Reconocimiento-NoComercial 4.0 Internacional Esta licencia permite a otras distribuir, combinar, retocar, y crear a partir de su obra de forma no comercial y, a pesar que son nuevas obras deben siempre rendir crédito y ser no comerciales, no están obligadas a licenciar sus obras derivadas bajo los mismos términos. http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0 http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/ http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0 http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/ UNIVERSIDAD NACIONAL SAN LUIS GONZAGA DE ICA FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL TESIS PARA OPTAR EL TÍTULO PROFESIONAL DE INGENIERO CIVIL ____________________________________________________________________ APLICACIÓN DEL ADITIVO Z RR PLASTE – 971 EN EL DISEÑO DE MEZCLA PARA LA RESISTENCIA A LA COMPRESION DEL CONCRETO EN EL DISTRITO DE ICA ____________________________________________________________________ Presentado por: Bach. CUQUIAN REYNOSO, Luis Fernando Ica – Perú 2020 UNIVERSIDAD NACIONAL SAN LUIS GONZAGA DE ICA FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL TESIS PARA OPTAR EL TÍTULO PROFESIONAL DE INGENIERO CIVIL APLICACIÓN DEL ADITIVO Z RR PLASTE – 971 EN EL DISEÑO DE MEZCLA PARA LA RESISTENCIA A LA COMPRESION DEL CONCRETO EN EL DISTRITO DE ICA Área de Conocimiento: Ingeniería y Tecnología Línea de Investigación: Materiales de Construcción Presentado por: Bach. CUQUIAN REYNOSO, Luis Fernando Asesor: Ing. VERGARA LOVERA, Daniel Demetrio DEDICATORIA Dedico este trabajo de investigación a mis padres Rosario y Luis, a mis hermanas Laura y Sandra, otorgándoles otro objetivo alcanzado en mi vida y carrera profesional. AGRADECIMIENTO En primer lugar, agradezco a Dios y a mis abuelos que desde un plano superior me brindan la fortaleza necesaria para continuar alcanzando mis objetivos y metas. A mis padres, por su apoyo infinito e incondicional, sus sabios consejos y los valores que inculcaron en mi desde siempre, estaré agradecido con ellos eternamente. A mis hermanas, por estar siempre a mi lado en todo momento y transmitirme su confianza. A los ingenieros Daniel Vergara y Gonzalo Tejeda, por brindarme sus conocimientos y consejos para desarrollar de la mejor manera este trabajo de investigación. INDICE DEDICATORIA ...................................................................................................... 3 AGRADECIMIENTO ............................................................................................. 4 RESUMEN ............................................................................................................ 10 ABSTRACT .......................................................................................................... 11 INTRODUCCION................................................................................................. 12 CAPITULO I MARCO TEORICO ...................................................................... 13 1.1. ANTECEDENTES DEL PROBLEMA DE INVESTIGACION ......... 13 1.1.1. ANTECEDENTES A NIVEL INTERNACIONAL ........................... 13 1.1.2. ANTECEDENTES A NIVEL NACIONAL ....................................... 13 1.2. BASES TEORICAS DE LA INVESTIGACION ................................ 16 1.2.1. EL CEMENTO PORTLAND ............................................................. 16 1.2.2. AGUA DE MEZCLADO .................................................................... 19 1.2.3. AGREGADOS: AGREGADO FINO Y AGREGADO GRUESO ..... 20 1.2.4. ADITIVO Z RR PLASTE – 971. ........................................................ 23 1.2.2. PROPIEDADES DEL CONCRETO EN ESTADO FRESCO ........... 26 1.2.3. PROPIEDADES DEL CONCRETO ENDURECIDO ........................ 34 1.3. MARCO LEGAL ....................................................................................... 40 1.4. MARCO CONCEPTUAL .......................................................................... 40 CAPITULO II........................................................................................................ 41 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA DE INVESTIGACION ....................... 41 2.1. SITUACION PROBLEMATICA. ............................................................. 41 2.2. FORMULACIÓN DEL PROBLEMA. ...................................................... 42 2.2.1. Problema General. ............................................................................... 42 2.2.2. Problemas Específicos. ........................................................................ 42 2.3. DELIMITACION DEL PROBLEMA ....................................................... 43 2.3.1. DELIMITACION ESPACIAL O GEOGRAFICA ............................. 43 2.3.2. DELIMITACION TEMPORAL ......................................................... 43 2.3.3. DELIMITACION SOCIAL ................................................................ 43 2.3.4. DELIMITACION CONCEPTUAL .................................................... 43 2.4. JUSTIFICACIÓN E IMPORTANCIA DE LA INVESTIGACION .......... 44 2.4.1. JUSTIFICACION ................................................................................ 44 2.4.2. IMPORTANCIA Y CONVENIENCIA DEL ESTUDIO. .................. 45 2.5. OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIÓN .................................................. 45 2.5.1. OBJETIVO GENERAL ...................................................................... 45 2.5.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS .............................................................. 45 2.6. HIPOTESIS DE INVESTIGACION.......................................................... 46 2.6.1. HIPOTESIS GENERAL ..................................................................... 46 2.6.1. HIPOTESIS ESPECIFICAS ............................................................... 46 2.7. VARIABLES DE INVESTIGACION ....................................................... 47 2.7.1. IDENTIFICACION DE VARIABLES ............................................... 47 2.7.2. OPERACIONALIZACION DE VARIABLES................................... 47 2.7.3. MATRIZ DE CONSISTENCIA ......................................................... 48 CAPITULO III ...................................................................................................... 50 METODOLOGIA DE LA INVESTIGACION ..................................................... 50 3.1. TIPO, NIVEL Y DISEÑO DE INVESTIGACION ................................... 50 3.1.1. TIPO DE INVESTIGACION .............................................................. 50 3.1.2. NIVEL DE INVESTIGACION........................................................... 50 3.1.3. DISEÑO DE INVESTIGACION ........................................................ 50 3.2. POBLACION Y MUESTRA DE INVESTIGACION ............................... 50 3.2.1. POBLACION DE ESTUDIO .............................................................. 50 3.2.2. MUESTRA DE ESTUDIO ................................................................. 50 CAPITULO IV ...................................................................................................... 51 TECNICAS E INSTRUMENTOS DE INVESTIGACION .................................. 51 4.1. TECNICAS DE RECOLECCION DE DATOS ........................................ 51 4.2. INSTRUMENTOS DE RECOLECCION DE DATOS ............................. 51 4.3. TECNICAS DE PROCESAMIENTOS DE DATOS, ANALISIS E INTERPRETACION DE LOS RESULTADOS .................................................... 51 4.4. METODOS, INSTRUMENTOS Y PROCEDIMIENTOS DE ANALISIS DE DATOS ............................................................................................................ 51 CAPITULO V ....................................................................................................... 52 PRESENTACION, INTERPRETACION Y DISCUSION DE LOS RESULTADOS .......................................................................................................... 52 5.1. PRESENTACION DE RESULTADOS ..................................................... 52 5.1.1. ENSAYOS EN EL LABORATORIO PARA LOS AGREGADOS ... 52 5.1.2. DISEÑO DE MEZCLA PARA CONCRETO DE CONTROL CON CEMENTO TIPO ICO. ...................................................................................... 80 5.1.3. DISEÑO DE MEZCLA PARA CONCRETO CON ADITIVO SUPERPLASTIFICANTE Z RR PLASTE – 971. ............................................ 88 5.1.4. ENSAYOS PARA EL CONCRETO EN ESTADO FRESCO ......... 102 5.1.5. ENSAYOS DE CONCRETO EN ESTADO ENDURECIDO.......... 114 5.2. INTERPRETACION DE LOS RESULTADOS ...................................... 120 PROCESAMIENTO DE DATOS ................................................................... 120 5.2.1. NIVEL DE CONSISTENCIA ........................................................... 120 5.2.2. NIVEL DE EXUDACIÓN ................................................................ 123 5.2.3. NIVEL DE PESO UNITARIO.......................................................... 126 5.2.4. NIVEL DE PORCENTAJE DE VACIOS ........................................ 128 5.2.5. NIVEL DE RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN DEL CONCRETO .......................................................................................................................... 129 5.3. DISCUSION DE RESULTADOS ........................................................... 132 5.3.1. NIVEL DE CONSISTENCIA ........................................................... 132 5.3.2. NIVEL DE EXUDACIÓN ................................................................ 135 5.3.3. NIVEL DE PESO UNITARIO.......................................................... 136 5.3.4. NIVEL DE PORCENTAJE DE VACIOS ........................................ 137 5.3.5. NIVEL DE RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN DEL CONCRETO .......................................................................................................................... 138 CAPITULO VI .................................................................................................... 140 COMPROBACION DE HIPOTESIS ................................................................. 140 6.1. CONTRASTACION DE HIPOTESIS GENERAL ................................. 140 6.2. CONSTRASTACION DE HIPOSTESIS ESPECIFICAS ....................... 140 CONCLUSIONES............................................................................................... 141 RECOMENDACIONES ..................................................................................... 143 ANEXOS ............................................................... ¡Error! Marcador no definido. