Análisis comparativo del método de curado en especímenes de losas de concreto simple, simulando condiciones constructivas de obra en la Ciudad de Arequipa

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(1)UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTÍN DE AREQUIPA FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL. TESIS: “ANÁLISIS COMPARATIVO DEL MÉTODO DE CURADO EN ESPECÍMENES DE LOSAS DE CONCRETO SIMPLE, SIMULANDO CONDICIONES CONSTRUCTIVAS DE OBRA EN LA CIUDAD DE AREQUIPA”. Presentado por: CONTRERAS USEDO, STEFANY ROSARIO VELAZCO CHAVEZ, CRISTIAN ANTONIO Para optar el Título Profesional de: INGENIERO CIVIL Director de Tesis: MG. GUILLERMO HERRERA ALARCON AREQUIPA – PERÚ 2018.

(2) ANÁLISIS COMPARATIVO DEL MÉTODO DE CURADO EN ESPECÍMENES DE LOSAS DE CONCRETO SIMPLE, SIMULANDO CONDICIONES CONSTRUCTIVAS DE OBRA EN LA CIUDAD DE AREQUIPA. TESIS PROFESIONAL PRESENTADA POR LOS BACHILLERES: CONTRERAS USEDO, STEFANY ROSARIO VELAZCO CHAVEZ, CRISTIAN ANTONIO PARA OPTAR EL TÍTULO PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL Calificación: _____________________________________________________________ Fecha de sustentación: _____________________________________________________. Ing. María Elena Sánchez García Presidente del jurado. Ing. Francisco Ojeda Ojeda. Ing. Herber Calla Aranda. Miembro del jurado. Miembro del jurado. Ing. Pablo Antonio Valdez Cáceres Miembro del jurado.

(3) i. AGRADECIMIENTO Agradecer a nuestro asesor, el Ingeniero Guillermo Herrera Alarcon, por transmitirnos todos los conocimientos desde que fue nuestro profesor, por su apoyo incondicional siempre que necesitamos de él. A nuestro amigo Alembert Ajahuana por apoyarnos en los momentos más difíciles, al señor Ives Gonzalez Díaz por brindarnos facilidades con bibliografía de la biblioteca y a todas aquellas personas que aportaron con un pequeño grano de arena en este proyecto de tesis. Finalmente agradecer a la gran Facultad de Ingeniería Civil de la prestigiosa Universidad Nacional de San Agustín de Arequipa, porque dentro de sus aulas se nos dio la oportunidad de ser una mejor persona..

(4) ii DEDICATORIA. A dios y a la virgen porque nos han dado fortaleza interior. A mis padres Luis y Cristina, quienes han velado por mi bienestar y educación, siendo mi principal motivación para no rendirme. A mis hermanos Rocio, Edy y Cristian por ser parte de mi día a día. A Cristian, mi compañero de mil batallas.. Stefany Rosario Contreras Usedo. La presente tesis la dedico a Dios mi fuerza en los momentos más difíciles. A mis padres Betty y Freddy por brindarme su apoyo y consejo. A mi hermano Freddy por alentarme a ser mejor. A mis abuelitos que me cuidan día a día. A Stefany mi compañera de mil batallas. Gracias a todos por ser de mí, una mejor persona. Cristian Antonio Velazco Chavez.

(5) iii RESUMEN Curar el concreto es una práctica unánimamente aceptada para lograr un material de la mejor calidad posible. El hecho de mantener húmedo el concreto durante las primeras semanas de edad permite que la mayor parte del cemento se transforme en productos hidratados, los cuales le dan su poder aglutinante al material. En algunas regiones del mundo la humedad del medio ambiente podría mantener húmedo al concreto en forma natural, por lo que probablemente la necesidad de curado sea menor respecto a regiones más secas. La condición de clima seco de la ciudad de Arequipa con alto porcentaje de asoleamiento y baja humedad relativa ambiente es propicia para inducir un secado prematuro al concreto, a partir del momento en que queda expuesto. Sin duda, un curado eficaz es esencial para reducir o evitar el secado prematuro y permitir la evolución adecuada de la hidratación del cemento o materiales cementantes, y alcanzar las propiedades especificadas en el concreto endurecido. Por su parte, un curado defectuoso puede comprometer la calidad del concreto de recubrimiento, reduciendo su resistencia al desgaste y su durabilidad. El objetivo del presente trabajo fue comparar la resistencia a la compresión que se obtiene cuando el concreto en losas es sometido a métodos de curado distintos como: curado con agua mediante inundación por riego continuo, curado con agua mediante inundación por riego discontinuo, curado con cobertura húmeda de geotextil y curado químico, con diferentes periodos de curado, 3 y 7 días, y para dos relaciones agua/cemento; tomando en cuenta las condiciones constructivas de obra en la ciudad de Arequipa. Con base en los resultados obtenidos, se encontró que para una losa de concreto (fć: 210 Kg/cm2) un curado con agua mediante inundación por riego discontinuo por 7 días otorga buenos resultados en la resistencia a la compresión por un precio bajo por m2, mientras que una losa de concreto (fć: 280 Kg/cm2) el curado con aditivo da buenos resultados a un precio por m2 relativamente bajo respecto a los demás curados. Por el contrario, curar una losa (fć: 210 Kg/cm2 y 280 Kg/cm2) por un periodo de 3 días, no trae buenos resultados en la resistencia a la compresión del concreto, lo que lleva a disminuir el tiempo de vida útil de este tipo de estructura. Palabras clave: Curado; Losas de concreto simple; Resistencia a la compresión; Testigos diamantinos..

(6) iv ABSTRACT Curing the concrete is an unanimously accepted practice to get material of the best possible quality. The fact of keeping the concrete moist during the first weeks of age allows most of the cement to be transformed into hydrated products, which give their binding power to the material. In some regions of the world the humidity of the environment could keep the concrete moist in a natural way, so probably the needs of curing are lower, compared to drier regions. The warm climate condition of the city of Arequipa with high percentage of sunlight and low relative humidity is conducive to induce a premature drying of the concrete, from the moment it is exposed. Undoubtedly, an effective curing is essential to reduce or avoid premature drying and allow the proper evolution of the hydration of the cement or cementitious materials, and reach the properties specified in the hardened concrete. On the other hand, a defective curing can compromise the quality of the coating concrete, reducing its resistance to wear and its durability. The objective of this work was to compare the compressive strengths obtained when the concrete is subjected to continuous and discontinuous wet curing processes, protected with geotextile and additive, with different curing periods and two types of water / cement ratios; taking into account the construction conditions of the work in the city of Arequipa. Based on the results obtained, it was found that for a concrete slab (F'c: 210 Kg / cm2) a discontinuous curing for 7 days gives good results in the compressive strength for a low price per m2, while a concrete slab (F'c: 280 Kg / cm2) a cured with additive gives good results at a price per m2 relatively low compared to the other cured. On the contrary, curing a slab (F'c: 210 Kg / cm2 and 280 Kg / cm2) for a period of 3 days, does not bring good results in the compressive strength of the concrete, which leads to a decrease in the time of useful life of this type of structure. Keywords: Curing; Simple concrete Slabs; Compressive strength; Diamond witnesses..

