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Estudio Comparativo de Concreto Convencional y Concreto Reforzado con Fibras de Acero Dramix en la Ciudad de Juliaca

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(1)

UNIVERSIDAD ANDINA

“NÉSTOR CÁCERES VELÁSQUEZ”

FACULTAD DE INGENIERÍAS Y CIENCIAS PURAS

CARRERA ACADÉMICO PROFESIONAL INGENIERÍA CIVIL

TESIS

ESTUDIO COMPARATIVO DE CONCRETO

CONVENCIONAL Y CONCRETO REFORZADO CON

FIBRAS DE ACERO DRAMIX EN LA CIUDAD DE

JULIACA

PRESENTADO POR

:

Alexander, CASTILLO MACHACA

Neilson, PANCCA APAZA

PARA OPTAR EL TÍTULO PROFESIONAL DE:

INGENIERO CIVIL

(2)

FACULTAD DE INGENIERIAS Y CIENCIAS PURAS

CARRERA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL

ESTUDIO COMPARATIVO DE CONCRETO

CONVENCIONAL Y CONCRETO REFORZADO CON

FIBRAS DE ACERO DRAMIX EN LA CIUDAD DE

JULIACA

T E S I S

PRESENTADO POR:

Bach.

Alexander CASTILLO MACHACA

Neilson PANCCA APAZA

PARA OPTAR AL TITULO DE:

INGENIERO CIVIL

APROBADO POR LOS JURADOS REVISORES CONFORMADOS

POR:

Presidente del Jurado: Mg. Ing. Oscar V. Viamonte Calla.

Primer Miembro : Dr. Ing. V. Julio Huamán Meza.

(3)

Ponemos en su consideración la Tesis Titulado “Estudio Comparativo

de Concreto Convencional y Concreto Reforzado con Fibras de Acero Dramix en la Ciudad de Juliaca”.

Cumpliendo con las Normas de la Ley Universitaria Nº 30220 de Estatuto General de la Universidad Andina “Néstor Cáceres Velásquez”, el

Reglamento de Grados y Títulos de la Carrera Académico Profesional de

Ingeniería Civil, para optar el Titulo Profesional de Ingeniero Civil.

El siguiente trabajo de investigación se debe a que en la ciudad de

Juliaca, el clima es muy variado, y tiene cambios bruscos entre muy frío

y muy cálido a la vez. En el primer caso, la principal preocupación es que

los compuestos del cemento no reaccionen con el agua (o que lo hagan

en forma muy lenta), o que incluso, ésta se congele. Mientras que en el

segundo caso, la principal preocupación es que el agua del concreto se

evapore rápidamente, lo que permite que una parte significativa del

cemento no se hidrate, y por lo tanto no aporte resistencia al material y

éste sea muy poroso.

Esperamos que el desarrollo del presente Informe de Ingeniería sirva

(4)

Alexander Castillo Machaca

DEDICATORIA

Dedico esta tesis:

(5)

Neilson Pancca Apaza

Dedicatoria

Con todo el cariño a mis padres Yndalecio Pancca y Teresa Rosa por el

gran sacrificio; a mis hermanos Magdalena y David quienes siempre han

estado a mi lado apoyándome en los momentos difíciles de mi vida; al

Ing. Néstor Alejandro Cruz Calapuja, quienes siempre me dieron palabras

(6)

Alexander Castillo Machaca

AGRADECIMIENTO

A la Universidad Andina Néstor Cáceres Velásquez, por

darnos la oportunidad de mejorar nuestra calidad personal y

profesional.

A mis docentes, los Ingenieros que vertieron en mi, sus

conocimientos y experiencias sin egoísmos ni limitaciones, y

así poder realizarme como futuro Ingeniero Civil

A mis padres por darme la vida y por apoyarme siempre.

(7)

Neilson Pancca Apaza

Agradecimiento

A la Universidad Andina Néstor Cáceres Velásquez, por darnos

la oportunidad de mejorar nuestra calidad personal y

profesional.

A mis docentes, los Ingenieros que vertieron en mi, sus

conocimientos y experiencias sin egoísmos ni limitaciones, y

así poder realizarme como futuro Ingeniero Civil.

A mis padres por darme la vida, hermanos por el apoyo que

siempre me dan.

A los Ingenieros miembros del jurado revisor de esta tesis que

siempre me dieron las pautas y consejos para asi poder realizar

(8)

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Pág.

1

ÍNDICE

Pág.