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICA .................... ¡Error! Marcador no definido. RESUMEN El empleo de aditivos para la elaboración de concreto de alto rendimiento se vuelve cada vez más frecuente en las construcciones de la ciudad de Ica, debido a que estos componentes químicos brindan al concreto características superiores a las que ofrecería un concreto convencional, afectando a las propiedades mecánicas de este, en conveniencia a la utilización que se requiera; no obstante, la selección de los áridos de la zona de Ica (agregado fino y grueso) también es influyente para la obtención un concreto de alto rendimiento y la compatibilidad que estos tengan con el uso del aditivo. La presente investigación se basó en aplicar el uso del aditivo Z RR PLASTE 971 en un diseño de mezcla de concreto, utilizando agregados propios de la zona para de este modo contemplar y procesar los resultados obtenidos mediante ensayos físicos y mecánicos al concreto obtenido, comparando características y propiedades iniciales del concreto patrón (sin aditivo) con las del concreto dosificado con el aditivo en diferentes proporciones u porcentajes, para de este modo obtener un análisis más exhaustivo del comportamiento e influencia del aditivo en el concreto elaborado. ABSTRACT The use of additives for the elaboration of high performance concrete becomes increasingly frequent in the constructions of the city of Ica, because these chemical components give the concrete characteristics superior to those offered by a conventional concrete, affecting the rheology and the mechanical properties of this, in convenience to the use that is required; However, the selection of aggregates from the Ica area (fine and coarse aggregate) is also influential for obtaining a high performance concrete and the compatibility that these have with the use of the additive. The present investigation was based on applying the use of the additive Z RR PLASTE 971 in a concrete mix design, using aggregates typical of the area for this way to contemplate and process the results by physical and mechanical tests to the concrete obtained, comparing characteristics and properties initials of the standard concrete (without additive) with those of the concrete dosed with the additive, for this way to obtain a more exhaustive analysis of the behavior and influence of the additive in the elaborated concrete. INTRODUCCION En la ciudad de Ica la elaboración de concreto con resistencias a la compresión medianamente elevadas se va requiriendo con mayor frecuencia, debido al desarrollo, avance y mejora en las construcciones de la ciudad, por razones de seguridad, capacidad y durabilidad en las estructuras. La obtención de estas resistencias mecánicas en el concreto conlleva a usar una relación de agua – cemento relativamente baja en el diseño de mezcla, lo que origina baja trabajabilidad y plasticidad en el concreto disminuyan, es decir, sus características se ven afectadas; no obstante, si se mantiene estas características y se quieren obtener mayores resistencias mecánicas, la salida usual es aumentar el contenido de cemento en la mezcla, lo cual provoca un aumento considerable de costos para la elaboración del concreto. El uso de aditivos plastificantes se ha vuelto una opción accesible para la mejora de la reología del concreto, debido a que estos productos mejoran y mantienen la consistencia del concreto por un tiempo prolongado, lo cual es propicio para las gradientes térmicas que presenta nuestra ciudad. La presente investigación se centra en el uso del aditivo polifuncional Z RR PLASTE 971, para conocer el comportamiento que ejerce sobre el concreto y encontrar las mejoras o efectos que produzca en sus características físicas y mecánicas. CAPITULO I MARCO TEORICO 1.1. ANTECEDENTES DEL PROBLEMA DE INVESTIGACION 1.1.1. ANTECEDENTES A NIVEL INTERNACIONAL Juan Carlos Reina Cardoza (2010). Influencia de La Tasa de Aditivo Superplastificante, en las Propiedades del Concreto de Alta Resistencia en Estado fresco y endurecido. Propuso en su tesis diseñar doce mezclas de concreto para alcanzar resistencias a la compresión de 500, 550, 600 y 650 kg/cm2, utilizando tres tasas de dosificación de aditivo Superplastificante de 600, 1200 y 1800 ml/100 kg de cemento para cada resistencia, y tomando en cuenta parámetros fijos como por ejemplo el revenimiento (en el rango de 5 a 8 pulgadas) que sirvan para establecer propiedades del concreto como su trabajabilidad y consistencia. Oliva, C. (2008). Influencia de los superplastificantes en la trabajabilidad y resistencia de los hormigones grado H-30 y H-25. Universidad Austral de Chile, Valdivia. La presente tesis plasmó el evaluar la influencia del aditivo súper plastificante comparando un DMC patrón (sin aditivo) y un DMC con aditivo a diferentes porcentajes. Resultando favorable con el aditivo al utilizar una dosificación apropiada de acuerdo con las propiedades del concreto. 1.1.2. ANTECEDENTES A NIVEL NACIONAL Hernán Coapaza Aguilar (2018). Influencia del Aditivo Superplastificante en las Propiedades del Concreto f’c=210 Kg/Cm2 como Alternativa de Mejora en los Vaciados de Techos de Vivienda Autoconstruidos en Puno. Propuso en su tesis de grado la mejora de la resistencia a la compresión del concreto en los techos de la vivienda para reducir los riesgos que influyen en la auto construcción, de este modo llegó a concluir que el aditivo empleado ayudo a mejorar las características del concreto cumpliendo las condiciones de diseño establecidas en el RNE. Llanelid Fernández López (2017). Evaluación del diseño del concreto elaborado con cemento portland tipo I adicionando el aditivo sikament-290N, en la ciudad de Lima – 2016. Propuso la mejora de las características del concreto utilizando el aditivo sikament-290N, obteniendo resultados favorables, debido a que el aditivo incrementa en un 15.4% la capacidad de resistencia a la compresión a los 28 días que al diseño de mezcla elaborado inicialmente. Coldie Ivonee Huarcaya Garzón (2015). Comportamiento del Asentamiento en el Concreto Usando Aditivo Polifuncional Sikament 290n y Aditivo Súper Plastificante de Alto Desempeño Sika Viscoflow 20e. Trata en su investigación de cómo influye los aditivos mencionados en su tesis, en la mejora de las características físicas del concreto, logrando la obtención de un concreto de alto desempeño en comparación de los concretos convencionales tan solo con el uso de los aditivos, sin modificar el diseño de mezcla. Jhonathan Wilson Mayta Rojas (2014). Influencia del Aditivo Superplastificante en el Tiempo de Fraguado, Trabajabilidad y Resistencia Mecánica del Concreto, en la Ciudad de Huancayo. En su investigación para la obtención de grado explica el efecto que ejerce el aditivo Superplastificante en características específicas del concreto, observando y detallando los cambios que origina en beneficio o contra del concreto que se requiere. Como conclusión llegó a que aumenta el tiempo de fraguado y trabajabilidad del concreto, teniendo leves mejoras en la resistencia a la compresión. Brayan David Vergara Polo (2010). Influencia de los Aditivos Plastificantes Tipo A Sobre la Compresión, Peso Unitario y Asentamiento en el Concreto Estructural. En su trabajo de investigación detalla el funcionamiento de los aditivos plastificantes tipo A en diversas características del concreto tomando como referencia a un concreto estructural sin ningún aditivo. Concluye en que la reacción que tienen los aditivos sobre el concreto varía según la dosificación de estos, afectando positiva o negativamente a las propiedades del concreto en estudio. Alex Martín Tello Rodríguez (2008). Uso del Aditivo Superplastificante Rheobuild 1000 y la Fibra de Polipropileno Fibermesh 300 en Edificios del Conjunto Habitacional Lomas Caminos del Inca. Detalla en su trabajo de investigación como logró aumentar la trabajabilidad del concreto con aditivos de fibra, utilizando un aditivo Superplastificante, además de obtener mayores resistencias iniciales en comparación del concreto inicial patrón. 1.2. BASES TEORICAS DE LA INVESTIGACION 1.2.1. EL CEMENTO PORTLAND Componente principal del concreto, con una composición a base de Clinker, yeso y caliza (no mayor a 5%). Este material inorgánico posee una reacción física controlada al momento de conjuntar con agua (hidratación del cemento), lo cual produce la fragua y endurecimiento de este material en un determinado periodo de tiempo, conservando su resistencia y durabilidad (Pasquel Carbajal, 1998). 1.2.1.1. TIPOS DE CEMENTO PORTLAND 1.2.1.1.1. Cementos Portland Convencionales. Existen cinco tipos de cementos Portland y cada uno de estos tiene una aplicación o funcionalidad diferente, además de encontrar en el Perú solo tres tipos contemplados en las normas NTP 334.009 o la Norma ASTM C 150, respectivamente. Estos cementos son:  Tipo I (Para uso general)  Tipo II (Cuando se requiere de moderada resistencia a sulfatos o moderado calor de hidratación)  Tipo III (Para altas resistencias mecánicas iniciales)  Tipo IV (Para bajo calor de hidratación)  Tipo V (Para alta resistencia a sulfatos). Siendo los Tipo I, II y V los únicos comercializados en Perú. 1.2.1.1.2. Cementos Portland Adicionados En la década del 50 (específicamente en 1952) se utilizó por primera vez cenizas, como material reemplazante a una parte del Clinker para el cemento, con la función o finalidad de reducir el calor de hidratación del cemento, dando origen a los cementos adicionados. Estos cementos poseen un mayor porcentaje de adicional mineral a comparación del cemento Portland convencional y al igual que estos poseen diferentes tipos dependiendo de la adición mineral que se emplee y en qué porcentaje se usa, para una determinada aplicación (Rivva López, 2013). Entre los principales Cementos Adicionados contemplados en la ASTM 595 – 03, y los principales elaborados en el Perú tenemos los siguientes: a) Cementos Portland Puzolánicos  Tipo IP (Puzolana entre 15%-40%)  Tipo I PM (Puzolana <15%) b) Cementos Portland con Escoria  Tipo IS (Escoria entre 25%-70%)  Tipo I SM (Escoria <25%) c) Cementos Portland Compuesto  Tipo I Co (Materia caliza <25%) Siendo este último tipo de cemento Portland adicionado (Tipo I Co) tomado para la investigación por su reciente aparición y distribución en la ciudad de Ica, además de estudiar las propiedades que ofrece sobre el concreto. 1.2.1.1.3. Cementos Portland Performance En estos tipos de cementos no existen restricciones para el porcentaje de adiciones minerales que se incorpore en el cemento, entre los principales tipos de cementos performance tenemos:  Tipo GU (Uso general)  Tipo MH (Moderador calor de hidratación)  Tipo MS (Moderada resistencia a sulfatos)  Tipo HE (Alta resistencia inicial) Este tipo de cementos vienen desarrollándose continuamente y se ven regidos por la Norma ASTM 1157 o la Norma NTP 334.082, respectivamente. 1.2.1.2. CEMENTO PORTLAND TIPO I CO Cemento compuesto por caliza (<20%) y por adiciones minoritarias (<5%), ambas granuladas y producidas por intergriding entre el Clinker del cemento portland y el material calizo adicionado, generando de esta forma un cemento modificado, que proporciona las siguientes características al concreto:  Altas resistencias mecánicas en el tiempo: debido a la moliendo y distribución granulométrica, que generan altas resistencias iniciales y a largos periodos.  Moderado calor de hidratación: debido a la disminución de Clinker en la elaboración del concreto.  Moderada Resistencia a Sulfatos.  Mayor trabajabilidad e impermeabilidad. 1.2.2. AGUA DE MEZCLADO El agua de mezclado es un componente fundamental en la elaboración del concreto ya que tiene tres funciones principales:  Hidratación del cemento.  Lubricación y trabajabilidad en la mezcla.  Generar el contenido de vacíos necesario para que la estructura de la mezcla se desarrolle uniformemente. Podemos deducir que la cantidad de agua interviniente en la mezcla es generalmente para dar trabajabilidad a la mezcla, siendo siempre mayor a la necesaria para la hidratación del cemento. Los problemas usuales con el agua de mezcla radican principalmente en el contenido de impurezas que posea, debido a que estas impurezas imposibilitan el correcto desempeño de la pasta cementante (Pasquel, 1998). El agua utilizada para la investigación proviene del pozo de la Ciudad Universitaria de la UNICA, la cual cumple con los estándares establecidos en la norma. Tabla 1. Límites permisibles para agua de mezcla según norma ITINTEC 339.088 DESCRIPCIÓN MÁXIMO Cloruros 300 ppm Sulfatos 300 ppm Sales de magnesio 150 ppm Sales solubles totales 1500 ppm PH mayor de 7 Sólidos en suspensión 1500 ppm Materia orgánica 10 ppm 1.2.3. AGREGADOS: AGREGADO FINO Y AGREGADO GRUESO 1.2.3.1. AGREGADO FINO Se conoce al agregado fino a los áridos que se obtienen natural o artificialmente de las rocas que pasa en su totalidad la malla 9,5 mm (3/8”) y queda retenido en la malla N°200. Y deberá cumplir la gradación según los límites de la NTP 400.037. Tabla 2. Granulometría del agregado fino (NTP 400.037) Tamiz Porcentaje que Pasa 9,5 mm (3/8 pulg) 100 4,75 mm (No. 4) 95 a 100 2,36 mm (No. 8) 80 a 100 1,18 mm (No. 16) 50 a 85 600 µm (No. 30) 25 a 60 300 µm (No. 50) 05 a 30 150 µm (No. 100) 0 a 10 La norma anteriormente menciona las siguientes consideraciones que debe cumplir el agregado fino para su utilización en el concreto:  No deberá retener más de 45% en dos mallas consecutivas y el módulo de fineza se encontrará en el rango de 2,3 – 3,1.  