Estudio comparativo de la resistencia de compresión y durabilidad del concreto usando agregado grueso de perfil redondeado y agregado grueso de perfil angular

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(1)PE CU AR IA. S. Biblioteca Digital - Direccion de Sistemas y Comunicaciones. UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO. UNT. RO. FACULTAD DE CIENCIAS AGROPECUARIAS ESCUELA PROFESIONAL DE. AG. INGENIERÍA AGRÍCOLA. DE. “Estudio comparativo de la resistencia de compresión y durabilidad del concreto. TE. CA. usando agregado grueso de perfil redondeado y agregado grueso de perfil angular”. TESIS. INGENIERO AGRÍCOLA. BI. BL. IO. PARA OPTAR EL TÍTULO PROFESIONAL DE. AUTOR: Burgos Ascoy, Diego Martín ASESOR: MSc. Cabanillas Agreda, Carlos Alberto. TRUJILLO – PERÚ 2019. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-ca/2.5/pe/.

(2) Biblioteca Digital - Direccion de Sistemas y Comunicaciones. PRESENTACIÓN SEÑORES MIEMBROS DEL JURADO CALIFICADOR: En cumplimiento a las disposiciones vigentes contenidas en el Reglamento de Tesis Universitaria de la Escuela Profesional de Ingeniería Agrícola, someto a su elevado criterio. PE CU AR IA. S. la tesis titulada “Estudio comparativo de la resistencia de compresión y durabilidad del concreto usando agregado grueso de perfil redondeado y agregado grueso de perfil angular” con el propósito de optar el título profesional de Ingeniero Agrícola.. Burgos Ascoy, Diego Martín. BI. BL. IO. TE. CA. DE. AG. RO. Trujillo, Marzo del 2019. i. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-ca/2.5/pe/.

(3) BI. BL. IO. TE. CA. DE. AG. RO. PE CU AR IA. S. Biblioteca Digital - Direccion de Sistemas y Comunicaciones. ii. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-ca/2.5/pe/.

(4) Biblioteca Digital - Direccion de Sistemas y Comunicaciones. DEDICATORIA. PE CU AR IA. S. A Dios, por darme la dicha de la vida, con grandes oportunidades de seguir adelante, por darme la sabiduría, humidad y la inteligencia de ser quien soy ahora. Por darme un corazón bondadoso, sé que eres quien siempre estará ahí para mí.. A mi querida madre, Ysabel, por su comprensión, ejemplo de sacrificio y esfuerzo que hacen posible alcanzar esta meta, formación profesional y personal.. AG. RO. A mi madrina Dora, por haberme apoyado en todo momento, por sus consejos y motivación para ser un gran profesional.. A mis amigos los “gorditos” que gracias al equipo que formamos logramos llegar hasta el final del camino.. BI. BL. IO. TE. CA. DE. A mi hermana Gabriela, Tía Camucha, Darío y Lissy por estar conmigo en todo momento y alentarme a nunca rendirme.. iii. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-ca/2.5/pe/.

(5) Biblioteca Digital - Direccion de Sistemas y Comunicaciones. AGRADECIMIENTO. A nuestra casa de estudios, Universidad Nacional de Trujillo, y a los señores catedráticos. S. de nuestra escuela, quienes contribuyeron en mi formación profesional con su orientación.. PE CU AR IA. A mi madre Ysabel, Tía Dorita, Tía Carmen y Gabriela, que son los pilares de mi vida, porque creyeron en mí y dieron lo mejor de ellas en mi formación, dándome ejemplos dignos de superación y entrega, impulsándome siempre adelante y hoy veo alcanzada mi meta. Todo lo que soy se lo debo a ellas.. A mi asesor MSc. Carlos Alberto Cabanillas Agreda, por el tiempo, dedicación, paciencia,. AG. RO. colaboración y valiosa orientación en la elaboración de este documento.. A mis primos Darío, Lissy y Christian, y a todas aquellas personas que estuvieron cerca. BI. BL. IO. TE. CA. DE. de mí, que me dieron ese apoyo para continuar día a día con mi carrera profesional.. iv. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-ca/2.5/pe/.

(6) Biblioteca Digital - Direccion de Sistemas y Comunicaciones. RESUMEN. El concreto es uno de los materiales más utilizados en la industria de la construcción, sus cualidades dependen de sus elementos y procesos de fabricación. El agregado grueso es uno de los componentes del concreto que más porcentaje de intervención tiene en las mezclas,. S. por tanto, no es de extrañarse que su forma y textura influyen en gran medida en la. PE CU AR IA. consistencia del concreto en estado fresco y en la resistencia a la compresión en su estado endurecido.. El presente proyecto denominado “Estudio comparativo de la resistencia de compresión y durabilidad del concreto usando agregado grueso de perfil redondeado y agregado grueso de perfil angular”, tiene por objetivo comparar determinar la comparación entre la resistencias a la compresión y la durabilidad que tiene el concreto usando agregado grueso de perfil redondeado (gravilla) y agregado grueso de perfil angular (piedra chancada), en el tiempo. RO. de curado con agua a las edades de 7, 14, 21 y 28 días, que debe estar de acuerdo con el concreto diseñado en el laboratorio y así identificar la resistencia a compresión máxima y. AG. durabilidad de acuerdo a la edad del concreto para cada una de las muestras. Para realizar esta tesis experimental se aplicó un diseño Bifactorial con arreglo en Bloques. DE. Completamente al Azar, con arreglo en franjas, que consistió en realizar probetas de concreto con un diseño de mezclas de 210 Kg/cm2, de las cuales 12 se realizaron con. CA. Agregado Grueso de Perfil Redondeado y 12 con Agregado Grueso de Perfil Angular, que al determinar las Cargas Máximas a Compresión a los 28 días de realizados los testigos, nos. TE. dio como resultado, 238 kg/cm2 utilizando Agregado Grueso de Perfil Angular (Piedra Chancada) y 269 kg/cm2 utilizando Agregado Grueso de Perfil Redondeado (Gravilla). Por. IO. otro lado, de acuerdo a la Norma ASTM C-88, Durabilidad de los Agregados a la Acción del. BL. Sulfato de Sodio o Sulfato de Magnesio, se determinó el porcentaje de Desgaste de los dos tipos de Agregado Grueso, obteniendo un promedio de 9.5 % utilizando Agregado Grueso. BI. de Perfil Angular (Piedra Chancada) y 11.5% utilizando Agregado Grueso de Perfil Redondeado (Gravilla). Palabras claves: Resistencia, durabilidad, abrasión, agregado grueso.. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-ca/2.5/pe/.

(7) Biblioteca Digital - Direccion de Sistemas y Comunicaciones. ABSTRACT. This project named "Comparative study of resistance of compression and durability of the concrete using coarse aggregate of rounded and aggregate profile thickness of angular profile" aims to determine the comparison between resistance to compression and durability. S. of concrete using coarse aggregate of rounded profile (gravel) and coarse aggregate angular. PE CU AR IA. profile (crushed stone), in curing time with water at ages 7, 14, 21 and 28 days, which must agree with the concrete designed in laboratory and thus identify the maximum compressive strength and durability according to the age of the concrete for each of the samples.. To perform this experimental thesis an “arrangement in stripes” this consists of concrete test tubes with a design of mixtures of 210 Kg / cm2, where the characterization of the aggregates was determined, the assay consisted of using the two thick aggregate types in each age of resistance at 7, 14, 21 and 28 days of age of concrete with 4 repetitions each. Also, to. RO. determine the abrasion and durability of the two types of aggregates.. AG. In order to do this experimental thesis, a bi-factorial design was applied, it was an array of blocks completely random with arrangement in stripes, that consisted of concrete test tubes with a mix design of 210 Kg / cm2, twelve of them, were made with gross aggregate of. DE. rounded profile and the other twelve tests with gross aggregate of angular profile, once the max loads of compression were done after 28 days of the test, we got as result 238 kg/cm2. CA. using gross aggregated of angular profile (crushed stone) and 269 kg/cm2 using gross aggregate of rounded profile (gravel).. TE. Finally, making use of what is stipulated in the ASTM C-88 Standard, Durability of the Aggregates to the Action of Sodium Sulphate or Magnesium Sulphate, The percentage of. IO. wear of the two types of gross aggregate was determined, having obtained an average of. BL. 9.5% using gross aggregate to angular profile (crushed stone) and 11.5% using gross. BI. aggregate of rounded profile (gravel).. Keywords: resistance, durability, abrasion, coarse aggregate.. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-ca/2.5/pe/.

