CARACTERIZACIÓN DE LAS PROPIEDADES MECÁNICAS DE …

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CARACTERIZACIÓN DE LAS PROPIEDADES MECÁNICAS DE ADOQUINES DE

CONCRETO CON ADICIÓN DE RESIDUO DE CAUCHO RECICLADO PRODUCTO

DE LLANTAS USADAS

SEIDEL MANUELA PLAZAS RIAÑO

COD: 20131279028

GUSTAVO ADOLFO GAMBA VALENZUELA

COD: 20131279043

UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSE DE CALDAS

FACULTAD TECNOLOGÍCA

INGENIERÍA CIVIL

BOGOTÁ D.C

2015

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CARACTERIZACIÓN DE LAS PROPIEDADES MECÁNICAS DE ADOQUINES DE

CONCRETO CON ADICIÓN DE RESIDUO DE CAUCHO RECICLADO PRODUCTO

DE LLANTAS USADAS

SEIDEL MANUELA PLAZAS RIAÑO

COD: 20131279028

GUSTAVO ADOLFO GAMBA VALENZUELA

COD: 20131279043

Trabajo presentado como requisito para optar al título de

Ingeniero Civil

Director:

Ing. Héctor Pinzón

UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSE DE CALDAS

FACULTAD TECNOLOGÍCA

INGENIERÍA CIVIL

BOGOTÁ D.C

2015

3

Nota de aceptación ______________________________________

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______________________________________

______________________________________

______________________________________

____________________________________

Firma del Presidente del Jurado

____________________________________

Firma del Jurado

____________________________________

Firma del Jurado

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RESUMEN

Cada año aumenta la cantidad de vehículos en el país, este aumento del parque automotor incide

directamente en el problema de acumulación y reciclaje inadecuado de llantas usadas. Para dar

solución a este problema, a través de los años se han desarrollado políticas de protección medio

ambiental, incluyendo sistemas para la sostenibilidad de la construcción. En este campo las llantas

usadas fueron convertidas en CGR (grano de caucho reciclado) y fueron utilizadas en un inicio

como combustible alternativo en los hornos de cemento y, posteriormente, en menor medida, en

la producción de concreto hidráulico y concreto asfaltico.

Dados estos antecedentes y en la búsqueda de nuevos usos para el GCR es coherente pensar en el

estudio de las propiedades físicas y mecánicas resultantes de la elaboración de adoquines de

concreto con adiciones de GCR, con el fin de que estos puedan ser usados en la construcción de

pavimentos articulados.

Este documento muestra los resultados obtenidos al sustituir parciamente el agregado fino en

volumen por GCR en la elaboración de adoquines de concreto. Se elaboraron cuatro tipos de

mezclas, la primera como mezcla de referencia sin adición de GCR, la segunda sustituyendo el 5%

del agregado fino por la misma cantidad en volumen de GCR, la tercera y cuarta de la misma forma

pero sustituyendo el 10% y 15% respectivamente.

Se evaluaron las propiedades: absorción de agua y densidad, resistencia a la abrasión y resistencia

a la flexo-tracción, la ejecución de estos ensayos se realizó cuando los adoquines llegaron a su

estado endurecido a los 28 días.

Se concluyó que debido al bajo porcentaje de adherencia entre el GCR y la pasta de concreto, la

resistencia a la flexo tracción disminuye, sin embargo las mezclas con sustitución de 5% y 10%

cumplen con la resistencia solicitada en la (NTC 2017, Norma Técnica Colombiana, 2004). La

densidad también se vio disminuida con la sustitución de GCR, mientras que las Absorción de

Agua y la resistencia a la Abrasión se comportaron de manera similar a la mezcla de referencia.

5

TABLA DE CONTENIDO

1 INTRODUCCIÓN ................................................................................................................. 10

2 IDENTIFICACIÓN DEL PROBLEMA ............................................................................... 12

3 JUSTIFICACIÓN .................................................................................................................. 13

4 HIPÓTESIS ........................................................................................................................... 14

5 OBJETIVOS .......................................................................................................................... 15

5.1 OBJETIVO GENERAL ................................................................................................. 15

5.2 OBJETIVOS ESPECIFICOS ......................................................................................... 15

6 MARCO TEORICO .............................................................................................................. 16

6.1 MARCO DE ANTECEDENTES ................................................................................... 16

6.2 MARCO CONCEPTUAL .............................................................................................. 16

6.2.1 Pavimento articulado .............................................................................................. 16

6.2.2 Esfuerzos transmitidos entre unidades de adoquín ................................................. 20

6.2.3 Deformaciones ........................................................................................................ 21

6.2.4 Módulo de elasticidad ............................................................................................. 22

6.2.5 Materiales estructurales .......................................................................................... 24

6.2.6 Propiedades mecánicas del adoquín de concreto hidráulico ................................... 27

7 METODOLOGIA .................................................................................................................. 36

7.1 CONSECUCIÓN DE MATERIAS PRIMAS ................................................................ 36

7.2 CARACTERIZACIÓN DE MATERIAS PRIMAS. ..................................................... 38

7.2.1 Agregados ............................................................................................................... 38

7.2.2 Cemento .................................................................................................................. 39

7.2.3 Grano de Caucho Reciclado (GCR) ........................................................................ 39

7.3 DOSIFICACIÓN DE LOS MATERIALES. ................................................................. 40

7.4 ELABORACIÓN DE ADOQUINES DE CONCRETO HIDRÁULICO ...................... 41

7.5 CARACTERIZACIÓN DE ADOQUINES DE CONCRETO ...................................... 42

8 RESULTADOS ..................................................................................................................... 43

8.1 CARACTERIZACIÓN DE LOS MATERIALES DE LA INVESTIGACIÓN. ........... 43

8.2 DISEÑO DE LAS MEZCLAS DE CONCRETO HIDRÁULICO ................................ 43

6

8.3 ELABORACIÓN DE LOS ADOQUINES DE CONCRETO. ...................................... 45

8.4 ENSAYOS EN ESTADO ENDURECIDO DE LOS ADOQUINES. ........................... 48

8.4.1 Ensayo de absorción de agua y densidad ................................................................ 48

8.4.2 Ensayo de resistencia a la flexotracción (módulo de rotura) .................................. 50

8.4.3 Ensayo de resistencia a la abrasión ......................................................................... 53

8.5 CÁLCULOS ................................................................................................................... 55

8.6 ANÁLISIS DE RESULTADOS .................................................................................... 56

8.6.1 Absorción de agua................................................................................................... 57

8.6.2 Densidad ................................................................................................................. 59

8.6.3 Resistencia a la flexo-tracción (Módulo de rotura) ................................................. 61

8.6.4 Resistencia a la Abrasión ........................................................................................ 63

8.7 ANÁLISIS DE COSTOS ............................................................................................... 67

9 CONCLUSIONES ................................................................................................................. 69

10 RECOMENDACIONES ....................................................................................................... 71

11 BIBLIOGRAFÍA ................................................................................................................... 72

7

LISTA DE TABLAS

Tabla 1. Composición de las llantas. ............................................................................................ 26

Tabla 2. Propiedades de diferentes tipos de caucho ..................................................................... 27

Tabla 3. Requisitos Mecánicos. .................................................................................................... 35

Tabla 4. Resumen de Caracterización ........................................................................................... 43

Tabla 5. Dosificación de concreto por m3 (Mezcla de Referencia) .............................................. 44

Tabla 6. Dosificación de concreto por m3 (5% GCR) .................................................................. 44

Tabla 7. Dosificación de concreto por m3 (10% GCR) ................................................................ 44

Tabla 8. Dosificación de concreto por m3 (15% GCR) ................................................................ 45

Tabla 9. Granulometría de la Arena .............................................................................................. 54

Tabla 10. Resultados estadísticos Ensayo de Absorción de Agua ................................................ 57

Tabla 11. Resultados estadísticos Ensayo Densidad..................................................................... 59

Tabla 12. Resultados estadísticos ensayo Resistencia a la flexo-tracción .................................... 61

Tabla 13. Resultados estadísticos Resistencia a la Abrasión ........................................................ 63

Tabla 14. Resumen de resultados promedio de las características físicas y mecánicas del adoquín.

....................................................................................................................................................... 65

Tabla 15. Costos de materia prima de un concreto convencional ................................................. 67

Tabla 16. Costos de materia prima de un concreto con sustitución de GCR al 5% ...................... 67

Tabla 17. Costos de materia prima de un concreto con sustitución de GCR al 10% .................... 68

8

TABLA DE ILUSTRACIONES

Ilustración 1. Trabazón vertical y rotacional, y una sección típica de un pavimento articulado. . 17

Ilustración 2. Régimenes del esfuerzo a la compresión debajo de un adoquín cuando la huella de

carga cubre parcialmente su superficie. ........................................................................................ 19

Ilustración 3. Modelo de un sistema elástico multicapa. .............................................................. 21

Ilustración 4. Deformación acumulada con el número de aplicaciones del esfuerzo desviador ... 23

Ilustración 5. Esfuerzo – deformación del caucho natural y vulcanizado. ................................... 25

Ilustración 6. Deformación de los elementos sometidos a flexión pura ....................................... 28

Ilustración 7. Cargas del punto medio .......................................................................................... 29

Ilustración 8. Cargas en los puntos tercios.................................................................................... 29

Ilustración 9. Volúmenes presentes en un material ...................................................................... 31

Ilustración 10. Agregado Fino ...................................................................................................... 36

Ilustración 11. Agregado grueso ................................................................................................... 37

Ilustración 12. Residuo de Caucho ............................................................................................... 38

Ilustración 13. Residuo de Caucho flotando. ................................................................................ 40

Ilustración 14. Proceso de elaboración de adoquines ................................................................... 42

Ilustración 15. Distribución de la mezcla en la máquina. ............................................................. 46

Ilustración 16. Adoquines. ............................................................................................................ 47

Ilustración 17. Adoquines con adición de residuo de caucho ....................................................... 47

Ilustración 18. Pesaje de adoquín en estado seco. ........................................................................ 49

Ilustración 19. Eliminación de película de agua para obtenerlo en estado SSS. .......................... 50

Ilustración 20. Máquina de flexotracción ..................................................................................... 51

Ilustración 21. Ensayo resistencia a la flexo-tracción. .................................................................. 52

Ilustración 22. Fractura típica de los adoquines de concreto. ....................................................... 52

Ilustración 23. Ensayo resistencia a la abrasión............................................................................ 54

Ilustración 24. Resultados Ensayo Absorción de Agua ................................................................ 57

Ilustración 25. Absorción vs. Adición de GCR ............................................................................ 58

Ilustración 26. Línea y Ecuación de Tendencia Absorción de Agua ............................................ 58

Ilustración 27. Resultados Ensayo de Densidad ........................................................................... 59

Ilustración 28. Densidad vs. Adición de GCR .............................................................................. 60

9

Ilustración 29. Línea y Ecuación de Tendencia Densidad ............................................................ 60

Ilustración 30. Resultados Ensayo Resistencia a la Flexo-tracción .............................................. 61

Ilustración 31. Resistencia vs. Adición de GCR ........................................................................... 62

Ilustración 32. Línea y Ecuación de Tendencia Resistencia a la Flexo-tracción .......................... 62

Ilustración 33. Resultados Ensayo Resistencia a la Abrasión....................................................... 63

Ilustración 34. Resistencia a la Abrasión vs. Adición de GCR .................................................... 64

Ilustración 35. Línea y Ecuación de Tendencia Resistencia a la Abrasión .................................. 64

Ilustración 36. Densidad vs. Resistencia a la flexo-tracción ........................................................ 65

Ilustración 37. Absorción vs. Resistencia a la flexo-tracción ....................................................... 66

Ilustración 38. Abrasión vs. Resistencia a la flexo-tracción ......................................................... 66

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1 INTRODUCCIÓN

“Desarrollar proyectos urbanos integrales para mejorar las condiciones de movilidad en términos

de equidad, inclusión, seguridad y accesibilidad de los habitantes del Distrito Capital, mediante la

construcción y conservación de sistemas de movilidad y espacio público sostenibles” es la misión

que tiene establecido el instituto de desarrollos urbano IDU dentro sus directrices y principios

como establecimiento público.

Por este motivo el IDU en el año 2012 estableció que en los nuevos pliegos licitatorios, desde la

etapa de estudios y diseños, se incluya la utilización de mezcla asfáltica con grano de caucho

reciclado (GCR) en un porcentaje no inferior al 5% del total de metros cuadrados construidos. Los

porcentajes se incrementarán anualmente en 5 puntos, hasta completar la meta del 25%. (IDU,

2012).

El INVIAS incorporó recientemente en los pliegos de condiciones para contratación en el

otorgamiento de puntaje por factor de calidad, los incentivos y requisitos del instituto para los

contratistas, que consiste en asignar hasta 100 puntos a los proponentes que se comprometan con

incluir en su propuesta la implementación de mezclas asfálticas con grano de caucho reciclado

(GCR) en una longitud continua, no menor del 10% de la longitud total del proyecto; una vez se

haya cumplido con todos los demás requisitos exigidos en los pliegos.

La Alcaldía de Bogotá, mediante su administrador anterior, tuvo como prioridades crear un

ecosistema urbano sostenible, productivo y de alta calidad ambiental, por este motivo se creó el

decreto 442 de 2015 “Por medio del cual se crea el Programa de aprovechamiento y/o valorización

de llantas usadas en el Distrito Capital y se adoptan otras disposiciones.” y la resolución 1115 de

2012 “Por medio de la cual se adoptan los lineamientos Técnico - Ambientales para las actividades

de aprovechamiento y tratamiento de los residuos de construcción y demolición en el Distrito

Capital”

En este orden de ideas mediante esta investigación se busca encontrar una nueva alterativa de uso

de GCR (Grano de caucho reciclado) para la fabricación de adoquines de concreto hidráulico que

11

son empleados en su mayoría para la pavimentación de andenes y algunas vías vehiculares del

país.

12

2 IDENTIFICACIÓN DEL PROBLEMA

La generación de llantas usadas y la dificultad para reciclarlas es una de las graves problemáticas

de contaminación ambiental y salud pública por la que están atravesando muchas de las ciudades

de nuestro país. Un ejemplo de esto es Bogotá, puesto que cifras oficiales indican que tres de cada

diez llantas, 750.000 de 2’500.000 que cumplen su vida útil por año, terminan en andenes,

separadores, parques, humedales e incluso frente a las casas. Es decir, cada día más de 2.050 llantas

terminan invadiendo el espacio público. (Guevara, 2015)

Actualmente existen diversas iniciativas que buscan colaborar con el reciclaje de llantas en el país,

los usos que se han dado al caucho reciclado son muchos, entre ellos se encuentran los siguientes:

Como parte de los componentes de las capas asfálticas que se usan en la construcción de

las carreteras: de esta forma se disminuye el uso de áridos procedentes de las canteras y se

preservan los recursos naturales.

Alfombras

Aislantes de vehículos

Materiales de construcción

Campos de juego: suelos de atletismo, por ejemplo

Sin embargo, todos estos usos no son suficientes para cubrir la cantidad de llantas que genera el

país, por este motivo es lógico pensar en buscar nuevas alternativas de reciclaje usando los

conocimientos adquiridos mediante el estudio de la Ingeniería Civil.

