Análisis comparativo de la resistencia a compresión …...Análisis comparativo de la resistencia...

of 105 /105
Análisis comparativo de la resistencia a compresión de bloques huecos de concreto con la adición de fibra de polipropileno. by Luis Acosta is licensed under a Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-CompartirIgual 4.0 Internacional License. República Bolivariana de Venezuela Facultad de Ingeniería Escuela de Ingeniería Civil Línea de investigación: Control de calidad. Tema: Mezclas experimentales de concreto. Análisis comparativo de la resistencia a compresión de bloques huecos de concreto con la adición de fibra de polipropileno. Tutor: Ing. Jorge Benítez C.I. 4.854.156 CIV 97311 Caracas, Agosto 2014. Trabajo de grado para optar al título de Ingeniero Civil, presentado por: Br. Acosta, Luis C.I. 18.749.394

Embed Size (px)

Transcript of Análisis comparativo de la resistencia a compresión …...Análisis comparativo de la resistencia...

  • Análisis comparativo de la resistencia a compresión de bloques huecos de concreto con la adición de fibra de

    polipropileno. by Luis Acosta is licensed under a Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-CompartirIgual 4.0 Internacional License.

    República Bolivariana de Venezuela

    Facultad de Ingeniería

    Escuela de Ingeniería Civil

    Línea de investigación: Control de calidad.

    Tema: Mezclas experimentales de concreto.

    Análisis comparativo de la resistencia a compresión

    de bloques huecos de concreto con la adición de fibra

    de polipropileno.

    Tutor:

    Ing. Jorge Benítez

    C.I. 4.854.156

    CIV 97311

    Caracas, Agosto 2014.

    Trabajo de grado

    para optar al título

    de Ingeniero Civil,

    presentado por:

    Br. Acosta, Luis

    C.I. 18.749.394

    http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/

  • ii

    DEDICATORIA.

    A mis padres y mis hermanas quienes estuvieron apoyándome

    incondicionalmente en todas mis decisiones a lo largo de esta carrera.

    A mi madre, por haber realizado su sueño de verme graduado de

    ingeniero y de crecer tanto personal como profesionalmente con la

    culminación de mi carrera, este triunfo es para ti más que nada.

    A mis amigos quienes forman una parte importante en mi vida y los

    cuales me han brindado su apoyo en todos los aspectos durante toda la

    carrera.

    A Lázaro, fiel compañero canino quien ha estado conmigo por más de

    20 años y espero que dure un poco más

    A mis compadres Vicky y Carlos Llagostera, Daniel y Arturo Rafael

    más que ahijado y amigo son como hermanos, y son como mi segunda

    familia, este triunfo también es para ustedes.

    A mi abuela Inés María que aunque no esté conmigo siempre la llevo

    presente, este triunfo también es para ti.

    Luis Acosta.

  • iii

    AGRADECIMIENTOS.

    Quiero agradecer a mis padres por todas las oportunidades que me

    han brindado y todo el apoyo que me han dado en todas mis decisiones a lo

    largo de mi vida, por la paciencia y tolerancia, en fin gracias por todo.

    A la profesora y amiga Ing. Gladys Hernández la cual me brindó de

    forma incondicional su apoyo y conocimiento no solo para este trabajo de

    grado sino durante toda la carrera para ser un mejor profesional, gracias por

    todo profe.

    A mi tutor el Ing. Jorge Benítez el cual me brindó todo su conocimiento

    para resolver y aclarar todas las dudas presentadas a lo largo de este trabajo

    de grado.

    A mis compañeros y amigos incondicionales los cuales tuve la

    oportunidad de conocer durante mi carrera, Agostino Fruggiero, Michele

    Solla, Francisco Ruiz, Luis Ruiz, Paulo de Sousa (G.I.), gracias por todo el

    apoyo tanto académico como personal.

    Luis Acosta.

  • iv

    República Bolivariana de Venezuela

    Universidad Nueva Esparta

    Facultad de Ingeniería

    Escuela de Ingeniería Civil

    Trabajo de Grado II

    Análisis comparativo de la resistencia a compresión de bloques huecos

    de concreto con la adición de fibra de polipropileno.

    Autor: Acosta, Luis.

    Tutor: Ing. Jorge Benítez.

    Año 2014.

    Resumen:

    Actualmente el concreto es uno de los materiales más utilizados a nivel

    mundial para la construcción, lo que conlleva a una búsqueda de evolucionar en el

    uso del mismo utilizando diferentes aditivos o fibras en combinación con el mismo.

    El alcance de esta investigación es realizar un análisis comparativo de

    resistencia a compresión en bloques huecos de concreto tradicionales y bloques

    huecos de concreto con adición de fibra de polipropileno.

    Para esto se realizaron una cantidad total de 18 bloques de concreto con

    diferentes diseños de mezcla, los cuales posteriormente fueron sometidos a

    esfuerzos de compresión pura en el laboratorio de materiales de la empresa

    Consulcret C.A. después de 30 días de realizados los bloques y se obtuvieron

    resultados los cuales fueron analizados y evaluados con detalle para determinar la

    influencia que tienen los bloques con adición de fibra de polipropileno con respecto

    a los bloques tradicionales de concreto.

  • v

    Bolivarian Republic of Venezuela

    Nueva Esparta University

    Faculty of Engineering

    School of Civil Engineering

    Comparative analysis of the compression strength of concrete building

    blocks with the addition of polypropylene fiber.

    Author: Acosta, Luis.

    Tutor: Ing. Jorge Benítez.

    Year 2014.

    Summary:

    Currently concrete is one of the most used worldwide for building materials,

    leading to a search for evolution in the use of the same fiber using different additives

    or in combination therewith..

    The scope of this research is a comparative analysis of compressive strength

    in traditional concrete hollow blocks and blocks of concrete with addition of

    polypropylene fiber.

    For this a total of 18 concrete blocks with different mix designs were

    performed, which were subsequently subjected to pure compression efforts in

    laboratory materials company Consulcret CA after 30 days made the blocks and

    results which were analyzed and evaluated in detail to determine the influence of the

    blocks with the addition of polypropylene fiber with respect to traditional concrete

    blocks were obtained.

  • vi

    ÍNDICE

    DEDICATORIA ii

    AGRADECIMIENTOS iii

    Resumen iv

    Summary v

    INTRODUCCIÓN xii

    CAPÍTULO I. EL PROBLEMA DE LA INVESTIGACIÓN 1

    1.1 Planteamiento del problema 2

    1.2 Formulación del problema 4

    1.3 Objetivos de la investigación 4

    1.3.1 Objetivo general 4

    1.3.2 Objetivo específico 4

    1.4 Justificación de la investigación 5

    1.5 Delimitaciones 5

    1.5.1 Temática 5

    1.5.2 Geográfica 6

    1.5.3 Temporal 6

    1.6 Limitaciones 6

    1.7 Cronograma de ejecución del trabajo de grado 7

    CAPÍTULO II. MARCO REFERENCIAL 8

    2.1 Antecedentes de la investigación 9

    2.2 Bases teóricas 13

    2.2.1 Cemento 13

    2.2.2 Tipos de cemento 13

    2.2.3 Agregados 14

    2.2.4 Características y propiedades de los agregados 15

    2.2.4.1 Granulometría 15

    2.2.4.2 Módulo de finura 16

    2.2.4.3 Tamaño máximo del agregado 17

    2.2.5 Concreto 17

    2.2.5.1 Fraguado y endurecimiento 18

  • vii

    2.2.5.2 Resistencia 19

    2.2.5.3 Trabajabilidad 19

    2.2.5.4 Durabilidad 20

    2.2.5.5 Reología 20

    2.2.5.6 Retracción del concreto 20

    2.2.5.7 Curado del concreto 21

    2.2.6 Componentes del concreto 22

    2.2.7 Tipos de fibras 23

    2.2.7.1 Fibra de vidrio 24

    2.2.7.2 Fibra de Carbono 25

    2.2.8 Fibra de polipropileno 26

    2.2.9 Características de la fibra de polipropileno 26

    2.2.10 Propiedades de la fibra de polipropileno 27

    2.2.11 Fibra de polipropileno Sikafiber AD 28

    2.2.11.1 Descripción de la fibra de polipropileno Sikafiber AD 29

    2.2.11.2 Ventajas de la fibra de polipropileno Sikafiber AD 30

    2.2.11.3 Precauciones de uso de la fibra Sikafiber Ad 30

    2.2.12 Concreto reforzado con fibra de polipropileno 31

    2.2.13 Bloques de concreto según Norma COVENIN 32

    2.2.14 Clasificación de los bloques 32

    2.2.14.1 Según sus agregados 32

    2.2.14.2 Según su uso 32

    2.2.14.3 Apariencia y acabado 33

    2.2.14.4 Dimensiones de los bloques 33

    2.2.14.5 Resistencia a compresión de los bloques 33

    2.2.14.6 Método de ensayo 34

    2.2.14.7 Preparación de la muestra de ensayo 35

    2.3 Sistema de variables 35

    2.3.1 Cuadro de operacionalización de variables 36

    2.4 Definición de términos básicos 39

    41

  • viii

    CAPÍTULO III. MARCO METODOLÓGICO

    3.1 Tipo de investigación 42

    3.2 Diseño de la investigación 43

    3.3 Población y muestra 44

    3.2 Técnicas e instrumentos de recolección de datos 44

    CAPÍTULO IV. PROCEDIMIENTO Y ANÁLISIS DE RESULTADOS

    46

    4.1 Procedimiento para el cálculo del diseño de mezcla tradicional 47

    4.2 Procedimiento para el cálculo de la mezcla experimental con adición de fibra de polipropileno

    49

    4.3 Cálculo del diseño de mezcla tradicional 50

    4.4 Cálculo del diseño de mezcla experimental con adición de fibra de polipropileno

    58

    4.5 Proceso de fabricación de bloques de concreto tradicionales y experimentales para ser sometidos a compresión

    59

    4.6 Preparación de la muestra para ser sometida a esfuerzos de compresión

    63

    4.7 Ensayos a compresión en bloques de concreto 63

    4.7.1 Procedimiento realizado en campo para someter los bloques de concreto a ensayos a compresión

    64

    4.8 Resultados obtenidos de los esfuerzos a compresión en bloques de concreto

    67

    4.9 Análisis comparativo de resistencia en bloques huecos de concreto tradicionales y bloques huecos de concreto con adición de fibra de polipropileno con diseño de mezcla de fabricación

