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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/
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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.
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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.
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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.
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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.
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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
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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
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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
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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.
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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
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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.
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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
-
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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:
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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
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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.
-
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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/
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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.
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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.
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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
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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
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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.
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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
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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
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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
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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
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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.
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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
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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
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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
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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:
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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).
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“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.
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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.
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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
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CAPÍTULO III.
MARCO METODOLÓGICO
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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
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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..
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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.
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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.
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CAPÍTULO IV. PROCEDIMIENTO Y ANÁLISIS
DE RESULTADOS.
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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