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3 JUSTIFICACIÓN

En Bogotá existen programas ambientales como el de “Rueda Verde” donde las llantas son

recolectadas y llevadas a una planta de tratamiento donde son trituradas y procesadas para extraer

gránulos de caucho, que se incorporan en las mezclas asfálticas para rehabilitación de vías. Sin

embargo, la demanda actual, sobre todo en este aspecto, es bastante débil, pero existen propuestas

como la del Distrito, que obligaría el uso del gránulo de caucho (en un 18 por ciento de la mezcla

asfáltica) para el ciento por ciento de la construcción y rehabilitación de vías en la ciudad, de aquí

a tres años. (Guevara, 2015)

Con el fin de contribuir a la reducción del problema ambiental se puede considerar la incorporación

de este producto como un componente en las mezclas convencionales de concreto hidráulico, ya

que en investigaciones anteriores se ha concluido que la adición de grano de caucho reciclado

aumenta la resistencia a compresión del concreto en promedio 9,10% lo que para un concreto de

21 MPa es de apenas 2MPa solo si se adiciona no más de 10% en peso de cemento. (Ortiz

Rodriguez & Aguirre Rodriguez, 2013), por esto es lógico pensar en la fabricación de adoquines

con adición de GCR (Grano de caucho reciclado) para ser usados en andenes, zonas peatonales y

plazas donde el tráfico es básicamente peatonal; en vías internas de urbanización, calles y avenidas,

con tráfico vehicular.

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4 HIPÓTESIS

¿Con la sustitución de caucho triturado producto de reciclaje de llantas por una porción de

agregado fino para la producción de adoquines de concreto hidráulico, es posible conservar las

características físicas y mecánicas de estos especímenes?

15

5 OBJETIVOS

5.1 OBJETIVO GENERAL

Desarrollar un adoquín que cumpla las características físicas y mecánicas de los adoquines que

actualmente se encuentran en el mercado de la construcción, a través del uso de una mezcla de

concreto hidráulico que contenga caucho triturado producto del reciclaje de llantas usadas como

porción de agregado fino con el fin de crear una alternativa de reúso de este caucho que contribuya

a reducir el impacto que estos generan al medio ambiente.

5.2 OBJETIVOS ESPECIFICOS

Caracterizar mecánicamente los materiales que van a intervenir para la obtención de la

mezcla de concreto hidráulico con la que se elaborarán los adoquines.

Ajustar una dosificación óptima de un adoquín de concreto convencional incorporando en

la mezcla de concreto hidráulico el residuo de caucho producto del reciclaje de llantas

usadas en diferentes proporciones.

Analizar el comportamiento de los adoquines de concreto en su estado endurecido,

realizando los ensayos de flexo-tracción, resistencia a la abrasión y absorción.

Analizar los resultados obtenidos con el fin de presentar una alternativa que colabore con

el reciclaje de llantas usadas y sea viable para la elaboración de adoquines en concreto

hidráulico.

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6 MARCO TEORICO

6.1 MARCO DE ANTECEDENTES

El uso de adoquines en carreteras se remonta a hace 25 siglos, en la actualidad se usan los

adoquines de concreto hidráulico para la construcción de vías y se denominan pavimentos

articulados. En Colombia se han utilizado los pavimentos articulados en calles con tráfico pesado,

carreteras y aeropuertos y en mayor proporción, se han utilizado con gran éxito en la

pavimentación de vías peatonales, parques, plazas y plazoletas, dándole a las ciudades un ambiente

arquitectónico más agradable.

En cuanto a la sustitución de agregados por caucho triturado en la mezcla de concreto hidráulico

para la fabricación de adoquines, no existe gran reseña en las universidades del país, pues no se

han realizado investigaciones formales en el tema. Sin embargo se han realizado varias

investigaciones sobre la inclusión de caucho triturado en diseños de concreto para la construcción

de estructuras, dando como resultados una disminución de la resistencia cuando el porcentaje de

caucho sustituido ha sido mayor al 15%, mientras que en los casos en que se sustituyó caucho en

porcentajes menores la resistencia resultó de acuerdo a la diseñada. (Ortiz Rodriguez & Aguirre

Rodriguez, 2013)

6.2 MARCO CONCEPTUAL

6.2.1 Pavimento articulado

El pavimento articulado se comporta de forma similar al pavimento en concreto asfáltico en lo que

se refiere a distribución de tensiones y al desarrollo de deformaciones. El modo de falla más común

es la acumulación de deformaciones permanentes, provocadas por la repetición de cargas que

sobrepasan la capacidad elástica de las capas del pavimento.

La capacidad estructural de la superficie de rodadura se da por la transmisión de esfuerzos entre

los adoquines (trabazón), por efecto de la transmisión de esfuerzos verticales entre adoquines las

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presiones aplicadas sobre la superficie de pavimento puede llegar a reducirse a nivel del cimento,

haciendo evidente la capacidad estructural de la capa de adoquines.

Ilustración 1. Trabazón vertical y rotacional, y una sección típica de un pavimento articulado.

Fuente: John Knapton y H. Murat Algin, Research Into The Structural Performance Of Interlocking Block Pavements, Colombia, 1998, p. 5.

(Knapton & Algin, 1998) explicaron la mecánica estructural de la trabazón:

Al examinar, en detalle, la manera en la cual la huella de la carga sobre la superficie de desgaste,

es transmitida como un esfuerzo vertical al material de la capa subyacente (usualmente se

refiere a la capa de arena). EI esfuerzo vertical en la capa de arena fue determinado al considerar

el equilibrio vertical y rotacional de las presiones aplicadas en las caras superior e inferior de

los adoquines. Se asumió que el adoquín es estructuralmente rígido con relación a la capa de

arena, por cual se asumió entonces un régimen de esfuerzo plano en la interface adoquín/arena.

18

Esta suposición es justificada por los valores del módulo de Young que normalmente se Ie

aplica al concreto (30000 N/mm²) y para la arena bajo compresión (300 N/mm²). Si se

permitiera que se desarrollara tracción entre el adoquín y la capa de arena, la solución podría

ser relativamente fácil.

No se puede desarrollar tracción en arena no cementada por lo cual se asume que el esfuerzo a

compresión se desarrolla en algunas partes de la interface y en el resto el esfuerzo es cero.

AI asegurar el equilibrio vertical y rotacional, se pueden desarrollar tres ecuaciones (una de

equilibrio vertical y dos de equilibrio rotacional, una en cada dirección ortogonal) las cuales

pueden ser resueltas para obtener los valores de los esfuerzos verticales en la capa de arena en

cada esquina de la cara inferior del adoquín en el caso de que no se tenga trabazón. EI esfuerzo

en algún punto a lo largo del borde del adoquín puede ser entonces determinado calculando la

función de la distribución vertical de esfuerzo superficial.

EI esfuerzo a la compresión se desarrolla inicialmente solo debajo de una esquina y el bloque

de esfuerzos toma la forma de un tetraedro. EI esfuerzo de compresión se extiende a lo largo de

una distancia "t" en la dirección del lado largo de 200 mm y a lo largo de una distancia “l” en

la dirección de lado corto de 100 mm. A medida que la huella cubre progresivamente la

superficie, el esfuerzo avanza progresivamente de esquina a esquina hasta que, eventualmente,

se observan esfuerzos de compresión debajo de todas las esquinas.

19

Ilustración 2. Régimenes del esfuerzo a la compresión debajo de un adoquín cuando la huella de carga cubre

parcialmente su superficie.

20

Fuente: John Knapton y H. Murat Algin, Research Into The Structural Performance Of Interlocking Block Pavements, Colombia, 1998, p. 6.

Según Knapton y Algin la trabazón de los adoquines hace que las cargas superficiales

impuestas a las pequeñas áreas de los adoquines sean ampliadas a áreas más extensas de la

capa de cimiento, manteniendo las presiones en el terreno de fundación dentro de los límites

admisibles.

Cuando los adoquines están con una adecuada trabazón hacen que la capa de rodadura

tenga una mayor rigidez, de esta forma los adoquines dejan de funcionar de manera

individual para comportarse como una capa estructural, esto es lo que hace que los

pavimentos articulados adquieran una condición de equilibrio que no es afectada

significativamente por el volumen de transito ni la magnitud de las cargas. (pp. 1 – 6)

6.2.2 Esfuerzos transmitidos entre unidades de adoquín

Transmisión de esfuerzo vertical: Mediante la transferencia de cargas a las unidades de adoquines

contiguos, por cortante, a través del área de sello de las juntas entre adoquines.

Transmisión de esfuerzo rotacional: Las cargas verticales asimétricas tienden a hacer rotar los

adoquines, como la fuerza de las llantas de los vehículos. Esto se puede evitar con unidades que

cuenten con un espesor suficiente, adicionalmente con una buena restricción del movimiento

lateral en el conjunto de adoquines con los bordes de confinamiento.

Transmisión de esfuerzo horizontal: Las fuerzas horizontales de frenado, giro y aceleración pueden

producir leves desplazamientos horizontales, esto se puede mitigar instalando el conjunto de

adoquines con un patrón de colocación en espina de pescado.

21

6.2.3 Deformaciones

Según (Higuera Sandoval, 2006):

Si se considera un elemento de la estructura del pavimento, se tiene que actúan los

siguientes esfuerzos: teóricamente, para un punto dado del sistema estructural existen

nueve esfuerzos; de estos, tres son las componentes normales (σx, σy, σz), actuantes

perpendicularmente en cada una de las caras de un elemento, y seis son los esfuerzos

cortantes (ζxy, ζyx, ζxz, ζzx, ζzy, ζyz), actuantes paralelamente en cada una de las caras

del elemento. En condiciones de equilibrio, los esfuerzos cortantes son iguales. Los

esfuerzos se calculan por medio de expresiones de cálculo, por medio de ábacos y con

ayuda de herramientas computacionales. (p. 3)

Ilustración 3. Modelo de un sistema elástico multicapa.

Fuente: Eldonnd Yoder y Matthew Witczak, Principles of pavement design. New York, 1975, p. 25.

Deformación vertical:

𝜀𝑧 = 1

𝐸 [𝜎𝑧 − 𝜇(𝜎𝑥 + 𝜎𝑦)]

Deformación radial:

22

𝜀𝑥 = 1

𝐸 [𝜎𝑥 − 𝜇(𝜎𝑦 + 𝜎𝑧)]

Deformación tangencial:

𝜀𝑦 = 1

𝐸 [𝜎𝑦 − 𝜇(𝜎𝑥 + 𝜎𝑧)]

donde:

𝜀𝑧 = 𝐷𝑒𝑓𝑜𝑟𝑚𝑎𝑐𝑖ó𝑛 𝑣𝑒𝑟𝑡𝑖𝑐𝑎𝑙

𝜀𝑥 = 𝐷𝑒𝑓𝑜𝑟𝑚𝑎𝑐𝑖ó𝑛 𝑟𝑎𝑑𝑖𝑎𝑙

𝜀𝑦 = 𝐷𝑒𝑓𝑜𝑟𝑚𝑎𝑐𝑖ó𝑛 𝑡𝑎𝑛𝑔𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎𝑙

𝜎𝑧 = 𝐸𝑠𝑓𝑢𝑒𝑟𝑧𝑜 𝑣𝑒𝑟𝑡𝑖𝑐𝑎𝑙

𝜎𝑥 = 𝐸𝑠𝑓𝑢𝑒𝑟𝑧𝑜 𝑟𝑎𝑑𝑖𝑎𝑙

𝜎𝑦 = 𝐸𝑠𝑓𝑢𝑒𝑟𝑧𝑜 𝑡𝑎𝑛𝑔𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎𝑙

𝜇 = 𝑟𝑒𝑙𝑎𝑐𝑖ó𝑛 𝑑𝑒 𝑃𝑜𝑖𝑠𝑠𝑜𝑛

6.2.4 Módulo de elasticidad

De acuerdo al (Instituto del Concreto, 2009) este parámetro caracteriza el comportamiento de un

material elástico según la dirección en que se aplica una fuerza, si el esfuerzo es una tensión o una

compresión, es denominado módulo de Young y es una constante independiente del esfuerzo

teniendo el mismo valor para una tracción que para una compresión, siempre que no exceda el

valor máximo llamado limite elástico. En el caso del concreto que no es un material elástico, es

una masa endurecida heterogénea, presenta una alta resistencia a los esfuerzos de compresión y

muy poca a los de tracción, es por esto que la resistencia a la compresión es la característica

principal del concreto. La tracción tiene que ver con el agrietamiento, a causa de la contracción

inducida por el fraguado o por los cambios de la temperatura, ya que estos factores generan

esfuerzos internos. (p. 132)

Según (Garnica Anguas, Pérez García, & Gómez López, 2001):

23

El módulo de elasticidad que se utiliza en los sistemas multicapa es el módulo de

resiliencia, el cual se obtiene de una prueba triaxial en carga repetida.

Las deformaciones resilientes o elásticas son de recuperación instantánea y suelen

denominarse plásticas a aquellas que permanecen en el pavimento después de cesar la causa

deformadora. Bajo carga móvil la deformación permanente se va acumulando; en ciclos

intermedios la deformación permanente para cada ciclo disminuye, hasta que

prácticamente desaparece en los ciclos finales.

Ilustración 4. Deformación acumulada con el número de aplicaciones del esfuerzo desviador

Fuente: Paul Garnica Anguas, Natalia Pérez García, José Antonio Gómez López, Módulos de resiliencia en suelos finos y materiales

granulares. México, 2001, p. 9.

La muestra llega así a un estado tal en que toda la deformación es recuperable, en ese

momento se tiene un comportamiento resiliente. De aquí se desprende el concepto de

módulo de resiliencia.

Durante pruebas de carga repetida se observa que después de un cierto número de ciclos de

carga, el módulo llega a ser aproximadamente constante y la respuesta del suelo puede

asumirse como elástica. Al módulo que permanece constante se le llama módulo de

24

resiliencia el cual está definido como el esfuerzo desviador repetido aplicado en

compresión triaxial entre la deformación axial recuperable.

La deformación elástica repetida preocupa sobre todo en materiales con resistencia a la

tensión -carpetas asfálticas o capas estabilizadas- colocados en la parte superior de la

estructura, en los que se puede llegar a generar una falla de agrietamiento por fatiga si el

número de repeticiones es importante y los materiales son susceptibles a este efecto. (pp. 3

– 11)

6.2.5 Materiales estructurales

De acuerdo a (Castro, 2007):

El GRC (grano de caucho reciclado) proviene de la trituración de las llantas en desuso, el

principal componente de las llantas es el caucho, casi la mitad de su peso.

Los elastómeros o cauchos son materiales poliméricos cuyas dimensiones pueden variar

según sea el tipo de esfuerzo al que son sometidos, volviendo a su forma cuando el esfuerzo

se retira.

El caucho natural se extrae a partir del árbol Hevea Brasiliensis que es un látex con

partículas de caucho en suspensión. Después de un proceso de secado y de ahumado se

utilizan diferentes productos. Hoy en día alcanza el 30 % del mercado de los cauchos, el

resto lo ocupan los cauchos sintéticos. Los tipos de caucho más empleados en la fabricación

de llantas son Cauchos naturales (NR), Polibutadienos (BR), Estireno – Butadieno (SBR)

y Polisoprenos sintéticos (IR).

La matriz de caucho más utilizada es el copolímero estireno-butadieno (SBR), en el que la

proporción es de aproximadamente un 25 % en peso de estireno, o una mezcla de caucho

natural y SBR.

25

Todos los tipos de cauchos poseen diferentes propiedades, pero también con algo en

común: todos, una vez vulcanizados, pueden ser muy duraderos, por lo que necesitarían

una gran cantidad de tiempo para su degradación.

La combinación se realiza de modo que los cauchos naturales proporcionen elasticidad y

los sintéticos, estabilidad térmica. Esta combinación de efectos favorece la durabilidad y la

capacidad de adaptarse a las nuevas exigencias del tránsito.

El proceso de vulcanización a que se someten los neumáticos es un entrelazamiento de

cadenas de polímeros con moléculas de azufre a alta presión y temperatura:

Ilustración 5. Esfuerzo – deformación del caucho natural y vulcanizado.

Fuente: Guillermo Castro. Universidad de Buenos Aires - Departamento de Ingeniería mecánica, Reutilización, Reciclado y

Disposición Final de Neumáticos. Argentina, 2007, p. 10.