    73

    4.10 Costos de fabricación de bloques de concreto tradicionales y experimentales con fibra de polipropileno

    79

    4.11 Incremento de costos con respecto a la utilidad de los bloques huecos de concreto

    82

    CAPÍTULO V. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

    5.1 CONCLUSIONES 85

    5.2 RECOMENDACIONES 88

    BIBLIOGRAFÍA 90

  • ix

    ÍNDICE DE TABLAS

    Tabla # 1 Tipos de cemento Portland

    14

    Tabla # 2 Dimensiones de los bloques de concreto

    33

    Tabla # 3 Resistencia a la compresión

    34

    Tabla # 4 Resistencia promedio a la compresión requerida, Fcr, cuando no se dispone de datos para establecer la desviación estándar

    48

    Tabla # 5 Relación Arena / Agregado total, β (%)

    50

    Tabla # 6 Cálculo de Resistencia Promedio Requerida (Fcr)

    51

    Tabla # 7 Relación Agua / Cemento máxima permisible cuando no existen datos de ensayos de resistencia o experiencia en obra

    51

    Tabla # 8 Interpolación del valor de resistencia especificada para este trabajo de investigación

    52

    Tabla # 9 Representación gráfica de la Ley de Abrams

    53

    Tabla # 10 Relación entre la trabajabilidad (T), el contenido de cemento (C) y la relación agua / cemento α

    54

    Tabla # 11 Resumen de dosificación de la mezcla

    57

    Tabla # 12 Resumen de dosificación por volumen

    58

    Tabla # 13 Dimensiones de bloque de concreto de 15cm

    58

    Tabla # 14 Dosificación para un bloque de concreto de 15cm

    58

    Tabla # 15 Dosificación de fibra de polipropileno para bloques

    59

    Tabla # 16 Dosificaciones para la mezcla experimental y para bloques de concreto experimentales

    59

    Tabla # 17 Cuadro de resultados de ensayos a compresión en bloques de concreto con diseño de mezcla calculado

    67

    Tabla # 18 Cuadro comparativo de resultados de ensayos a compresión en bloques de concreto tradicionales y bloques de concreto con fibra de polipropileno con diseño de mezcla de fabricación

    74

    Tabla # 19 Porcentaje de aumento de Rc (Kgf/cm2) de bloques de concreto experimentales con fibras de polipropileno con respecto a los bloques de concreto tradicionales

    79

  • x

    Tabla # 20 Análisis de precio unitario de bloques de concreto tradicionales

    80

    Tabla # 21 Análisis de precio unitario para bloques de concreto experimentales con adición de fibra de polipropileno

    81

    Tabla # 22 Costos totales de fabricación de bloques de concreto tradicionales y experimentales y porcentaje de incremento de costos

    82

    ÍNDICE DE FIGURAS

    Figura # 1 Granulometría 16

    Figura # 2 Concreto 18

    Figura # 3 Retracción del concreto 22

    Figura # 4 Curado del concreto 23

    Figura # 5 Fibra de vidrio 25

    Figura # 6 Fibra de Carbono Sika Carbodur 25

    Figura # 7 Aplicación de fibra de carbono Sika Carbodur en estructuras 26

    Figura # 8 Fibra de polipropileno 27

    Figura # 9 Fibra de polipropileno Sikafiber AD 29

    Figura # 10 Fibra de polipropileno Sikafiber AD 30

    Figura # 11 Mezcla tradicional para bloques 61

    Figura # 12 Mezcla experimental con fibra de polipropileno SIKAFIBER 61

    Figura # 13 Máquina vibro-compactadora 62

    Figura # 14 Bloques tradicionales de concreto 63

    Figura # 15 Bloques de concreto con fibra de polipropileno SIKAFIBER 63

    Figura # 16 Bloques de concreto con compuesto de yeso 64

    Figura # 17 Peso de la muestra 65

    Figura # 18 Planchas colocadas a ambos lados del bloque 66

    Figura # 19 Bloque de concreto sometido a esfuerzo de compresión 66

  • xi

    ÍNDICE DE GRÁFICOS

    Gráfico # 1 Rc obtenida en bloques de concreto tradicionales con diseño de mezcla calculado

    69

    Gráfico # 2 Rc obtenida en bloques de concreto tradicionales con diseño de mezcla de fabricación

    69

    Gráfico # 3 Rc obtenida en bloques de concreto experimentales con adición de fibra de polipropileno

    70

    Gráfico # 4 Rc obtenida en bloques de concreto tradicionales y experimentales con diseños de mezcla utilizados

    71

    Gráfico # 5 Comparación de Rc obtenida en bloques de concreto tradicionales y experimentales con el diseño de mezcla de fabricación

    72

    Gráfico # 6 Análisis de resultados de Rc de bloques de concreto tradicionales

    75

    Gráfico # 7 Análisis de resultados de Rc de bloques de concreto experimentales con fibra de polipropileno

    76

    Gráfico # 8 Comparación de Rc entre bloques de concreto tradicionales y bloques de concreto experimentales con fibra de polipropileno

    77

    Gráfico # 9 Comparación de Rc entre bloques tradicionales de concreto y bloques experimentales con respecto a los diseños de mezcla empleados

    78

  • xii

    INTRODUCCIÓN.

    El concreto es un material que está formado principalmente por 3 elementos

    básicos los cuales son: agua, cemento y agregados, se entiende por agregados

    arena y piedra picada. El cemento es un material polvoriento que por sí mismo no es

    aglomerante, y mezclado con agua se convierte en una pasta moldeable con

    propiedades adherentes que en pocas horas fragua y se endurece.

    En Venezuela se emplea el uso del concreto en cualquier tipo de obra civil

    como son losas, vigas, columnas, bloques, pantallas atirantadas, puentes, entre

    otros. Es por esto que este material es de gran importancia para la ingeniería y para

    esta investigación que se basa en la fabricación de bloques de concreto

    convencionales y bloques de concreto con fibra de polipropileno para

    posteriormente realizar un análisis comparativo de su resistencia a compresión pura.

    Existen diversas investigaciones que demuestran que el uso del concreto con

    fibra de polipropileno ha logrado una gran evolución en todas sus propiedades como

    son: cálculo, diseño, resistencia, durabilidad, entre otras características que esta

    fibra le proporciona al concreto buscando siempre mejorar.

    Esta investigación está basada en el estudio de la resistencia a compresión

    entre los bloques convencionales de concreto y los bloques convencionales con

    fibra de polipropileno, en realizar un diseño de mezcla para un bloque convencional

    el cual deberá tener una resistencia entre 25 y 30 kg/cm2 y este mismo diseño de

    mezcla para un bloque convencional con la adición de fibra de polipropileno, para

    posteriormente realizar ensayos a compresión pura y determinar si con la nueva

    condición que le otorga la fibra se logra obtener una mayor resistencia.

    Finalmente con esta investigación se desea contribuir al desarrollo en el

    campo de la ingeniería civil y en el uso del concreto con fibra de polipropileno para

    ampliar su utilidad en todos los niveles constructivos.

    El presente trabajo de investigación está constituido por un primer capítulo

    llamado marco problemático en el cual se expone detalladamente el problema de

  • xiii

    investigación juntos con sus objetivos generales y específicos los cuales son

    importantes cumplir para lograr la meta planteada en dicha investigación.

    Un segundo capítulo denominado marco referencial en el cual se exponen los

    antecedentes de la investigación, los cuales consisten en plantear investigaciones

    anteriormente realizadas en otras carreras de ingeniería u otras universidades

    referentes al área de investigación del presente trabajo las cuales sirven para

    reforzar conocimientos y complementar ideas. Adicionalmente a lo anterior en este

    capítulo se expone detalladamente toda la parte técnica y experimental, como

    normas Covenin, métodos de ensayo, materiales a utilizar, entre otros los cuales

    son necesarios para llevar a cabo el desarrollo del presente trabajo de investigación

    y para sustentar las conclusiones finales de acuerdo a los resultados obtenidos.

    Un capitulo número tres denominado marco metodológico en el cual se explica

    el tipo, diseño y nivel de investigación del presente trabajo, así como también los

    instrumentos que van a ser utilizados para la recolección de datos y la población y

    muestra que se va a estudiar para posteriormente hacerle sus respectivo análisis y

    definir resultados y conclusiones.

    El cuarto capítulo de esta investigación llamado procedimiento y análisis de

    resultados consiste en plantear de manera detallada el procedimiento para el logro

    de los objetivos específicos, en este capítulo se realizarán los cálculos de los

    diseños de mezcla que se van a utilizar para la elaboración de los bloques huecos

    de concreto, la mezcla experimental con fibra de polipropileno, se explicará el

    procedimiento para ser sometidos a compresión pura y se expondrán los resultados

    obtenidos de los ensayos de laboratorio para posteriormente realizar el análisis

    comparativo de resistencia entre ambos tipos de bloques, el cual es el objetivo

    principal de esta investigación, para llegar a una conclusión final con respecto a los

    resultados obtenidos.

    El quinto y último capítulo de este trabajo de grado se denomina conclusiones

    y recomendaciones, en el cual una vez analizados los resultados obtenidos de los

    ensayos realizados se determinarán los aportes positivos y negativos del ensayo

    realizado para llegar a una conclusión final y posteriormente realizar una serie de

  • xiv

    recomendaciones con respecto a que se debe mejorar, con que otro material se

    podría trabajar, entre otros.

  • .

    CAPÍTULO I.

    EL PROBLEMA DE LA

    INVESTIGACIÓN

  • 2

    1.1 Planteamiento del problema.

    Actualmente, el concreto armado es uno de los materiales más usados en el

    ámbito mundial para la construcción, lo que conlleva a la evolución de las exigencias

    para cada uso del mismo. El uso de gran cantidad de aditivos en la mezcla de

    concreto se ha utilizado para modernizar sus características, buscando siempre la

    mejora de sus propiedades y comportamiento.

    Según Blanco (2008), el concreto armado o reforzado apareció en la segunda

    mitad del siglo XIX. Desde hace unos 4000 años ya se empleaban fibras a un

    material para mejorar sus propiedades, pero estas fueron tan rusticas y de poca

    resistencia comprobada que fueron sustituidas por fibras sintéticas. En1935, con la

    invención del nylon, el interés del desarrollo de la fibra sintética creció de manera

    rápida, ya que observaban la alta resistencia que obtenían con ella incorporándola a

    la mezcla con un bajo costo de producción.