RESUMEN………... 7

ABSTRACT……….. 8

INTRODUCCION... 9

CAPÍTULO I: GENERALIDADES………. 10

1.1. GENERALIDADES……….. 10

1.2. JUSTIFICACIÓN ... 11

1.3. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA... 12

1.4. INTERROGANTES ... 13

1.4.1 INTERROGANTE GENERAL ... 13

1.4.2 INTERROGANTE ESPECÍFICA... 13

1.5. OBJETIVOS ... 14

1.5.1 OBJETIVO GENERAL ... 14

1.5.2 OBJETIVO ESPECIFICO ... 14

1.6. HIPOTESIS ... 14

1.6.1 HIPÓTESIS GENERAL ... 14

1.6.2 HIPÓTESIS ESPECÍFICA ... 14

1.7. VARIABLES E INDICADORES... 15

1.7.1 VARIABLE INDEPENDIENTE ... 15

1.7.2 VARIABLE DEPENDIENTE ... 15

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2

CAPÍTULO II: MARCO TEORICO REFERENCIAL……… 18

2.1 ANTECEDENTES DE LA INVESTIGACION………. 18

2.1.1. RESUMEN ... 18

2.1.2. CONCLUSIONES ... 19

2.2. BASE TEORICA 2.2.1. EL CEMENTO Y EL AGUA EN EL CONCRETO 2.2.1.1. GENERALIDADES ... 21

2.2.1.2. EL CEMENTO PÓRTLAND ... 22

2.2.1.3. FABRICACIÓN DEL CEMENTO PORTLAND... 24

2.2.1.4. COMPOSICIÓN QUIMICA DEL CEMENTO PORTLAND ... 26

2.2.1.5. MECANISMO DE HIDRATACIÓN DEL CEMENTO ... 27

2.2.1.6. EL AGUA EN EL CONCRETO ... 30

2.2.1.7. EL AGUA DE MEZCLA Y PARA EL CURADO ... 32

2.2.2. AGREGADOS Y SUS EFECTOS EN EL CONCRETO 2.2.2.1. GENERALIDADES ... 34

2.2.2.2. CLASIFICACIÓN DE LOS AGREGADOS PARA EL CONCRETO ... 35

2.2.2.3. CARACTERÍSTICAS DE LOS AGREGADOS... 37

2.2.2.4. CARACTERÍSTICAS GEOMÉTRICAS Y MORFOLÓGICAS .... 40

2.2.2.5. ANÁLISIS GRANULOMÉTRICO... 41

2.2.3. LA RELACION AGUA – CEMENTO EN EL CONCRETO 2.2.3.1. GENERALIDAD ... 42

2.2.3.2. RELACIÓN AGUA-CEMENTO POR LA RESISTENCIA ... 44

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3

2.2.3.4. SELECCIÓN FINAL Y AJUSTE DE LA RELACION AGUA -

CEMENTO ... 46

2.2.3.5. DESCRIPCION DE LOS ENSAYOS DE LABORATORIO (AL ESFUERZO DE COMPRESIÓN) ... 46

2.3. MARCO CONCEPTUAL... 47

CAPÍTULO III: COMPORTAMIENTO DE LAS FIBRAS DE ACERO…. 49 DRAMIX EN EL CONCRETO 3.1. GENERALIDADES ... 49

3.2. DURABILIDAD DEL CONCRETO... 50

3.3. CONCRETO CON FIBRA ... 51

3.4. CARACTERÍSTICAS DE FIBRAS... 52

3.5. PROPIEDADES DE LAS FIBRAS DE ACERO DRAMIX ... 53

3.6. INCIDENCIA DE LAS FIBRAS EN EL COMPORTAMIENTO ESTRUCTURAL... 56

3.7. DISEÑO DE MEZCLAS PARA CONCRETO ... 57

3.8. DISEÑO DE MEZCLAS PARA UN CONCRETO CONVENCIONAL ... 73

3.9. MÉTODO DE LOS PESOS ... 80

3.10. MÉTODO DE LOS VOLÚMENES ABSOLUTOS ... 81

3.11. DOSIFICACIÓN DE FIBRAS ... 81

CAPÍTULO IV: ANÁLISIS Y DISCUSIÓN DE RESULTADOS……… ... 85

4.1. GENERALIDADES ... 85

4.2. METODOLOGÍA PARA EL DISEÑO DE MEZCLAS... 85

4.3. ANÁLISIS Y JUSTIFICACIÓN DE RESULTADOS ... 88

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4

CAPÍTULO V: CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES…………. 107

5.1. CONCLUSIONES ... 107

5.2. RECOMENDACIONES ... 109

REFERENCIA BIBLIOGRÁFICA……… 110

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ÍNDICE DE TABLAS

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Tabla N° 01: Componentes químicos del cemento…... 24

Tabla N° 02: Porcentajes que intervienen en el cemento…………. 24

Tabla N° 03: Propiedad de la fibra de Acero Dramix………... 53

Tabla N° 04: Asentamiento para varios Tipos de construcción... 62

Tabla N° 05: Requerimientos aproximados de agua de mezclado y de

contenido de aire para diferentes valores de Asentamiento y tamaños

máximos de agregados……….. 62

Tabla N° 06: Relación Agua-Cemento y Resistencia a la compresión del

concreto………. 63

Tabla N° 07: Máxima Relación Agua-Cemento permisible para concretos

sometidos a exposición severa (tipo de estructura)……… 65

Tabla N° 08: Máxima Relación Agua-Cemento permisible para concretos

sometidos a exposición severa (tipo de agregado)……… ………. 70

Tabla N° 09: Primera estimación del peso del concreto fresco……… 70

Tabla N° 10: Valores que relacionan el grado de control de calidad con el

coeficiente de variación………... 70

Tabla N° 11: Valores de “t”……….. 71

Tabla N° 12: Resistencia promedio………... 71

Tabla N°13: Factores para calcular la desviación estándar en los

Ensayos……….. 72

Tabla N° 14: Porcentaje del agregado fino……….. 72

Tabla N° 15: Modulo de Fineza de la combinación de agregados… . 73

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ÍNDICE DE CUADROS

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Cuadro N° 01: Granulometría del Agregado Fino Usado………... 88

Cuadro N° 02: Granulometría del Agregado Grueso Usado………. 89

Cuadro N° 03: Cuadro de resumen de ensayos a compresión a diferentes

edades (210 kg/cm2)………. 91

Cuadro N° 04: Cuadro de resumen de ensayos a compresión a diferentes

edades (175 kg/cm2)………. 92

Cuadro N° 05: Variación y resistencia Estándar para un concreto normal

(210 kg/cm2)……… 92

Cuadro N° 06: Variación y resistencia Estándar para un concreto con fibra (210 kg/cm2)……… 93

Cuadro N° 07: Variación y resistencia Estándar para un concreto normal

(210 kg/cm2)……… 93

Cuadro N° 08: Variación y resistencia Estándar para un concreto con fibra

(210 kg/cm2)……….... 95

Cuadro N° 09: Variación y resistencia Estándar para un concreto normal

(175 kg/cm2)………. 96

Cuadro N° 10: Variación y resistencia Estándar para un concreto con fibra

(175 kg/cm2)………. 98

Cuadro N° 11: Determinación de la desviación estándar para un concreto normal (175 kg/cm2)………... 99

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RESUMEN

En los últimos años se han intensificado las investigaciones relacionados

con el mejoramiento de los materiales utilizados en obras de ingeniería, con el

objetivo de mejorar sus propiedades y la utilización que implique. Una de las

últimas tecnologías desarrolladas con muchas aplicaciones en este campo es la

utilización de fibras de acero.

Es en el marco de esta tecnología que se desarrolla el presente trabajo, que

tiene como objetivo principal la determinación de la influencia de las fibras de

acero en el concreto frente a la acción de agentes que son agresivos para este

que afecten su durabilidad considerando los efectos superficiales y estructurales,

físicos y químicos, de esta acción en el concreto.

Para determinar la influencia de estas fibras, se realizó un trabajo

experimental que consiste en realizar un ensayo de compresión de un numero de

briquetas de concreto, con la adiciones de un porcentaje de fibras de acero con

relación al diseño.

Las facilidades de estos componentes a las que se refieren son obtener

mayor resistencia tanto a la compresión como a la tensión y torsión que es lo que

normalmente trabaja en el concreto, claro que con la integración de fibras de

acero se busca alcanzar resistencias más considerables que las señaladas en un

diseño de concreto convencional; además de mejorar la adherencia del concreto

para su durabilidad, además la presencia del agua con contenidos de partículas

nocivas representa un peligro, o en otros casos para la resistencia de ácidos en

situaciones muy específicas de construcción es de vital importancia atender todas

estas necesidades. Además se hace una comparación de resultados de los

ensayos realizados mencionados en comparación con el concreto convencional,

para finalmente llegar a conclusiones.