(8) Biblioteca Digital - Direccion de Sistemas y Comunicaciones. INDICE PRESENTACIÓN .......................................................................................................................... i DEDICATORIA ............................................................................................................................iii AGRADECIMIENTO .................................................................................................................. iv. S. RESUMEN...................................................................................................................................... i. CU AR IA. ABSTRACT ....................................................................................................................................ii I.. INTRODUCCIÓN............................................................................................................ 1. 1.1.. REALIDAD PROBLEMÁTICA: ................................................................................... 1. 1.2.. JUSTIFICACIÓN: ........................................................................................................... 1. 1.3.. OBJETIVOS:.................................................................................................................... 2 Objetivo General: ....................................................................................................... 2. 1.3.2.. Objetivos Específicos: ................................................................................................. 2. PE. 1.3.1.. REVISIÓN DE LITERATURA ...................................................................................... 3. 2.1.. ANTECEDENTES DE LA INVESTIGACIÓN ............................................................ 3. RO. II.. ANTECEDENTE INTERNACIONAL .................................................................. 3. 2.1.2.. ANTECEDENTE NACIONAL ............................................................................... 3. 2.1.3.. ANTECEDENTE LOCAL ...................................................................................... 4 BASES TEÓRICAS ......................................................................................................... 5. DE. 2.2.. AG. 2.1.1.. EL CONCRETO ...................................................................................................... 5. 2.2.2.. COMPONENTES DEL CONCRETO ................................................................... 5. 2.2.2.1.. CEMENTO ............................................................................................................... 5. 2.2.2.2.. AGREGADOS .......................................................................................................... 7. 2.2.2.3.. AGUA ........................................................................................................................ 9. 2.2.3.. COMPORTAMIENTO DEL CONCRETO .......................................................... 9. 2.2.4.. DISEÑO DE MEZCLA ......................................................................................... 14. 2.2.5.. AGREGADOS GRUESOS Y SU INFLUENCIA EN EL CONCRETO ........... 15. BL IO TE. CA. 2.2.1.. MATERIALES Y MÉTODOS ...................................................................................... 18. 3.1.. CAMPO EXPERIMENTAL ......................................................................................... 18. BI. III.. 3.1.1.. Ubicación de la zona de Estudio: ......................................................................... 18. 3.2.. LABORATORIO PARA REALIZAR LOS ENSAYOS............................................. 19. 3.3.. MATERIAL .................................................................................................................... 19. 3.3.1.. MATERIALES ....................................................................................................... 19. 3.3.2.. MUESTRA .............................................................................................................. 20. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-ca/2.5/pe/.

(9) Biblioteca Digital - Direccion de Sistemas y Comunicaciones. 3.4. 3.4.1.. PROCEDIMIENTO ....................................................................................................... 20 DISEÑO GENERAL .............................................................................................. 20. IV.. RESULTADOS ............................................................................................................... 39. 4.1.. DETERMINACIÓN DE CARACTERIZACIÓN DE LOS AGREGADOS ............. 39. 4.2.. DETERMINACIÓN DEL DISEÑO DE MEZCLA PARA f’c=210 kg/cm2 ............. 40. CU AR IA. S. 4.3. DETERMINACIÓN DE LA CONSISTENCIA DEL CONCRETO (PRUEBA DE SLUMP) ....................................................................................................................................... 41 4.4. DETERMINACIÓN DE LA RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN DEL CONCRETO A LOS 14 Y 28 DÍAS .......................................................................................... 41 4.5.. ANALISIS ESTADÍSTICO DEL EXPERIMENTO .................................................. 42. 4.5.1. FACTORES QUE INTERVIENEN EN EL DISEÑO DEL EXPERIMENTO ........ 42 4.5.2. ANÁLISIS DE VARIANZA .......................................................................................... 43. PE. 4.5.3. RESISTENCIA A LA COMPRENSIÓN DEL CONCRETO PROMEDIO CON LA ADICION DE LOS TIPOS DE AGREGADO GRUESO PARA LOS DÍAS DE CURADO 43. RO. 4.5.4. PRUEBA DE DURABILIDAD (PRUEBA DE DESGASTE CON MAGNESIO) ... 47 4.5.5. PRUEBA DE ABRASIÓN – MÁQUINA DE LOS ÁNGELES ................................. 48 DISCUSIÓN.................................................................................................................... 49. VI.. CONCLUSIONES .......................................................................................................... 52. VIII.. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS ......................................................................... 54. AG. V.. DE. ANEXO 1: CARACTERIZACION DE LOS AGREGADOS .................................................. 2 ANEXO 2: DETERMINACIÓN DE DISEÑO DE MEZCLA .................................................. 7. CA. ANEXO 3: PANEL FOTOGRÁFICO ...................................................................................... 10 ANEXO 4: RESULTADOS DE ENSAYO DE ABRASION (MÁQUINA DE LOS ANGELES) .................................................................................................................................. 13. BL IO TE. ANEXO 5: RESULTADOS DE ENSAYO DE DURABILIDAD DE LOS AGREGADOS A LA ACCIÓN DEL SULFATO DE SODIO O SULFATO DE MAGNESIO – NORMA ASTM C-88 15. BI. ANEXO 6: NORMA NTP 339.114 – TOLERANCIAS PARA PRUEBA DE ASENTAMIENTO (SLUMP) .................................................................................................... 18. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-ca/2.5/pe/.

(10) Biblioteca Digital - Direccion de Sistemas y Comunicaciones. INDICE DE TABLAS Tabla 1: Ubicación Geográfica de la Zona de Estudio. ....................................................... 19 Tabla 2: Factores que intervienen en el experimento .......................................................... 20 Tabla 3: Diseño del Experimento ........................................................................................ 21 Tabla 4: Factores considerados en el experimento .............................................................. 21. S. Tabla 5:Análisis de varianza para el modelo de arreglo en franjas ..................................... 22. CU AR IA. Tabla 6: Pesos de la Carga Abrasiva ................................................................................... 27 Tabla 7: Graduación de la Muestra de Prueba ..................................................................... 28 Tabla 8: Fracciones de Muestra para el Agregado Fino ...................................................... 31 Tabla 9: Fracciones de Muestra para el Agregado Grueso .................................................. 31 Tabla 10: Caracterización de los agregados fino y grueso (Gravilla) Ver anexo ................ 39. PE. Tabla 11: Caracterización de los agregados fino y grueso (Piedra Chancada) Ver Anexo . 39 Tabla 12:Materiales del diseño de mezclas con gravilla para 210 kg/cm2 ......................... 40. RO. Tabla 13: Materiales. del diseño de mezclas con Piedra Chancada para 210 Kg/Cm2 ....... 40 Tabla 14: Proporcionamiento de los Materiales. del diseño de mezclas con Gravilla para. AG. 210 Kg/Cm2 ........................................................................................................................ 40 Tabla 15: Proporcionamiento de los Materiales para 1 m3. del diseño de mezclas con Piedra Chancada para 210 Kg/Cm2 .................................................................................... 41. DE. Tabla 16: Resultados del asentamiento del concreto para 7, 21, 14 y 28 días .................... 41 Tabla 17: Resistencias de compresión promedio y máximo del concreto a 7, 14, 21 y 28. CA. días de edad de los especímenes. ......................................................................................... 42 Tabla 18: Factores considerados para los Ensayos .............................................................. 42. BL IO TE. Tabla 19: Análisis de varianza del experimento .................................................................. 43 Tabla 20: Promedio de la resistencia del concreto según edad y Tipo de Agregado Grueso ............................................................................................................................................. 43. Tabla 21: Resistencia de compresión del concreto a los 7 días según el Tipo de Agregado Grueso .................................................................................................................................. 44. BI. Tabla 22: Resistencia de compresión del concreto a los 14 días según el Tipo de Agregado Grueso .................................................................................................................................. 45 Tabla 23: Resistencia de compresión del concreto a los 21 días según el Tipo de Agregado Grueso .................................................................................................................................. 46 Tabla 24: Resistencia de compresión del concreto a los 28 días según el Tipo de Agregado Grueso. ................................................................................................................................. 46. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-ca/2.5/pe/.