    El concreto armado constructivamente es la utilización de concreto reforzado

    con barras o malla de acero, también llamadas armaduras. Existe la posibilidad de

    armarlo con fibras, que pueden ser plásticas, fibra de acero, fibra de vidrio o la

    combinación entre ellas, dependiendo los requerimientos a los que estará sometido.

    En los últimos años la utilización de fibra ha sido muy común en la aplicación de

    concreto proyectado o shotcrete, especialmente en túneles y obras civiles en

    general.

    Se ha experimentado que el concreto armado ha evolucionado a gran escala

    en cuanto a su diseño, características, cálculo y tecnología, sin embargo todavía se

    encuentran muchas interrogantes sobre lo que sucede cuando se agrega otro

    compuesto a la mezcla de concreto, ya sea fibra de acero, polipropileno o

    inorgánicas.

    Las primeras adiciones que se hicieron a los materiales fueron con fibra

    metálicas, sin embargo hoy en día el avance a gran escala de las industrias

    petroquímicas ha permitido el empleo de fibras sintéticas, como la de polipropileno.

  • 3

    A través de los años se ha desarrollado el uso de la fibra sintética, logrando

    obtener mano de obra especializada y una tecnología avanzada. Una de las

    características que hace al concreto un elemento ideal para la construcción de

    cualquier elemento estructural es su alta resistencia a la compresión; en ese sentido

    la Norma Venezolana COVENIN 273 – 78 (1998), define los términos relativos sobre

    agregados destinados a la elaboración de concretos y morteros.

    En Venezuela y el mundo uno de los usos más comunes que se le ha dado

    al concreto es para la fabricación de bloques huecos, al emplear estos en

    estructuras proporcionan una gran cantidad de ventajas con respecto a otros

    materiales, tales como: su ventaja económico – arquitectónicas, facilidad de uso,

    resistencia al fuego, aislante térmico y usando los procedimientos constructivos

    adecuados se obtiene una buena resistencia sísmica.

    Los requisitos mínimos que deben cumplir los bloques huecos de concreto

    están citados en la norma COVENIN 42 – 1982, donde describe cuales son las

    condiciones que se tienen que cumplir para que sean utilizados en la construcción

    de paredes, como elementos para aligerar entrepisos y platabandas,

    considerándolos a su vez solo como material de relleno.

    La Norma Venezolana COVENIN solo habla sobre bloques de concreto, los

    cuales solo están formados por polvillo de cemento, un agregado fino que es arena

    y el agua, es por ello que la presente investigación estudia la posibilidad de

    adicionar al bloque convencional de concreto una fibra.

    La intención de esta investigación es determinar si el uso de la fibra de

    polipropileno puede lograr mejorar la resistencia de bloques de concreto

    convencionales para posteriormente darles uso a nivel estructural, así como también

    darle mejoramiento a la resistencia a compresión de dichos bloques y mayor

    durabilidad.

  • 4

    1.2 Formulación del problema.

    Los elementos expuestos anteriormente hacen que los investigadores se

    formulen la siguiente interrogante:

    ¿La incorporación de la fibra de polipropileno en los bloques convencionales

    de concreto aumentará la resistencia a compresión en comparación a los bloques

    tradicionales sin adición de la fibra?

    1.3 Objetivos de la investigación.

    1.3.1 Objetivo general.

    Analizar la resistencia a compresión de los bloques de concreto con adición

    de fibra de polipropileno con respecto a la de los bloques tradicionales de concreto.

    1.3.2 Objetivos específicos.

    1. Diseñar una mezcla tradicional para bloques huecos de concreto con una

    resistencia mínima de 25 kg/cm2.

    2. Diseñar una mezcla tradicional para bloques huecos de concreto con la

    adición de fibra de polipropileno, para una resistencia mínima de 25kg/cm2.

    3. Modelar bloques huecos de concreto de 15cm mediante el uso de la

    máquina vibro-compactadora, para ser sometidos a esfuerzos de

    compresión.

    4. Determinar la resistencia de los bloques tradicionales de concreto sometidos

    a compresión.

    5. Determinar la resistencia de los bloques de concreto con la adición de fibra

    de polipropileno sometidos a compresión.

    6. Analizar comparativamente la resistencia de los bloques tradicionales de

    concreto y los bloques con adición de fibra de polipropileno sometido a

    esfuerzos de compresión.

  • 5

    1.4 Justificación de la investigación.

    Actualmente en Venezuela realizar estudios de materiales compuestos en el

    área de ingeniería civil es muy importante debido a la gran variedad de estos en el

    mercado, así como también la escasez de muchos que son realmente necesarios al

    momento de realizar una obra o proyecto.

    Las primeras adiciones que se hicieron a los materiales fueron con fibra

    metálicas, sin embargo hoy en día el avance a gran escala de las industrias

    petroquímicas ha permitido el empleo de fibras sintéticas, como la de polipropileno.

    Adicionalmente con la fibra de polipropileno se evitan agrietamientos del

    concreto aportando un esfuerzo secundario a la tensión y otras fuerzas internas.

    Esta investigación contribuiría al mejoramiento de las propiedades de bloques

    huecos de concreto, así como también es un aporte al área de ingeniería civil desde

    el punto de vista constructivo por el uso que se le puede dar a estos bloques con la

    adición de esta nueva fibra. Adicionalmente a lo antes mencionado es una nueva

    facilidad trabajar con la fibra de polipropileno debido a que actualmente en

    Venezuela hay altos índices de escasez en los materiales para los usos

    tradicionales en la construcción, o sino los mismos deben ser adquiridos a altos

    costos en el mercado negro. A comparación de los materiales tradicionales para la

    construcción esta nueva fibra de polipropileno es de fácil adquisición y a un bajo

    costo lo cual es una gran ventaja al momento de realizar una obra o proyecto

    porque permite aminorar costos de construcción.

    1.5 Delimitaciones.

    1.5.1 Temática.

    El campo de estudio de esta investigación se delimitó en el área de la

    ingeniería civil, específicamente en el análisis comparativo de la resistencia del

    bloque hueco de concreto convencional y el bloque de concreto con adición de fibra

    de polipropileno, y de conocimientos propios de la unidad curricular de la cátedra

    materiales y ensayos.

  • 6

    1.5.2 Geográfica.

    La presente investigación se realizó en el Estado Miranda, Municipio El Hatillo,

    dentro de la Universidad Nueva Esparta. Los ensayos de laboratorio a compresión

    correspondientes se realizaron en los laboratorios de la empresa CONSULCRET

    C.A.

    1.5.3 Temporal.

    Esta investigación tiene como tiempo estimado de duración 8 meses

    aproximadamente a partir del mes de julio de 2013 hasta febrero de 2014.

    1.6 Limitaciones.

    La única limitación que se presentó en esta investigación fue la dificultad

    para fabricar bloques de concreto según el diseño de mezcla calculado, por lo tanto

    ajustándome a las políticas de trabajo de la Alfarería Brion, C.A. lugar donde se

    realizaron los bloques de concreto se trabajó con un diseño mezcla calculado y un

    diseño de mezcla de fabricación el cual es utilizado por dicha alfarería para fabricar

    bloques de concreto.

    1.7 Cronograma de ejecución del proyecto de grado.

    Un cronograma de ejecución es una representación gráfica y ordenada para

    que un conjunto de objetivos se lleven a cabo en un tiempo determinado. Los

    cronogramas de ejecución son herramientas básicas de organización en un

    proyecto, y sirven de guía para conocer los objetivos paso a paso para lograr

    satisfactoriamente una meta determinada

    A continuación se presenta el lapso de ejecución de los objetivos específicos

    del presente trabajo de grado:

  • 7

  • .

    CAPÍTULO II.

    MARCO REFERENCIAL

  • 9

    2.1 Antecedentes de la investigación.

    Son todos aquellos estudios previos que tienen relación con el problema

    planteado, como investigaciones y tesis de grado realizadas anteriormente que

    tengan algún vínculo con el objetivo a estudiar.

    En esta descripción se deben señalar los autores y año en el que se

    realizó el estudio, los principales hallazgos y los objetivos de la investigación.

    Según lo expuesto por Fidias, Arias, año 2005, se realizaron una serie de

    investigaciones, de trabajos de grados anteriormente hechos, las cuales han

    servido de apoyo para la elaboración, estructuración y sustento de esta

    investigación que tiene por propósito el análisis comparativo de un bloque

    convencional de concreto con un bloque de concreto con fibra de polipropileno.

    Las investigaciones consultadas fueron las siguientes:

    En la investigación de la Comparación experimental de losas macizas

    sometidas a flexión pura reforzadas con diferentes tipos de fibra. Autor:

    Alfredo Luis Cosson Gerstl, 2000, realizada en la Universidad Metropolitana

    se comparó el comportamiento de losas con fibras metálicas y con fibra de

    polipropileno sometidas a flexión pura para considerar la posibilidad de sustituir

    la malla electrosoldada por un refuerzo que mejore las propiedades del concreto.

    Se ensayaron losas macizas de 99x53cm y se llegó a la conclusión de que el

    aporte de las fibras no es suficiente para sustituir la malla electrosoldada ya que

    los valores de momento y deflexión de las losas con fibra estuvieron por debajo

    de las losas restantes.

    Dicha investigación aporta información sobre el comportamiento de las

    losas macizas con diferentes tipos de fibra, como son la de polipropileno y

    metálicas y su comportamiento cuando son sometidas a flexión, la cual es de

    gran importancia para esta investigación ya que me permite observar el

    comportamiento de las losas reforzadas con fibras al aplicarle esfuerzos de

    flexión pura.

    De acuerdo a la investigación sobre la Incidencia económica entre el

    uso de tanquillas prefabricadas para aguas de lluvia utilizando fibras de

    polipropileno, aditivos y agregado liviano y tanquillas realizadas en obra

  • 10

    realizada la Universidad Nueva Esparta en Caracas. Autor: Yahiro Cujar,

    2006, se determinó el impacto económico entre el uso de tanquillas

    prefabricadas con fibra de polipropileno y el uso de tanquillas de concreto

    realizadas en obra.

