

Grava 25 mm m3

0.706 $100.00 $70.64 Grava 25 mm m3

0.706 $100.00 $70.64

Arena lavada m3

0.511 $110.00 $56.25 Arena normal m3

0.511 $80.00 $40.91

Agua m3

0.193 $48.00 $9.26 Agua m3

0.211 $48.00 $10.13

Total: $960.48 Total: $1,022.80

ARENA LAVADA ARENA NORMAL

Material Unidad Cantidad P. unitario Importe Material Unidad Cantidad P. unitario Importe

Cemento CPC 30 R Ton 0.322 $2,026.00 $652.37 Cemento CPC 30 R Ton 0.352 $2,026.00 $713.15

Grava 25 mm m3

0.706 $100.00 $70.64 Grava 25 mm m3

0.706 $100.00 $70.64

Arena lavada m3

0.511 $110.00 $56.25 Arena normal m3

0.511 $80.00 $40.91

Agua m3

0.193 $48.00 $9.26 Agua m3

0.211 $48.00 $10.13

Total: $788.53 Total: $834.83

ARENA LAVADA ARENA NORMAL

Ahorro para cemento en sacos: $ 62.32 / m3

Ahorro para cemento a granel: $ 46.30 / m3

Agua de mezclado = Agua 0% [ 1 + (2.29444*F/100)] ……. (14)


EVALUACIÓN TÉCNICA Y ECONÓMICA

Lavada: 2.53 % finos y normal 6.59% finos

Impacto en la contracción lineal del concreto

250

300

19.5

26.0

32.5

39.0

150

200

fć proyecto a 28 días Reducción fć a 28 días

(kg/cm2) (kg/cm2)

Reducción de fć (%) = 3.19905*F.

Contracción lineal

Arena lavada

Industrial

Contracción lineal

Arena Normal

Incremento

2.53 % de finos 6.59 % de finos % CL

28 días Saturado C.L. 28 = - 0.0000642464 - 0.00000366905 * F -0.000073529 -0.000088425 20.26%

45 días Seco C.L. 45 = 0.000234195 + 0.0000174583 * F 0.000278364 0.000349245 25.46%

60 días Seco C.L. 60 = 0.000325915 + 0.0000201411 * F 0.000376872 0.000458645 21.70%

Curado Modelo a usarEdad


EVALUACIÓN TÉCNICA Y ECONÓMICA


Las principales aplicaciones de los modelos obtenidos son:

Etapa de diseño Control y aseguramiento de la calidad

APLICACIÓN DE MODELOS

RESISTENCIA A COMPRESION DEL CONCRETO

fć = 250 kg/cm2 A 28 DÍAS DE EDAD

100

150

200

250

300

350

400

0 10 20 30 40

NUMERO DE MUESTRA

fć (

kg

/cm

2)

MUESTRAS

INDIVIDUALES

DATOS AL 31 DE AGOSTO DEL 2005

CONCLUSIONES

La contaminación por finos en las arenas del Río Sonora, aguas

abajo de la presa Abelardo L. Rodríguez, se clasifica como arcillas

de baja compresibilidad “CL” y es común encontrar contenidos

entre 1.13 % y hasta 8.90% en relación al peso de la arena.

Para una mezcla de concreto con TMA de 25 mm y 10 cm de

revenimiento, la demanda de agua y resistencia a compresión se

comportan de la siguiente manera:

Reducción de fć a 28 días (%) = 3.19905*F

Incremento de agua (%) = 2.29444*F

donde F representa la cantidad de finos CL presentes en las arenas

Conclusiones y recomendaciones

Edad Curado Contracción lineal Variación por finos

28 días Saturado C.L28. = -0.0000642464 - 0.00000366905*F DCL28 = - 0.00000366905*F

45 días Seco C.L. 45 = 0.000234195 + 0.0000174583*F DCL45 = 0.0000174619*F

60 días Seco C.L. 60 = 0.000325915 + 0.0000201411*F DCL60 = 0.0000201405*F

CL45 = - 0.000399501 + 0.00000345327*Demanda de agua

CL60 = - 0.000403131 + 0.00000397412*Demanda de agua

La contracción lineal del concreto se comporta de la siguiente manera:

CONCLUSIONES


CONCLUSIONES

Contracción lineal

Arena lavada

Industrial

Contracción lineal

Arena Normal

Incremento

2.53 % de finos 6.59 % de finos % CL

28 días Saturado C.L. 28 = - 0.0000642464 - 0.00000366905 * F -0.000073529 -0.000088425 20.26%

45 días Seco C.L. 45 = 0.000234195 + 0.0000174583 * F 0.000278364 0.000349245 25.46%

60 días Seco C.L. 60 = 0.000325915 + 0.0000201411 * F 0.000376872 0.000458645 21.70%

Curado Modelo a usarEdad

El utilizar arena lavada representa un ahorro aproximado del 6.09

% de los costos de materia prima para concretos elaborados con

cemento en sacos y de aproximadamente 5.50 % para concretos

elaborados con cemento a granel, en relación al uso de arenas

normales del Río Sonora

El utilizar arena normal del Río Sonora incrementa la inestabilidad

volumétrica en la mezcla en relación al uso de arenas lavadas


CONCLUSIONES

1. Etapa de diseño: nos permiten estimar los ajustes necesarios

en la cantidad de agua y cemento desde el proporcionamiento

teórico inicial.

Las principales aplicaciones de los modelos obtenidos son:

2. Control y aseguramiento

de la calidad 3. Evaluar la estabilidad volumétrica

que pudieran presentar diferentes

arenas disponibles en el mercado


RECOMENDACIONES

1. Verificar la aplicación de los modelos con:

Otros TMA y diferente consistencia

Diferente plasticidad en los finos

Aplicación de aditivos químicos


2. Estimar la incertidumbre de las mediciones obtenidas

3. Estudiar el proceso de lavado de las arenas desde una

perspectiva del cuidado del medio ambiente

4. Medir la calidad de la fuente del agua de lavado y determinar su

efecto en las propiedades del concreto hidráulico

5. Obtener un modelo que relacione la contracción lineal y la edad

del concreto hidráulico

4. Evaluar financieramente el VPN que representa el cambio de

arena lavada en lugar de arena normal

Preguntas

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Universidad de Sonora - posgrado.dicym.uson.mx€¦ · agregados gruesos y finos, ... Fecha de recibo Para usarse en Fecha de informe ... ANALISIS GRANULOMETRICO Procedencia De río