(11) Biblioteca Digital - Direccion de Sistemas y Comunicaciones. Tabla 25: Porcentaje de Desgaste según Tipo de Agregado Grueso ................................... 47 Tabla 26: Prueba de Abrasión – Gravilla ............................................................................ 48 Tabla 27: Prueba de Abrasión – Piedra Chancada .............................................................. 48. S. INDICE DE FIGURAS. CU AR IA. Figura 1: Ubicación de zona de trabajo ............................................................................... 18. Figura 2: Máquinas de Ángeles ........................................................................................... 26 Figura 3: Tamices ................................................................................................................ 29. PE. INDICE DE GRÁFICOS. Gráfico 1: Resistencias Promedio .................................................................................................... 44 Grueso. RO. Gráfico 2: Resistencia de compresión del concreto a los 7 días según el Tipo de Agregado. .......................................................................................................................................................... 44 Gráfico 3: Resistencia de compresión del concreto a los 14 días según el Tipo de Agregado Grueso. AG. .......................................................................................................................................................... 45 Gráfico 4: Resistencia de compresión del concreto a los 21 días según el Tipo de Agregado Grueso. DE. .......................................................................................................................................................... 46 Gráfico 5: Resistencia de compresión del concreto a los 28 días según el Tipo de Agregado Grueso. BI. BL IO TE. CA. .......................................................................................................................................................... 47. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-ca/2.5/pe/.

(12) Biblioteca Digital - Direccion de Sistemas y Comunicaciones. I.. 1.1.. INTRODUCCIÓN. REALIDAD PROBLEMÁTICA:. El agregado grueso, en el concreto, es un componente muy importante en los diseños de. S. mezclas porque este material nos ayudará a tener la durabilidad y las resistencias requeridas. CU AR IA. a la compresión en las obras de ingeniería, si bien es cierto que los ingenieros recomiendan el uso de agregados gruesos de perfil angular por la mejor adherencia que tendrán con los. otros componentes que conforman la mezcla de concreto, sin embargo, la geografía accidentada de nuestro Perú, hace que muchas veces que el uso de agregados gruesos procesados y el traslado a pie de obra, puedan elevar los costos de ejecución de los proyectos.. PE. Por lo tanto, podríamos mirar al canto rodado como una alternativa para el buen diseño de nuestras mezclas, debido que el canto rodado o piedra de perfil redondeado también tiene. RO. cualidades muy interesantes que podrían ser beneficiosas para una mezcla de concreto por ejemplo, la durabilidad ya que estas piedras fueron talladas por la propia naturaleza y la. AG. dureza de estas será más alta que las piedras chancadas o trituradas de forma artificial, además si tenemos los tamaños adecuados de los cantos rodados podríamos tener mayor. DE. trabajabilidad frente a la piedra de perfil angular.. Muchos métodos de diseño de mezcla consideran el perfil del agregado grueso para conseguir resistencias a la compresión requeridas en las obras de ingeniería, por lo tanto si. CA. tenemos la granulometría adecuada de nuestro agregados gruesos estos podrían ser usados en las obras de concreto sin temor, ya que existen muchas zonas del país que se encuentran. BL IO TE. alejadas de la facilidad de poder obtener agregado procesado, creando sobre costos en las obras al desechar los agregados gruesos de perfil redondeado siendo estos también de buen uso para conseguir concretos durables y de las resistencias requeridas en los proyectos de ingeniería.. JUSTIFICACIÓN:. BI. 1.2.. La importancia de obtener concreto de resistencia estable, de durabilidad óptimas y al más bajo costo en los diferentes proyectos de construcción agrícola, es la razón principal del enfoque de éste estudio, el cual tratará de demostrar cual es el agregado grueso de mejor calidad para un concreto óptimo.. 1 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-ca/2.5/pe/.

(13) Biblioteca Digital - Direccion de Sistemas y Comunicaciones. 1.3.. OBJETIVOS: 1.3.1. Objetivo General: Determinar el estudio comparativo de la resistencia de compresión y durabilidad del concreto usando agregado grueso de perfil redondeado y agregado grueso de perfil. S. angular.. CU AR IA. 1.3.2. Objetivos Específicos:.  Elaborar probetas de concreto 4”x8”de acuerdo al diseño de mezclas (210 kg/cm2) para cada una de las tandas de ensayo y realizar los procesos de colocación, desencofrado y curado del concreto..  Determinar la resistencia a la compresión a las edades de 7, 14, 21 y 28 días, que. PE. debe estar de acuerdo con el concreto diseñado en el laboratorio y de acuerdo a la Normatividad Estándar.. RO.  Determinar la resistencia a compresión máxima de acuerdo a la edad del concreto establecidas de acuerdo a Norma para cada una de las muestras.. AG.  Realizar la prueba estándar de Durabilidad de acuerdo a norma.  Realizar el análisis estadístico de las resistencias de compresión del concreto ensayadas con agregado grueso de perfil redondeado y agregado grueso de perfil. BI. BL IO TE. CA. DE. angular.. 2 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-ca/2.5/pe/.

(14) Biblioteca Digital - Direccion de Sistemas y Comunicaciones. II.. REVISIÓN DE LITERATURA. 2.1.ANTECEDENTES DE LA INVESTIGACIÓN 2.1.1.. ANTECEDENTE INTERNACIONAL. S. Según (Estrada, 2014) en su tesis “Influencia de la morfología de los agregados en la. CU AR IA. resistencia del concreto”, concluye que los agregados redondeados, que son los más baratos y con mayor disponibilidad, obtuvieron bajas resistencias que el agregado triturado. Afirmó que esto no significa que el agregado redondeado sea de baja calidad, puesto que los especímenes elaborados con este agregado alcanzaron su resistencia óptima; pero el agregado triturado superó dichos resultados de resistencia en 200 Kg/cm2 y 250 Kg/cm2, siendo la misma relación agua/cemento para el primer diseño en ambos casos de agregados. PE. (grava y grava triturada) y; así mismo, dos relaciones de agua/cemento diferente en los. RO. diseños de 250 Kg/cm2 y 300 Kg/cm2.. Según (Scanferla, 2010) en su investigación Ëvaluación de los agregados localmente. AG. disponibles para ser empleados en hormigones de Pavimentos¨, nos dice que la forma y la textura superficial de las partículas de un agregado influyen en las propiedades del concreto fresco más que las del concreto endurecido. Las partículas con textura áspera, angulares o. DE. elongadas requieren más agua para producir un concreto trabajable que agregados lisos, redondeados y compactos. Además, las partículas de agregado angulares requieren más. CA. cemento para mantener la misma relación agua-cemento. Sin embargo, con la granulometría satisfactoria, tanto los agregados triturados como los no triturados (de un mismo tipo de. BL IO TE. roca), generalmente, producen concretos con la misma resistencia, si se mantiene el contenido de cemento. 2.1.2.. ANTECEDENTE NACIONAL. Según (Gamarra, 2008) en su tesis: "Efectos del perfil del agregado grueso sobre las. BI. propiedades del concreto de baja resistencia, empleando Cemento Portland Tipo I¨, Cuyo objetivo fue investigar los efectos del perfil del agregado grueso sobre las propiedades del concreto, tanto en el estado fresco como en el endurecido; utilizando dos tipos de perfil de agregado grueso (angular y redondeado). Se pretende así, revalorar el uso del agregado grueso de perfil redondeado, dilucidando a través de los resultados del presente estudio una comparación entre los valores hallados de los distintos ensayos para los dos tipos de 3. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-ca/2.5/pe/.