    Para esta investigación se realizaron una serie de ensayos a compresión

    en un lapso de 5 semanas obteniendo como conclusión que el uso de la fibra de

    polipropileno en la fabricación de tanquillas para aguas de lluvia tiene un impacto

    económico favorable en comparación con las tanquillas de concreto tradicional

    hecho en obra.

    Dicha investigación aporta información útil para este trabajo de

    investigación sobre la reducción de costos al momento de trabajar con las

    diferentes fibras de polipropileno aptas para la construcción así como también

    aporta información sobre el impacto económico favorable que puede tener el uso

    de la fibra de polipropileno al momento de combinar su uso con el concreto

    tradicional, y la ventaja económica que tiene en la fabricación de tanquillas para

    aguas de lluvia.

    En la investigación de Estudio de la factibilidad del diseño de bloques

    de concreto sustituyendo el agregado fino por aliven. Autores: Yurvary

    Luna y Roger Pinedo, 2011, realizada en la Universidad Nueva Esparta,

    Caracas, se realizaron estudios con la finalidad de encontrar un material efectivo

    y de bajo impacto al ambiente para la elaboración de bloques de concreto. Para

    cumplir con los objetivos se elaboraron 45 bloques de concreto sustituyendo el

    agregado fino por agregado liviano (Aliven) y paralelamente se adquirieron en el

    mercado nacional 10 bloques tradicionales.

    Al obtener los resultados se obtuvieron bloques elaborados con 100%

    agregado liviano cumplían con los principales parámetros que establece la

    norma como lo es: resistencia a la compresión y absorción máxima. Luego se

    realizó un estudio comparativo de los bloques comprados en el mercado y se

    evidenció que los bloques de aliven obtuvieron un mejor porcentaje de absorción

    que los demás bloques, y en cuanto a la resistencia estuvieron por encima de los

    semi-pesados y a la par con los bloques pesados.

  • 11

    Dicha investigación aporta información de gran importancia para el

    presente trabajo de grado sobre la metodología de realización de bloques de

    concreto, metodología de sustitución del agregado fino por agregado liviano

    (Aliven) y también aporta información sobre cómo realizar diferentes ensayos de

    laboratorio en bloques de concretos para determinar diferentes características y

    requisitos que deben cumplir los bloques para su posterior uso en la

    construcción.

    En la investigación de la Incidencia del poliestireno expandido

    reciclado y la fibra de polipropileno en la resistencia a compresión del

    concreto para un diseño de mezcla con f’c 250kg/cm2. Autores: Alejandro

    Montes y Viviana Quiñones, 2011, realizada en la Universidad Nueva

    Esparta, Caracas, se estudió la influencia que tiene el poliestireno expandido

    reciclado y la fibra de polipropileno en la resistencia a compresión del concreto

    para un diseño de mezcla de 250 kg/cm2 para la cual se realizaron probetas

    cilíndricas con concreto mezclado en obra con un trompo de 60lts

    aproximadamente.

    Se realizaron un total de 60 probetas, 30 con poliestireno expandido y

    otras 30 con fibra de polipropileno para ser sometidas a compresión y tener un

    resultado significativo al momento de ser sometidos a esfuerzos de compresión

    pura.

    Luego de obtener los resultados de los ensayos a compresión de las

    distintas mezclas se verificó que la mezcla con los agregados de poliestireno

    expandido reciclado y la fibra de polipropileno inciden en la resistencia a

    compresión, ya que estos poseen una alta porosidad generando una variación

    de la densidad del mismo que conlleva a una disminución de la resistencia.

    La información que proporciona dicha investigación es sobre la incidencia

    de la fibra de polipropileno y el poliestireno expandido en un diseño de mezcla

    para un concreto de 250 kg/cm2 y su comportamiento resistente al ser sometido

    a esfuerzos de compresión pura. Esta información es de gran importancia para

    esta investigación ya que me permite observar el comportamiento de la

    resistencia en un diseño de mezcla cuando se le adiciona fibra de polipropileno y

    de poliestireno expandido.

  • 12

    Una investigación denominada Diseño de hormigones con fibras de

    polipropileno para resistencias a la compresión de 215 y 286 kg/cm2 con

    agregados de la cantera de Pifo. Autores: Barros Fierro, Verónica Paulina y

    Ramírez Cueva, Hugo Cesar, 2012, realizado en la Universidad Central de

    Ecuador, Quito, Ecuador para optar al título de Ingeniero Civil, tuvo como

    objetivo la utilización de fibras de polipropileno como refuerzo en hormigones,

    debido a la poca o nula información que en la actualidad existe en nuestro país

    acerca de este material compuesto con agregados propios de nuestra región, en

    este caso, procedente de la cantera Construarenas Cía. Ltda. Ubicada en el

    Sector de Pifo, Provincia de Pichincha y Cemento Selva Alegre. Se determinaron

    las propiedades físicas y mecánicas tanto de los agregados como del cemento a

    utilizar. En base a la resistencia a la compresión simple a la edad de 28 días en

    probetas cilíndricas de prueba, se seleccionó el Método propuesto por el A.C.I.

    para la obtención definitiva de la dosificación para la preparación de la mezcla,

    sin refuerzo, de 215 kg/cm2 y 286 kg/cm2. Luego se incorporaron, por separado,

    tres concentraciones distintas de fibra de polipropileno al mismo hormigón

    definitivo obtenido anteriormente, con el objeto de seleccionar aquella que

    proporcione mejoras a la resistencia a la compresión simple.

    Esta investigación aporta información de gran importancia para este

    trabajo ya que me permite observar el comportamiento del concreto cuando se le

    adicionan diferentes tipos de fibras de polipropileno y su comportamiento con

    respecto a la resistencia cuando es sometido a esfuerzos de compresión pura.

    La investigación denominada Análisis comparativo de la resistencia a

    compresión de bloques de concreto tipo C con y sin la adición de fibra

    sintética. Autores: Luisana Espinoza y Edgar Méndez, 2012, realizada en la

    Universidad Rafael Urdaneta, Facultad de ingeniería civil, Escuela de

    ingeniería civil, Maracaibo, Estado Zulia, planteó como objetivo principal analizar

    la resistencia a la compresión de bloques de concreto tipo c con adición de fibra

    sintética para determinar su resistencia a la compresión. Para estos diseños se

    realizaron un total de 140 bloques tipo c de los cuales a 70 no se les adicionó

    fibra sintética y a 70 si se les incorporó, ensayándolos a compresión a los 28

    días. Luego de analizar los resultados obtenidos y comparándolos se concluyó

  • 13

    que los bloques de tipo C con adición de fibra sintética adquieren una resistencia

    mayor a la resistencia obtenida en lo bloques de tipo C convencionales. Se

    recomienda efectuar otras investigaciones empleando otros tipos de fibra para

    evaluar el comportamiento de adquisición de resistencia así como la utilización

    de bloques de arcilla.

    La presente investigación aporta información sobre la metodología de

    aplicación de la fibra de polipropileno a la mezcla, la forma de realizar ensayos

    de laboratorio a compresión en bloques y el mejoramiento de bloques de

    concreto tipo C cuando al diseño de mezcla se le adiciona fibra de polipropileno,

    obteniendo así una mayor resistencia para emplearlos en otro tipo de uso

    requerido como un bloque tipo B o mayor.

    2.2 Bases Teóricas.

    2.2.1 Cemento.

    El cemento es una de los elementos principales del concreto, que se forma

    a partir de una mezcla de caliza y arcilla calcinada y posteriormente molida, el

    cual posee la propiedad de endurecerse al entrar en contacto con el agua. Al ser

    mezclado con agregados pétreos como (grava y arena) y agua crea una mezcla

    plástica, uniforme, maleable, de características plásticas, con propiedades

    adherentes, que solidifica en horas y endurece de manera creciente durante

    varias semanas hasta adquirir su resistencia característica, esta mezcla adquiere

    consistencia pétrea que se denomina hormigón o concreto.

    El cemento portland o cemente es un producto que se obtiene mediante la

    pulverización del Clinker portland con la adición de sulfato de calcio el cual es un

    tipo de yeso, también se adicionan otros productos, los cuales no modifican las

    propiedades del cemento resultante y deben ser pulverizados juntos con el

    Clinker.

  • 14

    2.2.2 Tipos de cementos.

    Los tipos de cemento vienen dados mediante el proceso de trituración que

    lleva la materia prima para convertirse en cemento procesado, debido a esto se

    dispone de una gran variedad de cementos.

    Según Porrero y otros autores (2009). Conforme con la Norma Venezolana

    COVENIN 28 “Cemento Portland. Especificaciones” y la Norma norteamericana

    ASTM C150, se consideran cinco tipos de cemento Portland, cuyas

    características se presenta en la siguiente tabla:

    Tabla # 1. Tipos de cemento Portland (Fuente: Manual de Concreto Estructural, Porrero, 2012, p.96)

    2.2.3 Agregados.

    Se define a los agregados como granos o fragmentos, los cuales son

    usualmente pétreos y cuyo propósito es dotar la mezcla de características

    favorables, así como también disminuir su costo. Estos constituyen la mayor

    parte de la masa del concreto, representando entre el 70 y el 85% de su peso,

    debido a esto es que las propiedades de los agregados son tan importantes para

    la calidad final de la mezcla. Los agregados deben poseer características que

    favorezcan al desarrollo de ciertas propiedades en la mezcla de concreto, dentro

    de ellas están: la trabajabilidad, la adherencia con la pasta y el desarrollo de

    resistencia mecánica.

    Según Construrama C.A, también se pueden definir los agregados como

    componentes naturales o artificiales derivados de la trituración de diversas

  • 15

    piedras, los cuales pueden tener tamaños que van desde pedazos de piedra

    hasta partículas casi invisibles.

    Los agregados conforman el esqueleto granular del concreto y son el

    elemento mayoritario del concreto, por lo que son responsables de gran parte de

    las características del mismo. Los agregados son generalmente inertes y

    estables en sus dimensiones.

    Existen muchas formas de clasificar los agregados, pero una de las más

    comunes es la que los separa en agregados gruesos y finos, esta depende del

    diámetro que tienen las partículas y se define con las mallas de los tamices, si

    usamos una malla número 4 (4.75milimetros), lo que se queda retenido en ella

    son los agregados gruesos y lo que pasa por esta malla (pero queda retenido en

    la malla del número 200, de 0.075 milímetros) se denominan agregados finos.