En el proceso de vulcanización el caucho pasa de ser un material termoplástico a ser uno

elastomérico. Las posibilidades de deformación son muy diferentes, como se muestra en la

Ilustración 5.

La adición de cargas hace abaratar el valor de la llanta, dándole cuerpo y rigidez, se utilizan

negro de humo y arcillas modificadas.

26

Además de caucho, las llantas están compuestas por:

Rellenos reforzantes: el negro de humo, formado de partículas muy pequeñas de carbono,

que aumenta la tenacidad y la resistencia a la tracción, a la torsión y al desgaste.

Fibras reforzantes: textiles y de acero, usualmente en forma de hilos, que aportan

resistencia a los neumáticos: algodón, nylon y poliéster. La cantidad de acero y fibras

sintéticas reforzantes en los neumáticos varía según el fabricante.

Plastificantes: se adicionan para facilitar la preparación y elaboración de las mezclas,

utilizándose para el control de la viscosidad. Reducen la fricción interna durante el

procesado y mejoran la flexibilidad a bajas temperaturas del producto: aceites minerales

(aromáticos, nafténicos y parafínicos) y de tipo éster.

Agentes vulcanizantes: el azufre se usa para entrecruzar las cadenas de polímero en el

caucho.

Acelerantes: compuestos órgano - sulfurados, benzotiazol y derivados, óxido de zinc y

ácido esteárico.

Retardantes: N-nitroso difenil amina.

Otros componentes (antioxidantes o antiozonizantes, adhesivos).

En forma general las llantas están compuestas por los siguientes componentes:

Tabla 1. Composición de las llantas.

27



En la siguiente tabla se puede observar la relación de algunas de las principales propiedades

entre el caucho natural vulcanizado y otros elastómeros sintéticos. Se observa el bajo valor

tensional y la alta elongación que poseen:

Tabla 2. Propiedades de diferentes tipos de caucho



Como se ha mencionado, entre los cauchos sintéticos más utilizados se encuentran los de

tipo estireno butadieno, siendo el más ampliamente utilizado el SBR. (pp. 1 – 13).

Por otra parte el concreto es un material compuesto que es usado en la construcción de todo tipo

de infraestructuras, este material está formado esencialmente por un aglomerante, este aglomerante

suele ser el cemento portland que al mezclarse con agua produce una reacción de hidratación, a

esta mezcla se le añade partículas o fragmentos de un agregado, agua y aditivos específicos. Las

partículas de agregado pueden ser grava, gravilla o arena, dependiendo de su diámetro medio.

6.2.6 Propiedades mecánicas del adoquín de concreto hidráulico

Resistencia a la flexo-tracción.

Según (Calle & Henao, 2016):

https://es.wikipedia.org/wiki/Material_compuesto

https://es.wikipedia.org/wiki/Aglomerante

https://es.wikipedia.org/wiki/Roca

https://es.wikipedia.org/wiki/Agua

https://es.wikipedia.org/wiki/Aditivos_para_hormig%C3%B3n

28

La propiedad más importante de los adoquines es la resistencia a la flexo-tracción, esta

característica mide el esfuerzo en la fibra externa que se desarrolla al someter un adoquín

a la flexión.

Los diseñadores de pavimentos utilizan una teoría basada en la resistencia a la flexión, por

lo tanto, los adoquines que son la capa de rodadura, deben cumplir con esta propiedad.

Cuando los adoquines de concreto hidráulico son sometido a flexo-tracción se generan un

efecto llamado momento flector que tiene mucha importancia para el estudio de resistencia

de estos elementos. Suponiendo que se somete una pieza a flexión, la deformación será de

la forma que aparece en la siguiente ilustración.

Ilustración 6. Deformación de los elementos sometidos a flexión pura

Fuente: Calle, G., & Henado, E. (16 de 04 de 2016). DETERMINACIÓN DE LAS PROPIEDADES MECÁNICAS. Pereira. Obtenido

de http://www.utp.edu.co/~gcalle/FLEXION.pdf

Con el fin de confirmar las teorías que existen acerca de los elementos sometidos a flexión,

se realizan pruebas debido a la amplia difusión de este esquema de carga en las condiciones

reales de servicio, los especímenes que se ensayan son más simples, sin embargo el caso

de solicitación es más complejo.

En los ensayos de resistencia a la flexión se emplea dos esquemas de carga de los especímenes

entre apoyos fijo:

1) La carga se aplica como fuerza concentrada en el medio de la distancia entre los

puntos de apoyo.

29

Ilustración 7. Cargas del punto medio

Fuente. CivilGeeks,. (2016). Retrieved from http://civilgeeks.com/2011/03/18/resistencia-a-la-flexion-del-concreto/

2) La carga se aplica en dos puntos que se encuentran a una misma distancia de los puntos de

apoyo.

Ilustración 8. Cargas en los puntos tercios

Fuente. CivilGeeks,. (2016). Retrieved from http://civilgeeks.com/2011/03/18/resistencia-a-la-flexion-del-concreto/

En los especímenes sometidos a flexión se crea un estado de esfuerzos heterogéneos. La

parte inferior se encuentra flexionada y la parte superior comprimida. Además debido a la

variación del momento a lo largo de la muestra, los esfuerzos relacionados con el momento

también varían. Los esfuerzos en la etapa de deformación elástica son calculados por

las fórmulas corrientes de resistencia de materiales para la determinación de los esfuerzos

normales en flexión.

Los esfuerzos convencionales normales de una fibra extrema flexionada es también

llamado módulo de rotura que es igual a:

http://www.utp.edu.co/~gcalle/Contenidos/FormflexionA.htm

http://www.utp.edu.co/~gcalle/Contenidos/FormflexionA.htm

30

𝜎 = 𝑀𝑟 = 𝑀𝐹𝑙𝑒𝑐

𝑊𝑥

Dónde:

𝑀𝐹𝑙𝑒𝑐 = Momento flector.

𝑀𝐹𝑙𝑒𝑐 = 𝑃𝐿

4

𝑊𝑥 = Momento de resistencia de la sección.

𝑊𝑥 = 𝐼𝑥

ℎ2

𝐼𝑥 = Momento de inercia de la sección con respecto al eje neutro 𝑋.

𝐼𝑥 = 𝑏ℎ

12

3

Por consiguiente, la fórmula de trabajo para el cálculo de los esfuerzos elásticos durante la

flexión de especímenes de secciones rectangulares cargadas por el esquema de la

ilustración 2, es igual a:

𝑀𝑟 = 3𝑃𝐿

2𝑏ℎ2

Densidad o Peso Unitario.

De acuerdo a (Universidad de Oviedo, 2015):

La densidad o peso unitario de un material se define como la masa del mismo por unidad

de volumen, es decir 𝜌 = 𝑀𝑉⁄ . Para determinar las densidades de un material se realiza el

siguiente procedimiento:

La masa: se adopta siempre para calcular la densidad, el valor de la masa de la muestra

seca a peso constante, que será:

Masa probeta = Masa sólido + Masa aire ≅ Masa sólido

31

El volumen: cabe distinguir tres tipos de volúmenes que un material puede presentar en el

espacio dependiendo de que se considere el contenido o no de huecos de éste.

Partiendo de la consideración de que todo material está formado por una determinada

cantidad real de materia (compacidad) y una cantidad de huecos (porosidad), se clasifican

los distintos volúmenes como se muestra en la siguiente ilustración.

Ilustración 9. Volúmenes presentes en un material

Fuente. Universidad de Oviedo. (10 de 12 de 2015). Densidad. Porosidad Compacidad. Principado de Asturias, España. Obtenido de

http://www6.uniovi.es/usr/fblanco/Leccion2.Refractarios.Densidad.Porosidad.Permeabilidad.pdf

Así el volumen total (𝑉𝑇) de un material consta de los siguientes sumandos:

𝑉𝑇 = 𝑉𝑚 + 𝑉𝑝𝑐 + 𝑉𝑝𝑎

Donde:

𝑉𝑚 = Volumen ocupado por la masa de material (Volumen másico).

𝑉𝑝𝑐 = Volumen ocupado por los poros cerrados (No comunicados con el exterior).

𝑉𝑝𝑎 = Volumen ocupado por los poros abiertos (Accesibles desde el exterior).

La suma del volumen másico (𝑉𝑚) más el volumen de los poros cerrados (𝑉𝑝𝑐) se denomina,

habitualmente, volumen aparente (𝑉𝑎𝑝), (Otros lo denominan volumen relativo), es decir

no se consideran los poros abiertos:

𝑉𝑎𝑝 = 𝑉𝑚 + 𝑉𝑝𝑐

Los poros abiertos a su vez pueden ser permeables o impermeables (Comunicados o no

comunicados)

32

Debido a las expresiones anteriores y teniendo en cuenta la definición de densidad

(Masa/Volumen) se pueden definir tres tipos de densidades (Según porque volumen se

divida). La masa total se asimila a la del sólido (M), ya que la del aire puede despreciarse.

Así se tiene:

𝐷𝑒𝑛𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑅𝑒𝑎𝑙 = 𝜌𝑟 =𝑀

𝑉𝑚

𝐷𝑒𝑛𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑎𝑝𝑎𝑟𝑒𝑛𝑡𝑒 = 𝜌𝑎𝑝 =𝑀

𝑉𝑎𝑝

𝐷𝑒𝑛𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑔𝑙𝑜𝑏𝑎𝑙 = 𝜌𝑔 =𝑀

𝑉𝑡

En materiales muy compactos las dos últimas densidades pueden diferir en un 2 %

solamente.

Porosidad y Compacidad.

Según (Universidad de Oviedo, 2015):

La porosidad de un material conformado incide directamente en su resistencia mecánica

(que disminuye al aumentar la porosidad). Otras características importantes como el

comportamiento frente al ataque químico, la conductividad térmica y la resistencia al

choque térmico, quedan también influenciadas por el tamaño, forma, número y distribución

de los poros. La porosidad puede permitir la permeabilidad a gases o líquidos, cambiar las

características eléctricas o comprometer el comportamiento óptico.

Así, cualquier porosidad residual tendrá un efecto negativo en las propiedades elásticas y

en la resistencia. Por ejemplo, se ha observado que la magnitud del módulo de elasticidad

𝐸 disminuye con la fracción de volumen de porosidad de acuerdo con la ecuación:

𝐸 = 𝐸0(1 − 1.9𝑃 + 0.9𝑃2)

33

Donde 𝐸0 es el módulo de elasticidad del material no poroso.

La porosidad es desfavorable para la resistencia a la flexo-tracción o módulo de rotura por dos

razones:

1) Los poros reducen el área de la sección a través de la cual se aplica la carga

2) Actúan como concentradores de tensión: en el caso de un poro esférico la tensión es

amplificada en un factor 2. La influencia de la porosidad en la resistencia es mucho más

dramática, por ejemplo, no es raro que un 10 % de porosidad disminuya el módulo de rotura

en un 50 % del valor medido para el material no poroso.

Absorción de agua

De acuerdo a (Universidad de Oviedo, 2015):

La absorción, que ocurre principalmente por la difusión de vapor de agua, es una de las

propiedades importante de estos elementos porosos. La cantidad real de absorción afecta

la sequedad del material y también a los defectos que puedan surgir del agua con o sin

agentes extraños.

Un gran número de diferentes factores influyen en la cantidad de agua que puede ser

absorbida. Primero, el número de poros de cara a la fuente de agua: a mayor numero, mayor

será la absorción. Segundo, el tamaño y la interconexión de los poros: cuanto menores sean

y mayor sea la interconexión por medios de los canales muy finos, mayor será el grado de

absorción. Finalmente la propia naturaleza absorbente de los agregados, tanto finos con

gruesos, que componen al adoquín.

Es conveniente hacer constar que la saturación de un adoquín poroso no implica

necesariamente, bajo el punto de vista práctico, que todos los poros se hayan llenado de

agua. Entre otras cosas, porque es imposible que el agua penetre en los poros cerrados

(Poros no saturables). Por otra parte, la distribución de los poros puede hacer que alguno

34

de estos queden llenos de aire, imposibilitando la entrada de agua. En la práctica puede

suceder que después de la saturación inicial pueda salir aire ocluido en los poros,

permitiendo así la entrada de más agua. Para cualquier fin práctico esto es insignificante.

No obstante, es importante observar que cuando se examinan en laboratorio la saturación

de un material, se emplean varios métodos para extraer todo el aire tales como hervir los

especímenes durante largos periodos. Los valores así obtenidos son, por tanto, mayores que

los que se encontraran en la práctica.

Resistencia a la Abrasión

La última de las propiedades importantes es la resistencia a la abrasión que es conocido como la

pérdida de masa resultante de la interacción entre partículas o asperezas duras que son forzadas

contra una superficie y se mueven a lo largo de ella. La diferencia entre desgaste abrasivo y

desgaste por deslizamiento es el grado de desgaste entre los cuerpos involucrados (mayor en el

desgaste abrasivo), ya sea por la naturaleza, tipo de material, composición química, o por la

configuración geométrica. Esta característica es importante ya que la cara de desgaste es la que

protege la estructura interna del adoquín de los agentes externos, que pueden ser químicos y/o

ambientales. Esta característica está sujeta a las técnicas de fabricación, los materiales porosos

tienen características propias para la provisión de texturas de superficie, mientras que en los no

porosos está siendo ideada.

Según lo descrito en (NTC 2017, Norma Técnica Colombiana, 2004) de versión 2004-02-25, los

adoquines de concreto deben cumplir ciertas características mecánicas y físicas. A continuación

se presentan los valores mínimos y máximos con los que deben contar estos especímenes para que

sean aptos en la construcción de pavimentos de adoquines de concreto hidráulico. (p. 21)

Requisitos Mecánicos:

35

Tabla 3. Requisitos Mecánicos.

Fuente: (NTC 2017, Norma Técnica Colombiana, 2004)

Requisitos Físicos:

Absorción de agua: ≤ 7%

36

7 METODOLOGIA

En la ejecución de esta investigación se utilizó un enfoque cuantitativo, que se caracteriza por la

utilización de números y la interpretación de gráficas y tablas.

7.1 CONSECUCIÓN DE MATERIAS PRIMAS

La búsqueda de los materiales que componen la mezcla de concreto hidráulico para la elaboración

de los adoquines se realizó de la siguiente manera:

Cemento: Se usó el cemento de marca Ultracem Gris Tipo UG de uso general, el cual fue

adquirido en la planta de la empresa CICLOMAT; de este se tomó un saco de 50 kilogramos con

el fin tomar una muestra representativa y realizar los ensayos de laboratorio respectivos.

Agregado Fino: Se usó un agregado fino de río procedente del Guamo – Tolima, que al igual que

el cemento, fue muestreado del acopio que se encuentra en la planta de la empresa CICLOMAT;

en este caso, el muestreo se realizó bajo el procedimiento descrito en la (NTC 129, Norma Técnica

Colombiana, 1995) se tomó aproximadamente 100 kilogramos.

Ilustración 10. Agregado Fino

Fuente: Elaboración propia

37

Agregado Grueso: Se usó un agregado grueso de cantera procedente de Tabio – Cundinamarca

de la empresa GRAVILLERA ALBANIA, este fue muestreado del acopio que desemboca de la

banda trasportadora “L6 grava fina”. El muestreo se realizó bajo el procedimiento descrito en la

(NTC 129, Norma Técnica Colombiana, 1995) se tomó aproximadamente 100 kilogramos.

Ilustración 11. Agregado grueso


Agua: Se usó agua procedente del acueducto de Siberia – Cundinamarca. Para este insumo no se

realizó ninguna prueba de laboratorio ya que al garantizar que es agua potable se asegura que es

apta para la producción de concreto.