Si el agregado no cumple la gradación recomendada, se permitirá el uso cuando existan estudios que garanticen que el árido producirá concreto de la resistencia establecida.  El módulo de fineza de una cantera no debe variar en 0,2. 1.2.3.2. AGREGADO GRUESO Se denomina agregado grueso al árido que queda retenido en la malla 9,5 mm (3/8”), que se puede obtener en su forma natural o siendo procesados por trituración de roca, resultando de esta última forma un agregado con diferentes texturas como lisas, granulosas, rugosas, cristalinas. Además, el agregado grueso puede ser clasificado por la forma que presentan las partículas de los agregados, y se pueden denotar de la siguiente manera:  Redondeado (Desgastado por agua o fricción, como el agregado de río)  Irregular (Natural o por fricción, como la grava excavada)  Laminar (Con relación espesor-altura muy baja, como la grava laminada)  Angular (con bordes bien definidos de caras planas, obtenidas por trituración de rocas). El agregado grueso deberá tener un tamaño máximo nominal menor a un quinto de la menor abertura entre caras o refuerzos, además dependiendo de este tamaño máximo nominal se determinará los husos granulométricos respectivos que tendrá que tener el agregado que se empleará, estos son definidos en la norma NTP 400.037 o las normas ASTM. Que permitirá que la distribución de los agregados sea la más conveniente para tener una buena estructura granular en el concreto. Estos husos granulométricos para el agregado grueso se muestran en la siguiente tabla: Huso Tamaño Máximo Nominal Porcentaje que Pasa por Tamices Normalizados 100 mm (4 pulg) 90 mm (3 ½ pulg) 75 mm (3 pulg) 63 mm (2 ½ pulg) 50 mm (2 pulg) 37,5 mm (1 ½ pulg) 25,0 mm (1 pulg) 19,0 mm (3/4 pulg) 12,5 mm (1/2 pulg) 9,5 mm (3/8 pulg) 4,75 mm (No. 4) 2,36 mm (No. 8) 1,18 mm (No. 16) 300 µm (No. 50) 1 90 mm a 37,5mm (3 ½ pulg a 1 ½ pulg) 100 90 a 100 ... 25 a 60 ... 0 a 15 ... 0 a 5 ... ... ... ... ... ... 2 63 mm a 37,5 mm (2 ½ pulg a 1 ½ pulg) ... ... 100 90 a 100 35 a 70 0 a 15 ... 0 a 5 ... ... ... ... ... ... 3 50 mm a 25,0 mm (2 pulg a 1 pulg) ... ... ... 100 90 a 100 35 a 70 0 a 15 ... 0 a 5 ... ... ... ... ... 357 50 mm a 4,75 mm (2 pulg a No. 4) ... ... ... 100 95 a 100 ... 35 a 70 ... 10 a 30 ... 0 a 5 ... ... ... 4 37,5 mm a 19,0 mm (1 ½ pulg a ¾ pulg) ... ... ... ... 100 90 a 100 20 a 55 0 a 5 ... 0 a 5 ... ... ... ... 467 37,5 mm a 4,75 mm (1 ½ pulg a No. 4) ... ... ... ... 100 95 a 100 ... 35 a 70 ... 10 a 30 0 a 5 ... ... ... 5 25,0 mm a 12,5mm (1 pulg a ½ pulg) ... ... ... ... ... 100 90 a 100 20 a 55 0 a 10 0 a 5 ... ... ... ... 56 25,0 mm a 9,5 mm (1 pulg a 3/8 pulg) ... ... ... ... ... 100 90 a 100 40 a 85 10 a 40 0 a 15 0 a 5 ... ... ... 57 25,0 mm a 4,75mm (1 pulg a No. 4) ... ... ... ... ... 100 95 a 100 ... 25 a 60 ... 0 a 10 0 a 5 ... ... 6 19,0 mm a 9,5 mm (3/4 pulg a 3/8 pulg) ... ... ... ... ... ... 100 90 a 100 20 a 55 0 a 15 0 a 5 ... ... ... 67 19,0 mm a 4 mm (3/4 pulg a No. 4) ... ... ... ... ... ... 100 90 a 100 … 20 a 55 0 a 10 0 a 5 ... ... 7 12,5 mm a 4,75 mm (1/2 pulg a No. 4) ... ... ... ... ... ... ... 100 90 a 100 40 a 70 0 a 15 0 a 5 ... ... 8 9,5 mm a 2,36 mm (3/8 pulg a No. 8) ... ... ... ... ... ... ... ... 100 85 a 100 10 a 30 0 a 10 0 a 5 ... 89 12,5 mm a 9,5 mm (1/2 pulg a 3/8 pulg) ... ... ... ... ... ... ... ... 100 90 a 100 20 a 55 5 a 30 0 a 10 0 a 5 9A 4,75 mm a 1,18 mm (No. 4 a No. 16) ... ... ... ... ... ... ... ... ... 100 85 a 100 10 a 40 0 a 10 0 a 5 Tabla 3. Husos Granulométricos Agregado Grueso NTP 400.03 23 1.2.4. ADITIVO Z RR PLASTE – 971. 1.2.4.1. CONCEPTO Y DEFINICIÓN El aditivo Z RR Plaste – 971 corresponde a la definición de aditivo líquido retardador, y aditivo reductor de alto rango, según la norma ASTM C494, lo cual lo convierte en un aditivo polifuncional de clase A y D. Según la ficha técnica del aditivo ofrece las siguientes propiedades para el concreto:  Aumenta la resistencia a la compresión final del concreto.  Produce un efecto retardante de fragua en el concreto.  Genera una mayor durabilidad e impermeabilidad en el concreto.  Aumenta el asentamiento sin necesidad de incrementar agua a la mezcla, entre 6”-9” (según diseño).  Reduce la energía de compactación o vibrado para la colocación del concreto.  Mejor trabajabilidad y acabados en el concreto (caravista)  Disminuye formación de cangrejeras. Entre las características principales que posee el aditivo tenemos la capacidad de poder bombear la mezcla a distancias mayores con un mínimo de energía empleada, incrementa la cohesividad del concreto fluido disminuyendo la segregación y exudación, además de poder funcionar como retardante plastificante y retardante súper plastificante. El aditivo es usado mayormente en obras de concretos masivos pavimentos, cisternas, canales y toda estructura de concreto armado, especialmente para ShotCrete. 24 1.2.4.2. COMPATIBILIDAD DE COMPONENTES DEL CONCRETO CON ADITIVO SUPERPLASTIFICANTE La utilización de aditivo conlleva una serie de beneficios y aumento de propiedades al concreto debido a la reacción que tiene este con los componentes del concreto, no obstante, la utilización de estos aditivos puede generar reacciones perjudiciales en el concreto, produciendo efectos anómalos o indeseables como pueden ser problema de segregación, escaza trabajabilidad, rápida pérdida de trabajabilidad o excesivos retrasos de fraguado de la mezcla. En estos casos particulares, se presenta un problema de incompatibilidad entre los componentes del concreto y el aditivo Superplastificante (Alonso, 2011). Los factores de que afectan a la compatibilidad de los componentes del concreto con el aditivo Superplastificante pueden ser de cuatro clases: a) Factores relacionados al aditivo  Dosificación.  Naturaleza del ContraIón.  Composición Química.  Peso molecular.  Temperatura b) Factores relacionados al cemento  Distribución y finura de partículas.  Presencia de adiciones minerales.  Composición química del cemento (Contenido de C3A).  Temperatura 25 c) Factores relacionados a las condiciones de ensayo  Tiempo de incorporación del aditivo.  Tiempo de mezclado adicional a la incorporación del aditivo.  Temperatura del ambiente de trabajo.  Modo de aplicación del aditivo.  Secuencia de aplicación de componentes del concreto. d) Factores relacionados a los áridos o agregados fino y grueso  Granulometría de los agregados.  Presencia excesiva de finos.  Presencia de sulfatos o cloruros.  Temperatura Todos estos factores toman un rol fundamental para la buena compatibilidad entre el aditivo y los componentes del concreto, por lo cual se deben tener consideraciones respecto al aditivo como son las siguientes:  Para aditivos líquidos, agitarlos antes de su uso por la posible sedimentación que se puede presentar.  Para aditivos en polvo, conservarlos en ambientes secos.  Procurar almacenarlos en ambientes con temperatura regulada.  Cerciorar la fecha de caducidad del aditivo.  Considerar las instrucciones de empleo del aditivo.  Considerar dosificaciones correctas y pesos indicados en la ficha técnica. 26 1.2.2. PROPIEDADES DEL CONCRETO EN ESTADO FRESCO Son aquellas propiedades físicas que se pueden realizar al concreto cuando aún conserva su estado plástico o moldeable, siempre y cuando no haya empezado el proceso de fraguado del concreto. 1.2.2.1. TRABAJABILIDAD Propiedad por la cual se deduce la cantidad de trabajo que se aporta al concreto para su mezclado, transporte y colocación y acabado. El término “trabajabilidad” es relativo, ya que puede asociarse a la consistencia y fluidez, pero no viene a ser lo mismo, ya que estos últimos términos vienen a ser dependientes a la trabajabilidad que se requiera para cualquier tipo de uso o a la estructura que corresponda. Por ejemplo: Un concreto puede presentar una trabajabilidad deseada para un pavimento, pero esta no es la requerida para una placa de concreto. Por lo tanto, la trabajabilidad se define como propiedad física del concreto en estado fresco, sin referenciar a las circunstancias o procesos constructivos de un elemento específico. (Neville, 1989). Por ende, la propiedad de la trabajabilidad vendrá supeditada a propiedades como la consistencia y fluidez del concreto, siendo variable dependiendo a los límites según se pueda trabajar una estructura determinada. 27 1.2.2.2. CONSISTENCIA O FLUIDEZ Es la capacidad que presenta el concreto en estado fresco para fluir, o la propiedad que determina el grado de fluidez del concreto, según la humedad que presente. Algunas instituciones máximas del concreto definen a la propiedad de consistencia de la siguiente forma: Tabla 4. Definiciones de Consistencia Fuente: Portugal Barriga, 2007 INSTITUCIÓN DEFINICIÓN American Institute (ACI) Es la propiedad del concreto o mortero en estado fresco la cual determina la facilidad y homogeneidad con la cual puede ser mezlado, colocado, compactado y terminado. British Standars Institution Es la propiedad del concreto o mortero en estado fresco, la cual determina la facilidad con la cual puede ser manejado y completamente compactado Association of Concrete Engineers Japan Es la propiedad de la mezcla de concreto o mortero que determina la facilidad con que puede ser mezclado, colocado y compactado, debido a su consistencia, la homogeneidad, y el grado con el cual puede resistir la separación de los materiales. Fuente: (Portugal Barriga, 2007) En la actualidad se puede determinar la consistencia del concreto mediante un ensayo normalizado de Revenimiento del concreto, en el cual se realiza utilizando el cono de Abrhams, determinando la consistencia del concreto por la diferencia de altura entre el cono y la masa de concreto, luego de haber sido retirado el molde. En la actualidad se ha llegado a una correlación entre la norma alemán que considera la consistencia en tres grupos: concretos secos, plásticos o fluidos y la norteamericana considerando los criterios de asentamiento correspondiente a su grado de fluidez. 28 Los límites de consistencia del concreto según el slump que presente son los siguientes: Tabla 5. Límites de Consistencia del Concreto CONSISTENCIA SLUMP Seca 1”- 2” Plástica 3”- 4” Fluida 6” – 7” Fuente: (Rivva López, 2013) La consistencia del concreto va a depender usualmente del contenido de agua que presente, o la relación A/C que haya sido elegida. No obstante, la consistencia del concreto y su fluidez pueden ser afectadas por el uso de componentes químicos como aditivos, las cuales originarán un mayor revenimiento en el concreto sin la necesidad del incremento de agua a la mezcla. Según lo entendido de Rivva, y anteriormente mencionado, el término “Consistencia” está relacionado con “Trabajabilidad”, pero no son sinónimos, como usualmente es tergiversado y mal empleado. 