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NOTAS

TECNICAS

EMPLEO

DE PUZOLANA EN VEZ DE ARENA

EN

MORTEROS

IntroJuccion

Casi rodo s los

_trabajos

sobre

_puzolanas

se refieren a su mezcla con cal 0 c e­

me nro, siendo poca la literatura que se encuentra sobre su

empleo

como agre­

gado.

Hay

antecedentes del e_{mp le}o como arido de la

_puzolana

natural' _y de las

cenizas volantes

_";

sin

_embargo,

las

_puzolanas

_requirieron

rriturac ion -se tra­ taba de

_puzolana

francesa con 45% de

_Si02

_y falta por

completo

de finos- mien­

tras _{que las cenizas} volantes necesitaron nodularse.

Dada la gran abundanc ia de

puzolana

en los alrededores de

_Santiago,

con-sideramo s inter e sanre un e stud io sobre la sustitucion de arena _por

_puzolana

en los morteros de c eme nro, para ver si

producian

mejoras

en las

propiedades

de

los mismos. Puzolana se

_puede

encontrar en d istinros

_lugares

como

_Maipii,

Las Vertienr es,

Melipilla, Cerrillos,

etc. Los

yacimientos

de e sta ceniza volcanica

son, a

_{primera vista,}

extensos _y

_homogene

o s.

Materiales

Para Ia c onfec cion de morteros _puzola nicos son necesarios los

_siguientes

ma­

reriales : _cemento,

_puzolana

_{y agua. Se emp le}o un cemento nacional de alta re­ sisrencia _y

_puzolana

de Ia zona de

Cerrillos,

de los mismos terrenos en _que

e sra ubicada Ia p lanta

_piloto

_{de IDIEM para fabr}icacion de _cementos,

_emple

an­

dose para eI amasado agua

_potable.

Las _puzolana s de la

_provincia

de

_Santiago

son de un color amarf Ilento 0 rosa c e o, con un peso

especifico

de

2,4

a

2,6

y una densid ad aparence compren­ dida entre

1,0

y

1,2

g/cm3,

con una _composic ion

_quimica

_{muy similar (Tabla}

_I).

Esras _puzolanas son una mezcla de vidrio v olcanico, en alto porc

entaje

, y

0-tros ma reriale s _que

_provienen

de la destruccicn de distintos

_tipos

de rocas. Al

microscopio

s e observan las s_{i gu ie}nre s

_especies

minera

_log

icas : vidrio volca­

nico en un _porc

_enraje

_superior

al

_70%;

feldes_{paro y} cuarzo en

_proporciones

va­

riables entre 2% y 20% en

_conjunto;

masa fundamental de lavas en cantidad _pe­

ANALISISQUIMICO DE ALGUNAS PUZOLANAS DE LA PROVINCIA DE SANTIAGO TABLA

sial AI2O, fe2O, CaO MgO Na20 KaO

P.f.lI

N.D.xx

Ce rri llo5 _{70.46 9,34 6,48} 1.86 0, �2 3,70 2,70 4,85 0,09

Las Vertientes 70,30 II,s I 4,49 1.10 0,71 3,45 3,65 4.74 0,05 Melipilla 72,10 12,80 3,I 0 1,45 0,16 3.30 2,40 4,63 0,06

Mampinga 71,95 12,90 3,40 1.35 · _{3,45 2,05 4,83 0,07}

I

Las Cabras 72,10 11.50 3,55 0,72 ·

3,30 4,05 4,70 0,08

Pudahuel _{73,20 10,70} 3,40 0,45 · _{3,75 3,60 4,85 0,05}

Maipu 72,01 9,30 5.55 1,70 0,30 3,50 2,80 4,80 0,04

'.- _...

x P'e rd i da al fuego

llX No dosificados

Para eI analis is _{gr anul}ometrico,

la

_puzolana

fue tamizada

_previamente

nor malla

_�2'"

_quedando

rerenido a_pro­

ximadamente el 2% del totaL

Si estudias emos la _puzolana de

Cerrillos como una arena -sin otras

particularidades-

tendriamos que des­

preciarla, por la alta cantidad de fi­

nos _(Tabla

_II),

_{ya que} no

_cumpliria

con las normas ASTM ni INDITECNOR

TABLA II

COMPOSICION GRANULOMETRICA

DE LA PUZOLANA

T'amiz

Norma ASTM

de arena

ASTM _para morteros

NO Pasa % Pasa %

4 97 95 - ₁₀₀

8 92 80 - ₁₀₀

16 86 50 - ₈₅

30 78 30

-50

50 69 10 - ₃₀

100 52 2 - ₁₀

200 23 n=enor que 5

de c_omposicion gran ulomerrica

, parti­

cularmenre en 10 reIat ivo al tamiz N2

100

ASTM,

por el cual s e e x

_ig

e _pasar

una cantidad

_comprendida

entre el 2% _y 10%. De nuestra _puzolana _pasa el 52%

10 que nos _{ahorra mayores} c om e nrarios,

Metodos y resultados

Nuestro

_trabajo

consistio en la confeccion de d iez

_tipos

de me zcIas _que iban de 1 : 30 en volumen _aparente (cemento:

_puzolana

+ _{grav il la}

)

hasra 1 :

_4,

la mezcIa mas aItamente dosifieada en cemento. La totalidad de las mezclas

vie-nen dadas en la Tabla III.