Palabras Claves: Concreto, Acero Dramix, Resistencia a la Compresión,

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ABSTRACT

In recent years increasing research related to the improvement of the

materials used in engineering, in order to improve their properties and use that

implies. One of the latest technologies developed for many applications in this field

is the use of steel fibers.

It is in the context of this technology that this work develops, whose main

objective determining the influence of steel fibers in concrete from the action of

agents that are aggressive for this to affect its durability considering the effects

surface and structural, physical and chemical, of this action on the concrete.

To determine the influence of these fibers, experimental work which involves

making a compression test of a particular number of briquettes, with the additions

of a percentage of steel fibers in relation to the design was made.

The facilities of these components to which they refer are further resistance

to both compression and the tension and torsion that's what usually works in

concrete, clear that with the integration of steel fibers seeks to achieve more

significant resistances those identified in conventional concrete design; besides

improving the adhesion of concrete to its durability and the presence of the water

content of harmful particles is dangerous, or in other cases resistance to acids in

very specific situations industry is of vital importance to address all these needs.

Moreover a comparison of results of the above tests performed compared to

conventional concrete, to finally come to conclusions is made.

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INTRODUCCIÓN

Desde que se inició la utilización del concreto con fines estructurales, hace

poco más de un siglo, se observaron los problemas que afectan al material

cuando se seca muy rápido. Posteriormente, durante la primera mitad del siglo XX

se encontraron las causas físicas y químicas que explican por qué el concreto no

alcanza su máximo potencial, en términos de sus propiedades mecánicas, cuando

pierde humedad en forma acelerada después de su colocación.

El concreto con fibras, es el concreto formado por un conglomerado

hidráulico, que generalmente contienen cemento Portland, áridos finos y gruesos,

agua y fibras discontinuas y discretas. La incorporación de fibras de acero,

plásticas, cerámicas, naturales, en materiales compuestos de matriz frágil o cuasi

frágil, ha demostrado ser un medio eficaz para mejorarla tenacidad del material,

aumentar su resistencia y su capacidad de deformación y controlar el desarrollo y

la propagación de fisuras. La proporción adecuada de estas fibras es la que

aporta al concreto un mayor o menor refuerzo, que se traduce en una mejora en

sus características de tenacidad, control de figuración y resistencia a

flexotracción.

En la ciudad de Juliaca, el clima se presenta en forma variada, que oscila

entre cambios bruscos entre muy frío y muy cálido a la vez. En el primer caso, la

principal preocupación es que los compuestos del cemento no reaccionen con el

agua (o que lo hagan en forma muy lenta), o que incluso, ésta se congele.

Mientras que en el segundo caso, la principal preocupación es que el agua del

concreto se evapore rápidamente, lo que permite que una parte significativa del

cemento no se hidrate, y por lo tanto no aporte resistencia al material y éste sea

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CAPITULO I

GENERALIDADES

1.1 GENERALIDADES

El concreto, es uno de los más nobles y antiguos de los materiales, que está

compuesto por otros materiales que detallaremos posteriormente, y al

proporcionar estos componentes adecuadamente, obtendremos un gran

beneficio y real utilidad del mismo.

Uno de los componentes más económicos y de mayor cantidad que

acompaña al cemento, son los agregados lo que nos permitirá dosificar en

forma adecuada y nos dará mayores beneficios y utilidades. Si a estos

componentes le acompañaremos fibras de Acero Dramix, le dará mayor vida

útil a los elementos de concreto.

En la vida practica nos vemos obligados a realizar con frecuencia la calidad

del concreto, es por ello decidimos realizar la investigación teórica-

experimental para determinar la real consistencia y resistencia a la

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Creo que el presente informe teórico experimental, sea de mucha utilidad,

para futuras investigaciones en la determinación de la calidad del concreto

para obtener una mayor resistencia.

1.2 JUSTIFICACIÓN

En términos generales, la resistencia mecánica que potencialmente puede

desarrollar el concreto depende de la resistencia individual de

los agregados, de la pasta de cemento endurecida y de la adherencia que

se produce entre ambos materiales. En la práctica, habría que añadir a

estos factores el grado de densificación alcanzado en la mezcla de

concreto dentro de su estructura, ya que como ocurre con otros

materiales, la proporción de vacíos en el concreto endurecido tiene un

efecto decisivo en sus resistencia mecánica, donde se tendrá un buen

resultado con la incidencia de fibras de Acero Dramix en el concreto que han

dado mejores y mayores resultados que un concreto convencional de

acuerdo a la necesidad del material requerido, tal cual presentan mayor

resistencia a la compresión del concreto.

Es innegable que el uso de fibras es cada vez más generalizado, primero por

su bajo costo y segundo porque definitivamente se ha comprobado la

modificación de manera significativa de las propiedades del concreto, en el

caso del presente estudio que se titula: ESTUDIO COMPARATIVO DE CONCRETO

CONVENCIONAL Y REFORZADO CON FIBRAS DE ACERO DRAMIX”.

En el mundo actual, donde la tecnología y la ciencia han desarrollado

considerablemente; y el concreto no ha sido la excepción, donde las fibras

en el concreto han dado mejores y mayores resultados de acuerdo a la

necesidad del material requerido, en este caso las Fibras de Acero Dramix.

Para tal caso es muy necesario conocer las ventajas de las fibras en el

diseño y mezclado para poder aumentar la durabilidad y resistencia al

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1.3 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

En la práctica, el diseño estructural se realiza en base a una determinada

resistencia mecánica del concreto y se especifica la edad a la que debe

lograrse esta resistencia, en función del tiempo previsto para que el

concreto en la estructura deba soportar los esfuerzos de diseño. La

mayoría de las veces, la resistencia de diseño del concreto se considera a

comprensión, aunque para ciertas estructuras como las losas de concreto

se emplea la detención. En cuanto a la edad específica del concreto la usual

es que sea de 28 días considerando que en este lapso el concreto

normalmente adquiere cerca del 100% de su resistencia de diseño; sin

embargo, en estructuras donde se emplea una puzolana y/o que deben

prestar servicios a más largo plazo, como es el caso de las construcciones

de presas y otras estructuras hidráulicas, es bastante común que se

difiera la edad especificada para obtener la resistencia de diseño, con

objeto de aprovechar una mayor proporción de la resistencia potencial del

concreto, además de obtener otros beneficios inherentes al uso de menor

consumo unitario de cemento.