    Los agregados gruesos son llamados gravas y los finos; arenas. Cada

    elemento tiene un rol dentro de la masa de concreto y su proporción en la

    mezcla es clave para lograr las propiedades que se desean, las cuales son:

    trabajabilidad, resistencia, durabilidad y economía.

    La Norma Venezolana COVENIN 277-2000 Agregados del concreto y sus

    requisitos, es la que rige todas las exigencias y el control que deben tener todos

    los agregados, también establece los procesos y ensayos que estos deben

    llevar para tener un control en la calidad final que el producto brindará.

    También se pueden usar otro tipo de agregados naturales como lo son las

    fibras las cuales pueden sustituir parte de los agregados de la mezcla de

    concreto convencional, siempre y cuando se mantengan los valores de calidad

    y resistencia.

    2.2.4 Características y propiedades de los agregados.

    Todas las características y propiedades de los agregados vienen dadas

    por:

  • 16

    2.2.4.1 Granulometría.

    La granulometría de los agregados se refiere a la distribución del tamaño

    de las partículas y del cálculo de la abundancia de los materiales

    correspondientes a cada uno de los tamaños previstos por una escala

    granulométrica. Uno de los métodos más sencillos para determinar la

    granulometría es por el ensayo de tamizados mediante mallas, donde los

    alambres que integran las mallas se entretejen formando espacios cuadrados

    con diferentes aberturas, actuando como coladores que sirven para filtrar los

    granos.

    En la Norma Venezolana COVENIN 255 y la COVENIN 264 especifica los

    límites granulométricos tomando en cuenta el porcentaje pasante y el retenido en

    cada una de las mallas de los tamices o cedazos.

    Figura #1. Granulometría.

    (Fuente: Página web www.premier.com.pt disponible en: http://premier.com.pt/es.php#instalacoes revisado el 05 de febrero de 2014.)

    http://www.premier.com.pt/http://premier.com.pt/es.php#instalacoes

  • 17

    2.2.4.2 Modulo de finura.

    El módulo de finura es el índice aproximado que nos describe en forma

    rápida y breve la proporción de finos o de gruesos que se tienen en las

    partículas que lo constituyen.

    Dicho módulo de finura se calcula sumando los porcentajes acumulados de

    las mallas número 4,8, 16, 30, 50 y 100 inclusive y dividiendo el total entre 100.

    Cuanto mayor sea el módulo de finura más grueso es el agregado.

    2.2.4.3 Tamaño máximo del agregado.

    Generalmente, el tamaño de los agregados siempre se emplea de dos

    formas, en centímetros o en pulgadas. Cuando se usan agregados de tamaños

    máximos esto hace que se reduzca la superficie que va a ser lubricada por lo

    tanto se obtiene lo siguiente:

    Mayor fluidez.

    Aumenta la segregación al aumentar el tamaño máximo.

    Se mantiene la retracción.

    Disminuye la resistencia del concreto.

    El precio no se altera.

    (Porrero, 2012, p.56)

    2.2.5 Concreto.

    El concreto es un material compuesto formado por agua, cemento y

    agregados.

    El cemento es un material conglomerante que al mezclarse con agua e

    hidratarse se convierte en una pasta moldeable con propiedades adherentes que

    en pocas horas fragua y se endurece.

  • 18

    La principal característica estructural del concreto es que resiste muy bien

    los esfuerzos a compresión pero no tiene buen comportamiento cuando es

    sometido a otro tipo de esfuerzo como tracción, flexión, cortante, entre otros,

    debido a esta razón generalmente se hace uso del concreto asociada a ciertas

    armaduras de acero para poder resistir otro tipo de esfuerzos, esta combinación

    de concreto con armaduras de acero se denomina concreto armado.

    Figura #2. Concreto.

    (Fuente. Página web: www.matdeconstruccion.wordpress.com disponible en:

    http://matdeconstruccion.wordpress.com/category/hormigon-o-concreto/ revisado el 04 de febrero

    de 2014.)

    2.2.5.1 Fraguado y endurecimiento.

    El proceso de fraguado y endurecimiento es el resultado de reacciones

    químicas de hidratación entre los componentes del cemento. La fase inicial de

    hidratación se llama fraguado y se caracteriza por el paso de la pasta del estado

    fluido al estado sólido. Esto se observa de forma sencilla por simple presión con

    un dedo sobre la superficie del hormigón. Posteriormente continúan las

    reacciones de hidratación alcanzando a todos los constituyentes del cemento

    que provocan el endurecimiento de la masa y que se caracteriza por un

    progresivo desarrollo de resistencias mecánicas.

    http://www.matdeconstruccion.wordpress.com/http://matdeconstruccion.wordpress.com/category/hormigon-o-concreto/

  • 19

    En condiciones normales un hormigón portland normal comienza a fraguar

    entre 30 y 45 minutos después de que ha quedado en reposo en los moldes y

    termina el fraguado trascurridas sobre 10 o 12 horas. Después comienza el

    endurecimiento que lleva un ritmo rápido en los primeros días hasta llegar al

    primer mes, para después aumentar más lentamente hasta llegar al año donde

    prácticamente se estabiliza.

    2.2.5.2 Resistencia.

    La resistencia a la compresión se puede definir como la máxima

    resistencia medida de un espécimen de concreto o de mortero a carga axial.

    Generalmente se expresa en kilogramos por centímetro cuadrado (Kg/cm2) a

    una edad de 28 días se le designe con el símbolo f’ c.

    La resistencia del concreto a la compresión es una propiedad física

    fundamental, y es frecuentemente empleada en los cálculos para diseño de

    puente, de edificios y otras estructuras. El concreto de uso generalizado tiene

    una resistencia a la compresión entre 210 y 350 kg/cm cuadrado. Un concreto de

    alta resistencia tiene una resistencia a la compresión de cuando menos 420

    kg/cm cuadrado.

    La resistencia a la flexión del concreto se utiliza generalmente al diseñar

    pavimentos y otras losas sobre el terreno. La resistencia a la compresión se

    puede utilizar como índice de la resistencia a la flexión, una vez que entre ellas

    se ha establecido la relación empírica para los materiales y el tamaño del

    elemento en cuestión. La resistencia a la flexión, también llamada módulo de

    ruptura, para un concreto de peso normal se aproxima a menudo de1.99 a 2.65

    veces el valor de la raíz cuadrada de la resistencia a la compresión.

    2.2.5.3 Trabajabilidad.

    La trabajabilidad del concreto engloba varias propiedades como la

    consistencia, la cohesión, la plasticidad y la tixotropía.

  • 20

    Una buena trabajabilidad facilita el transporte y uso del concreto en la

    colocación en los encofrados y la compactación.

    La trabajabilidad es la forma en la que se puede manipular el concreto, si

    se tiene con mucha agua la mezcla será muy fluida y difícil de manipular, y si es

    el caso contrario que se tiene con poca agua la mezcla se torna muy seca y

    difícil de manipular haciendo que la trabajabilidad disminuya.

    2.2.5.4 Durabilidad.

    La durabilidad del concreto no tiene una definición como tal, sin embargo

    se puede decir que es la capacidad que tiene el concreto para resistir los efectos

    de la intemperie, ataque químico, abrasión, congelamiento o deshielo, entre

    otros que pueden causar su deterioro.

    2.2.5.5 Reología

    La Reología del concreto son una serie de características con respecto a la

    mezcla en estado fresco que hacen posible su manejo y compactación. Estas

    características mencionadas anteriormente son las siguientes:

    Fluidez: esta característica determina la trabajabilidad que pueda

    tener la mezcla.

    Compactibilidad: esta característica plantea que al momento de ser

    vibrada la mezcla, esta se vuelve más fluida permitiendo que se

    pueda distribuir más uniforme para lograr envolver bien las

    armaduras.

    Estabilidad a la segregación: este proceso ocurre cuando se

    separan los granos gruesos del mortero, relacionándose con la

    cantidad y tamaño de los granos usados en la mezcla.

  • 21

    2.2.5.6 Retracción del concreto

    Este proceso es mediante el cual el concreto sufre una etapa de

    disminución de su volumen o encogimiento, la cual se debe a la perdida de agua

    durante las primeras horas llegando a producir grietas en los elementos. Este

    fenómeno se puede disminuir distribuyendo las armaduras de acero

    adecuadamente, ya que la restringen y la reparten de forma más conveniente.

    “La retracción depende de numerosos factores tales como la geometría

    de las piezas, las condiciones atmosféricas de velocidad, de viento, humedad y

    temperatura, y la proporción de los componentes de la mezcla”. (Porrero, 2012,

    p.52)

    “Al aumentar el agua, o al aumentar conjuntamente la dosis de cemento y

    agua, es decir al aumentar la pasta la retracción se hace mayor. El exceso de

    ultrafinos aumenta el requerimiento de agua para mantener la fluidez con lo cual

    hay exceso de agua y a su vez mayor retracción por secado” (Porrero, 2012,

    p.52)

    Este proceso de retracción generalmente puede ocurrir en dos etapas

    diferentes en el proceso de realización del concreto, una de ellas se puede

    producir en los momentos iniciales del fraguado debido a la perdida de parte de

    agua de la mezcla, la cual se conoce como retracción de fraguado. La otra etapa

    en la cual se puede producir la retracción es cuando el concreto ya está

    endurecido la cual se denomina retracción hidráulica y es de menor escala que

    la anterior.

    La retracción en concretos de temprana edad es un riesgo permanente

    cuando las obras son realizadas en climas tropicales, por lo que este proceso se

    puede combatir aplicando técnicas de curado del concreto, o utilizando toldos

    protectores y pantallas corta vientos para defender la calidad del concreto.

  • 22

    Figura #3. Retracción del concreto.

    (Fuente: Página web: http://fiorellabiondi-imd2012.blogspot.com/ disponible en: http://fiorellabiondi-imd2012.blogspot.com/2012/09/tipos-de-fisuras-en-hormigon.html revisado el 20 de enero de 2014.)

    2.2.5.7 Curado del concreto.

    “El curado es la operación mediante la cual se protege el desarrollo de

    las reacciones de hidratación del cemento, evitando la pérdida parcial de agua

    de reacción por efecto de la evaporación superficial” (Porrero, 2012, p.219).