Residuo de caucho producto de llantas usadas: Se realizó la compra de aproximadamente 30

kilogramos de caucho triturado el cual es aplicado en las gramas sintéticas de las canchas de futbol

5 de la liga de campeones ubicada en la localidad de Puente Aranda. Ellos a su vez obtuvieron el

material de la empresa Grupo Renova que son los encargados de la recolección corte y trituración

de las llantas usadas.

38

Ilustración 12. Residuo de Caucho


7.2 CARACTERIZACIÓN DE MATERIAS PRIMAS.

Una vez identificados los materiales que componen la mezcla de concreto hidráulico, se procedió

con la ejecución de la geocaracterización con el fin de conocer sus propiedades principales para

posteriormente calcular el diseño de mezcla.

Estas actividades se realizaron en las instalaciones del Laboratorio de Concreto – ASOCRETO,

laboratorio que cuenta con un sistema de calidad que se encuentra acreditado por el Organismo

Nacional de Acreditación de Colombia ONAC con número de resolución 12-LAB-043.

7.2.1 Agregados

Para los agregados pétreos se realizaron los siguientes ensayos regidos por las especificaciones de

la norma técnica colombiana NTC 174:

Análisis por tamizado de los agregados finos y gruesos – NTC 77.

Determinación por lavado del material que pasa el tamiz 75 mm en agregados minerales -

NTC 78.

Determinación de la masa unitaria y los vacíos entre partículas de agregados – NTC 92.

39

Determinación de la densidad y la absorción del agregado fino - NTC 237


7.2.2 Cemento

Con el fin de determinar la cuantía de cemento y la relación agua cemento de la mezcla de concreto

se realizaron los siguientes ensayos:

Método de ensayo para determinar la densidad del cemento hidráulico - NTC 221.

Determinación del peso unitario del cemento portland.

7.2.3 Grano de Caucho Reciclado (GCR)

Debido a que este material no pertenece a los componentes de una mezcla de concreto hidráulico

convencional, no existe norma técnica que especifique sus características, sin embargo, de acuerdo

al objeto de esta investigación, se realizaron los siguientes ensayos que son aplicados a los

agregados finos:

Análisis por tamizado de los agregados finos y gruesos – NTC 77.


Ya que este material presenta bajo peso específico y tiende a flotar, no fue posible determinar su

densidad bajo las normas NTC 237, por este motivo se optó por medir esta característica con el

método descrito en la NTC 221 - Método de ensayo para determinar la densidad del cemento

hidráulico.

40

Ilustración 13. Residuo de Caucho flotando.


7.3 DOSIFICACIÓN DE LOS MATERIALES.

Una vez caracterizados los materiales que componen la mezcla de concreto hidráulico se procedió

a calcular la dosificación del diseño de las mezclas. Este ejercicio se ejecutó de acuerdo al método

de diseño de la Road Note Laboratory, ya que los materiales agregados no cumplían con la

granulometría de la ASTM C33 o la NTC 174.

Uno de los indicadores más importantes en todo diseño de mezcla es la relación agua cemento.

Para este tipo de prefabricados, como lo son los adoquines de concreto hidráulico, el diseño de

mezcla se calculó con el concepto de mezclas secas por razones de su proceso de fabricación

(proceso de vibrado y proceso de prensado). Por lo anteriormente dicho, la relación agua cemento

estándar que se utilizó para esta mezclas fueron de A/C = 0.33 considerando los respectivos ajustes

por humedad de los agregados en el momento de ejecutar la mezcla.

Una vez obtenido el diseño de mezcla de referencia se calcularon tres diseños de mezcla más,

sustituyendo el agregado fino por el de residuo de caucho producto de llantas usadas en

proporciones del 5%, 10% y 15% respecto a su masa; esto con el fin de determinar el porcentaje

óptimo de residuo de caucho.

41

7.4 ELABORACIÓN DE ADOQUINES DE CONCRETO HIDRÁULICO

Después de realizados los diseños de mezcla, se procedió con la fabricación de los adoquines, para

ello se contó con la ayuda de la empresa CICLOMAT S.A.S que es una organización dedicada a

la elaboración de diversos prefabricados (Sardineles, bordillos, topellantas, losetas, etc.). Los

adoquines se fabricaron en las instalaciones de CICLOMAT S.A.S, se hizo uso de sus equipos

especiales, tales como la mesa vibratoria, mezcladora, etc., y del personal apropiado para la

correcta elaboración de los adoquines de concreto hidráulico.

La determinación de la cantidad de especímenes fue tomada teniendo en cuenta las declaraciones

descritas en la NSR-10 respecto a los ensayos relacionados a la construcción, en esta se determina

que cuando en número de resultados de ensayos es menor a 30, los valores de desviación estándar

y coeficiente de variación no son confiables, por este motivo se fabricaron 30 adoquines de

concreto por cada característica (Absorción, Densidad, Resistencia a la flexo-tracción y

Resistencia a la Abrasión).

Una vez fabricados los adoquines de concreto, se trasladaron a la zona de fraguado y

posteriormente estos se llevaron a las cámaras de curado durante 28 días con el fin de garantizar

la completa hidratación de las partículas de cemento.

42

Ilustración 14. Proceso de elaboración de adoquines


7.5 CARACTERIZACIÓN DE ADOQUINES DE CONCRETO

Transcurridos los 28 días, se inició la ejecución de los ensayos físicos y mecánicos que se estipulan

en la (NTC 2017, Norma Técnica Colombiana, 2004). A 30 adoquines de cada tipo de mezcla se

les realizaron los siguientes ensayos:

Determinación de la absorción de agua y densidad – NTC 2017.

Determinación de la densidad – NTC 2017.

Determinación de la resistencia a la flexo-tracción (Módulo de rotura) - NTC 2017.

Determinación de la resistencia al desgaste - NTC 2017.

Estos ensayos también fueron ejecutados en las instalaciones y con los equipos del laboratorio

del concreto ASOCRETO.

Consecusión y traslado de materias

primas

Pesaje de los materiales de

acuerdo a los diseños de mezcla

Suministro de materiales al

mezclador

Colocación de la mezcla en la mesa

vibratoria

Compactación mediante mesa

vibratoria

Colocación de la bicapa sobre la

mezcla compactada

Última compactación mediante mesa

vibratoria

Retiro de adoquines de la mesa vibratoria

Traslado de adoquines a la zona

de fraguado

43

8 RESULTADOS

8.1 CARACTERIZACIÓN DE LOS MATERIALES DE LA INVESTIGACIÓN.

Tabla 4. Resumen de Caracterización

Resumen Caracterización Agregado Fino

Ensayo Unidad Resultado

Granulometría --- No Cumple

Pasa Tamiz 75 mm (N° 200) % 6,4

Módulo de Finura --- 2,34

Densidad Aparente g/cm3 2,47

Absorción % 1,9

Peso Unitario Suelto kg/m3 1486

Peso Unitario Apisonado kg/m3 1650

Resumen Caracterización Agregado Grueso



Pasa Tamiz 75 mm (N° 200) % 0,7

Tamaño Máximo mm 19,0

Tamaño Máximo Nominal mm 12,5


Absorción % 2,7



Resumen Caracterización Cemento


Densidad g/cm3 3,033

Resumen Caracterización GCR




8.2 DISEÑO DE LAS MEZCLAS DE CONCRETO HIDRÁULICO

Mezcla de Referencia.

44

Tabla 5. Dosificación de concreto por m3 (Mezcla de Referencia)


Mezcla con el 5% de residuo de caucho.

Tabla 6. Dosificación de concreto por m3 (5% GCR)




45





8.3 ELABORACIÓN DE LOS ADOQUINES DE CONCRETO.

Se elaboraron 36 adoquines de cada tipo de Mezcla. De acuerdo a los parámetros normativos de

los adoquines y los equipos disponibles para la fabricación de los adoquines se establecieron las

siguientes características geométricas:

Forma: Adoquín tipo 1 rectangular recto biselado.

Masa de Concreto: Adoquín Bicapa

Longitud: 200 mm

Ancho: 100 mm

Espesor: 60 mm

La estructura del adoquín está compuesta por el cuerpo (estructura de 195 mm de espesor) y una

bicapa (estructura superficial de 5 mm de espesor), tiene un espesor total de 200 mm. En el caso

de esta investigación se sustituyó residuo de caucho por agregado fino únicamente en el cuerpo de

los adoquines sin alterar la bicapa.

46

En las instalaciones de CICLOMAT teniendo en cuenta las dosificaciones de los diseños de

mezcla, se clasificaron y pesaron todos los materiales para posteriormente iniciar con la mezcla y

la fabricación de las muestras de referencia y las muestras que contenían las adiciones de residuo

neumático en diferentes proporciones.

El mezclado se realizó en una mezcladora de concreto tipo trompo con el fin de garantizar una

correcta hidratación de las partículas de cemento y la distribución de los agregados.

La mezcla se repartió uniformemente en la formaleta colocada sobre la mesa vibratoria de la

máquina y se enrasó para conservar la figura del adoquín.

Ilustración 15. Distribución de la mezcla en la máquina.

Fuente: Elaboración propia.

Después se inició con el vibrado, posteriormente se colocó la bicapa y se vibró un poco más para

unir ambas capas.

Se levantó la formaleta y se retiraron los adoquines. Después de fabricados los adoquines se

llevaron a la zona de fraguado.

47

Ilustración 16. Adoquines.

Fuente: Elaboración Propia.

Se realizó el mismo procedimiento con para las siguientes tres muestras con adiciones de caucho

reciclado. La adición de caucho reciclado se hizo de acuerdo al diseño de mezcla.

Los adoquines se dejaron fraguar durante una hora para posteriormente llevarlos al proceso de

curado.

Ilustración 17. Adoquines con adición de residuo de caucho

Fuente: Elaboración Propia

48

8.4 ENSAYOS EN ESTADO ENDURECIDO DE LOS ADOQUINES.

Transcurridos los siete días después de la elaboración y curado de los adoquines, los especímenes

fueron transportados al laboratorio del concreto ASOCRETO con el fin de continuar su curado

durante 21 días y de esta manera llegar a una edad de 28 días, tiempo necesario para empezar la

ejecución de los ensayos de estos en estado endurecido. Los ensayos se realizaron a 30

especímenes de cada tipo de mezcla.

8.4.1 Ensayo de absorción de agua y densidad

Para realizar este ensayo se requiere de una balanza con sensibilidad de 1g, un horno ventilado con

temperatura 100°C a 115°C y con un volumen de al menos 2,5 veces el de los especímenes que se

van a secar al mismo tiempo y uno o varios recipientes en los que se pueda sumergir

completamente un espécimen.

Equipos utilizados:

Balanza: Se usó una balanza marca OHAUS con código metrológico “MA-BAL-012” la

cual fue calibrada por la empresa ALPHA METROLOGÍA SAS con fecha 2014-12-02.

Horno de Secado: Se usó un horno marca HUMBOLDT con código metrológico “TEM-

HOR-005” el cual fue calibrada por la empresa METROLOGIC COLOMBIA con fecha

2014-11-26.

Se inicia con el secado, se introducen todos los especímenes en el horno a una temperatura entre

100 °C y 115 °C, deben estar separados entre sí y de las paredes del horno mínimo 25mm. Se

deben secar hasta obtener una masa seca (Ms) constante, después de un período mínimo de secado

de 24 h y hasta que en dos pesajes sucesivos, a intervalos de 2 h, la masa presente una disminución

de menos del 0,2 % con respecto a la masa anterior.

49

Ilustración 18. Pesaje de adoquín en estado seco.


Después de que se enfríen se inicia el proceso de saturación, se sumergen los especímenes en los

recipientes con agua a temperatura entre 15°C y 27°C durante 24 ± 2 horas, no se deben apilar

unos encima de otros, para cada espécimen debe quedar una altura de agua sobre todo su volumen,

entre 25 mm y 50 mm, se debe ajustar la cantidad de agua tantas veces como sea necesario para

compensar la pérdida del nivel por evaporación.

Terminado el período de saturación se deben pesar los especímenes sumergidos en agua

suspendidos mediante un alambre para obtener su masa inmersa en agua y suspendida (Ma). Luego

se deben retirar del agua y se deben dejar escurrir durante 1 min, colocándolos sobre una malla

metálica con aberturas de mínimo 9,5 mm. Se debe secar luego el agua superficial con un paño

seco y se deben tomar su masa inmediatamente para después obtener su masa saturada (húmeda)

(Mh).

50

Ilustración 19. Eliminación de película de agua para obtenerlo en estado SSS.


Finalmente se procede a realizar los Cálculos así:

La absorción de agua (Aa) del total de la masa del espécimen se debe calcular para cada espécimen

mediante la siguiente ecuación, con una aproximación de 0,1 %.

𝐴𝑏𝑠𝑜𝑟𝑐𝑖ó𝑛 (𝐴𝑎 %) = ( (𝑀ℎ − 𝑀𝑠)

𝑀𝑠) × 100

La densidad (D) del espécimen seco se debe calcular de la siguiente manera:

𝐷𝑒𝑛𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑 (𝐷),𝑘𝑔

𝑚3=

(𝑀𝑠)

𝑀ℎ − 𝑀𝑎 × 1000

En donde

Mh = Masa saturada (húmeda) del espécimen, en g.

Ms = Masa seca del espécimen, en g.

Ma = Masa inmersa en agua y suspendida del espécimen, en g.

8.4.2 Ensayo de resistencia a la flexotracción (módulo de rotura)

51

Para realizar este ensayo se requiere de una máquina de ensayo para la determinación de la

resistencia a la flexión debe ser capaz de aplicar cargas de 20 kN y debe cumplir con los demás

requisitos establecidos en la (NTC 2017, Norma Técnica Colombiana, 2004).

Equipos utilizados:

Pie de Rey: Se usó un pie de rey marca MP TOOLS con código metrológico “LG-CPR-

002” el cual fue calibrado por la empresa ICONTEC con fecha 2015-01-08.

Máquina de flexotracción: Se usó una máquina CONTROLS con código metrológico “EQ-

MFB-001” el cual fue calibrada por la empresa ICCLAB con fecha 2015-10-15.

Este ensayo se puede realizar inmediatamente después del ensayo de absorción, ya que se requiere

que los especímenes se permanezcan saturados por inmersión, durante las 24 h ± 2 h antes del

ensayo, a una temperatura entre 15 °C y 27 °C. Posteriormente se deben dejar escurrir y secar

superficialmente.

Ilustración 20. Máquina de flexotracción


52

Los especímenes se colocan en la máquina de ensayo con la superficie de apoyo hacia abajo, de

tal manera que el elemento superior (de aplicación de carga) coincida con la proyección del eje

menor del rectángulo inscrito sobre la cara de desgaste, y los elementos inferiores (de apoyo)

coincidan con una línea paralela, 10 mm hacia adentro de los lados menores del rectángulo inscrito,

sobre la cara de apoyo.

Ilustración 21. Ensayo resistencia a la flexo-tracción.


La carga se debe aplicar a una velocidad tal que produzca un aumento en el esfuerzo cercano a 0,5

MPa/s, o sea un tiempo de ejecución del ensayo de 10 s para 5 MPa.

Ilustración 22. Fractura típica de los adoquines de concreto.

53


Finalmente se procede a realizar los Cálculos así:

Para cada adoquín se debe calcular el módulo de rotura (Mr), según la siguiente fórmula:

𝑀𝑟 = ( 3 𝐶𝑚𝑎𝑥 × (𝑙𝑖 − 20))

((𝑎𝑟 + 𝑎𝑖)𝑒𝑟2)

En donde:

Mr = Módulo de rotura, N/mm, en MPa

Cmax= Carga máxima, de rotura, en N

li = Longitud del rectángulo inscrito, en mm

ar = Ancho real del espécimen, en mm

ai = Ancho del rectángulo inscrito, en mm

er = Espesor real del espécimen, en mm.

El valor calculado para el módulo de rotura (Mr), en N/mm² se debe expresar en la unidad

equivalente, MPa, con una exactitud de 0,1 MPa.