(15) Biblioteca Digital - Direccion de Sistemas y Comunicaciones. concreto. Estos efectos se estudiaron mediante ensayos empíricos en laboratorio; para este fin se fabricaron muestras de concreto utilizando los dos tipos de agregado grueso. Para tal objetivo se diseñaron muestras de concreto de baja resistencia, según el tipo de agregado grueso, con relaciones agua/cemento: 0.60, 0.65 y 0.70, realizándose tres diseños de mezcla por tipo de perfil de agregado, siendo un total de seis diseños de mezcla, previamente antes. S. de iniciar las comparaciones tanto en el concreto fresco como en el endurecido. Según los. CU AR IA. resultados obtenidos de la presente tesis, en el concreto fresco, el concreto con agregado de. perfil redondeado describe un carácter aleatorio respecto al concreto con agregado de perfil angular, y en concreto endurecido arroja valores bastantes aproximados (resistencia a la compresión) y mayores valores (módulo elástico estático) respecto a un concreto con piedra chancada.. PE. Según (Rivva López, 2000) en su artículo ¨Naturaleza y materiales del concreto¨, afirma que la capacidad de adherencia entre la pasta y el agregado está influenciada por la textura. RO. superficial, forma, composición mineral, tamaño y limpieza del agregado. La textura superficial favorece más al agregado grueso que al fino. Para un mismo contenido de pasta,. AG. el empleo de agregado de perfil esférico tiende a disminuir la consistencia. Los agregados secos o altamente porosos pueden disminuir la consistencia, haciendo la mezcla seca, por la. DE. reducción en la cantidad de agua disponible para la mezcla. Así mismo afirma que la textura superficial del agregado influye en la resistencia del concreto endurecido por la adherencia. suaves.. ANTECEDENTE LOCAL. BL IO TE. 2.1.3.. CA. con la pasta, es así que para texturas ásperas se obtiene mejores resistencias que para texturas. Según (Perez, 2017) en su tesis: Ïnfluencia de la granulometría del agregado grueso en las propiedades mecánicas e hidráulicas de un concreto permeable¨, La investigación realizada se centra en el análisis del efecto que tiene la variación de la granulometría del agregado grueso en las propiedades mecánicas e hidráulicas de un concreto permeable. Las. BI. propiedades evaluadas en este trabajo son la resistencia a la compresión, resistencia a la flexión, y permeabilidad, parámetros considerados de mayor relevancia en este tipo de concretos. Las gradaciones de agregado elegidas fueron tres, de 1/2” (1/2” a 3/8”), de 3/8” (3/8” a N° 4) y N° 4 (N° 4 a N° 8), donde los valores dentro de los paréntesis representan los tamices por los cuales las partículas del agregado pasan y se quedan respectivamente.. 4 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-ca/2.5/pe/.

(16) Biblioteca Digital - Direccion de Sistemas y Comunicaciones. Estas gradaciones se obtuvieron mediante el tamizado a un agregado grueso natural de TMN 1/2”, extraído de la cantera Calderón ubicada en el sector El Milagro - Huanchaco, provincia de Trujillo-Perú. Para el desarrollo de este trabajo, se elaboraron 3 diseños de mezcla considerando los mismos criterios de diseño, relación a/c de 0.35, 15% de vacíos, 8% de agregado fino y 25.2% de volumen de pasta; siguiendo la metodología brindada por el ACI. S. 522 R-10 (“Reporte en Concreto Permeable”). Posteriormente, se llevaron a cabo los. CU AR IA. ensayos de laboratorio para determinar las resistencias mecánicas, permeabilidad, contenido de vacíos y densidad. Pudiendo así, evaluar y comparar el comportamiento de las tres gradaciones de agregado grueso en estudio reflejado en las propiedades de los concretos permeables elaborados. De los resultados obtenidos, se determinó que el concreto permeable elaborado con la gradación Nº 4 presentó las mayores resistencias a compresión y flexión,. PE. siendo estas 209.68 kg/cm2 y 33.81 kg/cm2. En cuanto a la permeabilidad, la gradación de 3/8” fue la que obtuvo mayores valores presentando una tasa de percolación promedio de. RO. 0.222 cm/s. Además, se analizó la relación de estas propiedades con los valores obtenidos en los ensayos complementarios para determinar el contenido de vacíos y densidad en estado. AG. fresco y endurecido del concreto, encontrándose una relación directa. 2.2.BASES TEÓRICAS. DE. 2.2.1. EL CONCRETO. Según la norma E.060 del RNE (2014) el concreto es la mezcla de cemento portland o. CA. cualquier otro cemento hidráulico, agregado fino, agregado grueso y agua, con o sin aditivos. Ordinariamente, la pasta de cemento y agua constituyen del 25 al 40% del volumen total del. BL IO TE. concreto. El volumen absoluto de cemento está comprendido usualmente entre el 7 y 15%, el agua del14 al 21% y el agregado constituye aproximadamente del 60 al 80% del volumen total de éste. (Estrada, 2014) 2.2.2. COMPONENTES DEL CONCRETO CEMENTO. BI. 2.2.2.1.. Es un material aglutinante que presenta propiedades de adherencia y cohesión, que permiten la unión de fragmentos minerales entre sí, formando un todo compacto. Este material tiene la propiedad de fraguar y endurecer en presencia del agua, presentándose un proceso de reacción química que se conoce como hidratación. (Concreto I. d., 1997). 5 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-ca/2.5/pe/.

(17) Biblioteca Digital - Direccion de Sistemas y Comunicaciones. Tipos de cemento . Cemento portland tipo I. De uso general, se puede emplear para fines estructurales u otras chorreas, siempre que no. Cemento portland tipo II. CU AR IA. . S. se requieran las características de los otros cementos.. Se utiliza cuando se espera un ataque moderado de los sulfatos o cuando se requiere un calor de hidratación moderado, para lograr este tipo de características se regulan la cantidad máxima de silicato tricálcico y aluminato tricálcico, este cemento alcanza una resistencia similar al cemento tipo uno, pero requiere más tiempo de fraguado. Cemento portland III. PE. . RO. Este desarrolla una alta resistencia en un tiempo menor, en 7 días tiene la misma resistencia que un concreto tipo I o II en 28 días. Para lograr este rápido fraguado se aumentan las. AG. cantidades de silicato tricálcico y Aluminato tricálcico. Este cemento desprende grandes cantidades de calor por lo que no es recomendado para chorreas masivas. Cemento portland IV. DE. . Este es un cemento de secado lento por lo que no genera gran cantidad de calor de hidratación. CA. siendo ideal para chorreas masivas que no requieran una alta resistencia inicial, para lograr esto se regulan las cantidades de aluminato tricálcico y silicato tricálcico, ya que estos son. BL IO TE. los elementos que se encargan de fraguado inicial por lo que liberan la mayor cantidad de calor de hidratación. . Cemento portland V. Este es un cemento con gran resistencia al ataque de sulfatos, por lo que es muy utilizado en. BI. estructuras hidráulicas expuestas a aguas con gran concentración de álcalis o estructuras expuestas a agua de mar. Para lograr esto se reduce la cantidad de aluminato tricálcico ya que este es el componente más vulnerable a los sulfatos. (Chaverri, 2008). 6 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-ca/2.5/pe/.