Sin embargo es pertinente hacer notar que el uso de la resistencia mecánica

del concreto como índice general de su aptitud para prestar un buen servicio

permanentemente, no siempre es acertada porque hay ocasiones en que

puedan ser más importantes otras características y propiedades del

concreto, de acuerdo con las condiciones específicas en que opera la

estructura. Inclusive se ha mencionado que la costumbre de especificar y

aceptar la calidad del concreto con la base solamente en la resistencia

mecánica, es una de las causas que suelen originar problemas de

durabilidad en las estructuras debido a que una resistencia suficiente no

siempre es garantía de una duración adecuada del concreto en servicio.

Finalmente, es importante mencionar que la preparación del concreto a

temperaturas bajas, sigue siendo un problema no tomado en cuenta, ni

bien estudiado en la actualidad. Donde la región Puno al encontrarse a la

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expuesto a bajas temperaturas, y esta tiene incidencia en la preparación del

concreto y en el comportamiento dentro de su vida útil. Los problemas de

un pronto deterioro sobre todo en la parte de fallas por fisuramiento hoy por

hoy pueden ser controlados con el uso de ciertos aditivos fabricados para

tal fin.

El uso del concreto con Fibras de Acero Dramix no solo incrementa la

resistencia del concreto sino que también ayuda a que el concreto no sufra

fisuras y por consiguiente tenga menor exudación.

Otra de las causas y problemas es el clima frígido del altiplano, y es

recomendable usar estos aditivos, para que el concreto tenga un buen

fraguado, tiene que tener una temperatura constante, para que alcance la

resistencia requerida en el diseño.

1.4 INTERROGANTES

1.4.1 Interrogante General

¿Cuáles son las características mecánicas del concreto con el uso de fibras

de Acero Dramix en la resistencia a la compresión del concreto comparado

con un concreto convencional?

1.4.2 Interrogantes Especificas

- ¿Cómo influye la incidencia del uso de fibras de Acero Dramix en el

diseño del concreto y cuál será su resistencia a la compresión del

concreto comparado con un concreto convencional?

- ¿Analizar las características físicas de fibras de Acero Dramix para ser

usados en el diseño para garantizar la durabilidad del concreto?

- ¿Determinar la diferencia porcentual de resistencia a la compresión que

tiene el concreto con fibras de Acero Dramix comparado con un concreto

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1.5 OBJETIVOS

1.5.1 Objetivo General

Evaluar el comportamiento mecánico del concreto con la adición de Fibras

de Acero Dramix para lograr una mayor resistencia en comparación a un

concreto convencional.

1.5.2 Objetivos Específicos

1. Determinar las ventajas que ofrece la adición de fibras en una mezcla de

concreto.

2. Analizar y Mejorar la durabilidad del concreto con el uso de Fibras de

Acero Dramix.

3. Determinar la resistencia porcentual del concreto con la incidencia de

fibras de Acero Dramix comparado con un concreto convencional.

1.6 HIPOTESIS

1.6.1 HIPOTESIS GENERAL

Con la determinación de las características mecánicas del concreto con el

uso de fibras de Acero Dramix se incrementara la resistencia a la

compresión comparando con un concreto convencional.

1.6.2 HIPOTESIS ESPECIFICAS

1. La determinación de las características mecánicas y la utilidad de la

incidencia de fibras de Acero Dramix, en la resistencia a la compresión

del concreto será mayor a un concreto convencional sin fibras.

2. Se analizara el diseño del concreto reforzado con la incidencia de fibras

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3. Indudablemente la incidencia porcentual de fibras de Acero Dramix en

el concreto serán utilizadas para mejorar y reforzar la resistencia a la

compresión del concreto en comparación a un concreto convencional.

1.7 VARIABLES E INDICADORES

1.7.1 VARIABLE INDEPENDIENTE: Componentes del concreto.

A. DIMENSIONES

 Características físicas y resistentes.

 Características geométricas y morfológicas.

B. INDICADORES

 Calidad de los componentes del concreto.

 Peso específico.

 Peso unitario.

 Calidad en dureza, forma y textura.

 Actividades de conservación y mantenimiento.

 Proceso constructivo.

1.7.2 VARIABLE DEPENDIENTE: Durabilidad del Concreto.

A. DIMENSIONES

 Resistencia a la compresión del concreto sin fibras.

 Resistencia a la compresión del concreto con fibras.

B. INDICADORES

 Clima e impacto ambiental.

 Diseño de mezclas del Concreto (sin fibras y con fibras de Acero

Dramix).

 Preparación y rotura de testigos (sin fibras y con fibras de Acero

Dramix).

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1.8 DISEÑO METODOLOGICO DE LA INVESTIGACION

1.8.1 TIPO Y DISEÑO DE INVESTIGACION

El presente trabajo corresponde al tipo de investigación descriptivo con una

variable sin manipulación de ésta, se observó los fenómenos tal como se

dan en su contexto natural para después analizarlos, considerando los

alcances dados por HERNÁNDEZ SAMPIERI, Roberto, en su libro “Metodología de la Investigación”. Se diagnosticó la resistencia a la

compresión utilizando fibras de acero para mejorar la calidad de estas,

caracterizándolos de manera cuantitativa.

La información que se obtuvo al aplicar este tipo de investigación,

incrementó los conocimientos sobre el tema y será de mucha utilidad para

tener ciertos parámetros en las cuales se deben incidir por parte de un

profesional responsable y de las autoridades competentes. Según su

propósito: técnica experimental.

1.8.2 POBLACION Y MUESTRA

a. Población.- La presente investigación se desarrolló en la ciudad de

Juliaca que está ubicado a más de 3800 m.s.n.m. y los diferentes tipos

de climas que tiene; que influyen en la resistencia del concreto.

b. Muestra.- Se efectúa un inventario de todos los resultados de

laboratorio de mecánica de suelos, concreto y asfalto de nuestra

universidad durante los ensayos realizados.

 Para el presente trabajo de investigación se elaboró briquetas con

un concreto convencional en el cual haremos la verificación de la

resistencia a la compresión a los 7, 14, 28 días y saber cuál es la

resistencia dada.

 También elaboramos briquetas con un concreto reforzado usando

las Fibras de Acero Dramix en el que también haremos la

verificación de la resistencia a la compresión a los 7, 14, 28 días y

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 Después de saber la resistencia de cada una de las briquetas

haremos un cuadro comparativo en el que se verificara que usando

Fibras de Acero Dramix el concreto alcanza una resistencia más alta

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CAPITULO II

MARCO TEORICO REFERENCIAL

2.1. ANTECEDENTES DE LA INVESTIGACION

2.1.1. GENERALIDADES SOBRE LAS FIBRAS ARTIFICIALES

Autor: Ing. Luis Octavio González Salcedo

Universidad Nacional de Colombia - 2010.