(7) v ÍNDICE. RESUMEN ......................................................................................................................... iii ABSTRACT ........................................................................................................................ iv ÍNDICE ................................................................................................................................. v LISTA DE TABLAS........................................................................................................... xi LISTA DE ILUSTRACIONES........................................................................................ xvi LISTA DE GRÁFICOS................................................................................................. xviii. CAPÍTULO I........................................................................................................................ 1 PLANTEAMIENTO GENERAL Y OBJETIVOS ........................................................... 1 1.1. INTRODUCCION ................................................................................................. 2. 1.2. ANTECEDENTES ................................................................................................ 2. 1.3. PROBLEMÁTICA ................................................................................................ 3. 1.4. OBJETIVOS .......................................................................................................... 4. 1.5. METODOLOGÍA .................................................................................................. 4. CAPÍTULO II ...................................................................................................................... 6 MATERIALES DEL CONCRETO Y DISEÑO DE MEZCLAS ................................... 6 2.1. MATERIALES EN EL CONCRETO ................................................................... 7. 2.1.1. AGREGADOS................................................................................................... 7. 2.1.1.1. Definición ................................................................................................. 7. 2.1.1.2. Clasificación ............................................................................................. 7. 2.1.1.2.1 Clasificación por su procedencia ......................................................... 7 2.1.1.2.2 Clasificación por su gradación ............................................................. 8 2.1.1.2.3 Clasificación por forma y textura ...................................................... 11 2.1.1.2.4 Clasificación por densidad ................................................................. 13 2.1.1.3. Propiedades ............................................................................................ 14.

(8) vi 2.1.1.3.1 Propiedades mecánicas ...................................................................... 14 2.1.1.3.2 Propiedades físicas ............................................................................. 14 2.1.1.3.3 Propiedades térmicas ......................................................................... 17 2.1.1.3.4 Propiedades químicas......................................................................... 17 2.1.2. EL CEMENTO ................................................................................................ 18. 2.1.2.1. Clinker .................................................................................................... 18. 2.1.2.1.1 Composición del Clinker ................................................................... 18 2.1.2.2. Cemento Portland Puzolánico Tipo IP ................................................... 20. 2.1.2.3. Características químicas del cemento Yura IP ....................................... 20. 2.1.2.4. Ventajas del cemento Portland puzolánico Tipo IP ............................... 21. 2.1.3. AGUA EN EL CONCRETO ........................................................................... 22. 2.1.3.1 2.2. REQUISITOS QUE DEBE CUMPLIR ................................................. 22. DISEÑO DE MEZCLAS..................................................................................... 23. 2.2.1. INTRODUCCIÓN ........................................................................................... 23. 2.2.2. DISEÑO DE MEZCLAS POR EL METODO DEL ACI ............................... 24. 2.2.2.1. Diseño de mezcla método ACI – f’c = 210 kg/cm2 .............................. 26. 2.2.2.2. Diseño de mezcla método ACI – f’c = 280 kg/cm2 .............................. 31. CAPÍTULO III .................................................................................................................. 36 CURADO DEL CONCRETO .......................................................................................... 36 3.1. INTRODUCCIÓN ............................................................................................... 37. 3.1.1. DEFINICIÓN .................................................................................................. 37. 3.1.2. NORMATIVIDAD EN EL CURADO – RNE E060 ...................................... 39. 3.1.3. REQUISITOS DE UN BUEN CURADO ....................................................... 40. 3.1.4. EL AGUA EN EL CONCRETO ..................................................................... 40. 3.1.5. POROS CAPILARES Y PERIODO DE CURADO MÍNIMO PARA SU. SEGMENTACIÓN ...................................................................................................... 42 3.1.6. INFLUENCIA DE LA TEMPERATURA Y HUMEDAD EN EL. CONCRETO ................................................................................................................ 43.

(9) vii 3.1.6.1. Influencia de la temperatura ................................................................... 43. 3.1.6.2. Influencia de la humedad ....................................................................... 43. 3.1.6.3. Influencia del secado prematuro sobre las propiedades del concreto .... 45. 3.1.6.4. Influencia del secado prematuro sobre las propiedades del transporte de. fluidos. 45. 3.1.6.5. CLIMA EN AREQUIPA ....................................................................... 46. 3.1.6.5.1 Temperatura ....................................................................................... 47 3.2. MÉTODOS DE CURADO .................................................................................. 50. 3.2.1. CURADO CON AGUA .................................................................................. 50. 3.2.2. CURADO CON GEOTEXTIL ........................................................................ 50. 3.2.3. CURADO QUÍMICO ...................................................................................... 51. 3.3. PROCEDIMIENTO DE CURADO EN LOSAS DE CONCRETO SIMPLE .... 52. 3.4. IMPORTANCIA DEL CURADO EN LOSAS DE CONCRETO SIMPLE ....... 54. 3.5. DURACIÓN DEL CURADO EN LOSAS DE CONCRETO SIMPLE ............. 55. 3.5.1. PARÁMETROS QUE INFLUYEN EN LA DURACIÓN DEL CURADO ... 57. 3.5.2. ESTIMACIONES DE LA DURACIÓN DEL CURADO .............................. 59. 3.6. ELABORACIÓN DE ESPECÍMENES DE LOSAS DE CONCRETO SIMPLE 62. 3.7. PROCEDIMIENTO Y DURACIÓN DE CURADO .......................................... 65. 3.8. EXTRACCIÓN DE TESTIGOS DIAMANTINOS DE LAS LOSAS DE. CONCRETO SIMPLE ..................................................................................................... 67 CAPÍTULO IV ................................................................................................................... 70 PROPIEDADES DEL CONCRETO SIMPLE AL ESTADO FRESCO Y ENDURECIDO PARA CON LOSAS DE CONCRETO SIMPLE ............................... 70 4.1. INTRODUCCIÓN ............................................................................................... 71. 4.2. PROPIEDADES DEL CONCRETO EN ESTADO FRESCO............................ 71. 4.2.1. TRABAJABILIDAD ....................................................................................... 72. 4.2.1.1. Ensayo de asentamiento - NTP 339.035, ASTM C 143......................... 72.

(10) viii 4.2.2. PESO UNITARIO DEL CONCRETO ............................................................ 77. 4.2.2.1. Ensayo de peso unitario - N.T.P. 339.046 .............................................. 77. 4.2.3. EXUDACIÓN ................................................................................................. 79. 4.2.4. CONTENIDO DE AIRE ................................................................................. 80. 4.2.4.1 4.3. Ensayo de contenido de aire - NTP 339.083; ASTM C-231 .................. 80. PROPIEDADES DEL CONCRETO EN ESTADO ENDURECIDO ................. 83. 4.3.1. INTRODUCCIÓN ........................................................................................... 83. 4.3.2. RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN DE TESTIGOS CILÍNDRICOS ...... 83. 4.3.2.1. Introducción ........................................................................................... 83. 4.3.2.2. Método para la obtención y ensayo de corazones diamantinos de. concreto - NTP 339.059........................................................................................... 85 4.3.2.3. Ensayo resistencia a compresión de cilindros de concreto ASTM C39 –. NTP 339.034 ............................................................................................................ 88 4.3.2.4 4.3.3. Resultados del ensayo a la compresión de testigos cilíndricos .............. 92. RESISTENCIA A LA TRACCIÓN POR COMPRESIÓN DIAMETRAL .. 110. 4.3.3.1. Introducción ......................................................................................... 110. 4.3.3.2. Ensayo de la resistencia a la tracción por compresión diametral ASTM. C496 - N.T.P. 331.084 ........................................................................................... 110 4.3.3.3 4.3.4. Resultados del ensayo a la tracción por compresión diametral ............ 112. DENSIDAD Y EXCESO DE POROS .......................................................... 112. 4.3.4.1. Resultados de densidad y exceso de poros ........................................... 115. CAPÍTULO V .................................................................................................................. 117 ANÁLISIS COMPARATIVO DE LAS RESISTENCIAS OBTENIDAS PARA CON LOS DIFERENTES METODOS DE CURADO EN LOSAS DE CONCRETO SIMPLE ............................................................................................................................ 117 5.1. ANÁLISIS COMPARATIVO DE LA RESISTENCIA DE LOS TESTIGOS. EXTRAÍDOS CON DIAMANTINA (14 Y 28 DÍAS) SEGÚN EL TIEMPO DE CURADO (3 Y 7 DÍAS) PARA LOS DIFERENTES MÉTODOS DE CURADO ...... 118.