    Esta proceso de curado es importante ya que si no se evita la perdida de

    agua se pueden llegar a producir grietas en los elementos de concreto por

    retracción plástica o de fraguado abriéndole paso a los agentes agresivos del

    medio externo provocando que se corroan las armaduras de acero embebidas

    en el concreto causando daños mayores con el paso del tiempo a los elementos

    estructurales, este es uno de los motivos por lo cual se recurre al curado ya que

    mediante este proceso se logra mejorar la resistencia mecánica, se gana

    impermeabilidad, se aumenta la durabilidad, entre otras ventajas que este

    proceso de curado brinda.

    http://fiorellabiondi-imd2012.blogspot.com/http://fiorellabiondi-imd2012.blogspot.com/2012/09/tipos-de-fisuras-en-hormigon.html

  • 23

    Figura #4. Curado del concreto. (Fuente: Página web: es.dreamstime.com disponible en: http://es.dreamstime.com/imagen-de-archivo-curado-concreto-image10060161 revisado el 14 de enero de 2014.

    2.2.6 Componentes del concreto.

    El concreto está compuesto básicamente por 3 elementos: agua, cemento

    y agregados. Estos tres elementos deben cumplir con una serie de

    características para asegurar que la mezcla tendrá los patrones necesarios para

    cumplir su máxima función de acuerdo al uso que se le vaya a dar.

    Al momento de realizar la mezcla el agua debe estar libre de aceites, sales

    y materias orgánicas, es decir debe estar limpia por lo tanto es recomendable

    usar agua potable, la principal función del agua es hidratar el cemento para

    facilitar la trabajabilidad de la mezcla.

    El cemento es un material conglomerante derivado del Clinker, que surge

    al momento de calcinar caliza y arcilla a altas temperaturas, el cual se convierte

    en cemento como tal después de agregarle yeso, este último material es el que

    le da la propiedad a la mezcla para que pueda fraguar y endurecerse al

    momento de ser mezclado con agua. El cemento más utilizado en el área de la

    construcción es el Portland tipo I.

    http://www.dreamstime.com/http://es.dreamstime.com/imagen-de-archivo-curado-concreto-image10060161http://es.dreamstime.com/imagen-de-archivo-curado-concreto-image10060161

  • 24

    El agregado fino básicamente es arena natural proveniente de canteras la

    cual debe estar inerte y sin presencia de arcillas limos o materias orgánicas, el

    tamaño de las partículas puede llegar hasta los 10mm y su forma debe ser

    cubica o esférica. Este agregado constituye aproximadamente un 60% en peso

    del concreto fraguado y endurecido.

    El agregado grueso no es más que roca o grava triturada y al igual q el

    agregado fino debe estar inerte y no debe poseer ningún tipo de material que

    pueda alterar su propiedad como materias orgánicas o polvo, su forma debe ser

    cubica y el tamaño debe oscilar entre 19 y 25mm.

    2.2.7 Tipos de fibras.

    Actualmente en el área de la construcción se están usando una serie de

    fibras para el mejoramiento de las condiciones de los materiales, las más

    utilizadas son:

    Fibra de vidrio

    Fibra de carbono

    Fibra de polipropileno

    2.2.7.1 Fibra de vidrio.

    La fibra de vidrio se produce por medio de un proceso de hilado bajo

    fusión, la alta resistencia que posee este material se debe a los enlaces

    covalentes entre el silicio y los radicales de oxígeno.

    Estas fibras son las primeras que han hallado una amplia aplicación como

    fibra de refuerzo y en su mayor parte están constituidas por silicio.

    Las características más importantes que presenta esta fibra de refuerzo

    para el área de la construcción son las siguientes:

    Alta resistencia a la tensión.

  • 25

    Excelente resistencia a la intemperie y factores químicos

    corrosivos.

    Baja conductividad térmica.

    Biológicamente inerte.

    Figura #5. Fibra de vidrio. (Fuente: Página web: http://www.resplachile.cl/ disponible en:

    http://www.resplachile.cl/2010/09/11/chile-fibra-de-vidrio/ revisado el 20 de noviembre de 2013.)

    2.2.7.2 Fibra de carbono.

    Figura #6. Fibra de carbono Sika Carbodur. (Fuente: Página web: http://col.sika.com/ disponible en: http://col.sika.com/es/solutions_products/02/02a013/02a013sa06103.html revisado el 24 de noviembre de 2013.

    Es una fibra sintética constituida por finos filamentos de 5-10 micrómetros

    de diámetro constituidos principalmente por carbono. Tiene propiedades

    similares a la del acero y es tan ligera como la madera o el plástico.

    En el área de la construcción se usa para refuerzos a flexión, corte,

    confinamiento de elementos estructurales como vigas, columnas, losas, entre

    http://www.resplachile.cl/http://www.resplachile.cl/2010/09/11/chile-fibra-de-vidrio/http://col.sika.com/http://col.sika.com/es/solutions_products/02/02a013/02a013sa06103.html

  • 26

    otros, ya que esta fibra posee unas características muy favorables las cuales

    son:

    Alta resistencia.

    Bajo peso.

    No es afectada por agentes corrosivos.

    Es flexible.

    Resistencia a altas temperaturas.

    Figura #7. Aplicación de fibra de carbono Sika Carbodur en estructuras. (Fuente: Página web: http://mex.sika.com/ disponible en: http://mex.sika.com/es/soluciones-productos/construccion/productos-construccion-sika/reforzamiento-estructuras-sika-carbodur.html revisado el 24 de noviembre de 2013.)

    2.2.8 Fibra de polipropileno.

    Según Propilven (Polipropileno de Venezuela, S.A.) , extraído de

    http://www.propilven.com/paginas/polipropileno_esp.html el 25 de octubre de

    2013 plantea la siguiente definición:

    La fibra de polipropileno es una resina termoplástica que se obtiene de la

    polimerización del propileno, monómero derivado del proceso de refinación del

    petróleo, en presencia de un sistema catalítico y bajo condiciones controladas de

    presión y temperatura. De igual forma esta resina, exhibe una baja densidad, alta

    resistencia química, resistencia a la deformación por calor y baja permeabilidad

    al vapor de agua, características que hacen esta resina más atractiva a los

    consumidores y adicionalmente es capaz de competir con otros materiales más

    costosos.

    Adicionalmente a lo antes mencionado esta fibra viene en forma de

    multifilamentos y es utilizado como refuerzo secundario en el concreto y

    http://mex.sika.com/http://mex.sika.com/es/soluciones-productos/construccion/productos-construccion-sika/reforzamiento-estructuras-sika-carbodur.htmlhttp://mex.sika.com/es/soluciones-productos/construccion/productos-construccion-sika/reforzamiento-estructuras-sika-carbodur.htmlhttp://www.propilven.com/paginas/polipropileno_esp.html

  • 27

    morteros para brindarle características de gran importancia antes mencionadas

    para una mejor eficiencia del material.

    2.2.9 Características de la fibra de polipropileno.

    Las principales características de la fibra de polipropileno son:

    Reduce los agrietamientos en estado plástico.

    Reduce la segregación.

    Reduce el agua de sangrado.

    Reduce el agrietamiento por temperatura.

    Reduce la permeabilidad.

    Incrementa la resistencia a flexión, corte y torsión.

    Resistencia a la corrosión y al oxido.

    Fácil de mezclar con el concreto.

    Figura #8. Fibra de polipropileno. (Fuente: www.fibermesh.com disponible en: Fibermesh (Documento en línea) http://www.basf-cc.com.ve/es/productos/AdicionesPolvosyFibras/Fibras/FibermeshFibers/Documents/Fibermesh%20Fibers%20-%20spa.pdf. Revisado el 08 de octubre de 2013.)

    2.2.10 Propiedades de la fibra de polipropileno.

    a) Propiedades físicas

    La densidad del polipropileno, está comprendida entre 0.90 y 0.93

    gr/cm3.Por ser tan baja permite la fabricación de productos ligeros.

    http://www.fibermesh.com/http://www.basf-cc.com.ve/es/productos/AdicionesPolvosyFibras/Fibras/FibermeshFibers/Documents/Fibermesh%20Fibers%20-%20spa.pdfhttp://www.basf-cc.com.ve/es/productos/AdicionesPolvosyFibras/Fibras/FibermeshFibers/Documents/Fibermesh%20Fibers%20-%20spa.pdfhttp://www.basf-cc.com.ve/es/productos/AdicionesPolvosyFibras/Fibras/FibermeshFibers/Documents/Fibermesh%20Fibers%20-%20spa.pdf

  • 28

    Es un material más rígido que la mayoría de los termoplásticos. Una

    carga de 25.5 kg/cm2, aplicada durante 24 horas no produce deformación

    apreciable a temperatura ambiente y resiste hasta los 70 grados C.

    Posee una gran capacidad de recuperación elástica.

    Tiene una excelente compatibilidad con el medio.

    Es un material fácil de reciclar

    Posee alta resistencia al impacto.

    b) Propiedades mecánicas

    Puede utilizarse en calidad de material para elementos deslizantes no

    lubricados.

    Tiene buena resistencia superficial.

    Tiene buena resistencia química a la humedad y al calor sin deformarse.

    Tiene buena dureza superficial y estabilidad dimensional.

    c) Propiedades químicas

    Tiene naturaleza apolar, y por esto posee gran resistencia a agentes

    químicos.

    Presenta poca absorción de agua, por lo tanto no presenta mucha

    humedad.

    Tiene gran resistencia a soluciones de detergentes comerciales.

    El polipropileno como los polietilenos tiene una buena resistencia química

    pero una resistencia débil a los rayos UV (salvo estabilización o

    protección previa).

    Punto de Ebullición de 320 °F (160°C).

    Punto de Fusión (más de 160°C).

    (Fuente: www.quiminet.com disponible en: Quiminet [Documento en

    línea]: http://www.quiminet.com/articulos/propiedades-del-polipropileno-

    2671066.htm Revisado el 08 de octubre de 2013.)

    http://www.quiminet.com/http://www.quiminet.com/articulos/propiedades-del-polipropileno-2671066.htmhttp://www.quiminet.com/articulos/propiedades-del-polipropileno-2671066.htm

  • 29

    2.2.11 Fibra de polipropileno Sikafiber AD.

    Para efectos de esta investigación se utilizara la fibra de polipropileno

    Sikafiber AD, de la compañía Sika Venezuela, ya que la mencionada fibra le

    brinda una serie de características a la mezcla como anular la tendencia a

    reducir la trabajabilidad, disminución del agrietamiento, entre otros que se

    explicarán de forma más detallada en los puntos siguientes. Generalmente este

    tipo de fibra se usa como apoyo o refuerzo secundario y se puede agregar a la

    mezcla en planta en el caso de que sea un concreto premezclado o directamente

    en obra a la mezcla de concreto, su dosificación según datos técnicos obtenidos

    por Sika Venezuela y especificaciones del producto es de aproximadamente 0.8

    a 1kg/m3 de mezcla.