RESUMEN

Las fibras han sido utilizadas como materia prima en la elaboración de

otros productos, como telas, papel, artesanías, entre otros, y como material

de refuerzo en diversas matrices cerámicas y metálicas, con el fin de

mejorar o ganar propiedades, en materiales compuestos denominados

composites. Las fibras pueden ser clasificadas de acuerdo con su origen,

en fibras naturales y fibras artificiales. Una amplia exploración sobre el uso

de fibras vegetales ha sido realizada, sin embargo su uso como material de

refuerzo en los compuestos se ha visto opacada por la degradación de la

misma dentro de las matrices, sin embargo, esto ha propiciado también el

desarrollo de métodos para aumentar la durabilidad de la fibra, permitiendo

el uso de ellas. Aplicaciones propicias también ha sido desarrolladas en las

(26)

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Las fibras artificiales de mayor conocimiento son las de carbono, vidrio, de

polipropileno y de acero. En las últimas décadas, el uso de las de

polipropileno (además de otras fibras plásticas como las de polietileno) y de

las de acero, le han permitido al concreto, un material frágil, aumentar su

capacidad de trabajar en la condición agrietada, aumentando a su vez

tenacidad, con lo cual se ha verificado un cambio en la tipología del

material al convertirlo en un material cuasi-frágil, con mayores resistencias

a esfuerzos de corte, flexión y tracción.

Desde algunas décadas, existe interés en investigar sobre la ingeniería de

materiales reforzados con fibras, denominados composites. Varias fibras

artificiales han sido desarrolladas específicamente para sustituir las fibras

naturales, debido a que son más previsibles en su comportamiento y son

generalmente más uniformes en tamaño, y algunas desempeñan un papel

como fibra de refuerzo siendo las utilizadas: fibras de vidrio, fibras de

aramida, fibras de boro, fibras de carbono, grafitos y fibras de acero; y que

por consecuente es motivo de estudio en este trabajo de investigación.

CONCLUSIONES

- Algunos materiales compuestos para construcción o estructurales, son

materiales conformados por matrices cementicias que incorporan fibras

de refuerzo direccionadas o sin direccionar, las fibras sirven como

refuerzo y provee resistencia a la tensión y rigidez (Riedel & Nickel

2007).

- Dependiendo de la orientación de la fibra, el comportamiento de los

materiales compuestos puede ser: casi-isotrópico (con todas las fibras

cortas orientadas al azar, y sin dirección privilegiada de comportamiento

mecánico), anisotrópico (con todas las fibras orientadas en una misma

dirección con las correspondientes propiedades mecánicas), u

ortotrópicas (con todas las fibras orientadas principalmente en dos

direcciones), otro parámetro que influye en el comportamiento es el

espaciamiento, que es función del porcentaje de fibra y de su diámetro

(27)

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2.1.2. ESTUDIO EXPERIMENTAL DEL COMPORTAMIENTO POR

DESEMPEÑO DE CONCRETO LANZADO CON FIBRAS METÁLICAS

Aleksey Beresovsky de las Casas

Tesis para optar el título de Ingeniero Civil (PUCP-2013)

RESUMEN

El concreto lanzado o “shotcrete”, inicialmente desarrollado para la

actividad minera pero actualmente en expansión hacia el ámbito urbano en

la forma de sostenimiento de taludes e incluso en la construcción de

estructuras vaciadas contra terreno, es definido por los códigos ACI como “concreto o mortero neumáticamente proyectado a alta velocidad sobre una superficie que contiene fibras discontinuas y separadas”.

Este material tiene como prioridad característica la capacidad para

deformación si evaluada a través de las normas ASTM C 1399 (vigas

prismáticas) y ASTM C 1550 (paneles circulares). En este último caso el

ensayo para el presente estudio requirió la construcción de un dispositivo

para el ensayo de los paneles circulares, circunscrito a las exigencias de la

mencionada norma.

El estudio de esta presente investigación comprende 8 tipos de fibras

metálicas correspondientes a 5 fabricantes. Las dosificaciones ensayadas

fueron las recomendaciones por los proveedores. Hecho los análisis se

determinaron factores representativos en función a la característica

evaluada, deformación, módulo de rotura, energía absorbida y carga

máxima.

El análisis de los factores, tanto de forma individual como comparativo,

permite concluir, entre otras tesis, que no existe un comportamiento lineal

aplicable a todos los tipos de fibras metálicas analizadas, sino por el

contrario que cada tipo define un comportamiento característico en función

de las dosis de fibra, que en algunos casos se tendrán tendencias lineales

(28)

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CONCLUSIONES

- Conforme a los datos experimentales en algunos casos a medida que

se incrementa la cantidad de fibra en el shotcrete, la resistencia

residual alcanza un valor máximo y al continuar el incremento de fibra

esta disminuye, mientras que en los restantes el incremento de la

resistencia residual máxima aumenta linealmente con el incremento de

la dosis de fibra. Este comportamiento se presenta de la misma forma

en los resultados de energía absorbida por las muestras de shotcrete

ensayadas con los paneles circulares.

- A fin de comparar las distintas propiedades inherentes a cada mezcla

(dosis y tipo de fibra) analizada, es necesario descartar las variables

que establecen diferencias ajenas a dichas propiedades, siendo la

principal de ellas la resistencia a la compresión de cada mezcla de

concreto. Tal como se ha demostrado en el presente estudio, tal

descarte es posible trabajando los valores obtenidos por cada

propiedad como factor ponderado entre la resistencia en compresión

obtenida para cada muestra, siendo este procedimiento corroborado

por los resultados de este análisis.

2.2. BASE TEORICA

2.2.1. EL CEMENTO Y EL AGUA EN EL CONCRETO

2.2.1.1. GENERALIDADES

El concreto es el material constituido por la mezcla en ciertas proporciones

de cemento, agua, agregados y opcionalmente aditivos, que inicialmente

denota una estructura plástica y moldeable, y que posteriormente adquiere

una consistencia rígida con propiedades aislantes y resistentes, 10 que 10

hace un material ideal para la construcción.

De esta definición se desprende que se obtiene un producto híbrido, que

conjuga en mayor o menor grado las características de los componentes,

que bien proporcionados, aportan una o varias de sus propiedades

individuales para constituir un material que manifiesta un comportamiento

(29)

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En consecuencia, para poder dominar el uso de este material, hay que

conocer no sólo las manifestaciones del producto resultante, sino también la

de los componentes y su interrelación, ya que son en primera instancia los

que le confieren su particularidad.