(11) ix 5.1.1. Análisis comparativo de la resistencia según el tiempo de curado con agua,. con respecto al concreto patrón .................................................................................. 119 5.1.2. Análisis comparativo de la resistencia según el tiempo de curado con. geotextil, con respecto al concreto patrón .................................................................. 123 5.1.3. Análisis comparativo de la resistencia según el tiempo de curado químico, con. respecto al concreto patrón ......................................................................................... 127 5.2 5.2.1. ANÁLISIS ESTADÍSTICO DE LOS RESULTADOS EN EL CONCRETO.. 129 Análisis estadístico de probetas extraídas de las losas de concreto (Fć: 210. Kg/cm2). ..................................................................................................................... 130 5.2.2. Análisis estadístico de probetas extraídas de las losas de concreto (Fć: 280. Kg/cm2) ...................................................................................................................... 131 5.3. ANÁLISIS COMPARATIVO DE LAS RESISTENCIAS DEL CONCRETO. SEGÚN EL MÉTODO DE CURADO .......................................................................... 132 5.3.1. Análisis comparativo de la resistencia a la compresión del concreto en. especímenes de losas curadas por un periodo de 3 y 7 días – fć 210kg/cm2 ........... 132 5.3.2. Análisis comparativo de la resistencia a la compresión del concreto en. especímenes de losas curadas por un periodo de 3 y 7 días – fć 210kg/cm2 ........... 134 CAPÍTULO VI ................................................................................................................. 136 ANÁLISIS DE COSTOS SEGÚN EL METODO DE CURADO ............................... 136 6.1. ANÁLISIS DE COSTO UNITARIO SEGÚN EL MÉTODO DE CURADO. POR M2 ......................................................................................................................... 137 6.1.1. CURADO CON AGUA ................................................................................ 137. 6.1.2. CURADO CON GEOTEXTIL ...................................................................... 137. 6.1.3. CURADO CON ADITIVO ........................................................................... 138. 6.2. ANÁLISIS COMPARATIVO DE LA RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN. VS COSTO UNITARIO ................................................................................................ 140 6.2.1. Análisis comparativo de las resistencias de probetas (Fć: 210 Kg/cm2) con. una duración de curado de 3 días vs costo unitario .................................................... 140.

(12) x 6.2.2. Análisis comparativo de las resistencias de probetas (Fć: 210 Kg/cm2) con. una duración de curado de 7 días vs costo unitario .................................................... 141 6.2.3. Análisis comparativo de las resistencias de probetas (fć: 280 Kg/cm2) con. una duración de curado de 3 días vs costo unitario .................................................... 142 6.2.4. Análisis comparativo de las resistencias de probetas (Fć: 280 Kg/cm2) con. una duración de curado de 7 días vs costo unitario. ................................................... 143 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ............................................................ 144 CONCLUSIONES ......................................................................................................... 145 RECOMENDACIONES ................................................................................................ 147 BIBLIOGRAFÍA ............................................................................................................. 149 ANEXOS........................................................................................................................... 152 ANEXO A: RESULTADO DE ENSAYO DE LOS AGREGADO ............................. 153 ANEXO B: TABLAS DE DISEÑO DE MEZCLAS ACI ............................................ 161 ANEXO C: ESPECIFICACION DE GEOTEXTIL NW013 ...................................... 164 ANEXO D: ESTACIÓN LA PAMPILLA OCTUBRE 2016 ....................................... 166 ANEXO E: ESTACIÓN LA PAMPILLA NOVIEMBRE 2016 .................................. 168.

(13) xi LISTA DE TABLAS Tabla 1: Limites de granulométricos del agregado fino. ....................................................... 8 Tabla 2: Requerimientos de Granulometría de los Agregados Gruesos .............................. 10 Tabla 3: Clasificación según la forma de las partículas del agregado. ................................ 12 Tabla 4: Clasificación de la textura superficial de los agregados. ....................................... 13 Tabla 5: Minerales, rocas y materiales sintético que pueden ser potenciales reactivos con los álcalis del cemento............................................................................................................... 17 Tabla 6: Compuestos principales del cemento Portland ...................................................... 18 Tabla 7: Composición típica calculada de los diferentes tipos de cemento Portland. ......... 19 Tabla 8 : Características técnicas del cemento Yura IP ....................................................... 21 Tabla 9: Ventajas del Cemento Portland Puzolánico Tipo IP ............................................. 21 Tabla 10: Límites permisibles para el agua de mezcla y de curado .................................... 22 Tabla 11 :Valores de Diseño de mezclas para materiales SSS – fć=210 kg/cm2 .............. 29 Tabla 12: Valores de Diseño corregidos por humedad - fć=210 kg/cm2........................... 30 Tabla 13: Valores de diseño por tanda - fć=210 kg/cm2 ................................................... 30 Tabla 14 : Valores de Diseño de mezclas para materiales SSS – fć=280 kg/cm2 ............. 33 Tabla 15: Valores de Diseño corregidos por humedad - fć=280 kg/cm2........................... 35 Tabla 16: Valores de diseño por tanda - fć=280 kg/cm2 ................................................... 35 Tabla 17: Tiempo aproximado de curado requerido para producir el grado de hidratación a la cual los poros capilares se segmentan. ............................................................................ 42 Tabla 18: CEB-FIP Clases de exposición............................................................................ 58 Tabla 19: Duración mínima de curado en días para T> 10°C, clases de exposición 2a, 2b, 4a y 5ª ....................................................................................................................................... 60 Tabla 20: Taza de desarrollo de impermeabilidad del concreto .......................................... 60 Tabla 21: Tiempo mínimo de curado en días para exposiciones clase 2 y 5ª...................... 61 Tabla 22: Ensayo de asentamiento del concreto fresco – fć = 210 kg/cm2 ....................... 75 Tabla 23: Ensayo de asentamiento del concreto fresco – fć = 280 kg/cm2 ....................... 76.

(14) xii Tabla 24: Peso Unitario del concreto fresco - fć=210kg/cm2 ............................................ 78 Tabla 25: Peso Unitario del concreto fresco - fć=280kg/cm2 ............................................ 78 Tabla 26: Contenido de Aire del concreto fresco - fć=210kg/cm2 .................................... 81 Tabla 27: Contenido de Aire del concreto fresco - fć=280kg/cm2 .................................... 82 Tabla 28: Condiciones y procedimientos normalizados para la determinación de la Resistencia a la Compresión del Concreto en especímenes representativos. ...................... 84 Tabla 29: Factor de corrección L/D ..................................................................................... 87 Tabla 30: Coeficiente de variación según el grado de control ............................................ 87 Tabla 31: Resultados de ensayo a la compresión a diferentes edades para un curado con agua discontinuo por un periodo de 3 días para un fć = 210kg/cm2 .......................................... 92 Tabla 32: Resultados de ensayo a la compresión a diferentes edades para un curado con agua discontinuo por un periodo de 7 días para un fć = 210kg/cm2 .......................................... 93 Tabla 33: Resultados de ensayo a la compresión a diferentes edades para un curado con agua continuo por un periodo de 3 días para un fć = 210kg/cm2 ............................................... 94 Tabla 34: Resultados de ensayo a la compresión a diferentes edades para un curado con agua continuo por un periodo de 7 días para un fć = 210kg/cm2 ............................................... 95 Tabla 35: Resultados de ensayo a la compresión a diferentes edades para un curado con agua cubierto con geotextil por un periodo de 3 días para un fć = 210kg/cm2 .......................... 96 Tabla 36: Resultados de ensayo a la compresión a diferentes edades para un curado con agua cubierto con geotextil por un periodo de 7 días para un fć = 210kg/cm2 .......................... 97 Tabla 37: Resultados de ensayo a la compresión a diferentes edades para un curado con aditivo para un fć = 210kg/cm2.......................................................................................... 98 Tabla 38: Resultados de ensayo a la compresión a diferentes edades para un curado con agua discontinuo por un periodo de 3 días para un fć = 280kg/cm2 .......................................... 99 Tabla 39: Resultados de ensayo a la compresión a diferentes edades para un curado con agua discontinuo por un periodo de 7 días para un fć = 280kg/cm2 ........................................ 100 Tabla 40: Resultados de ensayo a la compresión a diferentes edades para un curado con agua continuo por un periodo de 3 días para un fć = 280kg/cm2 ............................................. 101.