Se debe registrar el valor del módulo de rotura (Mr) de cada uno de los especímenes de la muestra

y el módulo de rotura promedio (Mr) para la muestra.

8.4.3 Ensayo de resistencia a la abrasión

Para realizar este ensayo se requiere de una máquina de desgaste compuesta esencialmente por un

disco metálico, una tolva de almacenamiento de material, un carro porta espécimen y un

contrapeso, la máquina que debe cumplir con las especificaciones de la (NTC 5147, Norma

Técnica Colombiana, 2002). Adicionalmente se usa una lupa de dos aumentos y un calibrador.

El ensayo consiste en someter un espécimen al desgaste por medio de abrasión ejercida por un

flujo de arena presionado contra el espécimen con un disco metálico. Esto deja una huella cuya

longitud resultante es inversamente proporcional a la resistencia al desgaste por abrasión que posee

el espécimen.

54

La arena como material abrasivo debe ser de cuarzo angulosa (triturada) con la siguiente

granulometría:

Ilustración 23. Ensayo resistencia a la abrasión.


Tabla 9. Granulometría de la Arena

Tamiz NTC 32

(ASTM E11)

Tamiz ASTM Porcentaje que pasa

850 μm No. 20 100 – 100

600 μm No. 30 95 – 100

425 μm No. 40 50 – 60

300 μm No. 50 10 – 20

250 μm No. 60 2 – 10

180 μm No. 80 0 – 4


El procedimiento se realiza a un adoquín completo limpio y seco.

55

La cara del espécimen a ensayar se debe rayar con marcador indeleble para facilitar la lectura de

la huella. Se fija al carro porta espécimen.

La tolva se llena del material abrasivo seco. El espécimen se coloca en contacto con el disco

metálico, luego se abre la válvula de control de flujo y se enciende el motor de tal manera que el

disco metálico complete 75 revoluciones en 60s ± 3s. Luego se suspende el flujo y se detiene el

disco.

Se retira el espécimen y se mira bajo una lupa de al menos dos aumentos, con un lápiz se dibuja

los limites superior e inferior de la huella (L1 y L2), se debe trazar la línea AB en el medio de la

huella, perpendicular a la línea centra de la misma. Para determinar la longitud de la huella medida,

se deben colocar las puntas del calibrador en los puntos A y B, en el borde interno de los límites

longitudinales de la huella (L1 y L2) y se debe registrar la medición con una aproximación de 0,1

mm. Se deben determinar, adicionalmente, las medidas a los 10 mm ± 1m, de los extremos de la

huella (Líneas CD y EF), y se registran las dimensiones.

El resultado a considerar es la suma de la huella medida AB y la diferencia (positiva o negativa)

entre 20,0 mm y el factor de calibración (Fc).

𝑙ℎ = 𝐴𝐵 + (20,0 − 𝐹𝑐)

En donde:

Ih = Longitud de la huella resultante (mm)

Fc = Factor de calibración (mm)

AB = Longitud de la huella medida (mm)

8.5 CÁLCULOS

Los cálculos realizados se muestran en los resultados de los laboratorios que están anexos a este

trabajo.

Se realizó un análisis de los resultados para determinar si existían valores atípicos, dando como

resultado que todos los valores se encontraron dentro de los rangos de confiabilidad, estos análisis

se pueden ver en los anexos.

56

De acuerdo a las teorías se ha comprobado que los resultados de los ensayos de resistencia de una

misma mezcla se agrupan siendo una curva de distribución normal de frecuencias, para lo cual es

necesario analizar mínimo 30 especímenes para cada una de las proporciones.

8.6 ANÁLISIS DE RESULTADOS

A continuación, se presentan los resultados obtenidos en los distintos ensayos realizados a los

especímenes de la mezcla de referencia y a los especímenes de las mezclas propuestas que

contienen el GCR y su análisis.

A los resultados se les realizaron los siguientes análisis estadísticos consultados de (Mendenhall,

2010)

Medía Aritmética:

La media aritmética o promedio de un conjunto de n mediciones es igual a la suma de las

mediciones dividida entre n.

µ = 𝛴 𝑥𝑖

𝑛

Desviación estándar:

La desviación estándar de un conjunto de mediciones es igual a la raíz cuadrada positiva de la

varianza.

Varianza:

La varianza de una población de N mediciones es el promedio de los cuadrados de las desviaciones

de las mediciones alrededor de su media μ. La varianza poblacional se denota con σ² y está dada

por la fórmula:

57

8.6.1 Absorción de agua

Resultados estadísticos:

Tabla 10. Resultados estadísticos Ensayo de Absorción de Agua

Absorción

Mezcla A

(%)

Mezcla B

(%)

Mezcla C

(%)

Mezcla D

(%)

Media

Aritmética 6,17 6,07 6,10 6,09

Desviación

Estándar 0,40 0,32 0,38 0,43

Varianza 0,160 0,102 0,141 0,185


Ilustración 24. Resultados Ensayo Absorción de Agua


58

Los resultados cumplen con la especificación de la NTC 2017, se observa que las mezclas B, C y

D que contienen las adiciones GCR se comportan de muy manera similar a la mezcla de referencia

A que no contiene adiciones de GCR, y entre ellas tienen una desviación estándar 0,05 %, lo que

significa que la dispersion es baja.

Ilustración 25. Absorción vs. Adición de GCR


Ilustración 26. Línea y Ecuación de Tendencia Absorción de Agua


4,00

4,50

5,00

5,50

6,00

6,50

7,00

7,50

8,00

0 5 10 15

Ab

sorc

ión

de

Agu

a (%

)

Adición de GCR (%)

Absorción (%) vs. Adición de GCR (%)

y = -0,0045x + 6,1423

4,0

5,0

6,0

7,0

8,0

0 5 10 15 20 25

Ab

sorc

ión

de

Agu

a (%

)

Adición de GCR (%)

Linea de Tendencia

59

En la ecuación de tendencia 𝑦 = −0,0045𝑥 + 6,1423, siendo X la adición de GCR en porcentaje,

se observa que existe una pendiente decreciente; es decir, cuando se utiliza mayor porcentaje de

GCR la absorción de agua en los adoquines tiende a disminuir, pero no de manera significativa o

influyente a esta característica del adoquín.

8.6.2 Densidad


Tabla 11. Resultados estadísticos Ensayo Densidad.

Densidad Mezcla A

(Kg/m³)

Mezcla B

(Kg/m³)

Mezcla C

(Kg/m³)

Mezcla D

(Kg/m³)

Media

Aritmética 2084,93 2019,63 2008,27 1994,97

Desviación

Estándar 2,92 2,46 1,76 4,00

Varianza 8,547 6,033 3,099 15,964 Fuente: Elaboración propia.

Ilustración 27. Resultados Ensayo de Densidad


Se puede observar en las Mezclas B, C y D, que contienen CGR, una reducción notable de la

densidad con respecto de la Mezcla de referencia A con una desviación estándar de 39.95%.

1940,0

1960,0

1980,0

2000,0

2020,0

2040,0

2060,0

2080,0

2100,0

Mezcla A0 % GCR

Mezcla B5 % GCR

Mezcla C10 % GCR

Mezcla D15 % GCR

Densidad (kg/mᶟ)

60

Ilustración 28. Densidad vs. Adición de GCR


Ilustración 29. Línea y Ecuación de Tendencia Densidad


La línea de tendencia es decreciente, esto es debido a que se sustituyó agregado fino en las mezclas

B, C y D por GCR, que es un material compuesto en su mayoría por caucho de bajo peso específico,

esto incide directamente en la Densidad de los adoquines reduciendo la misma.

1980,00

2000,00

2020,00

2040,00

2060,00

2080,00

2100,00

0 5 10 15

Den

sid

ad (

kg/m

ᶟ)

Adición de GCR (%)

Densidad (kg/mᶟ) vs. Adición GCR (%)

y = -5,6253x + 2069,1

1900,0

1920,0

1940,0

1960,0

1980,0

2000,0

2020,0

2040,0

2060,0

2080,0

2100,0

0 5 10 15 20 25

De

nsi

dad

(kg

/mᶟ)

Adición de GCR (%)

Linea de Tendencia

61

8.6.3 Resistencia a la flexo-tracción (Módulo de rotura)


Tabla 12. Resultados estadísticos ensayo Resistencia a la flexo-tracción

Resistencia Mezcla A

(MPa)

Mezcla B

(MPa)

Mezcla C

(MPa)

Mezcla D

(MPa)

Media

Aritmética 5,98 5,47 5,36 4,92

Desviación

Estándar 0,21 0,39 0,11 0,37

Varianza 0,043 0,155 0,011 0,138 Fuente: Elaboración propia.

Ilustración 30. Resultados Ensayo Resistencia a la Flexo-tracción

Fuente: Elaboración Propia

La resistencia a la flexo tracción disminuyo a medida que se le adicionó el GCR, sin embargo las

mezclas B y C, con adición del 5% y 10% de GCR cumplen con la resistencia mínima exigida en

la NTC 2017.

62

Ilustración 31. Resistencia vs. Adición de GCR


Ilustración 32. Línea y Ecuación de Tendencia Resistencia a la Flexo-tracción


La línea de tendencia es decreciente, la adición de GCR disminuye la resistencia a la flexo-tracción

en un 9% para la mezcla B, 10% para la mezcla C y 18% para la mezcla D.

4,80

5,00

5,20

5,40

5,60

5,80

6,00

0 5 10 15

Res

iste

nci

a (M

Pa)

Adición de GCR (%)

Resistencia (MPa) vs. Adición de GCR (%)

y = 0,0007x2 - 0,0767x + 5,943

4,0

4,2

4,4

4,6

4,8

5,0

5,2

5,4

5,6

5,8

6,0

0 5 10 15 20 25

Re

sist

en

cia

(MP

a)

Adición de GCR (%)

Linea de Tendencia

63

8.6.4 Resistencia a la Abrasión


Tabla 13. Resultados estadísticos Resistencia a la Abrasión

Longitud de la

Huella

Mezcla A

(mm)

Mezcla B

(mm)

Mezcla C

(mm)

Mezcla D

(mm)

Media

Aritmética 19,29 19,30 19,31 19,24

Desviación

Estándar 0,38 0,35 0,38 0,39

Varianza 0,145 0,120 0,143 0,151


Ilustración 33. Resultados Ensayo Resistencia a la Abrasión


Como era de esperarse, los resultados de los ensayos de desgaste por abrasión se comportaron de

manera similar en cada una de las mezcla; estos debido a que estos especímenes fueron elaborados

con bicapa; es decir, la el cuerpo del adoquín, aproximadamente 55 mm, están compuestos por la

mezcla de concreto y de GCR, y los 5 mm restantes esta compuestos de la misma mezcla de

concreto en cada una de las proporciones.

64

Ilustración 34. Resistencia a la Abrasión vs. Adición de GCR


Ilustración 35. Línea y Ecuación de Tendencia Resistencia a la Abrasión


De manera similar al caso de la absorción de agua, la línea de tendencia al usar más adición de

GCR en porcentaje no va afectar de manera significativa la resistencia a la abrasión de los

adoquines.

16,00

17,00

18,00

19,00

20,00

21,00

22,00

23,00

24,00

0 5 10 15

Ab

rasi

ón

(m

m)

Adición de GCR (%)

Resistencia a la Abrasión (mm) vs. Adición de GCR (%)

y = -0,0027x + 19,303

16,0

17,0

18,0

19,0

20,0

21,0

22,0

23,0

24,0

0 5 10 15 20 25

Ab

rasi

ón

(m

m)

Adición de GCR (%)

Linea de Tendencia

65

Tabla 14. Resumen de resultados promedio de las características físicas y mecánicas del adoquín.

Características del Adoquín Mezcla A

Adición de

GCR al 0%

Mezcla B

Adición de

GCR al 5%

Mezcla C

Adición de

GCR al 10%

Mezcla D

Adición de

GCR al 15%

Absorción (%) 6.17 6,07 6,10 6,09

Resistencia (MPa) 5,98 5,47 5,36 4,92

Desgaste por Abrasión (mm) 19,29 19,30 19,31 19,24

Densidad (kg/m3) 2084,93 2019,63 2008,27 1994,97


Ilustración 36. Densidad vs. Resistencia a la flexo-tracción


De acuerdo a la ilustración anterior se observa que a medida que la densidad es mayor la resistencia

a la flexo-tracción aumenta, concluyendo que estas dos características son directamente

proporcionales, esto es razonable ya que cuando la densidad es mayor existe menos porcentaje de

vacíos lo que permite una mayor resistencia.

15%

10%5%

0%

4,50

4,70

4,90

5,10

5,30

5,50

5,70

5,90

6,10

1980 2000 2020 2040 2060 2080 2100

Flex

o-t

racc

ión

(M

Pa)

Densidad (kg/mᶟ)

66

Ilustración 37. Absorción vs. Resistencia a la flexo-tracción


De acuerdo a la ilustración anterior se puede analizar que la absorción tuvo un comportamiento

constante a medida que aumentó la resistencia a la flexo-tracción. De esto podemos concluir que

la absorción de la arena y del GCR fueron similares, y por este motivo no se afectó el porcentaje

total de absorción de cada espécimen, tendiendo un comportamiento constante que no impactó en

los resultados de resistencia a la flexo-tracción.

Ilustración 38. Abrasión vs. Resistencia a la flexo-tracción

0%

5%

10%

15%

4,50

4,70

4,90

5,10

5,30

5,50

5,70

5,90

6,10

5,00 5,50 6,00 6,50 7,00

Flex

o-t

racc

ión

(M

Pa)

Absorción (%)

0%

5%

10%

15%

4,50

4,70

4,90

5,10

5,30

5,50

5,70

5,90

6,10

6,30

6,50

16 17 18 19 20 21 22 23

Flex

o-t

racc

ión

(M

Pa)

Abrasión (mm)

67


De acuerdo a la ilustración anterior se puede observar que la Resistencia a la Abrasión tiene un

comportamiento constante y no afecta de manera directa a la resistencia a la flexo-tracción a

medida que se aumenta en % de adición de GCR. Esto es debido a que la resistencia a la Abrasión

está directamente relacionada con la bicapa y para esta investigación la bicapa no fue modificada

con GCR.

8.7 ANÁLISIS DE COSTOS

A continuación se presentan en análisis de precios unitarios para un concreto convencional y los

concretos con adición de GCR. Según los resultados de resistencia a la flexo-tracción optamos

por no considerar viable analizar los costos de una mezcla de concreto de GCR al 15% debido a

que no cumplió con la especificación de de la normas NTC 2017.

Tabla 15. Costos de materia prima de un concreto convencional

Componente Cantidades

Precio

Unitario Precio Total

Cemento (kg) 364 $560.00 $203840.00

Agregado Fino (m3) 0.397 $47328.00 $18789.22

Agregado Grueso (m3) 0.338 $47225.00 $15962.05

Agua (m3) 0.120 $40.00 $4.80

GRC (kg) --- --- ---

$238596.07


Tabla 16. Costos de materia prima de un concreto con sustitución de GCR al 5%


Precio


Cemento (kg) 364 $560.00 $203840.00

Agregado Fino (m3) 0.377 $47328.00 $17842.66


68

Agua (m3) 0.120 $40.00 $4.80

GRC (kg) 49 $875.00 $42875.00

$280524.51


Tabla 17. Costos de materia prima de un concreto con sustitución de GCR al 10%


Precio


Cemento (kg) 364 $560.00 $203840.00

Agregado Fino (m3) 0.357 $47328.00 $16896.10


Agua (m3) 0.120 $40.00 $4.80

GRC (kg) 98 $875.00 $85750.00

$322452.95


Realizando un comparativo de los costos de las materias primas de un concreto convencional y

los concreto con adición de GCR al 5% y al 10% encontraos que existe un incremento en su valor

de 18% y el 35% .