En todas las mezclas la reIacion

_gravilla

_puzolana

fue 1 9 en volumen a­

parenre, La

gravilla

era de ramafio maximo de

�".

EI amasado del mortero se h izo a _{pa Ia}, en

laboratorio,

siendo Ia confee­

cion de los ladrillos realizada en una

_maquina

manual a

_presion,

marca CINVA­

PUZOLANA EN VEZ DE ARENA EN MORTEROS 37

TABLA DI

DOSIFICACIONES Y RESISTENCIAS A LA COMPRESION DE LAS MEZCLAS

N° Cemento Gra villa Puzolana Re la cion _Agua ale Dosifieaeion Resist. a

Lfrros Linos Linos Cemen roZa gre- Linos peso apro a, 28 dias

gado kg/m3 kg/em2

I 1,00 3 27 I : 30 5,30 4,77 37 20,5

2 1,50 3 27 I : 20 5,30 3,17 55 35,5

3 1,85 3 27 1 : 16 5,33 2,59 70 50,5

4 2,50 3 27 I : 12 _5,33 1,92 93 76,0

5 3,00 3 27 1 : 10 5,33 1,60 III _90,5

6 3,73 3 27 I : 8 5.34 1,29 139 125,0

7 4,29 3 27 1 : 7 5.34 1,12 155 150,0

8 5,00 3 27 1 : 6 5,34 0,96 181 176,5

9 6,00 3 27 1 : 5 5,3� 0;80 218 215,0

10 7,50 3 27 I : 4 5,35 0,63 271 280,0

EI curado s e re al izo de Ia forma s

_iguie

nte: a los dos dias se desmoldaron las

_probe

ra s _y s e metieron en _agua; a los veinre dias (18 de spues de meterlos

en

_agua)

se _{sacaron, y} s e

_dejaron

a la sombra los ocho dias re sta ntes,

No s e midio con instrume nto

_alguno

la consistencia del mortero basando­

nos s

_imp

lemenre en una traba

_jab

il_{ida d apare}nre _y en la

_posibilidad

de fabrica­ cion de los Iadr i l los

, ya que la

maquina

no los

producia

con consis re ncia exce­

siva m ente _{seca; por} e ste motivo se fue a umenrando la cantidad _{de agua} en for­

ma

_paulatina

hasta

_conseguir

una c on sistencia adecuada para _que Ia maquina fuese capaz de

producir

la dr i llo s.

Se

_puede

ver en la Tabla III la poca variacion _{del agua de}

_{amasado, (5,30}

I minimo _y

5,35

I

maximo);

sin

_embargo,

s e observa ta_{mb ien que Ia cantidad de} cemento varia entre 1 l itro minimo _y

7,5

I

_maximo,

con una diferencia de

_6,5

I e­ quiva lenre s a

_7,22

_kg

de ceme nro; se tomo _{para la de}nsidad _aparenre un valor

de

1,11

_g/cm3

(se echo el ce m ento en una

_probe

ta, sin ap isonar 0

agitar).

Si se

trata s e de un m or te ro c orrienre _(cemento, arena _y

_agua),

las variaciones de a­

gua debidas al aumento de la dosis de cementa sedan

considerables,

_{ya que,}

prac ricame nre, el agua de amasado se emp lea en su mayor parte para la forma­

cion de la pasta de cemento. Sin

_embargo,

en el morrero de

_puzolana,

debido a la enorme

_capacidad

de absorcion de la

_misma,

el agua de amasado varia tanto

con el c em ento como con la

_puzolana.

De

_aqui

_que, a _{pesar de las}

_grandes

variaciones en la cantidad de cemenro,

el agua de amasado permanezca practicamente

_invariable,

10 cual redunda en u­

En la

_Figura

1 se han

_representado

los resultados de ensayo a c_ornpresicn

a 28 .dias en relac ion a la dosis de cemento. Como se _ve, se les

_puede

_ajustar

una linea recta.

La

_Figura

2 nos muestra _{la repre}s entac_{ion de los ensayos} a la c_ompre sion

en relac ion con la ra z on

_{agua/cemento.}

lOll lOG

R(

I

kg/en:

2'0

i-l-110

---I---Fig.