(15) xiii Tabla 41: Resultados de ensayo a la compresión a diferentes edades para un curado con agua continuo por un periodo de 7 días para un fć = 280kg/cm2 ............................................. 102 Tabla 42: Resultados de ensayo a la compresión a diferentes edades para un curado con agua cubierto con geotextil por un periodo de 3 días para un fć = 280kg/cm2 ........................ 103 Tabla 43: Resultados de ensayo a la compresión a diferentes edades para un curado con agua cubierto con geotextil por un periodo de 7 días para un fć = 280kg/cm2 ........................ 104 Tabla 44: Resultados de ensayo a la compresión a diferentes edades para un curado con aditivo para un fć = 280kg/cm2........................................................................................ 105 Tabla 45: Resultados de ensayo a la compresión de probetas patrón, periodo de curado 3 días - fć = 210kg/cm2 ....................................................................................................... 106 Tabla 46: Resultados de ensayo a la compresión de probetas patrón, periodo de curado 7 días - fć = 210kg/cm2 ....................................................................................................... 107 Tabla 47: Resultados de ensayo a la compresión de probetas patrón, periodo de curado 3 y 7 días - fć = 280kg/cm2 .................................................................................................... 108 Tabla 48: Resultados de ensayo a la compresión de probetas sin curado - fć = 210kg/cm2 y 280kg/cm2 ......................................................................................................................... 109 Tabla 49: Ensayo a tracción por compresión diametral de probetas estándar – f¨c = 210kg/cm2 ......................................................................................................................... 112 Tabla 50: Ensayo a tracción por compresión diametral de probetas estándar – f¨c = 280kg/cm2 ......................................................................................................................... 112 Tabla 51: Densidad del concreto en condiciones de máxima compactación (fć=210Kg/cm2) ........................................................................................................................................... 115 Tabla 52: Densidad Porosidad aparente y exceso de poros del concreto de probetas cilíndricas (fć=210Kg/cm2) ............................................................................................. 115 Tabla 53: Densidad del concreto en condiciones de máxima compactación (fć=280Kg/cm2) ........................................................................................................................................... 116 Tabla 54: Densidades y porcentajes de poros en exceso respecto al concreto de probetas cilíndricas (fć=280Kg/cm2) ............................................................................................. 116 Tabla 55: Resistencia a la compresión, periodo de curado 3 días – Fc: 210 Kg/cm2 ....... 118.

(16) xiv Tabla 56: Resistencia a la compresión, periodo de curado 7 días – Fc: 210 Kg/cm2 ....... 118 Tabla 57: : Resistencia a la compresión, periodo de curado 3 días – Fc: 280 Kg/cm2 ..... 118 Tabla 58: : Resistencia a la compresión, periodo de curado 7 días – Fc: 280 Kg/cm2 ..... 119 Tabla 59: Análisis estadístico de las medias de probetas sometidas a compresión ........... 130 Tabla 60: Análisis estadístico de las medias de probetas sometidas a compresión .......... 130 Tabla 61: Análisis estadístico de las medias de probetas sometidas a compresión.......... 131 Tabla 62: Análisis estadístico de las medias de probetas sometidas a compresión .......... 131 Tabla 63: Precio Unitario según el metodo y periodo de curado (3 dias) por m2 de losa de concreto simple. ................................................................................................................. 139 Tabla 64: Precio Unitario según el metodo y periodo de curado (7 dias) por m2 de losa de concreto simple. ................................................................................................................. 139 Tabla 65: Precio Unitario de curado con aditivo por m2 de losa de concreto simple. ...... 139 Anexo Tabla.A 1: Ensayo de granulometría del agregado grueso ................................................ 154 Tabla.A 2: Uso granulométrico para el agregado grueso. ................................................. 154 Tabla.A 3: Ensayo de granulometría del agregado grueso ................................................ 155 Tabla.A 4: Ensayo de granulometría del agregado grueso ................................................ 155 Tabla.A 5: Modulo de fineza del agregado grueso. ........................................................... 156 Tabla.A 6: Modulo de fineza del agregado fino. ............................................................... 157 Tabla.A 7: Contenido de humedad del agregado grueso. .................................................. 157 Tabla.A 8: Contenido de humedad del agregado fino. ...................................................... 157 Tabla.A 9: Peso específico del agregado grueso ............................................................... 158 Tabla.A 10: Peso específico del agregado fino. ................................................................ 158 Tabla.A 11: Absorción del agregado grueso. .................................................................... 158 Tabla.A 12: Absorción del agregado fino. ........................................................................ 159 Tabla.A 13: Peso unitario suelto del agregado grueso. ..................................................... 159 Tabla.A 14: Peso unitario suelto del agregado fino........................................................... 159.

(17) xv Tabla.A 15: Peso unitario varillado del agregado grueso. ................................................. 160 Tabla.A 16: Peso unitario varillado del agregado fino. ..................................................... 160 Tabla B 1: Tabla de f’cr promedio – Comité ACI 211 ...................................................... 162 Tabla B 2: Tabla de asentamiento – Comité ACI 211 ....................................................... 162 Tabla B 3: Volumen Unitario de Agua de acuerdo al Comité ACI 211 ............................ 162 Tabla B 4: Contenido de aire atrapado – Comité ACI 211 ............................................... 163 Tabla B 5: Relacion agua - cemento y resistencia a la compresión del concreto– Comité ACI 211 ..................................................................................................................................... 163 Tabla B 6: Volumen de agregado grueso por unidad de volumen de concreto – Comité ACI 211 ..................................................................................................................................... 163.

(18) xvi LISTA DE ILUSTRACIONES Ilustración 1: Estados de saturación del agregado ............................................................... 14 Ilustración 2: Relación entre la resistencia a la compresión y tiempo de curado de diferentes pastas de concreto a diferentes temperaturas de curado. ..................................................... 44 Ilustración 3: Resistencia a compresión y flexión, relativas al curado estándar, para distintas condiciones de secado. ........................................................................................................ 45 Ilustración 4: : Curado con agua (tipo arrocera) .................................................................. 50 Ilustración 5: Curado con geotextil NW013, obra en Arequipa .......................................... 51 Ilustración 6: Compuesto líquido para curado de concreto (Sika Antisol S) ...................... 52 Ilustración 7: Curado de losa con geotextil ......................................................................... 54 Ilustración 8: Tiempos de curado mínimo recomendables de acuerdo con la temperatura y la humedad relativa del ambiente. ........................................................................................... 56 Ilustración 9: Moldes prismáticos para fabricación de especímenes de losas. .................... 62 Ilustración 10: Preparación de concreto en mezcladora de concreto de 9 pies3 ................. 62 Ilustración 11: Medición del asentamiento (método del cono de abrams) .......................... 63 Ilustración 12: Vaciado de losas de concreto ...................................................................... 63 Ilustración 13: Vibrado del concreto ................................................................................... 64 Ilustración 14: Acabado para las losas de concreto ............................................................. 64 Ilustración 15: Curado de losas de concreto con agua mediante inundación losas de concreto. ............................................................................................................................................. 65 Ilustración 16: Curado de losa con geotextil ....................................................................... 66 Ilustración 17: Aditivo químico (Sika Antisol S) ................................................................ 66 Ilustración 18: Broca corona diamantada para extracción de testigos diamantinos en concreto. .............................................................................................................................. 67 Ilustración 19: Perforación de losas para la Extracción de testigos diamantinos. ............... 68 Ilustración 20: Corte de los extremos del testigo extraído .................................................. 68 Ilustración 21: Testigos refrentados con mortero de azufre. ............................................... 68.