Los precios unitarios usados para este análisis fueron de tomados del mercado comercial en menor

escala.

69

9 CONCLUSIONES

La ventaja principal de la fabricación de este tipo de adoquines se evidencia es el uso de materiales

reciclados (GCR), que reduciría el impacto Ambiental generado por estos materiales que

actualmente están siendo depositados en zonas indebidas sin dársele el tratamiento adecuado, lo

que es significativamente dañino para el medio ambiente ya que su descomposición es a largo

plazo.

El uso del caucho triturado producto de las llantas recicladas demostró no ser compatible en el

desarrollo de la propiedad de resistencia a la flexo-tracción debido a que se evidencia una

reducción de resistencia. Sin embargo es una alternativa viable ya que a pesar de la reducción de

la resistencia, los adoquines cumplen con los requisitos mínimos establecidos por las

especificaciones técnicas en las adiciones del 5% y 10% de GCR.

El efecto que genera la sustitución de agregado fino por la del residuo de caucho no presenta

mejoría ni disminución en cuanto a la característica de absorción de agua, es decir, este permanece

constante en cada una de las muestras elaboradas. La absorción del residuo de caucho se comportó

de manera similar a la absorción del agregado fino.

Se presentan ventajas en la reducción del peso específico de los especímenes de concreto.

Al utilizar adoquines de concreto hidráulico con una sustitución del 15% de residuo de caucho, la

base de apoyo que soporta los adoquines recibiría una carga reducida en 58,58 Newton por cada

metro cuadrado instalado de adoquín.

En cuanto a la resistencia al desgaste por abrasión no se ve afectada debido a que la parte del

adoquín modificada es el cuerpo y no la bicapa, que es directamente la involucrada en el ensayo

de resistencia por abrasión.

El costo de elaboración de los adoquines de concreto con adición de GCR al 5% es mayor en un

18% con respecto a un adoquín convencional, sin embargo el valor en dinero de la fabricación no

70

puede ser comparable con el beneficio ambiental que generaría el uso de este elemento para la

construcción de los pavimentos articulados.

71

10 RECOMENDACIONES

Es posible obtener mejores resultados en cuanto al porcentaje de absorción si se utilizan en la

investigación agregados finos con porcentajes de absorción mayores, para que de esta manera el

GCR actué como un material con menor absorción que la de los agregados.

Debido a la reducción de la resistencia se recomienda el uso de esta clase de adoquines con residuo

de caucho triturado para calles peatonales, parques y en general áreas que no sean afectadas por

cargas vehiculares.

Se puede usar algún aditivo que mejore las condiciones de adherencia del residuo de caucho

triturado si es comprobada la eficacia de este.

Hacer un análisis de costos teniendo en cuenta los precios unitarios al por mayor, ya que esto

generaría una reducción en el valor final de cada adoquín de concreto modificado con GCR.

72

11 BIBLIOGRAFÍA

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Walpole, R. E. (1999). Probabilidad y Estadistica para Ingenieros. México.

ANEXO 1. Caracterización de los materiales de la investigación.

Cemento:

- Densidad del Cemento Hidráulico.

La densidad del cemento hidráulico se define como la masa del volumen unitario de sólidos. Este

método se determinó bajo la Norma Técnica Colombiana: NTC 221: 2011-10-19.

Ilustración 1. Densidad del cemento hidráulico


Densidad del Cemento: 3,033 g/cm3

Agregado Grueso:

- Granulometría.

Este método determina la distribución de los tamaños de las partículas que componen los agregados

finos y gruesos, a través de un proceso de tamizado. Este método se determinó bajo la Norma

Técnica Colombiana: NTC 77: 2007-09-26 y NTC 78 : 1995-05-10.

Ilustración 2. Granulometría agregado grueso

Fuente: Elaboración Propia.

Tabla 1. Serie Tyler para Agregado grueso


mm Pulg (No.) % Máximo % Mínimo

50,00 2" 0,0 0,0 0,0 100,0 --- ---

37,50 1 1/2" 0,0 0,0 0,0 100,0 --- ---

25,00 1" 0,0 0,0 0,0 100,0 --- ---

19,00 3/4" 0,0 0,0 0,0 100,0 100,0 100,0

12,50 1/2" 132,5 3,4 3,4 96,6 100,0 90,0

9,50 3/8" 612,1 15,7 19,2 80,8 70,0 40,0

4,75 Nº 4 2807,5 72,2 91,4 8,6 15,0 0,0

2,36 Nº 8 292,3 7,5 98,9 1,1 5,0 0,0

1,18 Nº 16 4,7 0,1 99,0 1,0 --- ---

0,60 Nº 30 1,0 0,0 99,0 1,0 --- ---

0,30 Nº 50 1,1 0,0 99,1 0,9 --- ---

0,15 Nº 100 3,0 0,1 99,1 0,9 --- ---

0,08 Nº 200 5,1 0,1 99,3 0,7 --- ---

Fondo Fondo 1,6 0,0 99,3 0,7 --- ---

Abertura del Tamiz Masa

Retenida (g)(%) Retenido

(%) Retenido

Acumulado(%) Pasa

Criterios Según NTC 174

Ilustración 3. Análisis granulométrico Agregado Grueso


Analizando los resultados anteriores identificamos que en el tamiz de ⅜” (9,5 mm) el porcentaje

pasa es mayor que el límite superior de los requisitos establecidos en la norma técnica Colombiana

NTC 174, por lo cual se concluye que es un agregado no cumple dichos requisitos.

- Peso Unitario.

Este método determina la masa unitaria en condición compactada o suelta y el cálculo de los vacíos

entre las partículas de agregados finos, gruesos o mezclados. Este se método se determinó bajo la

Norma Técnica Colombiana: NTC 92: 1995-02-15.

Peso Unitario Suelto: 1282 kg/m3

Peso Unitario Apisonado: 1408 kg/m3

- Densidad y Absorción del Agregado Grueso

Este método determina la relación entre su masa y la masa de agua con el mismo volumen absoluto.

Este método se determinó bajo la Norma Técnica Colombiana: NTC 176 : 1995-11-29.

Ilustración 4. Densidad y Absorción del Agregado Grueso


Gravedad específica bulk (Seca): 2,38 g/cm3

Gravedad específica bulk (SSS): 2,44 g/cm3

Gravedad específica aparente: 2,54 g/cm3

Absorción: 2,7 %

Agregado Fino:

- Granulometría

Ilustración 5. Granulometría del Agregado fino


Tabla 2. Serie Tyler para Agregado fino


Ilustración 6. Análisis granulométrico Agregado Fino


Analizando la gráfica anterior identificamos que esta muestra de arena en la parte inferior de la

curva se encuentra fina y en la parte superior se encuentra un poco gruesa, por lo cual también

podemos concluir que es un agregado. No cumple los requisitos de la norma NTC 174.

- Peso Unitario.

Peso Unitario Suelto: 1486 kg/m3

Peso Unitario Apisonado: 1650 kg/m3

- Densidad y Absorción del Agregado Fino.


50,00 2" 0,0 0,0 0,0 100,0 100,0 100,0

37,50 1 1/2" 0,0 0,0 0,0 100,0 100,0 100,0

25,00 1" 0,0 0,0 0,0 100,0 100,0 100,0

19,00 3/4" 0,0 0,0 0,0 100,0 100,0 100,0

12,50 1/2" 3,4 0,4 0,4 99,6 100,0 100,0

9,50 3/8" 24,8 2,8 3,2 96,8 100,0 100,0

4,75 Nº 4 64,0 7,2 10,4 89,6 100,0 95,0

2,36 Nº 8 45,4 5,1 15,5 84,5 100,0 80,0

1,18 Nº 16 65,4 7,4 22,9 77,1 85,0 50,0

0,60 Nº 30 134,2 15,1 38,1 61,9 60,0 25,0

0,30 Nº 50 228,2 25,8 63,8 36,2 30,0 10,0

0,15 Nº 100 173,5 19,6 83,4 16,6 10,0 2,0

0,08 Nº 200 90,5 10,2 93,6 6,4 --- ---

Fondo Fondo 15,2 1,7 95,3 4,7 --- ---



(%) Retenido

Acumulado(%) Pasa


Ilustración 7. Densidad y Absorción del Agregado Fino


Gravedad específica bulk (Seca): 2,47 g/cm3

Gravedad específica bulk (SSS): 2,52 g/cm3

Gravedad específica aparente: 2,59 g/cm3

Absorción: 1,9 %

Residuo de Caucho proveniente de llantas usadas:

- Granulometría

Ilustración 8. Granulometría residuo de caucho


Tabla 3. Serie Tyler para residuo de llanta



50,00 2" 0,0 0,0 0,0 100,0 100,0 100,0

37,50 1 1/2" 0,0 0,0 0,0 100,0 100,0 100,0

25,00 1" 0,0 0,0 0,0 100,0 100,0 100,0

19,00 3/4" 0,0 0,0 0,0 100,0 100,0 100,0

12,50 1/2" 0,0 0,0 0,0 100,0 100,0 100,0

9,50 3/8" 0,0 0,0 0,0 100,0 100,0 100,0

4,75 Nº 4 0,0 0,0 0,0 100,0 100,0 95,0

2,36 Nº 8 9,3 5,4 5,4 94,6 100,0 80,0

1,18 Nº 16 11,8 6,9 12,3 87,7 85,0 50,0

0,60 Nº 30 95,0 55,3 67,5 32,5 60,0 25,0

0,30 Nº 50 40,7 23,7 91,2 8,8 30,0 10,0

0,15 Nº 100 10,1 5,9 97,1 2,9 10,0 2,0

0,08 Nº 200 3,0 1,7 98,8 1,2 --- ---

Fondo Fondo 0,6 0,3 99,2 0,8 --- ---



(%) Retenido

Acumulado(%) Pasa


Ilustración 9. Análisis granulométrico Residuo de Caucho


Analizando la gráfica anterior se logra identificar que la mayoría de la muestra de residuo de caucho

producto de llantas usadas se retiene en el tamiz N° 30 (95%) y no cumple la especificación NTC

174.

- Densidad

Para este material no fue posible realizar este ensayo bajo la norma NTC 237 debido que el material

flota al momento de ser sumergido en agua y esto se debe a que su densidad es baja, por esta razón

se procedió a determinar su densidad bajo la norma NTC221 donde se pone en inmersión la muestra

en kerosene.

Ilustración 10. Densidad del caucho


Densidad del residuo de caucho producto de llantas usadas: 0,935 g/cm3

ANEXO 2. Diseño de las mezclas de concreto hidráulico para los adoquines.

Para la dosificación de los materiales involucrados en la mezcla de concreto hidráulico, se

realizaron los diseños de mezcla con base en el método de diseño de la ROAD NOTE

LABORATORY (RNL) con el fin de optimizar los agregados disponibles. A continuación se

muestran los datos que fueron necesarios para los cálculos que se realizaron para establecer las

cantidades por metro cubico de concreto de acuerdo a los paramentos del método de diseño de la

RNL.

Tabla 4. Resumen de Caracterización

Resumen Caracterización Agregado Fino



Pasa Tamiz 75 mm (N° 200) % 6,4

Módulo de Finura --- 2,34


Absorción % 1,9



Resumen Caracterización Agregado Grueso



Pasa Tamiz 75 mm (N° 200) % 0,7

Tamaño Máximo mm 19,0

Tamaño Máximo Nominal mm 12,5


Absorción % 2,7



Resumen Caracterización Cemento



Resumen Caracterización GCR



Densidad g/cm3 0,935 Fuente: Elaboración propia.

A continuación se presentan los cálculos que se realizaron para establecer las cantidades por metro

cubico de concreto de acuerdo a los paramentos del método de diseño de la RNL.

Las tablas y figuras mencionadas a continuación son citadas del libro Tecnología del concreto -

Tomo 1: Materiales, propiedades y diseño de mezcla – ASOCRETO y estas se encuentran en los

anexos adjuntos a este documento.

Elección del asentamiento

Por el proceso de fabricación (vibrado y prensado) de los adoquines y el concepto de mezclas secas,

el asentamiento para la elaboración de este tipo de elementos prefabricados es de cero.

Estimación del contenido de aire.

De acuerdo con la tabla 11.3 “Contenido aproximado de aire” para un tamaño máximo nominal

(TMN) de 12,5 mm el porcentaje promedio de aire atrapado es de 2,5 % (0,025m3/ m3).

Estimación de la cantidad de agua de mezclado.

Para un TMN de 12,5 mm, asentamiento de 0 cm y concreto sin aire incluido, de la figura 11.2

“Requerimientos de agua de mezclado” se obtiene 120 litros de agua (0,120m3/ m3).

Elección de la relación agua / cemento

De acuerdo con la figura 11.3 “Curvas de resistencia a la compresión VS relaciones agua /

cemento) se estima que es de aproximadamente de 0,33.

Cálculos de contenido de cemento.

Conocidas la relación agua / cemento y la cantidad de agua de mezclado, el contenido requerido de

cemento será:

𝐶 =120

0,33≅ 364 𝑘𝑔/𝑚3

Y el volumen que ocupara esta masa de cemento será

𝑉𝑐 =364 𝑘𝑔/𝑚3

3033 𝑘𝑔/𝑚3= 0,120 𝑚3/𝑚3

Verificación de las especificaciones granulométricas.

Como sabemos que las granulometrías de los agregados no cumplen con los requisitos establecidos

en la NTC 174 se optimizó por medio del método grafico de la RNL con el fin de obtener una

mezcla óptima entre los agregados. De acuerdo con esto la mezcla óptima estará compuesta de 55

% de agregado fino y 45 % de agregado grueso.

El volumen de agregados por metro cubico en concreto será de:

𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝑑𝑒 𝐴𝑔𝑟𝑒𝑔𝑎𝑑𝑜 = 1 − (0,025 "𝑉𝑎𝑖𝑟𝑒"+0,120"𝑉𝑎𝑔𝑢𝑎" + 0,120"𝑉𝑐𝑒𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜") = 0,735 𝑚3/𝑚3

Para conocer los pesos secos respectivos se debe conocer la densidad aparente promedio. Como la

densidad aparente de la grava (𝑑𝑔 = 2380 𝑘𝑔/𝑚3) difiere muy poco de la densidad de la arena

(𝑑𝑓 = 2470 𝑘𝑔/𝑚3) se procede a realizar el siguiente calculo:

𝐷𝑃𝑟𝑜𝑚𝑒𝑑𝑖𝑜 = 0,45 ∗ 2380 + 0,55 ∗ 2470 = 2430 𝑘𝑔/𝑚3

Enseguida se obtiene que los pesos secos de la grava y la arena serán de:

𝑊𝑔 = 2430 ∗ 0,735 ∗ 0,45 = 803,7 𝑘𝑔/𝑚3

𝑊𝑓 = 2430 ∗ 0,735 ∗ 0,55 = 982,3 𝑘𝑔/𝑚3

La densidad teórica promedio ponderado para esta mezcla es de:

𝐷𝑇𝑒𝑜𝑟𝑖𝑐𝑜 =100%

(12%

3,033𝑔/𝑐𝑚3 +12%

1,0𝑔/𝑐𝑚3 +39,7%

2,47𝑔/𝑐𝑚3 +33,8%

2,38𝑔/𝑐𝑚3)= 2,163𝑔/𝑐𝑚3

Con base en la tabla anterior se calcularon las cuantías de los materiales de los diseños con las

sustituciones de residuo de caucho en los porcentajes propuestos del 5%, 10% y 15% por la de

agregado fino.