29 1.2.2.3. EXUDACIÓN Propiedad que determina la estabilidad del concreto, producido por la separación de una parte del agua de mezcla que asciende hacia la superficie del concreto. La exudación es inevitable, ya que es una propiedad natural del concreto, está regido por las leyes de la física donde comprende un sistema capilar y el flujo de un líquido, en este caso, el agua incorporada a la mezcla. Esta propiedad está directamente relacionada con la finura de los áridos y del cemento, de donde se infiere que en cuanto mayor sea la finura de estos elementos y mayor es el porcentaje pasante de la malla N100, se producirá menor exudación debido a que estos materiales poseen una mayor superficie específica, lo cual provocará una mayor retención del agua dentro de la mezcla, generando una menor exudación. No debe tomarse a la exudación como un efecto anormal en el concreto, ni como síntoma de segregación o separación de elementos del concreto por diferencia de densidades, ya que la exudación siempre se producirá por un proceso de asentamiento y estabilidad en el concreto (Pasquel Carbajal). Cuando se obtiene una exudación excesiva, se relaciona también con la segregación del concreto, en donde la pasta del cemento posee una densidad menos a la del agregado grueso y este último queda suspendido en la capa superficial del concreto, dejando a la pasta en el inferior, con notorias estrías producidas alrededor del agregado grueso, síntoma infalible de que se ha producido segregación en el concreto. La norma para definir la exudación es la ASTM C-232, para poder determinar si la cantidad de agua de mezcla es favorable o desfavorable para el concreto. 30 1.2.2.4. PESO UNITARIO Se denomina peso unitario al resultado de dividir el peso del concreto en su totalidad (incluyendo vacíos), en una unidad de volumen. Esta propiedad o característica del concreto se puede deducir y evaluar a partir de los ensayos establecidos en la Norma ASTM C-29, donde se define el método para evaluarlo. El valor obtenido mediante este ensayo se emplea en algunos diseños de mezcla para poder deducir y estimar proporciones, realizar conversiones de la dosificación en volumen a dosificaciones en peso del concreto. La estimación del peso unitario del concreto y los agregados puede conllevar a pequeños errores en la dosificación y conversión en peso del diseño de mezcla, ya que mayormente se asume el “Peso Unitario Suelto” al peso estimado del material en condiciones naturales, lo cual no necesariamente suele suceder de esa forma en la realidad, por lo cual incide incorrectamente en la dosificación por peso en el diseño de mezcla, se deben realizar las correcciones necesarias para tratar de obtener una precisión apropiada en la dosificaciones de elementos o materiales para el diseño de mezcla. Para el presente trabajo se determinará el peso unitario suelto y compactado de los agregados (áridos) fino y grueso, tanto como el del concreto utilizando los métodos estandarizados anteriormente mencionados. El valor estimado que se le otorga al peso unitario del concreto es de 2400 kg/m3 y el de los agregados oscila entre 1500 y 1700 kg/m3. 31 1.2.2.5. CONTENIDO DE AIRE Esta característica o propiedad del concreto se refiere al volumen de aire dentro del concreto generado por la separación entre sí de partículas de agregados, debido al acomodo que presenten estas, por lo que, al determinar el valor de contenido de aire en el concreto se obtiene un valor relativo, del mismo modo que el peso unitario. La norma ASTM C-29 establece los procedimientos para determinar el contenido de aire o porcentaje de vacíos que presenta el concreto mediante un ensayo determinado y establecido en la norma, del cual se deduce la siguiente fórmula: % Vacíos = 100 [ (𝑆×𝑊)−𝑀 𝑆×𝑊 ] Donde: S = Peso específico de masa W = Densidad del agua M = Peso unitario compactado seco De esta manera se determinará el porcentaje de vacíos y verificar que cumpla con lo especificado en el diseño de mezcla, ya que infiere determinantemente en el comportamiento del concreto, mayormente en zonas de climas muy cálidos o fríos donde se incorpora aire al concreto con el propósito de contrarrestar los efectos que producen estos climas al concreto. 32 1.2.2.6. TIEMPO DE FRAGUADO Característica que se presenta en el concreto una vez producido el contacto del cemento con el agua de mezcla, lo cual da inicio con el proceso de fraguado del concreto. El tiempo de fraguado será muy variante debido a las condiciones que se presenten en el área o ambiente de elaboración del concreto hasta el punto de ubicación en donde será colocado este. La norma ASTM C-150 establece procedimientos estandarizados para calcular el fraguado del concreto, además tiene otras variantes como la norma ASTM C-266 (Tiempo de fraguado según agujas de Gillmore), ASTM C-199 (Tiempo de fraguado según aguja de Vicat) que ayudan a determinar con mayor precisión el fraguado inicial y final del concreto. Es característico del concreto presentar un fraguado inicial entre los primeros 45 a 60 minutos de preparada la mezcla del concreto, y este llegará a su fraguado final pasadas las 10 horas de su preparación (Kosmatka,1992). Durante el fraguado inicial, la masa de concreto pierde plasticidad y se evidencia el proceso térmico del calor de hidratación, en esta etapa se puede volver a mezclar el concreto sin problemas de deformaciones permanentes, y sin alterar la estructura que se encuentra en formación (gel de Hidratos de Silicatos de Calcio CHS o Torbenita), de consistencia rígida y líquida que va rigidizándose más, mientras transcurre el tiempo. En el proceso del fraguado final del concreto se aprecia un endurecimiento significativo de la masa del concreto, además de deformaciones permanentes en él, en este proceso el gel CHS va culminando su ensamble definitivo. 33 En la etapa de endurecimiento se puede producir efectos anormales en el concreto respecto al fraguado, debido a la composición del cemento. Uno de los principales problemas es el “Falso Fraguado” donde en los primeros dos minutos, la mezcla empieza a perder plasticidad El tiempo de fraguado pueden variar según las características y revenimiento que se le otorguen a la mezcla, así como el empleo o uso de aditivos y adiciones para el concreto, que pueden acelerar o retardar la fragua del concreto, según las características y uso que se le quiera brindar a este (Pasquel,1993). 34 1.2.3. PROPIEDADES DEL CONCRETO ENDURECIDO 1.2.3.1. RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN Es la capacidad máxima del concreto para soportar cargas u esfuerzos antes de llegar al punto de rotura, se puede determinar mediante los ensayos y procedimientos establecidos en la norma ASTM-C-39. Según la ASTM C 39 se elaboran probetas (cilíndricas) con concreto en moldes de 6” de diámetro con 12” de altura o 4” con 8” de altura, que se dejan encofradas durante un periodo de 24 horas para luego ser desmoldadas y posteriormente curadas hasta el momento de realizar el ensayo. El agua de curado debe presentar las condiciones adecuadas para que este proceso se desarrolle adecuadamente, generalmente se recomienda que esta esté a una temperatura entre los 20°C a 26°C, además de presentar una dosificación de cal hidratada de 2 g/lt, ya que, la cal hidratada mitiga la lixiviación del concreto durante el proceso del curado (ASTM-C-31). El proceso del ensayo requiere que la probeta o testigo a ensayar requiera con 28 días de elaborado el concreto, no obstante, se puede realizar este ensayo a distintos periodos de tiempo de elaboración del concreto. Durante el ensayo la probeta está sometida a una carga uniforme y continua de 0.25 MPa/s, hasta que el testigo llegue a su punto de rotura. El RNE indica en la norma E.060 (Concreto Armado), que se podrá admitir los resultados de resistencia a la compresión de un diseño de mezclas, siempre y cuando se realicen, por lo menos, 3 ensayos consecutivos (2 testigos por ensayo). 35 FACTORES QUE INFLUYEN EN LA RESISTENCIA A LA COMPRESION: - El factor principal que influye en la resistencia a la compresión es la relación agua/cemento (A/C), ya que a base de esta se determina la resistencia a la compresión del concreto; al tener una menos relación A/C, las partículas de cemento de juntan entre sí, dando lugar a una menor porosidad capilar, lo cual genera una reducción de vacíos, lo cual favorece a la compresión del concreto. Figura 1. Grafico relación A/C vs Resistencia media a la compresión. (Atom, 2013) - Otro factor importante es el TMN del agregado grueso empleado en el concreto, ya que el comité ACI 211 demostró que a un tamaño máximo nominal menor se genera una mayor zona de transición de contacto entre la pasta y el agregado, además se ve compensado por el aumento de agua y Factor cemento para mantener la relación A/C. La arena permite optimizar la granulometría y resistencia de la mezcla. 36 - Las adiciones minerales y aditivos químicos que se aplican al concreto o se incorporan al cemento, también influyen en la resistencia a la compresión final, ya que estos pueden incrementar porcentualmente los valores de esta, según la función que cumpla el aditivo o adición incorporada. - La porosidad del concreto. - La relación gel-espacio. - La calidad del agua. - La permeabilidad del concreto. - La temperatura y grado de exposición climática del concreto. - La relación gel-espacio. - Las condiciones del proceso de colocación en obra del concreto. (Rivva López, 2000) 37 1.2.3.2. ELASTICIDAD: MÓDULO DE ELASTICIDAD DEL CONCRETO Es la capacidad que tiene el concreto de sufrir deformaciones reversibles por acción de esfuerzos externos que actúan sobre este. Por lo que se deduce la relación esfuerzo deformación en el concreto. La característica más relevante de la relación esfuerzo-deformación del concreto es la pendiente recta denominada módulo de elasticidad del concreto, ya que esta es una constante elástica que determina la deformabilidad elástica instantánea del concreto. La norma ASTM C 469 da a conocer el método para calcular el módulo de elasticidad del concreto y relación de Poisson. El RNE brinda una manera de deducir el módulo de elasticidad del concreto mediante la siguiente fórmula: 𝐸𝑐 = 0.14 × 𝑃𝑈1.5√𝑓¨𝑐 El módulo de elasticidad según ASTM C 469, estipula una cuerda donde el punto más bajo es de 50 µε y el más alto es del 40% del esfuerzo máximo del concreto que se está ensayando. Lo cual se denomina como método de cuerda. Figura 2. Módulo de elasticidad del concreto. Curva Esfuerzo-Deformación (Pineda 2009) 38 1.2.3.3. ESTABILIDAD VOLUMÉTRICA Es la variación volumétrica que presenta el concreto debido a la pérdida de agua en la mezcla, a causa del calor de hidratación producido en el concreto mediante el proceso de fraguado. La contracción o dilatación del concreto puede variar entre un 0.01% a un 0.08% de su longitud inicial, esta dependerá de diversos factores como lo son: - Alto calor de hidratación del concreto. - Porcentaje de agregados en la mezcla. - Gradiente térmica de la zona. - Agua de mezcla libre. - Curado del concreto. - Presencia de aditivos químicos o fibras en el concreto. La norma ASTM C157 describe los métodos para la determinación de la contracción del concreto del cual se puede deducir la siguiente tabla. Figura 3. Variación volumétrica del concreto (ASTM C157) 39 1.2.3.4. DURABILIDAD Se defina a la durabilidad del concreto como la capacidad de resistir la acción del intemperismo, ataques químicos, abrasión, o cualquier otra condición de servició que produzcan algún tipo de deterioro en el concreto. El concepto de durabilidad es relativo, ya que dependerá de las condiciones y funciones que requiera cumplir el concreto, por lo tanto, no existe un concreto absolutamente “durable”, ya que sus características resistentes, químicas y físicas pueden funcionar bajo ciertas condiciones, pero puede tener una baja durabilidad expuesta a ciertas condiciones. Algunos de los factores principales que afectan la durabilidad del concreto son los siguientes: I. Congelamiento y descongelamiento. (Freezing and Thawing) II. Abrasión. III. Ambiente químicamente agresivo. IV. Reacciones químicas en los agregados. V. Corrosión de metales en el concreto. (Pasquel,1998). 