Como cualquier material, se contrae al bajar la temperatura, se dilata si ésta

aumenta, se ve afectado por sustancias agresivas y se rompe si es sometido

a esfuerzos que superan sus posibilidades, por 10 que responde

perfectamente a las leyes físicas y químicas. Luego pues, la explicación a

sus diversos comportamientos siempre responde a alguna de estas leyes; y

la no obtención de los resultados esperados, se debe al desconocimiento de

la manera cómo actúan en el material, lo que constituye la utilización

artesanal del mismo (por lo que el barco de la práctica sin el timón de la

ciencia nos lleva a rumbos que no podemos predecir) o porque durante su

empleo no se respetaron o se obviaron las consideraciones técnicas que nos

da el conocimiento científico sobre él (2).

2.2.1.2. EL CEMENTO PÓRTLAND

Es un aglomerante hidrófilo, resultante de la calcinación de rocas calizas,

areniscas y arcillas, de manera de obtener un polvo muy fino que en

presencia de agua endurece adquiriendo propiedades resistentes y

adherentes. El nombre de Pórtland proviene de la similitud en apariencia y el

efecto publicitario que pretendió darle en el año 1824 Joseph Apsdin un

constructor inglés, al patentar un proceso de calcinación de caliza arcillosa

que producía un cemento que al hidratarse adquiría según él la misma

resistencia que la piedra de la isla de Pórtland cerca del puerto de Dorset.

Es en 1845 cuando se desarrolla el procedimiento industrial del cemento

Portland moderno que con algunas variantes persiste hasta nuestros días y

que consiste en moler rocas calcáreas con rocas arcillosas en cierta

composición y someter este polvo a temperaturas sobre los 1300 °C

produciéndose lo que se denomina el clinker, constituido por bolas

(30)

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añadiéndoseles yeso para tener como producto definitivo un polvo

sumamente fino.

Hasta hace un tiempo atrás en la fábrica de cemento Rumí (Juliaca) se

comercializaba los diferentes tipos de cemento; desde el Pórtland tipo I

hasta el Pórtland tipo V; y el de mayor comercialización fue el de tipo I.

Actualmente el cemento que comercializa la fábrica de Cemento Rumí, es el

cemento Puzolánico tipo IP, y el tipo T, ambos compatibles a las normas

internacionales ASTM (1).

Las características más marcadas de ambos tipos son:

CEMENTO PÓRTLAND TIPO I

- Ofrece un endurecimiento controlado.

- Se logran altas resistencias a temprana edad.

- Es versátil para muchos usos.

- A partir de este cemento, se logran otros tipos de cemento.

CEMENTO PUZOLANICO TIPO IP

- Es altamente resistente a la tracción y fisuración.

- La resistencia a la compresión es ligeramente baja a temprana edad (3

primeros días)

- Desprende menor calor de hidratación, lo que reduce la retracción

térmica.

- La permeabilidad se reduce notablemente; hace que el fierro interno se

conoce mejor.

- Altamente resistente a la acción de sulfatos; evita el ataque del salitre.

- Reduce la exposición ácido – álcali.

(31)

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2.2.1.3. FABRICACION DEL CEMENTO RORTLAND

El punto de partida del proceso de fabricación lo constituye la selección y

explotación de las materias primas para su procesamiento consiguiente. Los

componentes químicos principales de las materias primas para la fabricación

del cemento y las proporciones generales en que intervienen son:

Tabla N° 01: Composición de componentes del Cemento Portland.

COMPONENTE QUIMICO PROCEDENCI A

Oxido1ieGalcio (CaO) Rocas Calizas

95% Oxido de Sílice (Si O2) Areniscas

Oxido. de Aluminio (AI2O3) Arcillas

Oxido de Fierro (Fe2O3) Arcillas, Mineral de Hierro, Pirita

5%

Óxidos de Magnesio, Sodio.

Minerales Varios Potasio, Titanio, Azufre.

Fósforo y Manganeso

Fuente: Abanto C. Flavio. “Tecnología del Concreto”.

Los porcentajes típicos en que intervienen en el cemento Portland los óxidos

mencionados son:

Tabla N° 02: Composición porcentual del Cemento Portland.

Oxido Compon. Porcentaje Típico Abreviatura

CaO 61% -67% C

SiO2 20% -27% S

Al2O3 4% - 7% A

Fe1O3 2% - 4% F

SO3 1 % - 3%

MgO 1 % .. 5%

K2O y Na2O 0.25% -1.5%

Fuente: Abanto C. Flavio. “Tecnología del Concreto”.

La fabricación del cemento se realiza de diferentes formas, es así que un

esquema general del proceso moderno de fabricación en el sistema

denominado "por vía seca", que es el más económico pues necesita menos

(32)

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tener en cuenta que cada fabricante tiene una disposición de equipo

particular en función de sus necesidades.

Se inicia con la explotación de las canteras de materia prima para

someterlas a un proceso de chancado primario en que se reduce su tamaño a piedras del orden de 5" y luego1” Se procesa este material en una

chancadora secundaria, que las reduce a un tamaño de alrededor de 3/4",

con lo que están en condiciones de ser sometidas a molienda. Los

materiales son molidos individualmente en un molino de bolas hasta ser

convertidos en un polvo fino impalpable, siendo luego dosificados y

mezclados íntimamente en las proporciones convenientes para el tipo de

cemento que se desee obtener (1).

La mezcla es posteriormente introducida en un horno giratorio consistente en

un gran cilindro metálico recubierto de material refractario con diámetros que

oscilan entre 2 y 5 m. y longitudes entre 18 a 150 m. El horno tiene una

ligera inclinación con respecto a la horizontal del orden del 4 % Y una

velocidad de rotación entre 30 a 90 revoluciones por hora. Dependiendo del

tamaño del horno, se pueden producir diariamente de 30 a 700 Toneladas.

La fuente de calor se halla en el extremo opuesto al ingreso del material y

pueden obtenerse mediante inyección de carbón pulverizado, petróleo o gas

en ignición con temperaturas máximas entre 1,250 y 1,900° C.

Las temperaturas desarrolladas a lo largo del horno producen primero la

evaporación del agua libre, luego la liberación del CO2 y finalmente en la

zona de mayor temperatura se produce la fusión de alrededor de un 20% a

30% de la carga y es cuando la cal, la sílice y la alúmina se vuelven a

combinar aglomerándose en nódulos de varios tamaños usualmente de 1/4"

al" de diámetro de color negro característico, relucientes y duros al enfriarse,

denominados "clinker de cemento Portland".

En la etapa final del proceso, el clinker es enfriado y es molido en un molino

de bolas conjuntamente con yeso en pequeñas cantidades (3 a 6%) para

controlar el endurecimiento violento. La molienda produce un polvo muy fino

(33)

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por un tamiz No 200. Finalmente el cemento pasa ser almacenado a granel.,

siendo luego suministrado en esta forma o pesado y embolsado para su

distribución (2).