𝑊𝑐𝑎𝑢𝑐ℎ𝑜 = 982 𝑘𝑔/𝑚3 ∗ 5 % = 49,1 𝑘𝑔/𝑚3

𝑊𝑓 = 982 𝑘𝑔/𝑚3 − 49,1 𝑘𝑔/𝑚3 = 932,9 𝑘𝑔/𝑚3



(5,3%

0,935𝑔/𝑐𝑚3 +12%

3,033𝑔/𝑐𝑚3 +12%

1,0𝑔/𝑐𝑚3 +37,7%

2,47𝑔/𝑐𝑚3 +33,8%

2,38𝑔/𝑐𝑚3)= 1,956𝑔/𝑐𝑚3


𝑊𝑐𝑎𝑢𝑐ℎ𝑜 = 982 𝑘𝑔/𝑚3 ∗ 10 % = 98,2 𝑘𝑔/𝑚3

𝑊𝑓 = 982 𝑘𝑔/𝑚3 − 98,2 𝑘𝑔/𝑚3 = 883,8 𝑘𝑔/𝑚3



(10,5%

0,935𝑔/𝑐𝑚3 +12%

3,033𝑔/𝑐𝑚3 +12%

1,0𝑔/𝑐𝑚3 +88,4%

2,47𝑔/𝑐𝑚3 +33,8%

2,38𝑔/𝑐𝑚3)= 1,789𝑔/𝑐𝑚3


𝑊𝑐𝑎𝑢𝑐ℎ𝑜 = 982 𝑘𝑔/𝑚3 ∗ 15 % = 147,3 𝑘𝑔/𝑚3

𝑊𝑓 = 982 𝑘𝑔/𝑚3 − 98,2 𝑘𝑔/𝑚3 = 834,7 𝑘𝑔/𝑚3



(15,8%

0,935𝑔/𝑐𝑚3 +12%

3,033𝑔/𝑐𝑚3 +12%

1,0𝑔/𝑐𝑚3 +88,4%

2,47𝑔/𝑐𝑚3 +33,8%

2,38𝑔/𝑐𝑚3)= 1,645𝑔/𝑐𝑚3

Numero

Especimen

Ws = Masa muestra

seca al horno (g)

Wh = Masa saturada y

superficialmente seca

después de inmersión (g)

Ma = Masa inmersa en

agua y suspendida del

especimen (g)

Densidad nominal

seca (kg/m³)Absorcion (%)

1 2431 2582 1418 2089 6,2

2 2455 2610 1432 2084 6,3

3 2479 2643 1451 2081 6,6

4 2444 2600 1429 2087 6,4

5 2434 2587 1420 2085 6,3

6 2421 2559 1399 2087 5,7

7 2447 2609 1435 2086 6,6

8 2473 2616 1429 2083 5,8

9 2456 2591 1415 2089 5,5

10 2419 2554 1396 2088 5,6

11 2432 2593 1426 2085 6,6

12 2490 2632 1438 2085 5,7

13 2475 2638 1448 2079 6,6

14 2424 2562 1398 2082 5,7

15 2471 2637 1449 2080 6,7

16 2486 2628 1437 2087 5,7

17 2486 2633 1440 2084 5,9

18 2449 2611 1434 2081 6,6

19 2488 2637 1445 2087 6,0

20 2485 2644 1449 2080 6,4

21 2481 2642 1453 2087 6,5

22 2477 2633 1446 2087 6,3

23 2416 2554 1397 2088 5,7

24 2500 2665 1465 2084 6,6

25 2488 2637 1444 2085 6,0

26 2472 2620 1433 2082 6,0

27 2427 2587 1421 2081 6,6

28 2456 2611 1433 2085 6,3

29 2463 2601 1421 2088 5,6

30 2428 2591 1427 2087 6,7

ANEXO 3. Resultados Ensayos Densidad y Abrasión Mezcla A

Numero

Especimen

Ws = Masa muestra

seca al horno (g)






especimen (g)

Densidad nominal


1 2368 2503 1328 2016 5,7

2 2312 2460 1313 2016 6,4

3 2378 2523 1344 2017 6,1

4 2310 2444 1299 2018 5,8

5 2368 2524 1353 2021 6,6

6 2345 2497 1337 2021 6,5

7 2317 2451 1302 2016 5,8

8 2388 2534 1353 2023 6,1

9 2356 2509 1342 2019 6,5

10 2326 2468 1318 2022 6,1

11 2343 2486 1325 2018 6,1

12 2386 2536 1354 2018 6,3

13 2331 2462 1307 2019 5,6

14 2324 2463 1311 2016 6,0

15 2352 2491 1325 2018 5,9

16 2358 2507 1337 2017 6,3

17 2341 2486 1328 2021 6,2

18 2366 2501 1332 2024 5,7

19 2367 2509 1338 2021 6,0

20 2376 2528 1354 2023 6,4

21 2320 2448 1301 2024 5,5

22 2354 2495 1331 2022 6,0

23 2308 2437 1294 2018 5,6

24 2353 2499 1336 2023 6,2

25 2310 2442 1298 2019 5,7

26 2334 2490 1333 2016 6,7

27 2321 2470 1319 2018 6,4

28 2370 2507 1336 2023 5,8

29 2387 2530 1347 2018 6,0

30 2350 2493 1330 2020 6,1

ANEXO 4. Resultados Ensayos Densidad y Abrasión Mezcla B

Numero

Especimen

Ws = Masa muestra

seca al horno (g)






especimen (g)

Densidad nominal


1 2385 2533 1345 2008 6,2

2 2413 2575 1372 2007 6,7

3 2322 2454 1300 2011 5,7

4 2421 2554 1350 2011 5,5

5 2331 2487 1326 2007 6,7

6 2383 2531 1345 2009 6,2

7 2405 2544 1348 2010 5,8

8 2380 2537 1352 2008 6,6

9 2414 2564 1360 2006 6,2

10 2328 2463 1304 2008 5,8

11 2386 2541 1354 2010 6,5

12 2419 2562 1358 2010 5,9

13 2320 2459 1304 2008 6,0

14 2297 2426 1281 2006 5,6

15 2402 2563 1367 2009 6,7

16 2297 2449 1305 2008 6,6

17 2304 2440 1294 2011 5,9

18 2296 2438 1295 2009 6,2

19 2308 2440 1292 2011 5,7

20 2319 2451 1296 2007 5,7

21 2417 2550 1347 2009 5,5

22 2430 2583 1372 2006 6,3

23 2412 2562 1359 2006 6,2

24 2308 2446 1297 2008 6,0

25 2308 2444 1295 2009 5,9

26 2363 2498 1323 2011 5,7

27 2323 2469 1312 2008 6,3

28 2325 2478 1319 2006 6,6

29 2392 2538 1347 2008 6,1

30 2312 2458 1305 2006 6,3

ANEXO 5. Resultados Ensayos Densidad y Abrasión Mezcla C

Numero

Especimen

Ws = Masa muestra

seca al horno (g)






especimen (g)

Densidad nominal


1 2214 2345 1237 1999 5,9

2 2408 2565 1357 1994 6,5

3 2392 2545 1344 1991 6,4

4 2392 2533 1336 1998 5,9

5 2425 2566 1345 1987 5,8

6 2373 2508 1321 1998 5,7

7 2380 2511 1313 1987 5,5

8 2400 2532 1325 1989 5,5

9 2421 2578 1364 1993 6,5

10 2347 2490 1317 2001 6,1

11 2325 2476 1311 1995 6,5

12 2352 2491 1315 2000 5,9

13 2319 2456 1297 2002 5,9

14 2387 2533 1336 1994 6,1

15 2346 2498 1327 2002 6,5

16 2329 2457 1294 2003 5,5

17 2419 2552 1340 1995 5,5

18 2360 2506 1321 1991 6,2

19 2313 2468 1312 2001 6,7

20 2324 2480 1319 2003 6,7

21 2323 2479 1314 1995 6,7

22 2294 2422 1271 1992 5,6

23 2382 2542 1351 2000 6,7

24 2355 2508 1329 1997 6,5

25 2380 2535 1341 1993 6,5

26 2380 2520 1331 2001 5,9

27 2330 2474 1304 1991 6,2

28 2395 2527 1321 1987 5,5

29 2429 2580 1363 1996 6,2

30 2314 2441 1285 2001 5,5

ANEXO 6. Resultados Ensayos Densidad y Abrasión Mezcla D

1 (a) 2 (d) 1 (a) 2 (d) 1 2 3 4

1 202,1 201,6 100,3 99,9 59,7 60,4 60,6 60,1 100,1 201,9 100,1 100,1 60,2 8044 6,0

2 202,1 199,6 100,1 100,2 60,8 60,4 60,7 60,7 100,2 200,9 100,2 100,2 60,7 8343 6,1

3 199,8 199,8 100,3 100,6 59,8 60,2 60,8 59,9 100,5 199,8 100,5 100,5 60,2 7963 5,9

4 201,1 200,0 100,5 100,4 60,0 60,0 60,2 59,9 100,5 200,6 100,5 100,5 60,0 8351 6,2

5 201,5 202,0 100,9 100,2 60,6 59,8 60,6 60,8 100,6 201,8 100,6 100,6 60,5 8404 6,2

6 200,7 200,1 100,7 99,8 59,8 60,0 60,3 60,5 100,3 200,4 100,3 100,3 60,2 8120 6,1

7 199,6 201,4 100,2 99,8 60,3 60,1 60,8 60,3 100,0 200,5 100,0 100,0 60,4 8137 6,0

8 201,3 200,8 99,8 101,1 60,2 60,4 60,3 59,7 100,5 201,1 100,5 100,5 60,2 7904 5,9

9 201,5 200,1 101,2 100,8 60,4 60,2 60,2 60,8 101,0 200,8 101,0 101,0 60,4 7998 5,9

10 200,6 201,9 100,3 100,2 60,7 59,9 60,5 60,1 100,3 201,3 100,3 100,3 60,3 8197 6,1

11 201,4 201,3 101,3 100,8 60,4 60,0 60,3 59,9 101,1 201,4 101,1 101,1 60,2 8324 6,2

12 200,5 200,0 100,6 100,8 60,4 60,8 60,0 59,9 100,7 200,3 100,7 100,7 60,3 7867 5,8

13 201,7 200,6 100,6 99,8 60,5 60,3 60,1 59,7 100,2 201,2 100,2 100,2 60,2 8290 6,2

14 201,5 201,4 100,4 100,2 59,7 60,3 60,7 60,7 100,3 201,5 100,3 100,3 60,4 8159 6,1

15 199,8 201,3 99,9 101,3 60,8 60,0 60,1 60,2 100,6 200,6 100,6 100,6 60,3 7997 5,9

16 200,8 201,9 100,2 99,9 59,9 60,8 60,3 60,0 100,1 201,4 100,1 100,1 60,3 8051 6,0

17 201,5 201,3 100,0 100,2 60,2 60,5 60,7 59,7 100,1 201,4 100,1 100,1 60,3 7965 6,0

18 200,9 201,9 101,3 99,8 60,1 59,7 59,8 60,1 100,6 201,4 100,6 100,6 59,9 7880 5,9

19 201,8 200,1 100,5 99,8 60,7 60,2 59,8 59,9 100,2 201,0 100,2 100,2 60,2 7940 5,9

20 201,5 201,9 100,6 101,3 60,5 59,9 60,6 60,3 101,0 201,7 101,0 101,0 60,3 7941 5,9

21 199,7 199,7 100,6 100,9 59,7 60,0 60,0 60,7 100,8 199,7 100,8 100,8 60,1 7892 5,8

22 201,6 201,4 100,9 100,4 60,0 60,3 59,8 60,5 100,7 201,5 100,7 100,7 60,2 8422 6,3

23 201,2 201,2 100,6 99,9 60,7 59,7 60,2 60,7 100,3 201,2 100,3 100,3 60,3 8435 6,3

24 200,3 202,2 101,0 100,6 60,0 60,6 60,1 60,6 100,8 201,3 100,8 100,8 60,3 8322 6,2

25 199,6 200,0 101,0 101,3 60,6 60,7 59,8 60,2 101,2 199,8 101,2 101,2 60,3 8064 5,9

26 201,2 201,1 100,1 100,1 60,6 60,7 59,7 59,9 100,1 201,2 100,1 100,1 60,2 8280 6,2

27 199,4 200,1 100,9 101,3 60,2 60,8 59,9 60,0 101,1 199,8 101,1 101,1 60,2 7949 5,8

28 200,7 200,6 100,3 100,7 59,9 59,8 60,4 59,7 100,5 200,7 100,5 100,5 60,0 8290 6,2

29 201,7 200,4 100,4 100,9 60,4 60,2 60,1 60,3 100,7 201,1 100,7 100,7 60,3 8238 6,1

30 199,4 201,7 100,7 101,1 60,3 60,6 59,7 59,8 100,9 200,6 100,9 100,9 60,1 8307 6,2

Longitud Inscrita (li) Ancho Real (ar)

ANEXO 7. Resultados Ensayo Flexo-tracción Mezcla A

Espesor Real

del

Espécimen

Carga

(N)

Resistencia

Individual

(MPa)

Espesor Real (er)Ancho

Rectangul

o Inscrito

Longitud del

Rectángulo

Inscrito (li)

Ancho Real

del

Espécimen

Ancho del

Rectángulo

Inscrito (ai)

Numero

Especimen

1 (a) 2 (d) 1 (a) 2 (d) 1 2 3 4

1 199,9 202,2 100,4 100,0 60,8 60,6 60,2 59,9 100,2 201,1 100,2 100,2 60,4 7207 5,4

2 202,0 200,8 100,6 100,9 59,8 60,2 59,9 60,3 100,8 201,4 100,8 100,8 60,1 7686 5,8

3 202,1 201,0 100,8 99,8 59,9 60,1 60,1 60,3 100,3 201,6 100,3 100,3 60,1 7626 5,7

4 199,6 199,7 99,9 100,2 59,8 60,6 60,5 60,6 100,1 199,7 100,1 100,1 60,4 7803 5,8

5 199,4 199,9 100,9 100,2 60,8 60,1 59,9 60,4 100,6 199,7 100,6 100,6 60,3 6962 5,1

6 199,7 200,2 101,2 100,5 60,4 60,8 60,6 60,0 100,9 200,0 100,9 100,9 60,5 7941 5,8

7 200,9 201,5 100,4 100,2 60,7 60,7 60,1 60,2 100,3 201,2 100,3 100,3 60,4 6821 5,1

8 201,5 202,2 101,0 100,8 59,8 60,1 60,1 60,6 100,9 201,9 100,9 100,9 60,2 7103 5,3

9 200,2 201,8 100,6 99,9 60,4 59,8 60,0 60,3 100,3 201,0 100,3 100,3 60,1 7695 5,8

10 201,6 201,5 101,1 100,3 60,3 60,6 60,7 59,8 100,7 201,6 100,7 100,7 60,4 8021 6,0

11 201,8 199,9 100,4 100,2 60,5 60,0 60,0 60,3 100,3 200,9 100,3 100,3 60,2 6994 5,2

12 202,2 200,1 99,9 100,8 60,8 60,2 60,1 60,1 100,4 201,2 100,4 100,4 60,3 7179 5,3

13 201,2 200,7 100,3 100,8 60,5 59,9 60,7 60,3 100,6 201,0 100,6 100,6 60,4 7556 5,6

14 202,1 200,6 99,8 101,3 60,8 60,0 60,1 60,8 100,6 201,4 100,6 100,6 60,4 7707 5,7

15 201,9 201,2 100,9 100,7 60,7 60,1 60,1 60,3 100,8 201,6 100,8 100,8 60,3 7184 5,3

16 199,7 200,4 101,1 100,2 60,3 60,1 60,4 60,3 100,7 200,1 100,7 100,7 60,3 7040 5,2

17 201,6 201,7 100,8 101,0 60,8 59,7 60,3 60,1 100,9 201,7 100,9 100,9 60,2 8264 6,2

18 201,7 200,3 100,3 101,0 59,7 60,8 59,7 60,7 100,7 201,0 100,7 100,7 60,2 8153 6,1