(19) xvii Ilustración 22: Ensayo a compresión de testigos extraídos con diamantina. ....................... 69 Ilustración 23: Testigos ensayados a compresión................................................................ 69 Ilustración 24: Ensayo de medida del asentamiento - slump............................................... 74 Ilustración 25: Ensayo de peso unitario del concreto fresco ............................................... 79 Ilustración 26: Aparato de Washington. .............................................................................. 82 Ilustración 27: Ensayo para la determinación de aire en concreto fresco. .......................... 82 Ilustración 28: Obtención de corazones diamantinos en losas de concreto simple. ............ 88 Ilustración 29: Corazones diamantinos extraídos ................................................................ 88 Ilustración 30: Testigos secados y refrentados. ................................................................... 89 Ilustración 31: Ensayo de resistencia a la compresión del espécimen. ............................... 90 Ilustración 32: Rotura de los testigos diamantinos extraídos. ............................................. 90 Ilustración 33: Ensayo a la tracción por compresión diametral de probetas cilíndricas 4”x8” ........................................................................................................................................... 111 Ilustración 34: Rotura de probetas sometidas a tracción por compresión diametral. ........ 111 Ilustración 35: Vista frontal de la muestra prismática obtenida a partir de las losas de concreto. ............................................................................................................................ 113 Ilustración 36: Vista isométrica de la muestra prismática obtenida a partir de las losas de concreto. ............................................................................................................................ 113.

(20) xviii LISTA DE GRÁFICOS Gráfico 1: Índice de radiación ultravioleta para la ciudad de Arequipa .............................. 47 Gráfico 2: Temperatura y lluvia en la ciudad de Arequipa ................................................. 47 Gráfico 3: Temperatura máxima y mínima en el mes de Octubre 2017 .............................. 48 Gráfico 4: Humedad relativa en el mes de Octubre 2017.................................................... 48 Gráfico 5: Temperatura máxima y mínima en el mes de Setiembre 2017 .......................... 49 Gráfico 6: Humedad relativa en el mes de Setiembre 2017 ................................................ 49 Gráfico 7: Ensayo de asentamiento – fć=210kg/cm2 y fć=280kg/cm2 ............................ 76 Gráfico 8: Comparación porcentual entre las medias de la resistencia a 14 Y 28 días, de probetas de concreto Fć: 210Kg/cm2, con curado continuo y discontinuo (periodo de curado: 3 días). .................................................................................................................. 119 Gráfico 9: Comparación porcentual entre las medias de las resistencias a 14 y 28 días de probetas de concreto Fć: 210 Kg/cm2, con curado continuo y discontinuo (periodo de curado 7 días)..................................................................................................................... 120 Gráfico 10: Comparación porcentual entre las medias de la resistencia a 14 y 28 días, de probetas de concreto Fć: 280Kg/cm2, con curado continuo y discontinuo (duración de curado: 3 días). .................................................................................................................. 121 Gráfico 11: Comparación porcentual entre las medias de la resistencia a 14 y 28 días, de probetas de concreto Fć: 280Kg/cm2, con curado continuo y discontinuo (periodo de curado: 7 días). .................................................................................................................. 122 Gráfico 12: Comparación porcentual entre las medias de la resistencia a 14 y 28 días, de probetas de concreto Fć: 210Kg/cm2, curado con geotextil (duración de curado: 3 días) ........................................................................................................................................... 123 Gráfico 13: Comparación porcentual entre las medias de la resistencia a 14 y 28 días, de probetas de concreto Fć: 210Kg/cm2, curado con geotextil (duración de curado: 7 días). ........................................................................................................................................... 124 Gráfico 14: Comparación porcentual entre las medias de la resistencia a 14 y 28 días, de probetas de concreto Fć: 280Kg/cm2, curado con geotextil (duración de curado: 3 días) ........................................................................................................................................... 125.

(21) xix Gráfico 15: Comparación porcentual entre las medias de la resistencia a 14 y 28 días, de probetas de concreto Fć: 280Kg/cm2, curado con geotextil (duración de curado: 7 días) ........................................................................................................................................... 126 Gráfico 16: Comparación porcentual entre las medias de la resistencia a 14 y 28 días, de probetas de concreto Fć: 210Kg/cm2, curado con aditivo. .............................................. 127 Gráfico 17: Comparación porcentual entre las medias de la resistencia a 14 y 28 días, de probetas de concreto Fć: 280Kg/cm2, curado con aditivo ............................................... 128 Gráfico 18: Comparación porcentual entre las medias de la resistencia a 14 días, de probetas de concreto Fć: 210 Kg/cm2 (duración de curado: 3 y 7 días) ........................................ 132 Gráfico 19: Comparación porcentual entre las medias de la resistencia a 28 días, de probetas de concreto Fć: 210 Kg/cm2 (duración de curado: 3 y 7 días) ........................................ 133 Gráfico 20: Comparación porcentual entre las medias de la resistencia a 14 días, de probetas de concreto Fć: 280 Kg/cm2 (duración de curado: 3 y 7 días). ....................................... 134 Gráfico 21: Comparación porcentual entre las medias de la resistencia a 28 días, de probetas de concreto Fć: 280 Kg/cm2 (duración de curado: 3 y 7 días) ........................................ 135 Gráfico 22: Resistencia de probetas Fć: 210 Kg/cm2 vs Precio de curado por m2 ......... 140 Gráfico 23: Resistencia de probetas Fć: 210 Kg/cm2 vs Precio de curado por m2 ......... 141 Gráfico 24: Resistencia de probetas Fć: 280 Kg/cm2 vs Precio de curado por m2 ......... 142 Gráfico 25: Resistencia de probetas Fć: 280 Kg/cm2 vs Precio de curado por m2 ......... 143.

(22) UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTÍN. 1. Capítulo I: Planteamiento general y objetivos. CAPÍTULO I PLANTEAMIENTO GENERAL Y OBJETIVOS. “Análisis comparativo del método de curado en especímenes de losas de concreto simple, simulando condiciones constructivas de obra en la ciudad de Arequipa”.

(23) UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTÍN. 2. Capítulo I: Planteamiento general y objetivos. 1.1 INTRODUCCION Uno de los factores clave de la ejecución de losas de concreto es el curado, que tiene por objeto brindar al concreto las condiciones adecuadas de humedad y temperatura para el desarrollo de sus propiedades de diseño, acordes con su composición y características. Así, cuando la condición de exposición inicial del concreto favorece el secado prematuro, la importancia de un curado eficiente adquirirá mayor relevancia. Por lo tanto, es necesario determinar la influencia del tiempo de aplicación y el tipo de curado sobre la resistencia a compresión del concreto. 1.2 ANTECEDENTES Durante mucho tiempo se ha reconocido que un curado adecuado es esencial para obtener las propiedades deseadas, estructurales y de durabilidad del concreto. El curado adecuado del concreto es uno de los requisitos más importantes para un rendimiento óptimo en cualquier entorno o aplicación. Debido a que las condiciones climáticas no siempre son óptimas, la mayoría de las veces es necesario suministrar agua adicional a la de mezclado del concreto para mantenerlo húmedo por un período que puede ir de una a cuatro semanas a partir de que son retirados los moldes o cimbras. Otra forma de curar el concreto es aislar el material para evitar que pierda el agua que fue utilizada para el mezclado. Además, investigaciones señalan que las condiciones climáticas actúan directamente sobre los mecanismos del concreto como la hidratación, fraguado, endurecimiento y desarrollo de resistencia. Así mismo se ha confirmado el hecho de que a temperaturas ambientales altas es evidente la disminución en las resistencias y para las condiciones de invierno esta tendencia es revertida, es decir, las resistencias obtenidas son mayores que las del concreto de referencia debido a la menor temperatura de exposición. Es por ello que en la actualidad existe una gran variedad de métodos de curado para contrarrestar los efectos ambientales desde el más común como el agua hasta los curadores químicos, los cuales utilizan materiales sellantes, cuya función es mantener una cantidad suficiente de humedad para que se desarrolle un cierto nivel de resistencia.. “Análisis comparativo del método de curado en especímenes de losas de concreto simple, simulando condiciones constructivas de obra en la ciudad de Arequipa”.