40 1.3. MARCO LEGAL Norma Técnica Peruana (NTP). Reglamento Nacional de Edifcaciones (2018). Norma Internacional American Society for Testing and Materials (ASTM – C.) Normas American Concrete Institute (ACI) 1.4. MARCO CONCEPTUAL Este ítem se encuentra complementado en el ítem 1.2. de la presente Tesis de Investigación 41 CAPITULO II PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA DE INVESTIGACION 2.1. SITUACION PROBLEMATICA. La utilización del concreto en construcciones y edificaciones en la ciudad de Ica ha ido evolucionando a través del tiempo, con avances tecnológicos que permiten una mejora en las propiedades del concreto debido a las nuevas necesidades y estándares de calidad. Debido a esto se genera un problema con la utilización de los insumos y materiales necesarios para realizar un correcto diseño de mezcla que permita la realización de un concreto que cumpla con determinadas características propicias para el medio donde se empleará, por lo contrario, se vienen presentando problemas reiterados con la calidad del concreto debido a las malas prácticas de elaboración, colocación y traslado, además de una mala selección de materiales que lo conforman, como se mencionó anteriormente. Los principales problemas generados por las razones mencionadas influyen en la trabajabilidad, durabilidad, además de generar resistencias mecánicas deficientes y producir mayor calor de hidratación en el concreto debido a las altas temperaturas que se presentan en nuestra ciudad. Por esa razón se optará por tomar al aditivo Z RR PLASTE 971 como posible solución a la problemática presentada, ya que, según las características de este aditivo, puede llegar a mejorar las propiedades del concreto que han sido vulnerables (físicas y mecánicas) debido a las condiciones que se presentan. 42 2.2. FORMULACIÓN DEL PROBLEMA. 2.2.1. Problema General. ¿En qué medida influye la aplicación del aditivo Z RR PLASTE – 971 en el diseño de mezcla para la resistencia a la compresión del concreto en el distrito de Ica? 2.2.2. Problemas Específicos. - ¿En qué medida influye el nivel de consistencia con la aplicación del aditivo Z RR PLASTE – 971 en el diseño de mezcla para la resistencia a la compresión del concreto en el distrito de Ica? - ¿En qué medida influye el nivel de exudación con la aplicación del aditivo Z RR PLASTE – 971 en el diseño de mezcla para la resistencia a la compresión del concreto en el distrito de Ica? - ¿En qué medida influye el nivel del peso unitario con la aplicación del aditivo Z RR PLASTE – 971 en el diseño de mezcla para la resistencia a la compresión del concreto en el distrito de Ica? - ¿En qué medida influye el nivel del porcentaje de vacíos con la aplicación del aditivo Z RR PLASTE – 971 en el diseño de mezcla para la resistencia a la compresión del concreto en el distrito de Ica? - ¿En qué medida influye el nivel resistencia a la compresión con la aplicación del aditivo Z RR PLASTE – 971 en el diseño de mezcla para la resistencia a la compresión del concreto en el distrito de Ica? 43 2.3. DELIMITACION DEL PROBLEMA 2.3.1. DELIMITACION ESPACIAL O GEOGRAFICA El presente trabajo de investigación tuvo como delimitación espacial y geográfica a el Distrito de Ica, Provincia de Ica, Región Ica del Perú. Ubicación Este (X) Norte (y) Ica (UNSLG) 420853 8442524.7 2.3.2. DELIMITACION TEMPORAL El presente trabajo de investigación se encuentra delimitada temporalmente en el espacio de tiempo comprendido entre abril 2019 y octubre del 2019. 2.3.3. DELIMITACION SOCIAL La presente investigación tiene como delimitación social, a los colaboradores involucrados en la Universidad Nacional San Luis Gonzaga de Ica (Profesionales y técnicos), así como los distribuidores de material e insumos para la elaboración del Concreto Hidráulico, materia de esta investigación. 2.3.4. DELIMITACION CONCEPTUAL En secuencia de las delimitaciones anteriormente expuestas, la utilización de aditivos para concreto hidráulico es escaso en la Ciudad de Ica, en el lapso temporal contemplado, por lo que se precisa que en la proximidad de los años posteriores será mucho más común la utilización de estos. Por lo cual la delimitación conceptual de esta investigación está definida por los pocos registros que se tienen de la utilización de Aditivos Superplastificantes en las estructuras y edificaciones en las delimitaciones geográficas, temporales y sociales de esta investigación. 44 2.4. JUSTIFICACIÓN E IMPORTANCIA DE LA INVESTIGACION 2.4.1. JUSTIFICACION Los aditivos polifuncionales son utilizados con mayor frecuencia en empresas concreteras como UniCon, AgreCon, MixerCon, entre otras, ya con estos aditivos logran elaborar concretos de alto desempeño a un menor costo, estos son incluidos en el concreto para que interactúen con el cemento, agua y componentes áridos o agregados minerales, mejorando la calidad del concreto. La presente investigación propone utilizar el aditivo polifuncional Z RR PLASTE 971 en concretos convencionales, para que puedan ser usados con mayor frecuencia en las edificaciones, y de esta forma obtener mejoras en las características y propiedades del concreto en la ciudad de Ica, llegando a estándares de calidad más elevados, mejorando y facilitando el uso y elaboración del concreto, además de lograr obtener mayores resistencias en base al uso del aditivo, que es el objetivo más importante de la investigación. Los resultados se brindarán de forma verídica y certificada demostrando la factibilidad y mejoría que presente la aplicación del aditivo Z RR PLASTE 971 en el concreto en estado fresco y endurecido, además de obtener relevancia social, científica y tecnológica, en el correcto uso de componentes de diseño de mezcla, demostrando las propiedades obtenidas, como valores teóricos potenciales en la investigación; que se realizará desde un punto epistemológico, demostrando los criterios teóricos mediante ensayos debidamente certificados. 45 2.4.2. IMPORTANCIA Y CONVENIENCIA DEL ESTUDIO. El presente trabajo de investigación tiene como alcances establecer las ventajas y favorecimiento que ofrece el aditivo Z RR PLASTE 971 a un concreto convencional, donde se presentarán notables diferencias en lo que corresponde a sus características físicas y mecánicas, comparando la calidad y performance del concreto convencional con uno adicionado con el aditivo. Además de proporcionar información científica y tecnológica sobre el concreto con insumos y materiales de nuestra ciudad, incentivando la investigación a los futuros profesionales y de esta manera puedan proseguir con los estudios realizados, llegando a obtener bases de datos y referencia de resultados para el comportamiento del concreto con aditivo, de esta forma se incrementan las bases teóricas y gnoseológicas para el desarrollo y avance de la tecnología del concreto. 2.5. OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIÓN 2.5.1. OBJETIVO GENERAL Determinar el grado de influencia de la aplicación del aditivo Z RR PLASTE – 971 en el diseño de mezcla para la resistencia a la compresión del concreto en el distrito de Ica. 2.5.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS Determinar el grado de influencia del nivel de consistencia de la aplicación del aditivo Z RR PLASTE – 971 en el diseño de mezcla para la resistencia a la compresión del concreto en el distrito de Ica. 46 Determinar el grado de influencia del nivel de exudación de la aplicación del aditivo Z RR PLASTE – 971 en el diseño de mezcla para la resistencia a la compresión del concreto en el distrito de Ica. Determinar el grado de influencia del nivel del peso unitario de la aplicación del aditivo Z RR PLASTE – 971 en el diseño de mezcla para la resistencia a la compresión del concreto en el distrito de Ica. Determinar el grado de influencia del nivel del porcentaje de vacíos de la aplicación del aditivo Z RR PLASTE – 971 en el diseño de mezcla para la resistencia a la compresión del concreto en el distrito de Ica. Determinar el grado de influencia del nivel de la resistencia a la compresión de la aplicación del aditivo Z RR PLASTE – 971 en el diseño de mezcla para la resistencia a la compresión del concreto en el distrito de Ica. 2.6. HIPOTESIS DE INVESTIGACION 2.6.1. HIPOTESIS GENERAL La aplicación del aditivo Z RR PLASTE – 971 en el diseño de mezcla incide en la resistencia a la compresión del concreto en el distrito de Ica. 2.6.1. HIPOTESIS ESPECIFICAS - El nivel de consistencia con la aplicación del aditivo Z RR PLASTE – 971 en el diseño de mezcla incide en la resistencia a la compresión del concreto en el distrito de Ica. - El nivel de exudación con la aplicación del aditivo Z RR PLASTE – 971 en el diseño de mezcla incide en la resistencia a la compresión del concreto en el distrito de Ica. 47 - El nivel del peso unitario con la aplicación del aditivo Z RR PLASTE – 971 en el diseño de mezcla incide en la resistencia a la compresión del concreto en el distrito de Ica. - El nivel del porcentaje de vacíos con la aplicación del aditivo Z RR PLASTE – 971 en el diseño de mezcla incide en la resistencia a la compresión del concreto en el distrito de Ica. - El nivel de la resistencia a la compresión con la aplicación del aditivo Z RR PLASTE – 971 en el diseño de mezcla incide en la resistencia a la compresión del concreto en el distrito de Ica. 2.7. VARIABLES DE INVESTIGACION 2.7.1. IDENTIFICACION DE VARIABLES VARIABLE DEPENDIENTE Resistencia a la compresión del concreto en el distrito de Ica. Parte Medible: Resistencia a la compresión del concreto. Parte Constante: En el distrito de Ica. VARIABLE INDEPENDIENTE Aplicación del aditivo Z RR PLASTE – 971 en el diseño de mezcla. Parte Medible: Aplicación del aditivo Z RR PLASTE – 971 Parte Constante: En el diseño de mezcla. 2.7.2. OPERACIONALIZACION DE VARIABLES VARIABLE TIPO INDICADORES Resistencia a la compresión del concreto en el distrito de Ica Dependiente _Cumplimiento de la Norma Técnica Peruana NTP 339.183:2013; NTP 339.034:2008 _Certificación de laboratorio Aplicación del aditivo Z RR PLASTE -971en el diseño de mezcla Independiente _Nivel de resistencia a la compresión _Nivel de consistencia _Nivel de peso unitario _Nivel de porcentaje de vacíos _Nivel de exudación 48 2.7.3. MATRIZ DE CONSISTENCIA TEMA PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA OBJETIVO DE ESTUDIO HIPOTESIS DE INVESTIGACION VARIABLES DE ESTUDIO INDICADORES METODOLOGÍA APLICACIÓN DEL ADITIVO Z RR PLASTE – 971 EN EL DISEÑO DE MEZCLA PARA LA RESISTENCIA A LA COMPRESION DEL CONCRETO EN EL DISTRITO DE ICA 1.-Problema general ¿En qué medida influye la aplicación del aditivo Z RR PLASTE – 971 en el diseño de mezcla para la resistencia a la compresión del concreto en el distrito de Ica? 2.-Problemas específicos 2.1 ¿En qué medida influye el nivel de consistencia con la aplicación del aditivo Z RR PLASTE – 971 en el diseño de mezcla para la resistencia a la compresión del concreto en el distrito de Ica? 2.2 ¿En qué medida influye el nivel de exudación con la aplicación del aditivo Z RR PLASTE – 971 en el diseño de mezcla para la resistencia a la compresión del concreto en el distrito de Ica? 1.Objetivos general: Determinar el grado de influencia de la aplicación del aditivo Z RR PLASTE – 971 en el diseño de mezcla para la resistencia a la compresión del concreto en el distrito de Ica. 2. Objetivos específicos: 2.1 Determinar el grado de influencia del nivel de consistencia de la aplicación del aditivo Z RR PLASTE – 971 en el diseño de mezcla para la resistencia a la compresión del concreto en el distrito de Ica. 2.2 Determinar el grado de influencia del nivel de exudación de la aplicación del aditivo Z RR PLASTE – 971 en el diseño de mezcla para la resistencia a la compresión del concreto en el distrito de Ica. 1.Hipótesis general: La aplicación del aditivo Z RR PLASTE – 971 en el diseño de mezcla incide en la resistencia a la compresión del concreto en el distrito de Ica. 2. Hipótesis específicas: 2.1 El nivel de consistencia con la aplicación del aditivo Z RR PLASTE – 971 en el diseño de mezcla incide en la resistencia a la compresión del concreto en el distrito de Ica. 2.2 El nivel de exudación con la aplicación del aditivo Z RR PLASTE – 971 en el diseño de mezcla incide en la resistencia a la compresión del concreto en el distrito de Ica. 1.Variables independientes 1.1 Aplicación del aditivo Z RR PLASTE – 971 en el diseño de mezcla. 