(18) Biblioteca Digital - Direccion de Sistemas y Comunicaciones. 2.2.2.2.. AGREGADOS. Se refiere a los materiales de origen natural o artificial que mezclados con cemento, agua y aditivos, conforman la roca artificial denominada “concreto” u “hormigón”. Dado que tres cuartas partes del volumen de concreto son ocupados por los agregados la. S. calidad de estos es de gran importancia. El agregado debe estar constituido por partículas. CU AR IA. limpias, duras, resistentes y durables, que a su vez desarrollen buena adherencia con la pasta de cemento. Las arcillas adheridas a los agregados y otras impurezas interfieren con el desarrollo de resistencias del concreto. Las propiedades de los agregados dependen en gran parte de la calidad de la roca madre de la cual proceden. (Cuellar, 2014) Clasificación de los Agregados. PE. A). Los agregados se clasifican según el tamaño, procedencia y densidad.. •. RO. a) Según su tamaño:. AG. Agregado grueso. Agregado retenido de modo predominante por el tamiz No. 4 (de 4.75mm); o bien, aquella. DE. porción de un agregado que es retenida por el tamiz No. 4 (de 4.75 mm). El agregado grueso utilizado en nuestro medio es denominado “Grava”, que resulta de la desintegración y. CA. abrasión naturales de la roca o procede de la trituración de esta. •. Agregado fino. BL IO TE. Agregado que pasa por el tamiz de 3/4 in (9.5 mm) y casi pasa por completo por el tamiz No. 4 (de 4.75 mm). y es retenido de modo predominante por el tamiz No. 200 (de 75 µm); o bien, aquella porción de un agregado que pasa por el tamiz No. 4 (de 4.75 mm) y es retenida de modo predominante por el No. 200 (de 75 µm).. BI. b) Según su procedencia:. •. Agregados naturales. Formados por procesos geológicos.. 7 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-ca/2.5/pe/.

(19) Biblioteca Digital - Direccion de Sistemas y Comunicaciones. •. Agregados artificiales. Son productos secundarios. Algunos de estos agregados son los que constituyen la escoria siderúrgica, la arcilla horneada, el hormigón reciclado, piedra triturada (chancada), etc. •. S. Piedra triturada. CU AR IA. Producto que resulta de la trituración artificial de rocas, piedra boleada o pedruscos grandes,. del cual todas lascaras poseen aristas bien definidas, resultado de la operación de trituración. (Guzmán, 2001) B). Influencia de los agregados:. - La distribución granulométrica juega un papel importante en la resistencia del concreto,. PE. ya que si esta es continua permite la máxima capacidad del concreto en estado fresco y una. -. RO. mayor densidad en estado endurecido, lo que se traduce en una mayor resistencia. La forma y textura de los agregados también influyen. Agregados de forma cúbica y. AG. rugosa permiten mayor adherencia de la interface matriz-agregado respecto de los agregados redondeados y lisos, aumentando la resistencia del concreto. Sin embargo, este efecto se compensa debido a que los primeros requieren mayor contenido de agua que los segundos. DE. para obtener la misma manejabilidad.. del concreto.. CA. - La resistencia y rigidez de las partículas del agregado también influyen en la resistencia. BL IO TE. De acuerdo con la norma es necesario determinar la granulometría de las muestras, se lleva a cabo el procedimiento y la muestra pasa por la malla de tamices que se encuentran estipuladas en la norma.. Luego de tamizar las muestras, se separa el material retenido en cada tamiz y se pesa, estos resultados se tabulan y se realiza una curva de granulometría por tamizado. La granulometría. BI. que al ser continua permite la máxima compacidad del concreto en estado fresco y por lo tanto la máxima densidad en estado endurecido con la consecuente máxima resistencia. (Osorio, 2013). 8 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-ca/2.5/pe/.

(20) Biblioteca Digital - Direccion de Sistemas y Comunicaciones. 2.2.2.3.. AGUA. El agua es un integrante fundamental en las mezclas de concreto y morteros, pues al ser mezclado con el cemento reacciona químicamente con este para producir la parte sólida y. 2.2.3. COMPORTAMIENTO DEL CONCRETO. CU AR IA. S. desarrollar resistencia. (Guzmán, 2001). Existen dos propiedades importantes. La primera tiene que ver con el proceso de curado de la mezcla y la resistencia obtenida después de fraguado. (Linier, 1994). •. PE. a.1) Resistencia mecánica Resistencia a la Compresión. RO. La resistencia a la compresión se puede definir como la máxima resistencia medida de un espécimen de concreto a carga axial. Generalmente se expresa en kilogramos por centímetro. AG. cuadrado (Kg/Cm2) a una edad de 28 días. Con esta se mide o verifica la calidad del cemento y varía según las especificaciones. La resistencia se puede medir a través de cilindros. DE. normalizados que tiene un Diámetro de 6” y una altura de 12”. La cual se encuentra especificada en la Norma Técnica Colombiana (NTC 673).. CA. Se llena el molde en tres capas y se compacta con una varilla lisa y de punta redondeada, se espera 24 horas para desencofrarlas y posteriormente someterlas ha curado, referenciándolas. BL IO TE. con fecha y elemento.. Según la resistencia a la compresión, el concreto se clasifica en: Normal 14 a 42 Mpa Resistente 42 a 100 Mpa Ultra resistente > 100 Mpa. Los resultados de las pruebas de resistencia a partir de cilindros moldeados se pueden utilizar. BI. para fines de control de calidad, aceptación del concreto o para estimar la resistencia del concreto en estructuras, para programar las operaciones de construcción, tales como remoción de cimbras o para evaluar la conveniencia de curado y protección suministrada a la estructura. Los cilindros sometidos a ensayo de aceptación y control de calidad se elaboran y curan siguiendo los procedimientos descritos en probetas curadas de manera estándar según la norma ASTM C31 “Práctica estándar para elaborar y curar cilindros de ensayo de concreto en campo”. 9. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-ca/2.5/pe/.

(21) Biblioteca Digital - Direccion de Sistemas y Comunicaciones. Para estimar la resistencia del concreto “in situ”, la norma ASTM C31 formula procedimientos para las pruebas de curado en campo. Las probetas cilíndricas se someten a ensayo de acuerdo a ASTM C39, “Método estándar de prueba de resistencia a la compresión de probetas cilíndricas de concreto” (Concreto I. , 2006). S. Es indispensable que los procedimientos de elaboración de los cilindros y ensayo de los. CU AR IA. mismos sean estándares para evitar incluir otra variable más a los resultados de resistencia. A continuación, se presentan los aspectos más importantes a tener en cuenta durante los procesos de elaboración, curado y ensayo de los especímenes, de acuerdo con la NTC673, NTC 550 y NTC 1377:. Se debe garantizar que los moldes para la elaboración de los cilindros produzcan. PE. especímenes con las dimensiones establecidas en la norma.. Antes de colocar el concreto en los moldes, estos se deben impregnar en su interior con un. RO. material que evite que el concreto se adhiera a la superficie del molde.. AG. Los cilindros se deben confeccionar en tres capas iguales, apisonando cada capa de acuerdo con los requerimientos de la norma.. DE. Los cilindros recién elaborados deben permanecer en reposo en un sitio cubierto y protegido de cualquier golpe o vibración, para ser desencofrados a las 24 horas.. CA. Una vez desencofrados, los cilindros se deben curar a una temperatura de 23oC+/-2oC y a una humedad relativa >95%, hasta el día del ensayo.. BL IO TE. Las tapas del cilindro se deben refrendar para garantizar que la superficie del cilindro sea totalmente plana, de lo contrario se pueden presentar concentraciones de esfuerzos que disminuyen la resistencia del cilindro. (Osorio, 2013) a.2) Factores que inciden en la resistencia. BI. •. Contenido de cemento. La resistencia del concreto aumenta con la proporción de cemento en la mezcla, hasta que se alcanza la resistencia del cemento o el agregado, según el que sea más débil.. 10 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-ca/2.5/pe/.