    Figura #9. Fibra de polipropileno Sikafiber AD. (Fuente: Propia)

    2.2.11.1 Descripción de la fibra de polipropileno Sikafiber AD.

    Es un refuerzo de fibra de polipropileno modificada que disminuye el

    agrietamiento de concretos y morteros y está compuesta por una mezcla de

    monofilamentos reticulados y enrollados y polímeros sintéticos que anulan la

    tendencia a reducir la trabajabilidad y el asentamiento del concreto, propia de

    otro tipo de fibras convencionales.

  • 30

    Durante la mezcla, Sikafiber Ad se distribuye aleatoriamente dentro de la

    masa de concreto o mortero formando una red tridimensional uniforme.

    Figura #10. Fibra de polipropileno Sikafiber AD. (Fuente: https://col.sika.com disponible en:

    https://col.sika.com/dms/.../Concreto%20reforzado%20con%20fibras.pdf Revisado el 12 de

    septiembre de 2013.)

    2.2.11.2 Ventajas de la fibra de polipropileno Sikafiber AD.

    La adición de Sikafiber AD sustituye la armadura destinada a absorber las

    tensiones que se producen durante el fraguado y endurecimiento del concreto,

    aportando una serie de ventajas que se nombran a continuación:

    Reducción de la fisuración por retracción impidiendo su

    propagación.

    No modifica la trabajabilidad ni el asentamiento de la mezcla.

    Mejora la resistencia al impacto, reduciendo la fragilidad.

    No afecta el proceso de hidratación del cemento.

    En menor cuantía, mejora la resistencia a tracción y a compresión.

    https://col.sika.com/https://col.sika.com/dms/.../Concreto%20reforzado%20con%20fibras.pdf

  • 31

    2.2.11.3 Precauciones de uso de la fibra Sikafiber AD.

    Esta fibra no puede sustituir armaduras principales y secundarias

    resultantes del cálculo, así como también no evita grietas derivadas de un mal

    dimensionamiento y aunque ayuda a controlarlo, no evita las grietas producto de

    un deficiente curado.

    Es de suma importancia destacar que este tipo de productos debe

    mantenerse fuera del alcance de los niños, y al momento de aplicarlo a la mezcla

    se recomienda usar lentes de seguridad y mascarillas anti polvo.

    2.2.12 Concreto reforzado con fibra de polipropileno.

    Las fibras sintéticas como la de propileno se diseñan y se producen

    específicamente para el concreto las cuales son añadidas durante el proceso de

    mezclado. Normalmente se empacan en bolsas degradables que se agregan a la

    mezcla en la planta de dosificación y el mezclado, o se vierten en el camión de

    concreto premezclado en lugar de la obra. Se recomienda utilizar la primera

    opción de agregar la fibra a la mezcla ya que mediante ella se tiene un mejor

    control de calidad con respecto al agregado de la fibra en la mezcla y se

    garantiza la uniformidad de dicha fibra en la mezcla de concreto.

    Estas fibras se utilizan para mejorar diferentes propiedades que el

    concreto armado no posee, la más importante de la fibra de polipropileno es

    evitar la formación de grietas o fisuración del concreto por tracción.

    Una de las grandes fallas del concreto armado es que está sometido a

    agentes externos corrosivos y al momento de formarse una grieta estos agentes

    acceden hasta el refuerzo de acero produciendo su corrosión, es por esto que

    una de las grandes ventajas que la fibra de polipropileno ofrece es que no

    permite que el acero interno se corroa ya que el material es 100% inerte y tienen

    la capacidad de coser las fisuras o agrietamientos para evitar que este tipo de

    fenómeno suceda.

    Adicionalmente a lo antes mencionado es importante que destacar que la

    fibra de polipropileno no puede sustituir el acero principal de refuerzo sino que es

  • 32

    utilizado como refuerzo secundario ya que no proporcionan suficiente resistencia

    para soportar esfuerzos tan altos.

    2.2.13 Bloques de concreto según Norma Covenin.

    Según la Norma Covenin 42-82 los bloques huecos de concreto son

    elementos simples en forma de paralelepípedo con perforaciones paralelas a

    una de las aristas, los cuales deben cumplir con una serie de requisitos para que

    puedan ser utilizados en la construcción de paredes.

    Dichos bloques tienen que ser fabricados con cemento Portland y

    agregados inertes inorgánicos adecuados.

    2.2.14 Clasificación de los bloques.

    Según la Norma Covenin 42-82 los bloques se clasifican en:

    2.2.14.1 Según sus agregados:

    Pesados: agregados normales, el peso del concreto seco es mayor a

    2000 kg/m3.

    Semipesados: mescla de agregados normales y livianos, el peso del

    concreto seco es entre 1400 kg/m3 y 2000 kg/m3.

    Livianos: agregados 100% livianos, el peso del concreto seco es menor

    de 1400 kg/m3.

    2.2.14.2 Según su uso:

    Tipo A: bloques para paredes de carga expuestas a humedad, a su vez

    este tipo de bloques se clasifican en dos tipos:

    o Clase A1: para paredes exteriores, bajo o sobre el nivel del suelo

    y expuestas a la humedad.

    o Clase A2: para paredes exteriores, bajo o sobre el nivel del suelo

    y no expuestas a la humedad

  • 33

    Tipo B: bloques para paredes que no soportan cargas o para paredes

    divisorias, al igual que los anteriores pueden ser :

    o Clase B1: para paredes expuestas a la humedad.

    o Clase B2: para paredes no expuestas a la humedad.

    2.2.14.3 Apariencia y acabado

    Los bloques deben ser sólidos y no deben presentar ningún tipo de

    grietas que no sean las especificadas a continuación:

    Para bloques tipo A. “No deben presentar grietas paralelas a la

    carga. Si aparecen imperfecciones estas no deben ser más del 5%

    del pedido, siempre y cuando las grietas perpendiculares a la carga

    que aparezcan no tengan una longitud mayor de 2.5cm”. (Norma

    Covenin 42-82, bloques huecos de concreto, año 1982, p.6)

    Para bloques tipo B. “Pueden presentar grietas menores

    producidas en la fabricación o fragmentos producidos en el manejo”

    (Norma Covenin 42-82, bloques huecos de concreto, año 1982, p.6).

    2.2.14.4 Dimensiones de los bloques.

    Las dimensiones usuales de los bloques huecos de concreto, son las

    indicas en la tabla a continuación:

    Tabla #2. Dimensiones de los bloques de concreto. (Fuente: Norma Covenin 42-82 Bloques huecos de concreto.)

    2.2.14.5 Resistencia compresión de los bloques.

    La resistencia mínima a los 28 días es la especificada en la siguiente

    tabla a continuación:

  • 34

    Tabla #3. Resistencia a la compresión.

    (Fuente: Norma Covenin 42-82 Bloques huecos de concreto.)

    “Los bloques después de ser convenientemente curados por métodos

    aprobados, deben tener una resistencia a la compresión igual o mayor al 80% de

    la especificada en la tabla anterior” (Norma Covenin 42-82, p.8).

    2.2.14.6 Método de ensayo.

    El método de ensayo de los bloques de concreto para esta investigación

    será por medio de la resistencia a compresión el cual se debe realizar de la

    siguiente forma, según lo establecido en la Norma Covenin 42-82 para bloques

    huecos de concreto:

    La máquina de ensayo debe tener la capacidad suficiente de aplique de

    carga para que se produzca la rotura de las probetas.

    Debe poseer dos platos de carga, los cuales deben ser de acero, de

    superficie lisa y con un diámetro de 15cm.

    “Placas adicionales de acero con una dureza no inferior a 60rc, un

    espesor de 1/3 de la distancia existente entre el borde del plato de carga

    a la esquina más distante del bloque de ensayo” (Norma Covenin 42-82,

    p.7).

    Se colocan los bloques de ensayo de una forma tal que la carga se

    aplique en la misma dirección que las cargas o peso propio actúen sobre

    ellos en la construcción.

    “Se hace coincidir el centro de la superficie esférica de la rótula con el

    centro del plato de carga que se va a poner en contacto con el bloque”

    (Norma Covenin 42-82, p9).

  • 35

    “En caso de que la superficie de los platos de carga no sean suficientes

    para cubrir el área de ensayo del bloque a ensayar, se utilizarán placas

    adicionales” (Norma Covenin 42-82, 1982, p9).

    “Se aplica la carga a cualquier velocidad hasta la mitad de la carga

    máxima supuesta, el resto de la carga debe aplicarse gradualmente y a

    una velocidad constante en un período no menor de 1 minuto ni mayor a

    dos” (Norma Covenin 42-82, 1982, p9).

    2.2.14.7 Preparación de la muestra de ensayo.

    Existen diferentes formas para preparar la muestra, según lo establecido

    en la Norma Covenin 42-82 se pueden aplicar las siguientes:

    Compuesto de yeso especial

    Compuesto con material granular y sulfuroso

    Para efectos de esta investigación se utilizará el compuesto de yeso

    especial el cual consiste en aplicarle al bloque una pasta de yeso esparcida

    uniformemente sobre una superficie rígida con una resistencia no menor a 245

    kg/cm2 , la cual debe tener un espesor de 3.2mm aproximadamente siendo este

    el tamaño máximo permitido. Adicionalmente a esto no se permite la reparación

    de la pasta una vez fraguada, debe removerse por completo las capas que

    presenten fallas o defectos y aplicarle una nueva capa.

    2.3 Sistema de variables.

    Según el autor D’Ary, 1982 la variable se define como las características

    o atributos que admiten diferentes valores. De acuerdo a esto las variables se

    clasifican en categóricas y continuas, la categórica clasifica a los sujetos

    distribuyéndolos en grupos y la continua miden atributos que toman un número

    infinito de valores.