(24) UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTÍN. 3. Capítulo I: Planteamiento general y objetivos. 1.3 PROBLEMÁTICA Aunque los efectos beneficiosos de las buenas prácticas de curado en cualquier tipo de concreto son generalmente aceptados por todos, cuánto tiempo los miembros estructurales deberían estar curados es todavía abierto a discusión. Como ha sido mostrado, el requisito de duración en el código ACI para un concreto normal la ganancia de esfuerzo históricamente ha sido un mínimo de 7 días, y al menos 3 días para concretos de alta resistencia. Los avances científico-tecnológicos asociados con las construcciones de concreto armado muestran un avance significativo en los últimos años. Dichos avances incluyen el desarrollo de nuevos tipos de concreto y nuevos procedimientos de caracterización y control, en especial en curado del concreto en climas desfavorables para este. En general, los reglamentos incluyen recomendaciones acerca de “tiempos mínimos de curado”, de manera prescriptiva, y no se verifica la eficiencia de curado adoptado. Así, cuando la condición de exposición inicial del concreto favorece el secado prematuro, la importancia de un curado eficiente adquirirá mayor relevancia. La ciudad de Arequipa presenta un clima predominantemente seco en invierno, otoño y primavera debido a la humedad atmosférica, es también semiárido a causa de la precipitación efectiva y templada por la condición térmica, con un promedio en la temperatura de 21°C, condiciones climáticas que actúan directamente sobre los mecanismos del concreto como la hidratación, fraguado, endurecimiento y desarrollo de resistencia, siendo más vulnerables las losas de concreto debido a que presenta una mayor área expuesta al medio. El curado en las estructuras de concreto especialmente en losas toma una relevancia importante ante el clima de la ciudad de Arequipa, en este elemento de concreto el proceso de secado se produce por la migración hacia el exterior del agua que no se ha enlazado químicamente con los compuestos del cemento. En un elemento de concreto, la parte más susceptible al secado prematuro será la capa superficial, la cual puede perder agua fácilmente por difusión.. “Análisis comparativo del método de curado en especímenes de losas de concreto simple, simulando condiciones constructivas de obra en la ciudad de Arequipa”.

(25) UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTÍN. 4. Capítulo I: Planteamiento general y objetivos. 1.4 OBJETIVOS Objetivo general: Realizar un análisis comparativo de la influencia del tipo de curado en la resistencia a la compresión de losas de concreto simple, simulando condiciones constructivas de obra en la ciudad de Arequipa. Objetivos específicos: . Determinar la influencia del tiempo de curado de 3 y 7 días en la resistencia a la compresión en losas de concreto simple.. . Determinar la influencia del tipo de curado en la resistencia a la compresión de losas de concreto simple para distintas resistencias, fć=210kg/cm2 y fć=280kg/cm2. . Determinar cómo influye la resistencia a la compresión, según el método de curado, en el costo unitario.. 1.5 METODOLOGÍA El presente trabajo busca realizar un análisis comparativo de la influencia del método de curado en la resistencia a la compresión del concreto en losas de concreto simple, simulando condiciones constructivas de obra en la ciudad de Arequipa. Tomando en cuenta estudios anteriores realizados en probetas cilíndricas. Para ello se establecieron variables de experimentación: para la primera variable se establece los diferentes métodos de curado, y para la segunda variable se evalúa el tiempo de curado, 3 y 7 días, respecto a la primera variable se establece el curado con agua mediante inundación por riego continuo, curado con agua mediante inundación por riego discontinuo, curado con cobertura húmeda de geotextil y curado químico. Por otro lado, se realizaron especímenes para distintas resistencias de diseño, 210 y 280 kg/cm2. Asimismo, con el fin de analizar la influencia del método de curado se elaboraron especímenes de losas de concreto simple a partir de tres bachadas separadas, mezcladas en días distintos. Para los especímenes se estableció dimensiones estándar de 60x60x15cm. Asimismo se aplicó los distintos métodos de curado en las primeras horas del día posterior al vaciado.. “Análisis comparativo del método de curado en especímenes de losas de concreto simple, simulando condiciones constructivas de obra en la ciudad de Arequipa”.

(26) UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTÍN. 5. Capítulo I: Planteamiento general y objetivos. Conjuntamente al vaciado de los especímenes de losas de concreto simple, se realizó una serie de control mediante el vaciado de testigos cilíndricos 4”x8”, sobre los cuales se efectuó un curado estándar (inmersión en agua con temperaturas de 23.0° ± 2.0°C). Como parte del estudio se extrajeron testigos diamantinos, a la edad de 14 y 28 días, para la evaluación de la resistencia a la compresión del concreto. Habiéndose tenido en cuenta que la condición de servicio del concreto es seca. Además, se tomaron muestras de las losas para determinar el coeficiente de absorción de agua aparente y porosidad aparente del concreto.. “Análisis comparativo del método de curado en especímenes de losas de concreto simple, simulando condiciones constructivas de obra en la ciudad de Arequipa”.

(27) UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTÍN. 6. Capítulo II: Materiales del concreto y diseño de mezclas. CAPÍTULO II MATERIALES DEL CONCRETO Y DISEÑO DE MEZCLAS. 1 2. “Análisis comparativo del método de curado en especímenes de losas de concreto simple, simulando condiciones constructivas de obra en la ciudad de Arequipa”.

(28) UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTÍN. 7. Capítulo II: Materiales del concreto y diseño de mezclas. 2.1 MATERIALES EN EL CONCRETO 2.1.1. AGREGADOS. 2.1.1.1 Definición Se entiende por agregado a la mezcla de arena y piedra de granulometría variable. Los agregados conforman el esqueleto granular del concreto y son el elemento mayoritario pues representan el 70% - 80% de la masa del concreto, además de ser responsables de gran parte de las características del mismo. Los agregados son generalmente inertes y estables en sus dimensiones. Si bien los agregados son los componentes inertes del concreto, porque no intervienen directamente en las reacciones químicas entre el cemento y el agua, para producir la mezcla de cemento; su influencia en las características del concreto es notable; sin embargo durante varios años su estudio fue descuidado, debido principalmente, al bajo costo comparado con el costo del cemento, además de los bajos requerimientos de resistencia, en los cuales los agregados no tienen gran influencia, hoy en día se conoce la influencia del agregado en las propiedades del concreto tanto en estado fresco y endurecido. Los agregados se forman por procesos climáticos o abrasivos, por trituración artificial de una gran masa. Muchas de las características del agregado dependerán de las propiedades de la roca original, como por ejemplo composición química y mineral, estabilidad química y física, clasificación petrográfica, gravedad específica, la dureza, la resistencia, la estabilidad química y física, etc. Además, que el agregado contara con otras propiedades diferentes de la roca original: forma, tamaño, textura de superficie y absorción; las cuales pueden influir en la calidad del concreto. (Neville & Brooks, 1998, pág. 38) 2.1.1.2 Clasificación El agregado generalmente se clasifica desde distintos puntos de vista como puede ser por su procedencia, gradación, forma, textura y densidad. 2.1.1.2.1. Clasificación por su procedencia. a) Agregados Naturales Son los formados por los procesos geológicos naturales que han ocurrido en el planeta durante miles de años, y que son extraídos, seleccionados y procesados para optimizar su “Análisis comparativo del método de curado en especímenes de losas de concreto simple, simulando condiciones constructivas de obra en la ciudad de Arequipa”.