2.Variables dependientes 2.1 Resistencia a la compresión del concreto en el distrito de Ica. 1.De las variables independientes: 1.1. Nivel de consistencia. 1.2. Nivel de exudación. 1.3. Nivel de peso unitario. 1.4. Nivel del porcentaje de vacíos. 1.5. Nivel de la resistencia a la compresión. 2. De las variables dependientes: 2.1 Certificación de Laboratorio 2.2 Eficacia en Cumplimiento de normas técnicas 1.Tipo de investigación Aplicada 1. Nivel de investigación Explicativo 2. Método de investigación Deductivo y analítico 3. Diseño de investigación No experimental transversal 4. Técnicas Muestreo de agregados, Observación directa de ensayos, Ensayos en laboratorio para los agregados, concreto en estado fresco y endurecido y 49 2.3 ¿En qué medida influye el nivel del peso unitario con la aplicación del aditivo Z RR PLASTE – 971 en el diseño de mezcla para la resistencia a la compresión del concreto en el distrito de Ica? 2.4 ¿En qué medida influye el nivel del porcentaje de vacíos con la aplicación del aditivo Z RR PLASTE – 971 en el diseño de mezcla para la resistencia a la compresión del concreto en el distrito de Ica? 2.5 ¿En qué medida influye el nivel resistencia a la compresión con la aplicación del aditivo Z RR PLASTE – 971 en el diseño de mezcla para la resistencia a la compresión del concreto en el distrito de Ica? 2.3 Determinar el grado de influencia del nivel del peso unitario de la aplicación del aditivo Z RR PLASTE – 971 en el diseño de mezcla para la resistencia a la compresión del concreto en el distrito de Ica. 2.4 Determinar el grado de influencia del nivel del porcentaje de vacíos de la aplicación del aditivo Z RR PLASTE – 971 en el diseño de mezcla para la resistencia a la compresión del concreto en el distrito de Ica. 2.5 Determinar el grado de influencia del nivel de la resistencia a la compresión de la aplicación del aditivo Z RR PLASTE – 971 en el diseño de mezcla para la resistencia a la compresión del concreto en el distrito de Ica. 2.3 El nivel del peso unitario con la aplicación del aditivo Z RR PLASTE – 971 en el diseño de mezcla incide en la resistencia a la compresión del concreto en el distrito de Ica. 2.4 El nivel del porcentaje de vacíos con la aplicación del aditivo Z RR PLASTE – 971 en el diseño de mezcla incide en la resistencia a la compresión del concreto en el distrito de Ica. 2.5 El nivel de la resistencia a la compresión con la aplicación del aditivo Z RR PLASTE – 971 en el diseño de mezcla incide en la resistencia a la compresión del concreto en el distrito de Ica. Registro de resultados obtenidos de los ensayos en el laboratorio. 5. Instrumentos Hoja de ensayo del laboratorio. Equipos de laboratorio. Cuadros estadísticos. 50 CAPITULO III METODOLOGIA DE LA INVESTIGACION 3.1. TIPO, NIVEL Y DISEÑO DE INVESTIGACION 3.1.1. TIPO DE INVESTIGACION Investigación Aplicada, porque busca la aplicación de conocimientos, normas y reglamentos del diseño de mezclas para la calidad del concreto. 3.1.2. NIVEL DE INVESTIGACION Nivel Explicativo, porque se parte de una situación problemática, toda vez que se busca encontrar posibles causas o factores asociados a la calidad del concreto. 3.1.3. DISEÑO DE INVESTIGACION Diseño No experimental (Transversal), ya que el propósito de este método es describir y medir los indicadores de la variable y analizar su incidencia e interrelación en un momento dado. 3.2. POBLACION Y MUESTRA DE INVESTIGACION 3.2.1. POBLACION DE ESTUDIO Se consideran los materiales que se utilizan en los diseños de mezcla de concreto, entre ellos los agregados pétreos de las diferentes canteras, cementos y aditivos que se comercializan para las obras del distrito de Ica. 3.2.2. MUESTRA DE ESTUDIO Aditivo Z RR Plaste – 971, Agregados Cantera Palomino y rio Ica, Cemento Portland tipo ICo. 51 CAPITULO IV TECNICAS E INSTRUMENTOS DE INVESTIGACION 4.1. TECNICAS DE RECOLECCION DE DATOS Muestreo de agregados, Observación directa de ensayos, Ensayos en el laboratorio para agregados y concreto en estado fresco y endurecido y Registro de resultados obtenidos de los ensayos en el laboratorio. 4.2. INSTRUMENTOS DE RECOLECCION DE DATOS Guía de observación, Juego de tamices estandarizados, Máquina compresora de concreto, cono de Abrams y complementos, maquina mezcladora de 40 lt, balanzas, horno eléctrico, bandejas y recipientes de ensayos y la Certificación del laboratorio con los formatos estandarizados respectivos. 4.3. TECNICAS DE PROCESAMIENTOS DE DATOS, ANALISIS E INTERPRETACION DE LOS RESULTADOS Las técnicas se ven establecidas en los procedimientos normados y reglamentados, trasladados a un sistema digitalizado, empleando la estadística inferencial. 4.4. METODOS, INSTRUMENTOS Y PROCEDIMIENTOS DE ANALISIS DE DATOS Ordenamiento y clasificación de datos, presentando los resultados en cuadros estadísticos (hoja de cálculo MS Excel), gráficos dinámicos elaborados y sistematizados a base de los datos obtenidos, a partir de las tablas comparativas y específicas se analiza la independencia e interpretación de las variables consideradas en la investigación las que deben estar orientadas a probar las respectivas hipótesis. Los procedimientos establecidos para la realización de esta tesis, están basados estrictamente a los ensayos normados en las bases teóricas de la presente tesis. 52 CAPITULO V PRESENTACION, INTERPRETACION Y DISCUSION DE LOS RESULTADOS 5.1. PRESENTACION DE RESULTADOS 5.1.1. ENSAYOS EN EL LABORATORIO PARA LOS AGREGADOS Los agregados utilizados para el trabajo de investigación empleados en los diseños de mezcla fueron escogidos, recolectados y ensayados de las canteras de material de construcción principales de la ciudad de Ica. En caso del agregado fino, se optó por recoger el material en el margen del río Ica ubicado en el km 32+970 a la altura del puente “Los Maestros”. El material seleccionado fue recogido a media ladera del río donde, por deducción, el material haya sido lavado lo suficiente por el río para presentar bajos niveles de partículas finas pasantes de la malla #200 y de este modo garantizar que se cumpla lo especificado en la norma NTP 400.037. Con respecto a la elección del agregado grueso, en la ciudad Ica se presentan una pequeña cantidad de canteras de material de construcción, de las cuales la mayoría funcionan de forma ilegal e irregular. La cantera elegida para la extracción de muestras y material para los diseños de mezcla realizados fue la “Cantera Palomino”, ya que esta contaba con un funcionamiento legal y regulado, con una eficiencia y tiempo de vida de 75 – 100 años desde la fecha de la visita (mayo 2019); además fue la única cantera que dio referencia al tipo de material que sacaban al mercado mediante un personal calificado, diferenciando los husos granulométricos y tamaños máximos nominales del agregado grueso, lo cual permitió dar a elegir un material seleccionado 53 y mayor demanda en el mercado. Por lo tanto, para el trabajo de investigación se eligió trabajar con agregado grueso de huso granulométrico 6, ya que, por su configuración granular se consideró un material óptimo para los diseños de mezcla. El material extraído de la cantera, proviene de una planta procesadora de piedra ‘chancada’ o triturada fija, por lo que se tuvo que ingresar hasta el acopio de materiales para recolectar una muestra uniforme y representativa del agregado que se utilizará para los diseños de mezcla. Figura 4: Muestreo de Cantera de material de construcción. 54 Una vez recolectada la muestra uniforme y representativa, fue separada en costales para ser trasladadas al laboratorio de la Facultad de Ingeniería Civil de la Universidad Nacional San luis Gonzaga donde se realizarán los ensayos respectivos a los áridos, tanto agregado grueso como agregado fino. Coordenadas UTM Cantera Palomino 428277.05 8446635.00 5.1.1.1. LOS MATERIALES Los datos de los materiales seleccionados para realizar los diseños de mezcla, fueron calculados en el capítulo IV, según los ensayos normalizados y estandarizados, los cuales, de forma resumida son los siguientes: AGREGADOS Los agregados seleccionados son de procedencia de la Cantera Palomino (Agregado grueso) y el río Ica (Agregado fino), sabiendo que el agregado grueso cumple el huso granulométrico N° 67 establecido en la norma ASTM C33, y que estos presentan las siguientes características: Tabla 21. Resumen de datos de diseño de agregados AGREGADO GRUESO DE CANTERA PALOMINO AGREGADO FINO DE RIO ICA PESO ESPECIFICO 2.645 g/cm3 2.732 g/cm3 PESO UNITARIO SUELTO 1492.224 Kg/m3 1525.182 Kg/m3 PESO UNITARIO COMPACTADO 1613.707 Kg/m3 1683.802 Kg/m3 CONTENIDO DE HUMEDAD 1.120 % 1.893 % PORCENTAJE DE ABSORCIÓN 1.332 % 1.541 % MODULO DE FINEZA 6.712 2.301 T.M.N 1/2" - Fuente: Elaboración Propia 55 ADITIVO: El aditivo a utilizar será el polifuncional Z RR PLASTE 971, con peso específico de 1.195 g/cm3. El cual será empleado como Superplastificante en los diseños de mezcla. AGUA: Se utilizará el agua de los pozos de la Ciudad Universitaria de la UNICA, la cual presenta un PH neutro (7) y bajo contenido de sulfatos y cloruros. El PH del agua se controló mediante test de PH, como se muestra en la Figura 18. Figura 18. Test de PH al agua de diseño. CEMENTO: Se utilizará el cemento marca INKA tipo ICo, el cumple con los requerimientos establecidos en la NTP 334.090, El cual presenta las siguientes características:  Peso específico = 3.08 g/cm3.  PH = 13 aprox. 56 Figura 19. Test de PH al cemento Inka ICo. 5.1.1.2. GRANULOMETRÍA 5.1.1.2.1. GRANULOMETRIA DEL AGREGADO GRUESO Para el análisis granulométrico del agregado grueso se tomó una muestra representativa de 5 kg según lo establecido en la norma ASTM C 136, conforme al tamaño máximo del agregado a ensayar. Tabla 6. Masa mínima de muestra de ensayo (ASTM C 136) Tamaño Máximo aberturas cuadradas Masa mínima de la muestra de Ensayo mm pulg kg lb 9,5 3/8 1 2 12,5 ½ 2 4 19,0 3/4 5 11 25,0 1 10 22 37,5 1½ 15 33 50,0 2 20 44 63,0 2 ½ 35 77 75,0 3 60 130 90,0 3 ½ 100 220 100 4 150 330 125 5 300 660 57 Equipo Utilizado: - Balanza de aproximación a 0.1%. - Tamices normalizados (1'', 3/4'', 1/2'', 3/8'', Nº4, tapa y cazuela). - Horno a 105 °C +/- 5°C. - Taras y contenedores. - Herramientas manuales. Procedimiento realizado: - Se realizó el cuarteo y selección de la muestra del agregado grueso a partir de una muestra global de 20 kg. - Se dejó secar parcialmente la muestra de agregado grueso (5kg) de TMN ½”, ya que a partir de este tamaño de agregado la norma permite ensayar el material parcialmente húmedo, ya que el contenido de humedad no afecta al ensayo. Figura 5 y 6. Muestreo de agregado grueso y pesaje para ensayo de granulometría. 58 - Se seleccionaron los tamices especificados para realizar el ensayo de granulometría del agregado grueso, el cual será comparado con una granulometría estándar especificada por la NTP 400.03 en el huso granulométrico 67. Tabla 7. Huso granulométrico 67 (NTP 400.03) HUSO GRANULOMETRICO 67 (3/4 pulg a 3/8 pulg) Tamiz % Que pasa 1" 100 3/4" 90 - 100 1/2" --- 3/8" 20 - 55 Nº 4 0 - 10 - Se procedió a tamizar el material por mallas de forma individual, hasta que el porcentaje de material pasante sea nulo. Este procedimiento se repitió por todos los tamices establecidos en la norma anteriormente mencionada. Los resultados promedios procesados de 3 granulometrías consecutivas de muestra aleatoria fueron los siguientes: 59 Tabla 8. Granulometría promedio de agregado grueso Malla Peso retenido Peso comp. % retenido % retenido acumulado % que pasa 2" 0 0 0.0 0.0 100.0 1 1/2" 0 0 0.0 0.0 100.0 1" 0 0 0.0 0.0 100.0 3/4" 0 0 0.0 0.0 100.0 1/2" 2638 2638 52.8 52.8 47.2 3/8" 966 966 19.3 72.1 27.9 Nº 4 1350 1350 27.0 99.1 0.9 cazuela 46 46.0 0.9 100.0 0.0 5000 5000.0 100.0 Fuente: Elaboración propia - Se procedió a comparar los valores obtenidos en el laboratorio con los valores establecidos en la norma técnica peruana, dando por confirmada la gradación del huso 67, el TM=3/4” y TMN=1/2”. 