1. Resistencia a 10 _compresion a 28 dias

en funcion de 10 dOlis de cementa.

O� � � � � _J

o ,

Ret.ciOn AI C

Fig. 2. Resistencia a 10 compresion a 28 dias en fun cion de 10 razon agua-cemento.

Todos los valores de re siste ncia a la c_ompresion Cueron

_conseguidos

con ladrillos de 30 x 15 x 10 cm. No hubo

dispersion

considerable entre los valo­ res, y los resultados de la Tabla III son los valores

medios,

en cada caso, de

tres ladrillos.

Tamb ien s e hicieron en una

_bloquera

_manual,

_por

apisonado,

con mczcla 1 : 8 (cemento :

_puzolana),

6 blo_ques huecos de 40 x 20 x 20 cm eel volumen a­

proximado

de huecos Cue del 50%). Se obtuvieron r e sisrencias _{que oscilaban} en­

tre los 45 _y 60

_kg

z'cm

_";

e sro s valor e s los clasifican" en el t

_ipo

A. Para c on se­

guir

estos resultados en la misma

_bloquera,

Cue n e c e sario una mczcla de 1 : 5

(cemento : arena). Esro. m ue stra _que con el

_empleo

de

_{puzolana hay}

un ahorro del 30%

_{aproximadamente}

en la cantid ad de cementa a

_emplear.

Otras

_ventajas,

adem a s de la

seiialada,

_que s e obtienen con el uso de la

puzolana

son la d isminuc ion de peso en el

_bloque

_{y la poca abs}orcion de agua del mortero _puzolan ico, El peso de un

bloque

de 40 x 20 x 20 cm Cabricado con

cemento _{y arena,} es

_{aproximadamente}

de 20

_kg,

mientras _{que el mismo} con _pu­

zolana tiene un _{peso de} 13

_kg.

El peso es

_impor

ta nre en el c alculo de la

_obra,

y tambien en la colocac

ion,

_{ya que} un obrero c oloca ra mas

_bloques

cuanto mas

livianos sean. Tarnb ien se e conomiz ara en el rran s_porre, ya que de b ido al me­

PUZOLANA EN VEZ DE ARENA EN MORTEROS 39

bloques

(el 50% mas

_{aproximadamente).}

De la absorci6n diremos _que los b lo­ ques y ladrillos puzoljin icos se cubren de una _{capa exterior de} unos 2 a 3 mm

de espesor, c a si

impermeable;

esta c_apa hace _{que la} absorci6n sea _{prac rica­}

mente nula. Es por e sro _{que para que} un

_bloque

0 ladrillo puz olanico

_cumpla

con las normas

INDITECNOR4,

ne c e sitara exclusivamente

llegar

a las re sisten­ cias

_exigidas,

_{ya que la absorci6n de agua dentro} de los limites

_exigidos

s e obt iene con el c arac ter

_{semi-impermeable}

de la mezcla _cemento,

_puzolana

_y agua.

Debido a las variaciones de los

_precios

no

_podemos

hace r

_{comparaciones}

de los ladrillos _puz olanico s con los de

_arcilla,

_{pero hac}iendo una considera­

cion

superficial

diremos que el

_precio

de los _puzolanicos no sera

_superior

a los de arcilia e c onomico s _(t

_ipo

_chonch6n) teniendo e stos ultimos el mc onve­

nienre _{que solamente} se

_pueden

fabricar durante los mese s de verano, mientras

que los puzolanico s se

_pueden

hacer durante todo el afio,

Conclusiones

1. Con la

_riqueza

tan

_grande

en

_puzolana

de la

_provincia

de

_Santiago

seria de gran beneficio e c on omico el

_en:pleo

de la rnis ma en la fabrica cion de blo­ ques, ladrillos 0 mor ter o,

2.

_Hay

un ahorro en la cantidad de cementa a

_emplear

de mas del 30% del

total,

10 cual

_significa

en forma

_aproximada

un ahorro de

0,

S a

_0,7

_kg

de cemento

por

bloque

hueco de 40 x 20 x 20 em.

3. Debido a la d is minucion en _{el peso del bl oque}, se aumentara el rendimiento

del obrero _{y que}dara reba

_jad

o el costa de I f lere en una cantidad cercana al

30�,.

REFERENCIAS

I. LE LAN. Fabrieaei6n de _aglomerantes de puz ola na, Ultimos Avances. nO 9. _pp. 32-34 _(sin

feeha).

2. JARRIGE A•• Les c endres voIante s e t leur utilisation. Revue des Matbiaux. nO 513. 1958.

pp.173-179.

3. INDITECNOR. 30-37. Calidady composicion granulometrica de los _{agregados p}etreos _para

bormigones,

4. INDITECNOR. 30-152. 810ques buecos de

_bormigo«

de cemento.

Gui Ilermo ADAMS LLAHEZA