(22) Biblioteca Digital - Direccion de Sistemas y Comunicaciones. •. Relación agua-cemento (A/C). La relación A/C de la mezcla influirá mucho sobre la resistencia del hormigón endurecido con un envejecimiento dado. Una mezcla dada puede tener una resistencia relativamente buena o mala, dependiendo de la cantidad de agua que se agregue. Una mayor relación A/C. S. dará una menor resistencia, esto quiere decir que, a mayor cantidad de agua, menos. CU AR IA. resistencia. • Influencia de los agregados. Las características de los agregados que influyen sobre la resistencia del hormigón son el tipo, la forma, textura, tamaño máximo, solidez, gradación y limpieza de la partícula. Tipo de agregado. PE. •. Por lo general, el efecto sobre la resistencia del hormigón del tipo de agregado con peso. •. AG. más fuertes que la pasta de cemento.. RO. normal, propiedades y gradación satisfactorias, es pequeño, debido a que los agregados son. Tamaño máximo. DE. Conforme se aumenta el tamaño máximo del agregado en una mezcla de hormigón de un revenimiento dado, se disminuyen los contenidos de agua y de cemento, en kg/m3 de. •. CA. hormigón.. Fraguado del concreto. BL IO TE. Es un factor importante en la resistencia del concreto, ya que es necesario determinar el tiempo del fraguado para saber si es necesario utilizar aditivos que controlen la velocidad del fraguado con el fin de regular los tiempos de mezclado y transporte. •. Edad del concreto. BI. Este factor está ligado a la relación que hay entre la relación agua cemento y la resistencia del concreto, ya que la misma se da únicamente con un tipo de cemento y a una sola edad. •. Curado del concreto. Este factor aumenta o disminuye la resistencia del concreto de acuerdo a la intensidad del secamiento con que se efectúe el proceso de fraguado. (Guzmán, 2001) 11 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-ca/2.5/pe/.

(23) Biblioteca Digital - Direccion de Sistemas y Comunicaciones. NOTA: ¿Por qué se determina la resistencia a la compresión? Los resultados de las pruebas de resistencia a la compresión se usan fundamentalmente para determinar que la mezcla de concreto suministrada cumpla con los requerimientos de la resistencia especificada, f’c, del proyecto.. S. Deformaciones. CU AR IA. b). Según (Rodríguez, 2012), en el concreto, es tan importante conocer las deformaciones como los esfuerzos. Esto es necesario para estimar la pérdida de pre esfuerzo en el acero y para tenerlo en cuenta para otros efectos del acortamiento elástico. Tales deformaciones pueden clasificarse en tres tipos:. PE. • Deformaciones Elásticas • Deformaciones Laterales. RO. • Deformaciones por Contracción. AG. b.1) Deformaciones Elásticas:. El término deformaciones elásticas es un poco ambiguo, puesto que la curva esfuerzo-. DE. deformación para el concreto no es una línea recta aun a niveles normales de esfuerzo, ni son enteramente recuperables las deformaciones. Entonces es posible obtener valores para el módulo de elasticidad del concreto. El módulo varía con diversos factores, notablemente. CA. con la resistencia del concreto, la edad del mismo, las propiedades de los agregados y el cemento, y la definición del módulo de elasticidad en sí, si es el módulo tangente, inicial o. BL IO TE. secante.. Aún más, el módulo puede variar con la velocidad de la aplicación de la carga y con el tipo de muestra o probeta, ya sea un cilindro o una viga. Por consiguiente, es casi imposible. BI. predecir con exactitud el valor del módulo para un concreto dado.. 12 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-ca/2.5/pe/.

(24) CU AR IA. S. Biblioteca Digital - Direccion de Sistemas y Comunicaciones. b.2) Deformaciones Laterales:. Cuando al concreto se le comprime en una dirección, al igual que ocurre con otros materiales,. PE. éste se expande en la dirección transversal a la del esfuerzo aplicado. La relación entre la deformación transversal y la longitudinal se conoce como relación de Poisson. La relación. DE. AG. RO. de Poisson varía de 0.15 a 0.20 para concreto.. CA. b.3) Deformaciones por Contracción:. Las mezclas para concreto normal contienen mayor cantidad de agua que la que se requiere. BL IO TE. para la hidratación del cemento. Esta agua libre se evapora con el tiempo, la velocidad y la terminación del secado dependen de la humedad, la temperatura ambiente, y del tamaño y forma del espécimen del concreto. El secado del concreto viene aparejado con una disminución en su volumen, ocurriendo este cambio con mayor velocidad al principio que al final.. BI. De esta forma, la contracción del concreto debida al secado y a cambios químicos depende solamente del tiempo y de las condiciones de humedad, pero no de los esfuerzos.. 13 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-ca/2.5/pe/.

(25) CU AR IA. S. Biblioteca Digital - Direccion de Sistemas y Comunicaciones. 2.2.4. DISEÑO DE MEZCLA. Se conoce como diseño de mezcla el procedimiento mediante el cual se calculan las. PE. cantidades que debe haber de todos y cada uno de los componentes que intervienen en una mezcla de concreto, para obtener de ese material el comportamiento deseado, tanto durante. RO. su estado plástico como después, en estado endurecido. Los requisitos que una dosificación. AG. apropiada debe cumplir son:. a) Economía y manejabilidad en estado fresco.. DE. b) Resistencias, aspecto y durabilidad en estado endurecido (Joaquín Porrero, 2014). Está definida por la mayor o menor dificultad para el mezclado, transporte, colocación y. CA. compactación del concreto. Su evaluación es relativa, por cuanto depende realmente de las facilidades manuales o mecánicas de que se disponga durante las etapas del proceso, ya que. BL IO TE. un concreto que puede ser trabajable bajo ciertas condiciones de colocación y compactación, no necesariamente resulta tal si dichas condiciones cambian (Asocem, 2010). Un concreto durable es aquel que puede resistir en forma satisfactoria las condiciones de servicio a que estará sujeto, tales como: la meteorización, la acción química y el desgaste.. BI. Es indispensable que el concreto resista, sin deteriorarse con el tiempo, las condiciones para las cuales se ha proyectado. La falta de durabilidad puede deberse al medio al que está expuesto el concreto, o a causas internas del concreto mismo, las causas externas pueden ser físicas, químicas o mecánicas; originadas por condiciones atmosféricas, temperaturas extremas, abrasión, acción electrolítica, ataques por líquidos y gases de origen natural o industrial. El grado de deterioro producido por estos agentes dependerá principalmente de la calidad del concreto, aunque en condiciones extremas cualquier concreto mal protegido se 14. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-ca/2.5/pe/.