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Nº 4 3/8" 1/2" 3/4" 1" 1 1/2" 2" % q u e p as a Tamices normalizados Figura 7. Curva granulometrica del agregado grueso de la Cantera Palomino (Ica) GRANULOMETRIA 60 Tabla 9. Cuadro comparativo entre la NTP y muestra obtenida. GRANULOMETRÍA NTP 400.03 VS MUESTRA Tamiz NTP 400.03 % Que pasa MUESTRA % Que pasa 1" 100 100 3/4" 90 - 100 100 1/2" --- 47.2 3/8" 20 - 55 27.9 Nº 4 0 - 10 0.9 Fuente: Elaboración propia - Por último, se procedió a determinar el módulo de fineza del agregado grueso, para luego utilizarlo en el diseño de mezcla por Método de combinación de módulos de fineza de agregados. Para lo cual se determinará por la sumatoria de las mallas ¾”, 3/8”, N°4 y las sucesoras, divididas porcentualmente. Cabe resaltar que estadísticamente los valores del módulo de fineza del agregado grueso superan el valor de 6,0. Por consiguiente, se obtuvo el resultado del cálculo: 𝑀𝐹𝐴𝑔.𝐺𝑟𝑢𝑒𝑠𝑜 = ∑ %𝑅𝑒𝑡. 𝐴𝑐. (3/4" + 3/8" + 𝑁°4) + 500 100 𝑀𝐹𝐴𝑔.𝐺𝑟𝑢𝑒𝑠𝑜 = 0 + 72.1 + 99.1 + 500 100 𝑀𝐹𝐴𝑔.𝐺𝑟𝑢𝑒𝑠𝑜 = 6.7116 61 5.1.1.2.2. GRANULOMETRÍA DEL AGREGADO FINO Para el análisis granulométrico del agregado grueso se tomó una muestra representativa de 500 g. según lo establecido en la norma ASTM C 136, que indica que la muestra mínima para el agregado fino es de 300 g. Se realizaron 5 tamizados de los cuales se seleccionó uno representativo de la muestra del agregado ensayado. Equipo Utilizado: - Balanza de aproximación a 0.1%. - Tamices normalizados (Nº4, N°8, N°16, N°30, N°50, N°100, N°200, tapa y cazuela). - Horno a 105 °C +/- 5°C. - Taras y contenedores. - Herramientas manuales. Procedimiento realizado: - Antes de realizar el tamizado del agregado, se colocó la muestra al horno a una temperatura de 105 °C, hasta que la muestra este completamente seca. -Alternativamente, por ahorro de recursos y tiempo en el laboratorio, se procedió al secado de la muestra mediante una estufa eléctrica hasta que esta pierda todo su contenido de humedad y mantenga un peso constante según especifica la norma ASTM C 556. 62 - Se eligen, acondicionan y ordenan los tamices establecidos para la granulometría del agregado fino en orden de prelación, como se aprecia en la figura 8 y 9. - El tamizado se realiza por un periodo de 5 minutos continuo de forma manual o con herramientas mecánicas. Se deja reposar el material, para luego tamizar el material acumulado en cada malla individualmente hasta que el porcentaje que pasa sea menor al 1% del peso retenido en la malla. Figura 8 y 9. Selección de tamices para granulometría de agregado fino. Figura 10. Procedimiento de tamizado de muestra de agregado fino. 63 - Se procesan los datos para la granulometría y se obtuvieron los resultados mostrados en la tabla 10. Tabla 10. Resultados de Granulometría del agregado fino. Malla Peso retenido Peso comp. % Retenido % Retenido acumulado % Que pasa Límites ASTM 3/8" 0 0.0 0.0 0.0 100.0 100 Nº 4 7.2 7.2 1.4 1.4 98.6 95 a 100 Nº 8 5.9 5.9 1.2 2.6 97.4 80 a 100 Nº 16 25 25.0 5.0 7.6 92.4 50 a 85 Nº 30 134.8 134.8 27.0 34.6 65.4 25 a 60 Nº 50 256.3 256.3 51.3 85.8 14.2 05 a 30 Nº 100 61 61.0 12.2 98.0 2.0 0 a 10 Nº 200 8.9 8.9 1.8 99.8 0.2 0 a 5 cazuela 0.9 0.9 0.2 100.0 0.0 P. Total 500 Fuente: Elaboración propia De la Tabla 10. (Resultados de Granulometría del agregado fino), se obtuvo el gráfico de la Figura 11. Figura 11. Curva granulométrica del agregado fino. 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Nº 200 Nº 100 Nº 50 Nº 30 Nº 16 Nº 8 Nº 4 3/8" % q u e p as a Tamices normalizados Curva granulometrica del agregado fino del Río Ica GRANULOMETRIA A.S.T.M. SUPERIOR A.S.T.M. INFERIOR 64 De los resultados obtenidos de la granulometría del agregado fino muestreado del río Ica, se deduce lo siguiente: 1. El agregado fino no cumple con los límites granulométricos establecidos en la norma NTP 400.037 mencionados en la Tabla 2, del presente trabajo. 2. El agregado retiene en las mallas 30 y 50 un porcentaje mayor al 45% recomendado de la muestra total. (Rivva López, 1998) 3. El módulo de fineza del agregado fino se obtendrá de la siguiente manera: 𝑀𝐹𝐴𝑔.𝐹𝑖𝑛𝑜 = ∑ %𝑅𝑒𝑡. 𝐴𝑐. (𝑁°4 + 𝑁°8 + 𝑁°16 + 𝑁°30 + 𝑁°50 + 𝑁°100) 100 𝑀𝐹𝐴𝑔.𝐹𝑖𝑛𝑜 = 1.4 + 2.6 + 7.6 + 34.6 + 85.8 + 98 100 𝑀𝐹𝐴𝑔.𝐹𝑖𝑛𝑜 = 2.30 4. El módulo de fineza del agregado fino del río Ica (2.30) no se encuentra dentro de los límites recomendados de 2,35 y 3,15. (Rivva López, 1998) En conclusión, el agregado fino obtenido del río Ica no cuenta con una estructura granular óptima para el empleo en la elaboración de concreto, según indican las normas y recomendaciones de especialistas en concreto. Esta condicionante se debe tener en cuenta al momento de realizar la dosificación del volumen de los agregados que se utilizarán para el diseño de mezclas y la elaboración del concreto a diseñar. 65 5.1.1.3. PESO UNITARIO O DENSIDAD DE MASA SUELTO Y COMPACTADO Los ensayos realizados para determinar el peso unitario (suelto y compactado) de los agregados son basados en la norma NTP 400.017 en consideración general con la ASTM C 29. 5.1.1.3.1. PESO UNITARIO DEL AGREGADO GRUESO PESO UNITARIO DEL AGREGADO GRUESO SUELTO Para el ensayo de peso unitario del agregado grueso suelto se emplearon los siguientes equipos y herramientas:  Balanza electrónica para 40 kg con precisión 1g.  Recipiente de volumen adecuado (0.0145 m3).  Cucharón de 1 kg.  Varilla enrrasadora. Procedimiento del ensayo - Se realiza el cuarteo correspondiente de una muestra global y representativa del agregado grueso de aproximadamente 30 kg. - Se pesa el molde para realizar el ensayo. - Se inicia la colocación del agregado dentro del recipiente de forma circular y uniforme, a una altura aproximada de 1 ½” por encima del recipiente, de esta manera se asegura la uniformidad de caída del agregado. - Se nivela el agregado a nivel del recipiente sin ejercer presión. 66 - Se pesa el recipiente con el agregado en una balanza electrónica. - Se calcula el peso unitario de la muestra ensayada. - Se procede a procesar los datos obtenidos. Se realizaron cuatro (4) ensayos consecutivos de muestras aleatorias representativas del agregado grueso. Del cual se obtuvieron los resultados presentados en la Tabla 11. Tabla 11. Peso unitario suelto del agregado grueso. PESO UNITARIO SUELTO AGREGADO GRUEGO N° Ensayo I II III IV Volumen de Recipiente (m3) 0.0145 0.0145 0.0145 0.0145 Peso de Recipiente (kg.) 5.31 5.31 5.31 5.31 P= P. Recipiente + Agregado (kg.) 26.948 26.942 26.952 26.947 PESO UNITARIO (Kg/m3) 1492.28 1491.86 1492.55 1492.21 P.U. SUELTO A. GRUESO (Kg/m3) 1492.22 Fuente: Elaboración propia. Figura 12. Procedimiento para determinar el P.U. Suelto del agregado grueso 67 PESO UNITARIO DEL AGREGADO GRUESO COMPACTADO Para el ensayo de peso unitario del agregado grueso compactado se emplearon los siguientes equipos y herramientas:  Balanza electrónica para 40 kg con precisión 1g.  Recipiente de volumen adecuado (0.0145 m3).  Cucharón de 1 kg.  Varilla compactadora.  Martillo de goma de 5 lb. Procedimiento del ensayo - Se realiza el cuarteo correspondiente de una muestra global y representativa del agregado grueso de aproximadamente 30 kg. - Se pesa el molde para realizar el ensayo. - Se realizan tres capas homogéneas, a cada una se le aplica 25 varilladas y 10 golpes con el martillo de goma. Se realizaron cuatro (4) ensayos consecutivos de muestras aleatorias representativas del agregado grueso. Del cual se obtuvieron los resultados presentados en la Tabla 12. Tabla 12. Peso unitario compactado del agregado grueso. PESO UNITARIO COMPACTADO - AGREGADO GRUEGO N° Ensayo I II III IV Volumen de Recipiente (m3) 0.0145 0.0145 0.0145 0.0145 Peso de Recipiente (kg.) 5.31 5.31 5.31 5.31 P= P. Recipiente + Agregado (kg.) 28.77 28.618 28.738 28.709 PESO UNITARIO (Kg/m3) 1617.93 1607.45 1615.72 1613.72 P.U. COMPACTADO A. GRUESO (Kg/m3) 1613.71 Fuente: Elaboración propia. 68 5.1.1.3.1. PESO UNITARIO DEL AGREGADO FINO PESO UNITARIO DEL AGREGADO FINO SUELTO Para el ensayo de peso unitario del agregado fino suelto se emplearon los siguientes equipos y herramientas:  Balanza electrónica para 40 kg con precisión 1g.  Recipiente de volumen adecuado (0.0096 m3).  Cucharón de 1/2 kg.  Varilla enrrasadora. Procedimiento del ensayo - Se realiza el cuarteo correspondiente de una muestra global y representativa del agregado grueso de aproximadamente 30 kg. - Se pesa el molde para realizar el ensayo. - Se inicia la colocación del agregado dentro del recipiente de forma circular y uniforme, a una altura aproximada de 1 ½” por encima del recipiente, de esta manera se asegura la uniformidad de caída del agregado. - Se nivela el agregado a nivel del recipiente sin ejercer presión. - Se pesa el recipiente con el agregado en una balanza electrónica. - Se calcula el peso unitario de la muestra ensayada. - Se procede a procesar los datos obtenidos. 69 Se realizaron cuatro (4) ensayos consecutivos de muestras aleatorias representativas del agregado fino. Del cual se obtuvieron los resultados presentados en la Tabla 13. Tabla 13. Peso unitario suelto del agregado fino. PESO UNITARIO SUELTO - AGREGADO FINO N° Ensayo I II III IV Volumen de Recipiente (m3) 0.0096 0.0096 0.0096 0.0096 Peso de Recipiente (kg.) 4.40 4.40 4.40 4.40 P= P. Recipiente + Agregado (kg.) 19.055 19.068 19.002 19.042 PESO UNITARIO (Kg/m3) 1526.56 1527.92 1521.04 1525.21 P.U. SUELTO A. FINO (Kg/m3) 1525.18 Fuente: Elaboración propia. PESO UNITARIO DEL AGREGADO FINO COMPACTADO Para el ensayo de peso unitario del agregado fino compactado se emplearon los siguientes equipos y herramientas:  Balanza electrónica para 40 kg con precisión 1g.  Recipiente de volumen adecuado (0.0096 m3).  Cucharón de 1/2 kg.  Varilla compactadora.  Martillo de goma de 5 lb. Procedimiento del ensayo - Se realiza el cuarteo correspondiente de una muestra global y representativa del agregado grueso de aproximadamente 30 kg. - Se pesa el molde para realizar el ensayo. 70 - Se realizan tres capas homogéneas, a cada una se le aplica 25 varilladas y 10 golpes con el martillo de goma. Se realizaron cuatro (4) ensayos consecutivos de muestras aleatorias representativas del agregado fino. Del cual se obtuvieron los resultados presentados en la Tabla 14. Tabla 14. Peso unitario compactado del agregado fino. PESO UNITARIO COMPACTADO - AGREGADO FINO N° Ensayo I II III IV Volumen de Recipiente (m3) 0.0096 0.0096 0.0096 0.0096 Peso de Recipiente (kg.) 4.40 4.40 4.40 4.40 P= P. Recipiente + Agregado (kg.) 20.563 20.58 20.55 20.565 PESO UNITARIO (Kg/m3) 1683.65 1685.42 1682.29 1683.85 P.U. COMPACTADO A. FINO (Kg/m3) 1683.80 Fuente: Elaboración propia. Figura 13. Procedimiento del ensayo de P.U. compactado del agregado fino 71 5.1.1.3. CONTENIDO DE HUMEDAD Ensayo realizado mediante los procedimientos establecidos en la norma ASTM C 566, el cual consiste en determinar un porcentaje de humedad en una muestra de agregado, por medio del secado, ya sea en horno o estufa eléctrica. Este ensayo nos permite ajustar las proporciones de los agregados en el diseño de mezcla, debido a la humedad que estos aportan o sustraen de la mezcla. El procedimiento del ensayo tanto para el agregado grueso como para el agregado fino consiste en: Obtener una muestra del agregado a ensayar en condición húmeda cuya masa es conocida, y someterlo al proceso de secado ya sea en horno de 105°C o una estufa eléctrica hasta que toda la humedad sea evaporada. Este ensayo se realizará cada vez que se tenga que realizar o elaborar mezcla de concreto, para así realizar las correcciones de humedad correspondientes. Figura 14. Pesaje de muestra húmeda y seca para contenido de humedad 72 Se realizaron 4 ensayos consecutivos tanto para el agregado grueso como para el agregado fino, donde se obtuvieron los siguientes los resultados de la Tabla 15 y 16. Tabla 15. Resultados de contenido de humedad del agregado grueso. CONTENIDO DE HUMEDAD AGREGADO GRUESO N. DE TARA B C-03 FIC 77 322 PESO DE TARA (g.) 37.6 88.7 87.2 88.5 P= P.TARA + AG HUMEDO (g.) 275.5 271.7 339.4 289.5 P= P.TARA + AG SECO (g.) 273.1 269.4 336.7 287.3 CONTENIDO DE HUMEDAD (%) 1.02 1.27 1.08 1.11 CONTENIDO DE HUMEDAD A. GRUESO (%): 1.12 Tabla 16. Resultados de contenido de humedad del agregado fino. CONTENIDO DE HUMEDAD AGREGADO FINO N. DE TARA 4 Z A4 D0-T4 PESO DE TARA (g.) 85.1 90.3 94.1 93.6 P= P.TARA + AG HUMEDO (g.) 291.5 339.7 378.1 396.4 P= P.TARA + AG SECO (g.) 287.2 335.1 373.5 390.7 CONTENIDO DE HUMEDAD (%) 2.13 1.88 1.65 1.92 CONTENIDO DE HUMEDAD A. FINO (%): 1.89 De los resultados obtenidos al momento de realizar los ensayos se puede deducir que:  % de humedad del Agregado fino = 1.89 %.  % de humedad del Agregado grueso = 1.12 %. Estos resultados se tomarán como datos base en el diseño de mezcla, pero a lo largo de la elaboración del concreto irán variando dependiendo la humedad que estos agregados presenten al momento de realizar la elaboración del concreto. 73 5.1.1.4. PESO ESPECÍFICO 5.1.1.4.1. PESO ESPECÍFICO DEL AGREGADO FINO Ensayo establecido en la NTP 400.021, el cual ha sido basado en la norma internacional ASTM C127. Este ensayo consiste en calcular el cociente de dividir el volumen de las partículas de los agregados entre en volumen de estas mismas sin considerar los vacíos que se generan entre ellas, distinguiéndose en tres formas de manifestar el peso específico según la condición de saturación que presente el material. Estas condiciones son las siguientes:  Peso específico de masa seca o de los sólidos.  Peso específico SSS.  Peso específico aparente. Del cual el valor determinante será el peso específico de masa seca el cual será utilizado como dato principal del agregado para los diseños de mezcla a realizar. Equipo Utilizado:  Balanza de precisión 0.1 g.  Horno a 105 °C +/- 5°C.  Taras y Contenedores.  Fiolas.  Pipeta.  Molde troncónico y pisón.  Cocina eléctrica 74 Procedimiento: - Se deja una muestra representativa del material a ensayar (1kg) pasante de la malla N°4 sumergido en agua durante 24 horas para que esta logre la saturación completa de sus poros. - Una vez saturado el material, se procede a decantar el agua y dejar que el agregado evapore la humedad excedente, hasta llegar al punto de saturación superficialmente seca. Para esto se rellena el material en el molde troncónico y se procede a apisonar por caída libre por 25 golpes con el pisón. - La muestra compactada debe presentar una configuración geométrica normalizada para que el material pueda ser aceptado para realizar el ensayo de peso específico, tal como se muestra en la Figura 15. Figura 15. Muestra para ensayo de peso específico del agregado fino. 75 - Se procede a separar 100 g. de muestra para cada fiola, previamente se pesan las Fiolas llenas de agua hasta la marca correspondiente adecuada. - Se procede a verter la muestra en la fiola, terminar de llenarla y colocarla a la cocina eléctrica por un periodo de tiempo adecuado, hasta que las partículas tengan un acomodo adecuado. - Se deja reposar y enfriar, luego se pesa la fiola con agua y muestra. - La muestra saturada se coloca al horno de105°C durante 24 horas y se pesa la muestra seca del material. Figura 16. Procedimiento de ensayo de peso específico del agregado fino. 76 Se realizaron 3 ensayos consecutivos del ensayo de peso específico para el agregado fino de los cuales los resultados obtenidos fueron los mostrados en la Tabla 17, que se muestra a continuación: Tabla 17. Peso específico del agregado fino. PESO ESPECIFICO AGREGADO FINO N. DE FOLIA 3 B S/N PESO DE FOLIA (g.) 158.2 158.1 158.2 PESO AGREGADO SECO 97.2 97.3 97.3 P= P.FOLIA + AGUA (g.) 654.5 655 654.7 P= P.TARA + AG UA + Ag. SSS (g.) 716.4 716.2 716.6 PESO ESPECÍFICO (g/cm3) 2.754 2.695 2.749 PESO ESPECÍFICO A. FINO (g/cm3) 2.732 De la tabla 17, se puede concluir que el peso específico en masa del agregado fino presenta un valor de 2.732 g/cm3, el cual será utilizado como dato en los diseños de mezcla para el concreto a elaborar. 77 5.1.1.4.2. PESO ESPECIFICO DEL AGEGADO GRUESO Ensayo establecido en la NTP 400.022 basado en la norma internacional ASTM C127. El cual permite conocer el cociente entre la masa del material sobre su peso sin vacíos de la misma, dato que se utilizará en los diseños de mezcla para el concreto. Equipos Utilizados:  Balanza de precisión 0.1 g.  Taras y recipientes.  Horno a 105 °C.  Recipiente de sumersión en agua. Procedimiento: - Se deja una muestra representativa (5 kg.) del agregado grueso a ensayar sumergida en agua durante 24 horas, tiempo suficiente para que llegue al punto de saturación de sus poros. - Una vez saturado el material, se decanta el agua y se procede a eliminar la humedad excedente de este, hasta llegar a un estado de saturación superficialmente seca. - Se procede a obtener una muestra del material superficialmente seco (500 g.) y pesarlo, tal como se muestra en la Figura 17. - Se sumerge en un recipiente bajo el agua y se procede a pesar el agregado sumergido. - Finalmente se extrae la muestra y se coloca al horno de 105°C durante 24 horas para determinar su grado de absorción y determinar su peso seco. 78 Figura 17. Pesaje muestra para ensayo de peso específico de agregado grueso. Se realizaron 3 ensayos consecutivos de peso específico del agregado grueso de los cuales se obtuvieron los resultados mostrados en la Tabla 18: Tabla 18. Peso específico del agregado grueso. PESO ESPECIFICO AGREGADO GRUESO N. DE TARA A-1 10 A PESO SECO AL HORNO 492.9 512.5 494.5 PESO AL AIRE S.S.S 500.1 520.2 501.3 PESO SUMERGIDO AL AGUA 313.3 327 314.2 PESO ESPECÍFICO (g/cm3) 2.639 2.653 2.643 PESO ESPECÍFICO A. GRUESO (g/cm3) 2.645 De la tabla anterior se puede concluir que el peso específico en masa del agregado grueso es de 2.645 g/cm3, dato que será empleado para elaborar los diseños de mezcla de concreto. 79 5.1.1.5. PORCENTAJE DE ABSORCIÓN Ensayo establecido en la norma internacional ASTM C126 el cual tiene como alcance lograr determinar el cociente entre el contenido de humedad en estado saturado superficialmente seco (SSS) de un material con respecto a su masa seca, el cual se interpreta como porcentaje de absorción del material. Equipos Utilizados:  Balanza de precisión 0.1 g.  Taras y recipientes.  Horno a 105°C. Se realizaron cuatro (4) ensayos de absorción para el agregado grueso y fino, de los cuales se obtuvieron los resultados de la Tabla 19 y Tabla 20. Tabla 19. Porcentaje de absorción del agregado grueso. PORCENTAJE DE ABSORCIÓN AGREGADO GRUESO N. DE TARA A 10 A-1 4 B PESO DE TARA (g.) - - - - P= P.TARA + AG SSS (g.) 501.3 499.7 500.9 499.1 P= P.TARA + AG SECO (g.) 494.6 493.2 494.5 492.4 PORCENTAJE DE ABSORCIÓN (%) 1.35 1.32 1.29 1.36 PORCENTAJE DE ABSORCIÓN A. GRUESO (%) 1.33 Tabla 20. Porcentaje de absorción del agregado fino. PORCENTAJE DE ABSORCIÓN AGREGADO FINO N. DE TARA A-4 FIC 1 FIC 2 FIC 5 PESO DE TARA (g.) 93.3 90.5 90.7 89.2 P= P.TARA + AG SSS (g.) 165.6 200.0 200.0 200.0 P= P.TARA + AG SECO (g.) 164.5 198.4 198.3 198.3 PORCENTAJE DE ABSORCIÓN (%) 1.54 1.48 1.58 1.56 PORCENTAJE DE ABSORCIÓN A. FINO (%) 1.54 80 De las tablas anteriores concluimos que: - % Abs. Ag. Grueso = 1.33%…………. - % Abs. Ag. Fino = 1.54% 5.1.2. DISEÑO DE MEZCLA PARA CONCRETO DE CONTROL CON CEMENTO TIPO ICO. En este subcapítulo se presenta los procedimientos y secuencias del diseño de mezcla patrón con el cual se compararán los diseños de mezcla con aditivo, los cuales son los siguientes: 1. CALCULO DE LA RESISTENCIA PROMEDIO Debido a que no se encuentran registros o datos anteriores de desviación estándar, para el cálculo de la resistencia promedio se utilizó la siguiente tabla: Tabla 22. Resistencia promedio. f'c f'cr menos de 210 f'c + 70 210 a 350 f'c + 84 sobre 350 f'c + 98 Fuente: Enrique Rivva Lopez, "Diseño de mezclas". (Tabla 7.4.3) Como la resistencia de diseño (f’c) es 280 kg/cm2 entonces: Si f’c = 280 kg/cm2 → f’cr = 280 kg/cm2 + 84 kg/cm2 ∴ f’cr = 364 kg/cm2 2. SELECCIÓN DE ASENTAMIENTO Para el diseño de mezcla se consideró utilizar una consistencia plástica para el concreto con un slump de 3” a 4” y de este modo asegurar su trabajabilidad. 3. SELECCIÓN DEL TAMAÑO MÁXIMO NOMINAL DEL AGREGADO Según la NTP 400.037 y la norma E.060 definen al tamaño máximo (TM) y tamaño máximo nominal (TMN) de la siguiente forma: 81 Tamaño máximo (T.M.) → Se define como la malla donde el porcentaje de material pasante es del 100%. Tamaño máximo nominal (T.M.N.) → Se define como la primera malla en retener un porcentaje de agregado. Por lo tanto, para el agregado grueso utilizado en el diseño de mezcla tenemos: ∴ T.M. = ¾” y T.M.N. = ½” 4. SELECCIÓN DEL VOLUMEN UNITARIO DE AGUA El volumen unitario de agua se selección teniendo en cuenta las siguientes condiciones según el comité 211 del ACI: - Concreto sin aire incorporado. - Tamaño máximo nominal = ½”. - Asentamiento entre 3” a 4”. Tabla 23. Volumen unitario de agua. Asentamiento Agua en Lts/m3, para los tamaños máximos nominales de agregado y consistencia indicados 3/8 '' 1/2 '' 3/4 '' 1 '' 1 1/2 '' 2 '' 3 '' 6 '' Concretos sin aire incorporado 1'' a 2'' 207 199 190 179 166 154 130 113 3'' a 4'' 228 216 205 193 181 169 145 124 6'' a 7'' 243 228 216 202 190 178 160 --- Concretos con aire incorporado 1'' a 2'' 181 175 168 160 150 142 122 107 3'' a 4'' 202 193 184 175 165 157 133 119 6'' a 7'' 216 205 197 184 174 166 154 --- Esta tabla ha sido confeccionada por el comité 211 del ACI Teniendo en cuenta las condiciones anteriores y la Tabla 23 obtenida del comité 211 del ACI, podemos deducir que el volumen unitario de agua es de 216 lt/m3. ∴ Volumen Unitario de Agua = 216 lt/m3. 82 5. SELECCIÓN DEL CONTENIDO DE AIRE Se calcula el porcentaje de aire atrapado con la Tabla 24, ya que no se considera que el concreto tenga aire incorporado, debido a que no será expuesto a condiciones de congelación. Tabla 24. Contenido de aire atrapado. Tamaño Máximo Nominal Aire Atrapado 3/8 '' 3.0 % 1/2 '' 2.5 % 3/4 '' 2.0 % 1 '' 1.5 % 1 1/2 '' 1.0 % 2 '' 0.5 % 3 '' 0.3 % 6 '' 0.2 % 6. SELECCIÓN DE RELACION AGUA – CEMENTO POR RESISTENCIA Se tomó en consideración la Tabla 25, para poder interpolar la relación A/C por resistencia, considerando el f’cr=364 kg/cm2. Tabla 25. Relación agua-cemento por resistencia. f ' cr (28 días) Relacion agua-cemento de diseño en peso Concretos sin aire incorporado Concretos con aire incorporado 150 0.80 0.71 200 0.70 0.61 250 0.62 0.53 300 0.55 0.46 350 0.48 0.40 400 0.43 --- 450 0.38 --- 83 ∴ Relación A/C = 0.466 7. DETERMINACIÓN DEL FACTOR CEMENTO 𝐹𝑎𝑐𝑡𝑜𝑟 𝐶𝑒𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 = 𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝑈𝑛𝑖𝑡𝑎𝑟𝑖𝑜 𝑑𝑒 𝐴𝑔𝑢𝑎 𝑅𝑒𝑙𝑎𝑐𝑖𝑜𝑛 𝐴𝑔𝑢𝑎 − 𝐶𝑒𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 𝐹𝑎𝑐𝑡𝑜𝑟 𝐶𝑒𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 = 216 lt/m3 0.466 𝐹𝑎𝑐𝑡𝑜𝑟 𝐶𝑒𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 = 463.52 𝑘𝑔 m3 → 𝐹𝑎𝑐𝑡𝑜𝑟 𝐶𝑒𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 = 463.52 kg/m3 42.5 𝑘𝑔 ∴ 𝑭𝒂𝒄𝒕𝒐𝒓 𝑪𝒆𝒎𝒆𝒏𝒕𝒐 = 𝟏𝟎. 𝟗𝟏 𝐛𝐨𝐥/𝐦𝟑 8. DETERMINACION DEL VOLUMEN DE AGREGADOS Vol. Concreto = Vol. Cemento + Vol. Agua + Vol. Agregado + % Aire = 1m3 1 − ( 463.52 3038 + 216 1000 + 2.5 100 ) = 𝑉𝑜𝑙. 𝐴𝑔𝑟𝑒𝑔𝑎𝑑𝑜 ∴ 𝑽𝒐𝒍. 𝑨𝒈𝒓𝒆𝒈𝒂𝒅𝒐 = 𝟎. 𝟔𝟎𝟖𝟓𝟏𝒎𝟑 9. CALCULO DE MODULO DE FINEZA DE COMBINACIÓN DE AGREGADOS De la tabla 26, se determina el módulo de fineza de combinación de agregados. Tabla 26. Módulo de combinación de agregados. Tamaño máximo nominal del agregado grueso Módulo de fineza de la combinación de ag