En el proceso húmedo la materia prima es molida y mezclada con agua

formando una lechada que es introducida al horno rotatorio siguiendo un

proceso similar al anterior pero con mayor consumo de energía para poder

eliminar el agua añadida. El proceso a usarse depende de las características

de las materias primas, economía y en muchos casos por consideraciones

de tipo ecológico ya que el proceso húmedo es menos contaminante que el

seco.

Durante todos los procesos el fabricante ejecuta controles minuciosos para

asegurar tanto la calidad y proporciones de los ingredientes como las

temperaturas y propiedades del producto final para lo que existen una serie

de pruebas físicas y químicas estandarizadas, así como equipo de

laboratorio desarrollado específicamente para estas labores (2).

2.2.1.4. COMPOSICION DEL CEMENTO PORTLAND

Luego del proceso de formación del clinker y molienda final se obtienen los

siguientes compuestos establecidos por primera vez por Le Chatelier en

1852, y que son los que definen el comportamiento del cemento hidratado y

que detallaremos con su fórmula química, abreviatura y nombre corriente (3).

a) Silicato Tricálcico: Define la resistencia inicial (en la primera semana) y

tiene mucha importancia en el calor de hidratación.

b) Silicato Dicálcico: Define la resistencia a largo plazo y tiene incidencia

menor en el calor de hidratación.

e) Aluminato Tricálcico: Aisladamente no tiene trascendencia en la

resistencia pero con los silicatos condiciona el fraguado violento actuando

como catalizador, por lo que es necesario añadir yeso en el proceso (3% -

(34)

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Es responsable de la resistencia del cemento a los sulfatos ya que al

reaccionar con estos produce Sulfoaluminatos con propiedades expansivas

por lo que hay que limitar su contenido.

d) Aluminio-Ferrito Tetracálcico: Tiene trascendencia en la velocidad de

hidratación y secundariamente en-el calor de hidratación.

e) Oxido de Magnesio: Pese a ser un' componente menor, tiene

importancia pues para contenidos mayores del 5% trae problemas de

expansión en la pasta hidratada Y endurecida.

f) Óxidos de Potasio y Sodio: Tienen importancia para casos especiales de

reacciones químicas con ciertos agregados, y los solubles en agua

contribuyen a producir eflorescencias con agregados calcáreos.

g) Óxidos de Manganeso y Titanio: El primero no tiene significación

especial en las propiedades del cemento, salvo en su coloración, que tiende

a ser marrón si se tienen contenidos mayores del 3%. Se ha observado que

en casos donde los contenidos superan el 5% se obtiene disminución de

resistencia a largo plazo.

El segundo influye en la resistencia, reduciéndola para contenidos

superiores a 5%. Para contenidos menores no tiene mayor trascendencia.

De los compuestos mencionados, los silicatos y aluminatos constituyen los

componentes mayores, pero no necesariamente los más trascendentes,

pues como veremos posteriormente algunos de los componentes menores

tienen mucha importancia para ciertas condiciones de uso del cemento (3).

2.2.1.5. MECANISMO DE HIDRATACION DEL CEMENTO

Se denomina hidratación al conjunto de reacciones químicas entre el agua y

los componentes del cemento, que llevan consigo el cambio del estado

plástico al endurecido, con las propiedades inherentes a los nuevos

productos formados. Los componentes ya mencionados anteriormente, al

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La velocidad con que se desarrolla la hidratación es directamente

proporcional a la finura del cemento e inversamente proporcional al tiempo,

por lo que inicialmente es muy rápida y va disminuyendo paulatinamente con

el transcurso de los días, aunque nunca se llega a detener (7).

Contrariamente a lo que se creía hace años, la reacción con el agua no une

las partículas de cemento sino que cada partícula se dispersa en millones de

partículas de productos de hidratación desapareciendo los constituyentes

iniciales. El proceso es exotérmico generando un flujo de calor hacia el

exterior denominado calor de hidratación. Dependiendo de la temperatura, el

tiempo, y la relación entre la cantidad de agua y cemento que reaccionan, se

pueden definir los siguientes estados que se han establecido de manera

arbitraria para distinguir las etapas del proceso de hidratación:

a) PLÁSTICO

Unión del agua Y el polvo de cemento formando una pasta moldeable.

Cuanto menor es la relación Agua/Cemento, mayor es la concentración de

partículas de cemento en la pasta compactada y por ende la estructura de

los productos de hidratación es mucho más resistente.

El primer elemento en reaccionar es el C3 A, y posteriormente los silicatos y

el C4 AF, caracterizándose el proceso por la dispersión de cada grano de

cemento en millones de partículas. La acción del yeso contrarresta la

velocidad de las reacciones y en este estado se produce lo que se denomina

el periodo latente o de reposo en que las reacciones se atenúan y dura entre

40 Y 120 minutos dependiendo de la temperatura ambiente y el cemento en

partícula. En este estado se forma hidróxido de calcio que contribuye a

incrementar notablemente la alcalinidad de la pasta que alcanza un Ph del

orden de 13.

b) FRAGUADO INICIAL

Condición de la pasta de cemento en que se aceleran las reacciones

químicas, empieza el endurecimiento y la pérdida de la plasticidad,

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se evidencia el proceso exotérmico donde se genera el ya mencionado calor

de hidratación que es consecuencia de las reacciones químicas descritas.

Se forma una estructura porosa llamada gel de Hidratos de Silicatos de

Calcio, con consistencia coloidal intermedia entre sólido y líquido que va

rigidizándose cada vez más en la medida que se siguen hidratando los

silicatos. Este periodo dura alrededor de tres horas y se producen una serie

de reacciones químicas que van haciendo al gel CHS más estable con el

tiempo.

En esta etapa la pasta puede remezclarse sin producirse deformaciones

permanentes ni alteraciones en la estructura que aún está en formación.

c) FRAGUADO FINAL

Se obtiene al término de la etapa de fraguado inicial, caracterizándose por

endurecimiento significativo y deformaciones permanentes. La estructura del

gel está constituida por el ensamble definitivo de sus' partículas endurecidas.

d) ENDURECIMIENTO

Se produce a partir del fraguado final y es el estado en que se mantienen e

incrementan con el tiempo las características resistentes. La reacción

predominante es la hidratación permanente de los silicatos de calcio, y en

teoría continúa de manera indefinida.

Es el estado final de la pasta en que evidencian totalmente las

influencias de la composición del cemento. Los sólidos de hidratación

manifiestan su muy baja solubilidad por lo que el endurecimiento es

factible aún bajo agua.