    La operacionalización de variables es un proceso que se inicia con la

    definición de las variables en función de factores estrictamente medibles a los

    que se les llama indicadores.

  • 36

    El proceso obliga a realizar una definición conceptual de la variable para

    romper el concepto difuso que ella engloba y así darle sentido concreto dentro

    de la investigación, luego en función de ello se procede a realizar la definición

    operacional de la misma para identificar los indicadores que permitirán realizar

    su medición de forma empírica y cuantitativa, al igual que cualitativamente

    llegado al caso.

    La operacionalización de las variables está estrechamente vinculada al

    tipo de técnica o metodología empleadas para la recolección de datos.

    Estas deben ser compatibles con los objetivos de la investigación a la vez

    que responden al enfoque empleado, al tipo de investigación que se realiza.

    Estas técnicas en líneas generales, pueden ser cualitativas o cuantitativas.

    Las dimensiones vendrían a ser sub-variables o variables con un nivel

    más cercano al indicador.

    Los indicadores es la forma mediante la cual se medirá directamente una

    propiedad latente que nos interesa. Generalmente es la cifra que

    razonablemente representa a los “n” datos obtenidos.

    2.3.1 Cuadro de Operacionalización de variables.

    Según Sampieri (1997) la definición operacional constituye el conjunto de

    procedimientos que describe las actividades que un observador debe realizar

    para recibir las impresiones sensoriales, las cuales indican la existencia de un

    concepto teórico en mayor o menor grado. En otras palabras especifica que

    actividades u operaciones deben realizarse para medir una variable.

  • 37

  • 38

  • 39

    2.4 Definición de términos básicos.

    Agregado: “Son los constituidos por partículas inertes, naturales o artificiales,

    apropiadas para la elaboración de morteros y concretos”.

    (Fuente: Norma COVENIN 273-1998, p.2.)

    Asentamiento: “Es la diferencia de altura entre el molde y la probeta hecha en él,

    cuando está fuera de éste. Se mide en el eje y se expresa en cm. Se refiere

    usualmente al asentamiento medido en el Cono de Abrams”.

    (Fuente: Norma COVENIN 337-78).

    Relación agua-cemento: “Es la relación entre las masas de agua (excluyendo el

    agua absorbida por los agregados), y de cemento en una mezcla de concreto”.

    (Fuente: Norma COVENIN 273-1998, p.5)

    COVENIN: “La Comisión Venezolana de Normas Industriales y tiene inherencia

    en las cuestiones técnicas con respecto a la información y aplicación de las

    reglas que orientan las actividades de normalización y control de calidad en

    Venezuela”. (Fuente: http://legislaciondelaadministraciondedesastresii.bligoo.com.ve/normas-

    covenin Consultado el 13 de febrero de 2014).

    http://legislaciondelaadministraciondedesastresii.bligoo.com.ve/normas-coveninhttp://legislaciondelaadministraciondedesastresii.bligoo.com.ve/normas-covenin

  • .

    CAPÍTULO III.

    MARCO METODOLÓGICO

  • 42

    El marco metodológico dentro de una investigación consiste en definir una

    cantidad de elementos que te permiten realizar un análisis de todos los aspectos

    necesarios para establecer posición o conclusiones con respecto al objetivo que se

    quiere alcanzar con la presente investigación.

    3.1 Tipo de investigación

    “El tipo de investigación se refiere a la clase de estudio que se va a realizar.

    Orienta sobre la finalidad general del estudio y sobre la manera de recoger las

    informaciones o datos necesarios” (Santa Palella, 2010, p.88).

    Según lo expuesto anteriormente la investigación se puede clasificar en

    diferentes tipos, las cuales determinaran la forma y el cómo se va a llevar a cabo la

    indagación para responder al problema planteado.

    “El nivel de investigación se refiere al grado de profundidad con

    que se aborda un fenómeno u objeto de estudio” (Arias, 2006, p.23).

    Según el nivel la investigación se puede clasificar en varios tipos:

    Investigación exploratoria: se efectúa sobre un tema poco

    estudiado, por lo tanto sus resultados forman una visión aproximada del

    tema u objeto desconocido.

    Investigación descriptiva: consiste en caracterizar un hecho,

    fenómeno o individuo con el fin de establecer su estructura o

    comportamiento.

    Investigación explicativa: consiste en buscar el porqué de los

    hechos mediante el establecimiento de relaciones causa efecto.

    Según lo expuesto anteriormente esta investigación es de tipo exploratoria

    ya que involucra realizar un estudio el cual arrojara una serie de resultados con los

    cuales se realizara un análisis detallado para determinar de forma eficaz el

  • 43

    comportamiento de la resistencia en los bloques huecos de concreto tradicionales y

    los bloques huecos de concreto con adición de fibra de polipropileno.

    3.2 Diseño de la investigación.

    “El diseño de investigación es la estrategia general que adopta el

    investigador para responder al problema planteado. En atención al diseño, la

    investigación se clasifica en: documental, de campo y experimental”. (Arias,

    2006, p.26).

    Investigación documental: es un proceso basado en la

    búsqueda, recuperación, análisis, crítica e interpretación de datos

    registrados por otros investigadores con la finalidad de aportar nuevos

    conocimientos.

    Investigación de campo: este tipo de investigación tiene como

    finalidad recolectar datos directamente donde ocurren los hechos, los cuales

    no deben ser alterados por el investigador.

    Investigación experimental: consiste en someter a un objeto o

    grupo de individuos a ciertas condiciones para observar las reacciones o

    efectos que se producen en ellos.

    Según lo mencionado anteriormente y de acuerdo al diseño esta

    investigación será experimental ya que se debe manipular maquinaria para realizar

    ensayos de laboratorio con la finalidad de someter los bloques tradicionales y

    experimentales a esfuerzos de compresión pura para obtener datos para analizar su

    capacidad resistente a tal esfuerzo y de campo, ya que se debe recurrir al lugar

    donde se encuentra la máquina de flexo-compresión para observar el

    comportamiento y procedimiento de realización del ensayo, así como también

    recurrir al sitio donde se realizarán los modelos de bloques con la máquina fibro-

    compactadora para fabricar los bloques de concreto tradicionales y experimentales..

  • 44

    3.3 Población y muestra.

    “La población se define como la totalidad del fenómeno a estudiar donde las

    unidades de población posee una característica común la cual se estudia y da

    origen a los datos de la investigación”. (Tamayo y Tamayo, 1997, p.114).

    En este caso la población serían los bloques huecos de concreto de espesor

    15cm que van a ser ensayadas a compresión en el laboratorio, las cuales están

    compuestas por agua, cemento y agregados. “La muestra es la que puede

    determinar la problemática ya que es capaz de generar los datos con los cuales se

    identifican las fallas dentro del proceso” (Tamayo, 1997, p.38).

    Para esta investigación la muestra serán los bloques huecos de concreto con

    adición de fibra de polipropileno los cuales serán sometidas a esfuerzos de

    compresión para determinar el comportamiento de su resistencia en comparación a

    los bloques tradicionales de concreto.

    3.4 Técnicas e instrumentos de recolección de datos.

    Las técnicas son las distintas de formas que se utilizan para obtener la información. Algunos tipos de técnicas son: observación directa, encuestas en sus dos modalidades oral y escrita, entrevistas, análisis documental o de contenido, entre otros. Los instrumentos de recolección de datos es cualquier recurso que el investigador utiliza para registrar o almacenar la información obtenida mediante el uso de las técnicas mencionadas anteriormente. (Arias, 2006, p.58)

    Según lo expuesto anteriormente la técnica utilizada en esta investigación es

    la de observación directa, que consiste en captar mediante la vista, información

    válida y confiable de los hechos en función de objetivos de investigación

    previamente establecidos. Esta técnica es importante en esta investigación ya que

    mediante ella es posible observar el comportamiento de los bloques huecos de

    concreto de 15cm al ser sometidos a esfuerzos de compresión pura.

  • 45

    Debido a que la presente investigación es de campo se deben realizar

    continuamente visitas al laboratorio para someter a esfuerzos de compresión pura

    los bloques de concreto con y sin fibra para recolectar datos y resultados obtenidos

    arrojados de este estudio, así como también una memoria fotográfica del desarrollo

    del mismo.

    Los instrumentos que se utilizarán en esta investigación para la recolección

    de datos son:

    Cuadro de resultados: son datos obtenidos mediante la máquina

    utilizada para someter a esfuerzos de compresión los bloques, los cuales sirven

    para realizar un análisis detallado del comportamiento de su resistencia para dar

    un resultado final.

    Cámara fotográfica: permite registrar paso a paso el comportamiento

    del bloque mientras se le está aplicando el esfuerzo de compresión y también

    permite observar detalladamente mediante imágenes el momento en que se

    produzca la falla, así como otros aspectos de importancia.

    Block de notas: permite realizar anotaciones importantes referentes al

    desarrollo del ensayo de laboratorio.

  • .

    CAPÍTULO IV. PROCEDIMIENTO Y ANÁLISIS

    DE RESULTADOS.

  • 47

    Según Porrero, 2008, p.125 Se conoce como diseño de mezcla el

    procedimiento mediante el cual se calculan cantidades que debe haber de todos y

    cada uno de los componentes que intervienen en una mezcla de concreto, para

    obtener de ese material el componente deseado, tanto durante su estado plástico

    como después, en estado endurecido.

    La mezcla está constituida por la combinación de un determinado agregado

    fino con un determinado agregado grueso, cada uno de ellos con su respectiva

    granulometría conocida previamente y, en algunos casos, subdivididos en

    fracciones. Dentro de la mezcla actúa el agregado combinado, para que ese

    agregado combinado produzca mezclas de calidad y economía su granulometría

    debe estar comprendida entre ciertos límites constituyendo zonas granulométricas

    de acuerdo con los tamaños .máximos correspondientes

    4.1 Procedimiento para el cálculo del diseño de mezcla tradicional.

    Para realizar un diseño de mezcla inicial el cual según lo establecido en la

    Norma Covenin 42-82 sobre bloques huecos de concreto debe tener una resistencia

    mínima a compresión de 25 kg/cm2 se deben realizar una serie de procedimientos,

    los cuales se describen a continuación:

    Se debe establecer el valor de β adecuado para la mezcla, este valor es

    en porcentaje.

    Se calcula la resistencia promedio requerida (Fcr), como es una

    resistencia meno