(26) Biblioteca Digital - Direccion de Sistemas y Comunicaciones. daña. Las causas internas son: la reacción álcali-agregado, cambios de volumen debidos a diferencias entre las propiedades térmicas del agregado y de la pasta de cemente y sobre todo la permeabilidad del concreto; este factor determina en gran medida la vulnerabilidad del concreto ante los agentes externos y por ello un concreto durable debe ser relativamente. S. impermeable. (L, 2010). CU AR IA. 2.2.5. AGREGADOS GRUESOS Y SU INFLUENCIA EN EL CONCRETO. Las piedras de canto rodado es un fragmento de roca suelto, susceptible de ser transportado por medios naturales, como las corrientes de agua, los corrimientos de tierra. Normalmente adquiere una forma más o menos redondeada, sub redondeada u oblonga, sin aristas.. Tiene la superficie lisa, debido al desgaste sufrido durante el transporte generalmente. PE. causados por las corrientes de agua.. RO. Según sus propiedades, puede ser utilizado para la construcción, para hacer hormigón o para firmes de carreteras, vías férreas u otros balastos, incluso pueden ser tratados térmicamente.. AG. También, se utiliza para hacer revoques, ya que sus cantos planos son de gran utilidad para el apilamiento de material y su adherencia al cemento los hacen muy útiles. Asimismo, se utiliza para la decoración de hogares como casas, jardines y también para masajes de. DE. relajación con piedras. (Chaclacayo, 2010) Es de roca ígnea (andesita), formada por el enfriamiento y solidificación de materia rocosa. CA. fundida (magma), compuesta casi en su totalidad por silicatos. Esta piedra debe ser de consistencia dura, es decir, no debe romperse fácilmente. No debe ser porosa ni tener arcilla,. BL IO TE. polvo o barro adherido a su superficie. Se usa para preparar el concreto y se vende en tamaños de 1", 3/4" y 1/2". La elección de la piedra chancada depende del tamaño de la estructura que se va a vaciar. Por ejemplo, si vamos a llenar una columna delgada, usaremos piedra pequeña (1/2"), pero. BI. si necesitamos armar una zapata, lo recomendable es emplear una piedra más grande (1"). Para una casa, por lo general, se usa piedra de 1/2". Antes de usarla, se debe humedecer para limpiarla del polvo y evitar que absorba agua en exceso durante el mezclado. (Quevedo, 2012). La resistencia a la compresión de las mezclas de concreto se puede diseñar de tal manera que tengan una amplia variedad de propiedades mecánicas y de durabilidad, que cumplan 15 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-ca/2.5/pe/.

(27) Biblioteca Digital - Direccion de Sistemas y Comunicaciones. con los requerimientos de diseño de la estructura. La resistencia a la compresión se mide tronando probetas cilíndricas de concreto en una máquina de ensayos de compresión, en tanto la resistencia a la compresión se calcula a partir de la carga de ruptura dividida entre el área de la sección que resiste a la carga y se reporta en mega pascales (MPa) en unidades SI. Los resultados de las pruebas de resistencia a partir de cilindros moldeados se pueden. S. utilizar para fines de control de calidad, aceptación del concreto o para estimar la resistencia. CU AR IA. del concreto en estructuras, para programar las operaciones de construcción, tales como. remoción de cimbras o para evaluar la conveniencia de curado y protección suministrada a la estructura.. Los cilindros sometidos a ensayo de aceptación y control de calidad se elaboran y curan siguiendo los procedimientos descritos en probetas curadas de manera estándar según la. PE. norma ASTM C31 “Práctica estándar para elaborar y curar cilindros de ensaye de concreto en campo”. Para estimar la resistencia del concreto in situ, la norma ASTM C31 formula. RO. procedimientos para las pruebas de curado en campo. Las probetas cilíndricas se someten a ensayo de acuerdo a ASTM C39, “Método estándar de prueba de resistencia a la compresión. AG. de probetas cilíndricas de concreto”. (Concreto I. M., 2017) Según (M, 1996), estableció que la forma y la textura de los agregados tienen un efecto. DE. directo en la resistencia influenciando las concentraciones de esfuerzo en el material compuesto y el grado de microfisuras y fisuras antes y después de la falla.. CA. La mayoría del concreto que ha sido elaborado con agregados comunes tiene una resistencia a la compresión de 180 a 420 kg/cm². Los que más se utilizan son los de 210 kg/cm². En los. BL IO TE. lugares en donde una mezcla produce concretos de una resistencia mucho menor a la requerida, deberá disminuirse la relación agua – cemento, la resistencia de la mezcla debe calcularse por encima de la resistencia supuesta en los cálculos; es bueno un aumento del 15%.. BI. La resistencia d concretos fabricados con agregados ligeros es generalmente menor y el proporcionamiento de estas mezclas deberá estar basado en pruebas de laboratorio, teniendo agregados ligeros que producen concretos de 210 kg/cm² y algunos de 350 kg/cm², cuando la vigilancia es perfectamente adecuada. La determinación de la fatiga de ruptura del concreto (fć) está basada en los resultados de pruebas sobre cilindros de 15 x 30 cm curados en el laboratorio y probando su resistencia a 16. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-ca/2.5/pe/.

(28) Biblioteca Digital - Direccion de Sistemas y Comunicaciones. los 28 días. La resistencia del concreto a la tracción es relativamente baja aproximadamente del 10 al 15% de su resistencia a la compresión, pero puede ser hasta del 20%, siendo la resistencia del concreto a la tracción más difícil de determinar que su resistencia a la compresión. Los resultados de las pruebas de tracción son más variables. (ARQHYS, 2012). S. El canto rodado surge como una alternativa para el buen diseño de nuestras mezclas ya que. CU AR IA. este también tiene cualidades muy interesantes que podrían ser beneficiosas para una mezcla. de concreto por ejemplo, la durabilidad ya que estas piedras fueron talladas por la propia naturaleza y la dureza de estas será más alta que las piedras chancadas o trituradas de forma artificial, además si tenemos los tamaños adecuados de los cantos rodados podríamos tener mayor trabajabilidad frente a la piedra de perfil angular. (C, 2014). PE. La Piedra chancada debe ser de consistencia dura, es decir, no debe romperse fácilmente. No debe ser porosa ni tener arcilla, polvo o barro adherido a su superficie. Se usa para preparar. RO. el concreto y se vende en tamaños de 1", 3/4" y 1/2". La elección de la piedra chancada depende del tamaño de la estructura que se va a vaciar. Por ejemplo, si vamos a llenar una. AG. columna delgada, usaremos piedra pequeña (1/2"), pero si necesitamos armar una zapata, lo recomendable es emplear una piedra más grande (1"). Para una casa, por lo general, se usa piedra de 1/2". Antes de usarla, se debe humedecer para limpiarla del polvo y evitar que. DE. absorba agua en exceso durante el mezclado. (Arequipa, 2018) Según (Monteiro, 1993), encontraron además que la forma y la textura de los agregados. CA. afectan la forma de la curva esfuerzo-deformación del concreto ya que la morfología de los agregados influencia la generación de micro fisuras en la zona de transición. La influencia. BI. BL IO TE. de la forma de los agregados en la resistencia del concreto es controversial.. 17 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-ca/2.5/pe/.

(29) Biblioteca Digital - Direccion de Sistemas y Comunicaciones. III.. 3.1.. MATERIALES Y MÉTODOS. CAMPO EXPERIMENTAL. Figura 1: Ubicación de zona de trabajo. BI. BL IO TE. CA. DE. AG. RO. PE. CU AR IA. S. 3.1.1. Ubicación de la zona de Estudio:. 18 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-ca/2.5/pe/.