Hay dos fenómenos de fraguado, que son diferentes a los descritos; el

primero corresponde al llamado "Fraguado Falso" que se produce en

algunos cementos debido al calentamiento durante la molienda del clinker

con el yeso, produciéndose la deshidratación parcial del producto resultante,

(37)

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endurecimiento aparente durante los 2 primeros minutos de mezclado, pero

remezclando el material, se recobra la plasticidad no generándose calor de

hidratación ni ocasionando consecuencias negativas. B segundo fenómeno

es el del "fraguado violento" que ocurre cuando durante fabricación no se ha

añadido la suficiente cantidad de yeso, lo que produce un endurecimiento

inmediato, desarrollo violento del calor de hidratación y pérdida permanente

de la plasticidad, sin embargo es muy improbable en la actualidad que se

produzca este fenómeno, ya que con la tecnología moderna el yeso

adicionado se controla con mucha precisión (7).

2.2.1.6. EL AGUA EN EL CONCRETO

Ya hemos visto que el agua es el elemento indispensable para la hidratación

del cemento y el desarrollo de sus propiedades, por lo tanto este

componente debe cumplir ciertos requisitos para llevar a cabo su función en

la combinación química, sin ocasionar problemas colaterales si tiene ciertas

sustancias que pueden dañar al concreto.

Complementariamente, al evaluar el mecanismo de hidratación del cemento

vimos como añadiendo agua adicional mediante el curado se produce

hidratación adicional del cemento, luego esta agua debe cumplir también

algunas condiciones para poderse emplear en el concreto.

En este capítulo abordaremos ambos aspectos, sin tocar campos especiales

como son los efectos de variaciones en la presión de poros, así como las

situaciones de temperaturas extremas en el concreto que ocasionan

comportamientos singulares del agua.

Las normas correspondientes ASTM C – 109 establecen que el

agua para la preparación y curado del concreto deberá cumplir con ciertos

requisitos y de preferencia ser potables.

Cuando la producción del concreto es dentro de las ciudades, poblaciones;

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situación que no obliga a pensar en su calidad ya que el agua que no hace

daño al hombre, no hace daño al concreto.

Las aguas naturales no potables se utilizaran en la producción del concreto,

con previa autorización de la inspección, cumpliendo ciertas formalidades

como:

- Estén limpias y libres de cantidades perjudiciales de ácidos, álcalis,

sales, materia orgánica, etc. que puedan dañar al cemento.

En caso de obras de concreto que se ejecuten fuera de las áreas de los

Sistemas de agua potable; considerando la envergadura se deberá efectuar

Necesariamente los siguientes ensayos:

- Análisis Químico.

- Ensayo de Resistencia.

- Ensayo de Fraguado.

De inicio se debe utilizarse agua ácidas, calcáreas, minerales, carbonatadas,

aguas provenientes de minas o relaves; aguas que contengan residuos

minerales o industriales; aguas con un contenido de sulfato mayor del 1%

aguas que contengan algas, materia orgánica; humus, o descargas de

desagües, aguas que contengan azucares o sus derivados.

Definitivamente en la producción del concreto; se debe tomar en cuenta la

calidad de sus componentes; y en el caso específico del agua que es

materia del presente análisis, el técnico que lo produce debe entender el

mecanismo de la hidratación del cemento; donde la calidad del agua juega

un papel importante. La reacción mediante el cual el cemento Pórtland se

transforma en un agente de enlace, se produce en una pasta de cemento y

agua (6).

Los componentes químicos del cemento puede reaccionar con el agua de

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- En la primera, se produce una adición directa de algunas moléculas

de agua, lo cual constituye una reacción de hidratación real.

- El segundo tipo de reacción con agua es la hidrólisis.

Finalmente en la producción del concreto, sobre todo en nuestro medio; es

necesario conocer el grado de potabilización del agua a utilizar en su

producción.

2.2.1.7. EL AGUA DE MEZCLA Y PARA EL CURADO

El agua de mezcla en el concreto tiene tres funciones principales:

a) Reaccionar con el cemento para hidratarlo,

b) Actuar como lubricante para contribuir a la trabajabilidad del conjunto.

c) Procurar la estructura de vacíos necesaria en la pasta para que los

productos de hidratación tengan espacio para desarrollarse.

Por lo tanto, la cantidad de agua que interviene en la mezcla de concreto es

normalmente por razones de trabajabilidad, mayor de la necesaria para la

hidratación del cemento.

El problema principal del agua de mezcla reside en las impurezas y la

cantidad de éstas, que ocasionan reacciones químicas que alteran el

comportamiento normal de la pasta de cemento (8).

Una regla empírica que sirve para estimar sí determinada agua sirve o no

para emplearse en la producción de concreto, consiste en establecer su

habilidad para el consumo humano, ya que lo que no daña al hombre no

daña al concreto. En ese sentido, es interesante distinguir el agua potable en

términos de los requerimientos nomínales establecidos por los organismos

que regulan su producción y uso, y el agua apta para consumo humano, ya

que los requerimientos aludidos normalmente son mucho más exigentes de

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Como dato interesante, es una evidencia que en el Perú muy pocas "aguas

potables" cumplen con las limitaciones nominales indicadas, sobre todo en lo

que se refiere al contenido de sulfatos y carbonatos, sin embargo sirven para

el consumo humano y consecuentemente para el concreto, por lo que no

debe cometerse el error de establecer especificaciones para agua que luego

no se pueden satisfacer en la práctica.

No existe un patrón definitivo en cuanto a las limitaciones en composición

química que debe tener el agua de mezcla, ya que incluso aguas no aptas

para el consumo humano sirven para preparar concreto y por otro lado

depende mucho del tipo de cemento y las impurezas de los demás

ingredientes. Los efectos más perniciosos que pueden esperarse de aguas

de mezcla con impurezas son: retardo en el endurecimiento, reducción de la

resistencia, manchas en el concreto endurecido, eflorescencias, contribución

a la corrosión del acero, cambios volumétricos etc.

2.2.1.7.1. EL AGUA PARA CURADO

En general, los mismos requisitos que se exigen para el agua de mezcla

deben ser cumplidos por las aguas para curado, y por otro lado en las obras

es usual emplear la misma fuente de suministro de agua tanto para la

preparación como para el curado del concreto.

No obstante 10 mencionado, si revisamos 10 ya evaluado con "respecto al

mecanismo de hidratación del cemento y la estructura de la pasta. Podemos

concluir, que el agua adicional que puede contribuir a hidratar el concreto

proveniente del curado, representa una- fracción solamente del agua total

(alrededor de la quinta parte en volumen absoluto), por lo que las

limitaciones para el caso del agua de curado pueden ser menos exigentes

que en el caso del agua de mezcla, pudiendo aceptarse reducirlas a la mitad

en la mayoría de los casos (8).

Otro factor que incide en esta consideración es que el agua de curado

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