(29) UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTÍN. 8. Capítulo II: Materiales del concreto y diseño de mezclas. empleo en la producción del concreto. Estos agregados son los de uso más frecuente a nivel mundial y particularmente en nuestro país por su amplia disponibilidad tanto en calidad como en cantidad, lo que los hace ideales para la producción de concreto. b) Agregados Artificiales Provienen de un proceso de transformación de materiales naturales, que proveen productos secundarios que con un tratamiento adicional se habilitan para emplearse en la producción del concreto. (Pasquel Carbajal, Tecnologia del Concreto, 1998, pág. 70) 2.1.1.2.2. Clasificación por su gradación. Se llama gradación a la distribución del tamaño de la partícula, la cual tiene suma importancia en el concreto, habiéndose establecido convencionalmente la clasificación entre agregado grueso (piedra) y agregado fino (arena) en función de las partículas cuya frontera nominal es de 4.75 mm (malla N⁰4 ASTM). a) Agregado Fino Se define como aquel material proveniente de la desintegración natural o artificial de las rocas, el cual pasa el tamiz 3/8” (9.5mm) y que cumple con los límites establecidos en la norma NTP 400.03729 o ASTM C-332. . Granulometría. Las mallas normalizadas para el agregado fino son las N° 4, 8, 16, 30, 50,100. En general es recomendable que la granulometría se encuentre dentro de los siguientes límites. Tabla 1: Limites de granulométricos del agregado fino. % QUE PASA (ACUMULATIVO) 3/8” 100 N°4 95-100 N°8 80-100 N°16 50-85 N°30 25-60 N°50 10-30 N°100 2-10 Fuente: NTP 400.03729. MALLA. “Análisis comparativo del método de curado en especímenes de losas de concreto simple, simulando condiciones constructivas de obra en la ciudad de Arequipa”.

(30) UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTÍN. 9. Capítulo II: Materiales del concreto y diseño de mezclas. b) Agregado Grueso Se define al agregado grueso al material retenido en el tamiz 4.75mm(N°4) proveniente de la desintegración natural o mecánica de las rocas y que cumple con los límites establecidos en la norma NTP 400. 03729 o ASTM C-332. . Granulometría. El agregado grueso deberá estar graduado dentro de los límites establecidos los cuales están indicados en la Tabla 2. . Tamaño Máximo, Tamaño Máximo Nominal. En este punto requiere que se definan unos conceptos: -. Tamaño Máximo (TM) del agregado se define como la malla por donde pasa el 100% del material. -. Tamaño Máximo Nominal (TMN) del agregado tiene dos definiciones: la primera de ellas nos dice que la malla que pasa del 100% al 95% en el que se produce el primer retenido; o es el diámetro inmediato superior a la malla que retiene el 15% o más en forma acumulada del material.. El tamaño máximo de los agregados gruesos en el concreto armado se fija por la exigencia de que pueda entrar fácilmente en los encofrados y entre las barras de la armadura. En ningún caso el tamaño máximo del agregado grueso deberá ser mayor que: -. Un quinto, de la menor dimensión, entre caras de encofrado.. -. Un tercio de la altura de las losas.. -. Tres cuartos del espacio libre entre las barras o alambres individuales de refuerzo, paquetes de barras, cables o ductos de pre-esfuerzo.. “Análisis comparativo del método de curado en especímenes de losas de concreto simple, simulando condiciones constructivas de obra en la ciudad de Arequipa”.

(31) 10. UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTÍN. Capítulo II: Materiales del concreto y diseño de mezclas Tabla 2: Requerimientos de Granulometría de los Agregados Gruesos TAMAÑO MÁXIMO NOMINAL (pulg.). 100mm. 90mm. 75mm. 63mm. 50mm. 37.5mm. 25mm. 19mm. 12.5mm. 9.5mm. 4.75mm. (4"). (3 1/2"). (3"). (2 1/2"). (2"). (1 1/2"). (1"). (3/4"). (1/2"). (3/8"). N°4. N°8. N°16. 1. 3 1/2" - 1 1/2". 100. 90 - 100. …. 25 - 60. 0 - 15. …. 0-5. …. …. …. …. …. 2. 2 1/2" - 1 1/2". …. …. 100. 90 - 100. 35 - 70. 0 - 15. …. 0-5. …. …. …. …. …. 3. 2" - 1". …. …. …. 100. 90 - 100. 35 - 70. 0 - 15. …. 0 - 15. …. …. …. …. 357. 2" - N°4. …. …. …. 100. 95 - 100. …. 35 - 70. …. 10 - 30. …. 0-5. …. …. 4. 1 1/2" - 3/4". …. …. …. …. 100. 90 - 100. 20 - 55. 0 - 15. …. 0-5. …. …. …. 467. 1 1/2" - N°4. …. …. …. …. 100. 95 - 100. …. 35 - 70. …. 10 - 30. 0-5. …. …. 5. 1" - 1/2". …. …. …. …. …. 100. 90 - 100. 20 - 55. 0 - 10. 0-5. …. …. …. 56. 1" - 3/8". …. …. …. …. …. 100. 90 - 100. 40 - 85. 10 - 40. 0 - 15. 0-5. …. …. 57. 1"- N°4. …. …. …. …. …. 100. 95 - 100. …. 25 - 60. …. 0 - 10. 0-5. …. 6. 3/4" - 3/8". …. …. …. …. …. …. 100. 90 - 100. 20 - 55. 0 - 15. 0-5. …. …. 67. 3/4" - N°4. …. …. …. …. …. …. 100. 90 - 100. …. 20 - 55. 0 - 10. 0-5. …. 7. 1/2" - N°4. …. …. …. …. …. …. …. 100. 90 -100. 40 - 70. 0 - 15. 0-5. …. 8. 3/8" - N°8. …. …. …. …. …. …. …. …. 100. 85 - 100. 10 - 30. 0 - 10. 0-5. HUSO. PORCENTAJE QUE PASA POR LOS TAMICES NORMALIZADOS (ASTM C33 2, NTP 400.03729). Fuente: (ASTM C-33, 1999). 2.36mm 1.18mm. 2. “Análisis comparativo del método de curado en especímenes de losas de concreto simple, simulando condiciones constructivas de obra en la ciudad de Arequipa”.

(32) UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTÍN. 11. Capítulo II: Materiales del concreto y diseño de mezclas. . Módulo De Fineza. Es un índice aproximado del tamaño medio de los agregados. Cuando este índice es bajo quiere decir que el agregado es fino, cuando es alto es señal de lo contrario. El módulo de fineza, no distingue las granulometrías, pero en caso de agregados que estén dentro de los porcentajes especificados en las normas granulométricas, sirve para controlar la uniformidad de los mismos. El módulo de fineza de un agregado se calcula sumando los porcentajes acumulativos retenidos en la serie de mallas estándar: 3”, 1 ½”, ¾”, 3/8”, N°4, N°8, N°16, N°30, N°50 y N°100 y dividiendo entre 100. La base experimental que apoya al concepto de módulo de fineza es que granulometrías que tengan igual M.F. independientemente de la gradación individual, requieren la misma cantidad de agua para producir mezclas de concreto de similar plasticidad y resistencia, lo que lo convierte en un parámetro ideal para el diseño y control de mezclas. (Pasquel Carbajal, Tópicos de Tecnología del Concreto en el Perú, pág. 92). 2.1.1.2.3. Clasificación por forma y textura. La forma y textura de las partículas de agregados influyen grandemente en los resultados a obtenerse en las propiedades del concreto. Por un lado, existe un efecto de anclaje mecánico que resulta más o menos favorable en relación con el tamaño, la forma, la textura superficial y el acomodo entre ellas. Por otro lado, se producen fenómenos de adherencia entre la pasta de cemento y los agregados, condicionados también por estos factores, que redundan en el comportamiento resistente y en la durabilidad del concreto. a) Forma Por naturaleza lo agregados tienen una forma irregularmente geométrica compuesta por combinaciones aleatorias de caras redondeadas y angularidades. Bryan Mather establece que la forma de las partículas está controlada por la redondez o angularidad y la esfericidad, dos parámetros relativamente independientes.. “Análisis comparativo del método de curado en especímenes de losas de concreto simple, simulando condiciones constructivas de obra en la ciudad de Arequipa”.