(30) Biblioteca Digital - Direccion de Sistemas y Comunicaciones. Tabla 1: Ubicación Geográfica de la Zona de Estudio. REGIÓN. La Libertad. PROVINCIA. Trujillo. DISTRITO. Trujillo. CC.PP.. Trujillo. LONGITUD. 79° 1' 34". LATITUD. 8° 6' 3". ALTITUD. 34 msnm. La Esperanza, El Porvenir,. NORTE. Florencia de Mora Víctor Larco. SUR ESTE. Simbal, Poroto El Porvenir. RO. OESTE. PE. 7.3.3 LÍMITES DE CC.PP.. CU AR IA. 7.3.2 LOCALIZACIÓN GEOGRÁFICA. S. 7.3.1 UBICACIÓN. Semi-cálido a seco. 7.3.5 TEMPERATURA MEDIA. 14 °C y 30 °C. AG. 7.3.4 CLIMA. DE. Fuente: Elaborado por el Br. Diego Martín Burgos Ascoy. 3.2.. LABORATORIO PARA REALIZAR LOS ENSAYOS. CA. La presente investigación fue realizada en el Laboratorio de Construcciones Rurales de la Facultad de Ciencias Agropecuarias en la UNT y en el Laboratorio de Mecánica de Suelos. BL IO TE. de la Facultad de Ingeniería de la UPAO debido a que en aquella Universidad se cuenta con la Maquina de los Ángeles. 3.3.. MATERIAL. 3.3.1. MATERIALES. En el presente Estudio se utilizó: 1 m3 de Agregado Grueso de Perfil Angular (Piedra Chancada). •. 1 m3 de Agregado Grueso de Perfil Redondeado (Gravilla). •. 1 m3 de Agregado Fino (Arena Gruesa). •. 1 bolsa de Cemento Pacasmayo – Rojo. BI. •. 19 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-ca/2.5/pe/.

(31) Biblioteca Digital - Direccion de Sistemas y Comunicaciones. 3.3.2. MUESTRA La muestra estuvo constituida por las mismas probetas de concreto (24 Unidades experimentales) las cuales hubo 12 con contenido de agregado grueso de perfil angular, y 12 con contenido de agregado grueso de perfil redondeado. PROCEDIMIENTO. S. 3.4.. CU AR IA. 3.4.1. DISEÑO GENERAL Diseño Experimental: Diseño Clásico E A. A´ E. B´. PE. B. A y B son muestras, una con estímulo y otra sin estímulo.. RO. EXPERIMENTO COMPARACIÓN DE MEDIAS. AG. ARREGLO COMBINATORIO CON DISTRIBUCIÓN EN BLOQUES AL AZAR El modelo estadístico para este diseño es:. DE. yijk = µ + τi + βj + (τβ) ij + uijk. Tabla 2: Factores que intervienen en el experimento FACTOR. CA. A B. NIVELES. a1, a2, a3,….an; i = 1,2,3,…2, 3,….a b1, b2, b3….bn; j = 1,2,2,…2, 2,….b. BL IO TE. Fuente: Elaborado por el Br. Diego Martín Burgos Ascoy. Factor A = Agregado de Perfil Angular y Perfil Redondeado. BI. Factor B = Edad de resistencia del concreto. 20 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-ca/2.5/pe/.

(32) Biblioteca Digital - Direccion de Sistemas y Comunicaciones. PE. CU AR IA. S. Tabla 3: Diseño del Experimento. RO. Fuente: Elaborado por el Br. Diego Martín Burgos Ascoy. BL IO TE. CA. DE. AG. Tabla 4: Factores considerados en el experimento. Fuente: Elaborado por el Br. Diego Martín Burgos Ascoy. BI. abn = número de unidades experimentales = 2*4*3= 24. 21 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-ca/2.5/pe/.

(33) Biblioteca Digital - Direccion de Sistemas y Comunicaciones. Análisis Estadístico i). HoA ≡ τ 1 = · · · = τ a = 0. Es decir, considerando la presencia de las interacciones. con el factor B, contrastar si los efectos de los niveles del factor A son nulos. El estadístico. Se rechaza HoA al nivel α si Fα (exp) > F (a-1), ab(r-1) ii). CU AR IA. S. de contraste es:. HoB ≡ β 1 = · · · = β b = 0. Es decir, considerando la presencia de las interacciones. con el factor A, contrastar si los efectos de los niveles del factor B son nulos. El estadístico. PE. de contraste es:. Ho(AB) ≡ (τβ) ij = 0 para todo i, j. Es decir, contrastar si los efectos de las. AG. iii). RO. Se rechaza HoB al nivel α si Fα (exp) > F (b-1), ab(r-1). DE. interacciones entre los factores A y B son nulos. El estadístico de contraste es:. CA. Se rechaza Ho(AB) al nivel α si Fα (exp) > F (a-1) (b-1),ab(r-1). BI. BL IO TE. Tabla 5:Análisis de varianza para el modelo de arreglo en franjas. Fuente: Elaborado por el Br. Diego Martín Burgos Ascoy. 22 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-ca/2.5/pe/.

(34) Biblioteca Digital - Direccion de Sistemas y Comunicaciones. 3.5.. TÉCNICAS 3.5.1. TRABAJO DE GABINETE. Se determinó estadísticamente las diferencias significativas entre el tiempo de curado de los. CU AR IA. 3.5.2. TÉCNICAS PARA LA RECOLECCIÓN DE DATOS. S. tratamientos aplicados.. Las técnicas para la recolección de datos, manejo y procesamiento de los mismos que permitieron el desarrollo del estudio se presenta a continuación: •. Observación Directa. La investigación se desarrolló utilizando la observación directa a través de recolección de. PE. datos obtenidas de la Máquina de Compresión Estándar al determinar la Carga Máxima de. RO. los Testigos de Concreto. •. Obtención de información indirecta. AG. Además, se obtuvo información indirectamente, utilizando información de la Cantera El. •. Instrumentos. DE. Milagro, de la cual provenían los Agregados que se utilizaron para la realización de la Tesis.. -. CA. Los instrumentos utilizados para el desarrollo del presente trabajo fueron: Máquina de Compresión Estándar para determinar la Carga Máxima en los Testigos. BL IO TE. de Concreto. -. Se ha utilizado información especializada para determinar el análisis del Experimento Comparación de Medias: Arreglo Combinatorio con Distribución en Bloques al Azar.. Máquina de los Ángeles, para determinar la Abrasión de los Agregados.. -. La Normas Técnicas Peruanas de Construcción.. BI. -. 3.5.3. VALIDEZ Y CONFIABILIDAD. El presente trabajo se ha desarrollo utilizando la Norma Técnica Peruana de Construcción para la realización de los Testigos de Concreto, así mismo la determinación de la Carga. 23 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-ca/2.5/pe/.

(35) Biblioteca Digital - Direccion de Sistemas y Comunicaciones. Máxima se determinó en la Maquina de Compresión Estándar de la Facultad de Ciencias Agropecuarias de la UNT. En cuanto a la determinación de la Abrasión y Durabilidad se ha desarrollado en el laboratorio de la Universidad Privada Antenor Orrego, por lo que los resultados se. S. encuentran garantizados.. cuales está en la capacidad para la validación. 3.5.4. MÉTODO DE ANÁLISIS DE DATOS. CU AR IA. Todo el procesamiento y los resultados fueron evaluados por el especialista del tema, las. Los resultados obtenidos fueron procesados en gabinete utilizando los Cuadros Estadísticos. PE. para determinar el estudio correspondiente, y para determinar la Durabilidad y Abrasión del Agregado Grueso, siempre acorde con la Norma Técnica Peruana de Construcción.. RO. 3.5.5. ASPECTOS ÉTICOS. son:. DE. - Ética y Honestidad:. AG. El desarrollo de la presente investigación está de acuerdo a diversos aspectos éticos como. La información bibliográfica y datos obtenidos de campo y de gabinete utilizados en el. CA. desarrollo de la investigación fueron obtenidos de la realidad y veraces respetando la propiedad intelectual, la veracidad de los resultados, y la confiabilidad de los datos.. BL IO TE. - Responsabilidad social:. El presente proyecto se realizó en beneficio de la población, estableciendo un estudio comparativo lo cual beneficiara para poder tener como referencia que tipo de agregado Grueso es el más recomendado a utilizar en los diversos Proyectos de Construcción Agrícola. BI. en beneficio a la población.. 24 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-ca/2.5/pe/.