(33) UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTÍN. 12. Capítulo II: Materiales del concreto y diseño de mezclas. La redondez o angularidad se puede definir numéricamente como la relación entre el radio de curvatura promedio de los bordes de la partícula entre el radio del máximo circulo inscrito. La esfericidad depende de la relación entre el área superficial de la partícula y su volumen, la longitud máxima del prisma rectangular circunscrito, la velocidad de sedimentación y la relación entre el volumen de la partícula y el de la esfera circunscrita. Tabla 3: Clasificación según la forma de las partículas del agregado. CLASIFICACIÓN DE LA FORMA DE LAS PARTÍCULAS CLASIFICACIÓN DESCRIPCIÓN EJEMPLOS Completamente Grava de rio o playa; Redondeado desgastada por agua o arena del desierto, de la fricción. playa o del viento. Naturalmente irregular o parcialmente moldeado Otras gravas; pedernal Irregular por fricción y con bodes de tierra o excavada. pulidos. Material cuyo espesor es Escamosa pequeño en relación con Roca laminada. las otras dimensiones. Posee bordes bien Rocas trituradas de definidos formados en la Angular todos los tipos, escoria intersección de las caras triturada. planas. Material angular en el que la longitud es Alargada considerablemente mayor que las otras dimensiones.. Escamosa y Alargada. Material con longitud considerablemente mayor que el ancho y considerablemente mayor que el espesor.. Fuente: (Neville & Brooks, 1998)12. b) Textura Representa que tan lisa o rugosa es la superficie del agregado. Es una característica ligada a la absorción pues agregados muy rugosos tienen mayor absorción que los lisos, además que producen concretos menos plásticos pues se incrementa la fricción entre partículas dificultando el desplazamiento de la masa. (Pasquel Carbajal, Tópicos de Tecnología del Concreto en el Perú, pág. 87). “Análisis comparativo del método de curado en especímenes de losas de concreto simple, simulando condiciones constructivas de obra en la ciudad de Arequipa”.

(34) 13. UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTÍN. Capítulo II: Materiales del concreto y diseño de mezclas Tabla 4: Clasificación de la textura superficial de los agregados. CLASIFICACIÓN DE LA TEXTURA SUPERFICIAL DE LOS AGREGADOS TEXTURA CARACTERÍSTICAS EJEMPLOS Pedernal negro, escoria Vidriosa Fractura concoidal vítrea Pulida. Desgastado por agua, o haya sido fractura de laminado o roca de grano fino. Gravas, esquisto, pizarra, mármol, algunas riolitas.. Granulosa. Fracturas que muestran granos uniformes más o menos pulidos. Arenisca, oolita. Rugosa. Fractura rugosa de roca granular fina-media- que tiene constituyentes cristalinos que no se pueden ver fácilmente. Basalto, felsita, pórfido, caliza. Cristalina. Contiene constituyentes cristalinos fácilmente visibles. Granito, grabo, gneis. Panal de abeja. Ladrillo, pómez, escoria, espumosa, barro expandido 12 Fuente: (Neville & Brooks, 1998) Con cavidades y poros visibles. La forma y textura de la superficie del agregado, especialmente en el agregado fino, tienen gran influencia en los requerimientos de agua de la mezcla. En términos prácticos, a mayor cantidad de espacios o huecos en un agregado poco compactado, se requiere más agua. La escamosidad y la forma del agregado grueso tienen, por lo general un efecto significativo en la manejabilidad del concreto, la cual decrece con el incremento de número de angulosidad. (Neville & Brooks, 1998, pág. 42) 2.1.1.2.4. Clasificación por densidad. Nos referimos a densidad como la gravedad específica, es decir el peso entre el volumen de sólidos referido a la densidad del agua, se acostumbra clasificarlos en:  Normales: Ge=2.5 a 2.75  Ligeros: Ge<2.5  Pesados: Ge>2.75. “Análisis comparativo del método de curado en especímenes de losas de concreto simple, simulando condiciones constructivas de obra en la ciudad de Arequipa”.

(35) 14. UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTÍN. Capítulo II: Materiales del concreto y diseño de mezclas. 2.1.1.3 Propiedades 2.1.1.3.1. Propiedades mecánicas. No es posible relacionar el desarrollo potencial de la resistencia del concreto con las propiedades del agregado. Sin embargo, es importante conocer la magnitud de sus propiedades mecánicas para poder evaluar la calidad de los mismos. Entre dichas propiedades tenemos: -. Adherencia. -. Resistencia. -. Tenacidad. -. Resistencia al desgaste (Abrasión). 2.1.1.3.2. Propiedades físicas. Varias propiedades físicas comunes del agregado, conocidas desde el estudio de la física elemental, son relevantes para el comportamiento del agregado en el concreto y para las propiedades del concreto hecho con el agregado dado. a) Condiciones de saturación A continuación, se esquematizan las condiciones de saturación de una partícula ideal de agregado, partiendo de un estado seco hasta que tiene una humedad superficial: Ilustración 1: Estados de saturación del agregado Agua absorbida. a) Secado al horno. b) Secado al aire. c)Parcialmente saturado superficialmente seco. Agua libre Agua absorbida. d)Saturado superficialmente seco. d)Con humedad. Fuente: Elaboración propia. “Análisis comparativo del método de curado en especímenes de losas de concreto simple, simulando condiciones constructivas de obra en la ciudad de Arequipa”.

(36) 15. UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTÍN. Capítulo II: Materiales del concreto y diseño de mezclas. b) Peso específico (Specific Gravity) Se define por la relación entre el peso y el volumen de una masa determinada, lo que significa que depende directamente de las características del grano del agregado. El peso específico cobra especial importancia en los concretos especiales, dado que por requerimientos de resistencia es usual requerir un agregado con peso específico adecuado y no menor de lo convencional, pues agregados con bajas densidades generalmente indican material poroso, poco resistente y de alta absorción. La norma NTP 400.02130 establecen el procedimiento estandarizado para determinación del peso específico en laboratorio. -. Volumen desalojado (Vdes) 𝑉𝑑𝑒𝑠 = 𝑊𝑠𝑠𝑠 − 𝑊𝑠𝑢𝑚. -. Peso Específico Seco (PE). Se refiere al volumen del material solido incluido todos los poros. 𝑃𝐸 = -. 𝑊𝑠 𝑉𝑑𝑒𝑠. Peso Específico Saturado Superficialmente Seco (PEsss). Se refiere al volumen del material cuando todos los poros del agregado están llenos de agua. 𝑃𝐸𝑠𝑠𝑠 =. 𝑊𝑠𝑠𝑠 𝑉𝑑𝑒𝑠. Donde: -. Wsss : Peso de la muestra saturado superficialmente seco.. -. Ws. -. Wsum : Peso de la muestra sumergida.. : Peso de la muestra seca.. La mayoría de los agregados naturales tienen una densidad relativa del orden de 2500 a 2750 kg/m3.. “Análisis comparativo del método de curado en especímenes de losas de concreto simple, simulando condiciones constructivas de obra en la ciudad de Arequipa”.