19 199,9 201,0 99,8 100,3 60,3 59,7 59,9 59,9 100,1 200,5 100,1 100,1 60,0 7117 5,4

20 201,5 199,7 101,2 100,7 60,1 60,7 59,9 60,2 101,0 200,6 101,0 101,0 60,2 6931 5,1

21 200,3 200,6 100,6 99,8 60,3 60,8 60,5 60,3 100,2 200,5 100,2 100,2 60,5 7194 5,3

22 200,3 199,5 100,0 99,9 60,4 59,8 59,8 60,2 100,0 199,9 100,0 100,0 60,1 7400 5,5

23 199,5 199,5 100,6 101,3 60,8 59,9 59,7 60,4 101,0 199,5 101,0 101,0 60,2 6932 5,1

24 202,2 199,6 100,5 100,0 60,4 60,2 60,2 60,2 100,3 200,9 100,3 100,3 60,3 6984 5,2

25 200,8 200,7 100,6 101,3 60,8 59,9 60,4 59,7 101,0 200,8 101,0 101,0 60,2 7387 5,5

26 201,7 202,1 99,9 101,3 60,2 60,6 60,8 60,3 100,6 201,9 100,6 100,6 60,5 7735 5,7

27 202,0 202,0 99,9 100,0 59,7 60,5 60,5 60,0 100,0 202,0 100,0 100,0 60,2 6859 5,2

28 200,5 199,7 100,0 101,0 59,8 60,7 60,5 60,6 100,5 200,1 100,5 100,5 60,4 7365 5,4

29 200,5 201,9 100,5 100,6 60,4 59,9 60,3 59,7 100,6 201,2 100,6 100,6 60,1 7776 5,8

30 201,7 199,6 101,0 100,3 60,2 60,6 59,7 60,0 100,7 200,7 100,7 100,7 60,1 7639 5,7

ANEXO 8. Resultados Ensayo Flexo-tracción Mezcla B

Ancho del

Rectángulo

Inscrito (ai)

Espesor Real

del

Espécimen

Carga

(N)

Resistencia

Individual

(MPa)

Longitud Inscrita (li) Ancho Real (ar) Espesor Real (er)Ancho

Rectangul

o Inscrito

Longitud del

Rectángulo

Inscrito (li)

Ancho Real

del

Espécimen

Numero

Especimen

1 (a) 2 (d) 1 (a) 2 (d) 1 2 3 4

1 201,4 201,4 100,7 101,2 59,9 60,1 60,5 59,8 101,0 201,4 101,0 101,0 60,1 7129 5,3

2 200,4 200,9 100,8 100,2 60,1 60,4 60,4 60,0 100,5 200,7 100,5 100,5 60,2 7284 5,4

3 200,0 202,1 100,3 101,3 60,4 59,9 60,1 60,8 100,8 201,1 100,8 100,8 60,3 6757 5,0

4 200,3 199,8 100,5 100,0 59,7 60,1 60,6 59,7 100,3 200,1 100,3 100,3 60,0 6929 5,2

5 199,5 202,1 99,9 100,8 60,7 59,9 60,2 60,5 100,4 200,8 100,4 100,4 60,3 5272 3,9

6 202,1 201,9 100,8 99,9 60,4 60,7 60,3 60,2 100,4 202,0 100,4 100,4 60,4 7539 5,6

7 201,4 199,5 101,2 100,0 59,9 60,7 60,6 60,0 100,6 200,5 100,6 100,6 60,3 6532 4,8

8 199,9 201,3 100,8 100,1 59,7 59,7 60,0 59,9 100,5 200,6 100,5 100,5 59,8 6736 5,1

9 199,8 199,4 100,8 100,0 59,7 60,4 60,4 59,8 100,4 199,6 100,4 100,4 60,1 6457 4,8

10 200,6 201,9 101,2 100,5 59,7 60,2 59,7 60,3 100,9 201,3 100,9 100,9 60,0 7031 5,3

11 199,9 199,6 100,0 100,7 60,0 60,4 60,7 60,6 100,4 199,8 100,4 100,4 60,4 6469 4,8

12 200,9 201,4 101,0 100,2 60,5 60,3 60,0 59,9 100,6 201,2 100,6 100,6 60,2 7213 5,4

13 200,0 201,1 100,2 100,0 60,1 60,0 60,8 60,8 100,1 200,6 100,1 100,1 60,4 6855 5,1

14 200,1 202,0 100,2 100,0 60,2 60,5 59,7 59,7 100,1 201,1 100,1 100,1 60,0 7315 5,5

15 199,6 199,8 101,2 100,7 60,7 59,9 59,9 60,8 101,0 199,7 101,0 101,0 60,3 6868 5,0

16 201,4 200,6 100,2 99,9 59,9 60,2 59,9 59,7 100,1 201,0 100,1 100,1 59,9 7327 5,5

17 201,4 200,9 100,4 101,1 59,8 60,8 60,3 60,2 100,8 201,2 100,8 100,8 60,3 7420 5,5

18 199,9 201,3 100,6 100,0 60,8 60,1 59,9 60,4 100,3 200,6 100,3 100,3 60,3 7049 5,2

19 201,3 200,0 101,0 100,2 60,8 60,4 60,5 59,7 100,6 200,7 100,6 100,6 60,4 5386 4,0

20 200,4 202,0 100,3 100,8 60,0 59,7 59,8 59,9 100,6 201,2 100,6 100,6 59,9 6775 5,1

21 199,4 202,0 100,9 100,1 60,5 60,2 60,5 60,5 100,5 200,7 100,5 100,5 60,4 7471 5,5

22 201,7 199,7 101,1 101,1 59,7 59,7 59,9 60,4 101,1 200,7 101,1 101,1 59,9 7445 5,6

23 202,1 200,9 100,6 100,6 60,6 60,6 60,7 60,5 100,6 201,5 100,6 100,6 60,6 7432 5,5

24 199,8 200,6 100,0 100,2 60,3 60,3 60,3 59,9 100,1 200,2 100,1 100,1 60,2 6963 5,2

25 202,0 199,9 100,3 101,1 60,7 59,7 60,4 59,8 100,7 201,0 100,7 100,7 60,2 7322 5,5

26 200,8 199,5 100,3 99,8 59,9 60,3 60,7 59,7 100,1 200,2 100,1 100,1 60,2 7193 5,4

27 199,6 200,9 101,2 100,3 59,9 60,5 60,2 60,6 100,8 200,3 100,8 100,8 60,3 7281 5,4

28 202,0 201,2 100,4 100,1 60,0 60,8 60,3 59,9 100,3 201,6 100,3 100,3 60,3 7320 5,5

29 201,4 199,5 101,1 101,3 60,2 60,7 60,8 60,4 101,2 200,5 101,2 101,2 60,5 7101 5,2

30 199,4 201,7 100,7 99,8 60,1 60,5 60,1 59,7 100,3 200,6 100,3 100,3 60,1 6637 5,0

ANEXO 9. Resultados Ensayo Flexo-tracción Mezcla C

Ancho del

Rectángulo

Inscrito (ai)

Espesor Real

del

Espécimen

Carga

(N)

Resistencia

Individual

(MPa)


Rectangul

o Inscrito

Longitud del

Rectángulo

Inscrito (li)

Ancho Real

del

Espécimen

Numero

Especimen

1 (a) 2 (d) 1 (a) 2 (d) 1 2 3 4

1 199,4 201,4 101,0 100,1 60,7 60,8 60,1 60,1 100,6 200,4 100,6 100,6 60,4 6959 5,1

2 199,8 202,2 100,6 101,2 59,7 60,4 60,1 60,4 100,9 201,0 100,9 100,9 60,2 6895 5,1

3 202,2 200,8 100,0 100,3 60,3 60,4 60,8 60,2 100,2 201,5 100,2 100,2 60,4 6870 5,1

4 200,0 199,5 100,1 99,8 60,5 59,9 60,1 60,3 100,0 199,8 100,0 100,0 60,2 6930 5,2

5 200,2 201,9 100,6 101,2 59,8 60,0 60,6 60,0 100,9 201,1 100,9 100,9 60,1 5245 3,9

6 201,0 199,7 100,5 101,2 59,9 59,7 59,7 60,6 100,9 200,4 100,9 100,9 60,0 6853 5,1

7 200,1 200,8 100,2 100,4 60,0 59,8 59,7 60,0 100,3 200,5 100,3 100,3 59,9 6856 5,2

8 200,3 200,7 100,1 100,2 60,4 60,7 59,8 60,5 100,2 200,5 100,2 100,2 60,4 7012 5,2

9 202,2 200,9 101,0 100,7 60,8 59,9 60,7 59,8 100,9 201,6 100,9 100,9 60,3 6865 5,1

10 199,5 202,1 100,4 100,9 60,5 60,5 59,8 60,3 100,7 200,8 100,7 100,7 60,3 6808 5,0

11 200,7 200,0 100,8 99,9 60,4 60,4 60,8 60,1 100,4 200,4 100,4 100,4 60,4 6823 5,0

12 200,1 199,9 100,6 100,5 59,8 59,8 60,6 60,2 100,6 200,0 100,6 100,6 60,1 7007 5,2

13 199,6 201,1 99,8 101,0 60,0 60,8 60,2 60,3 100,4 200,4 100,4 100,4 60,3 7007 5,2

14 200,4 199,8 100,3 100,5 59,8 59,8 59,7 59,7 100,4 200,1 100,4 100,4 59,8 6923 5,2

15 200,2 201,7 100,0 100,3 60,3 60,6 60,3 60,1 100,2 201,0 100,2 100,2 60,3 6998 5,2

16 202,1 201,7 100,4 100,3 59,8 60,8 60,0 59,7 100,4 201,9 100,4 100,4 60,1 6863 5,2

17 201,5 202,0 100,9 100,9 60,3 60,6 60,8 60,7 100,9 201,8 100,9 100,9 60,6 6956 5,1

18 200,1 199,7 100,9 100,9 60,8 60,7 60,7 60,2 100,9 199,9 100,9 100,9 60,6 6870 5,0

19 201,4 200,4 100,9 101,1 60,6 60,2 60,7 60,2 101,0 200,9 101,0 101,0 60,4 6928 5,1

20 199,9 199,5 101,1 101,2 60,8 60,0 60,3 60,6 101,2 199,7 101,2 101,2 60,4 6891 5,0

21 199,5 199,4 100,2 100,7 60,1 59,9 59,8 60,2 100,5 199,5 100,5 100,5 60,0 5396 4,0

22 201,9 201,8 100,7 100,4 59,7 60,7 60,8 59,7 100,6 201,9 100,6 100,6 60,2 6930 5,2

23 202,2 200,2 101,1 100,6 60,8 60,4 60,0 60,2 100,9 201,2 100,9 100,9 60,4 7015 5,2

24 200,4 201,6 101,3 100,6 59,7 59,7 60,0 59,9 101,0 201,0 101,0 101,0 59,8 6958 5,2

25 200,3 200,9 101,0 100,5 59,8 60,1 59,7 60,4 100,8 200,6 100,8 100,8 60,0 6818 5,1

26 199,6 201,9 100,7 100,4 60,4 60,2 59,7 60,5 100,6 200,8 100,6 100,6 60,2 6865 5,1

27 200,9 202,0 100,7 100,6 59,7 60,6 60,8 60,2 100,7 201,5 100,7 100,7 60,3 6806 5,1

28 202,2 201,4 100,2 100,2 59,7 59,8 60,2 60,4 100,2 201,8 100,2 100,2 60,0 6968 5,3

29 200,1 200,0 100,6 100,4 60,3 60,0 60,3 60,4 100,5 200,1 100,5 100,5 60,3 7008 5,2

30 202,2 202,2 100,9 101,0 60,3 60,4 60,0 59,7 101,0 202,2 101,0 101,0 60,1 6836 5,1

ANEXO 10. Resultados Ensayo Flexo-tracción Mezcla D

Ancho del

Rectángulo

Inscrito (ai)

Espesor Real

del

Espécimen

Carga

(N)

Resistencia

Individual

(MPa)


Rectangul

o Inscrito

Longitud del

Rectángulo

Inscrito (li)

Ancho Real

del

Espécimen

Numero

Especimen

Espécimen

Número

Longitud de la

Huella

(mm)

Factor de

Calibración

(mm)

Longitud de

la Huella

Resultante

(mm)

1 19,3 20,1 19,2

2 19,6 20,1 19,5

3 19,8 20,1 19,7

4 19,8 20,1 19,7

5 19,5 20,1 19,4

6 19,5 20,1 19,4

7 19,6 20,1 19,5

8 19,8 20,1 19,7

9 19 20,1 18,9

10 19,5 20,1 19,4

11 18,5 20,1 18,4

12 19,4 20,1 19,3

13 19,2 20,1 19,1

14 19,5 20,1 19,4

15 19,8 20,1 19,7

16 19,5 20,1 19,4

17 18,1 20,1 18,0

18 19,8 20,1 19,7

19 19,3 20,1 19,2

20 19,4 20,1 19,3

21 19,5 20,1 19,4

22 19,5 20,1 19,4

23 19 20,1 18,9

24 19,6 20,1 19,5

25 19,1 20,1 19,0

26 19,4 20,1 19,3

27 19,4 20,1 19,3

28 19,3 20,1 19,2

29 19,1 20,1 19,0

30 19,8 20,1 19,7

ANEXO 11. Resultados Ensayo Abrasión Mezcla A

Espécimen

Número

Longitud de la

Huella

(mm)

Factor de

Calibración

(mm)

Longitud de

la Huella

Resultante

(mm)

1 19,3 20,1 19,2

2 19,3 20,1 19,2

3 19,8 20,1 19,7

4 19,1 20,1 19,0

5 19,3 20,1 19,2

6 19,1 20,1 19,0

7 19,8 20,1 19,7

8 19,4 20,1 19,3

9 19,8 20,1 19,7

10 19,8 20,1 19,7

11 18,1 20,1 18,0

12 19,4 20,1 19,3

13 19,7 20,1 19,6

14 19,3 20,1 19,2

15 19,7 20,1 19,6

16 19,7 20,1 19,6

17 19,2 20,1 19,1

18 19,2 20,1 19,1

19 19,6 20,1 19,5

20 19,5 20,1 19,4

21 19,6 20,1 19,5

22 19,1 20,1 19,0

23 19,3 20,1 19,2

24 19,5 20,1 19,4

25 19,2 20,1 19,1

26 19,8 20,1 19,7

27 19,4 20,1 19,3

28 19,1 20,1 19,0

29 19,2 20,1 19,1

30 19,6 20,1 19,5

ANEXO 12. Resultados Ensayo Abrasión Mezcla B

Espécimen

Número

Longitud de la

Huella

(mm)

Factor de

Calibración

(mm)

Longitud de

la Huella

Resultante

(mm)

1 19,1 20,1 19,0

2 18,1 20,1 18,0

3 19,7 20,1 19,6

4 19,6 20,1 19,5

5 19,7 20,1 19,6

6 19,6 20,1 19,5

7 19,2 20,1 19,1

8 19,6 20,1 19,5

9 19,3 20,1 19,2

10 19,1 20,1 19,0

11 19,3 20,1 19,2

12 19,8 20,1 19,7

13 19,5 20,1 19,4

14 19,0 20,1 18,9

15 19,3 20,1 19,2

16 19,6 20,1 19,5

17 19,7 20,1 19,6

18 19,5 20,1 19,4

19 19,7 20,1 19,6

20 19,5 20,1 19,4

21 19,5 20,1 19,4

22 19,0 20,1 18,9

23 19,2 20,1 19,1

24 19,8 20,1 19,7

25 19,4 20,1 19,3

26 19,4 20,1 19,3

27 19,8 20,1 19,7

28 18,6 20,1 18,5

29 19,8 20,1 19,7

30 19,3 20,1 19,2

ANEXO 13. Resultados Ensayo Abrasión Mezcla C

Espécimen

Número

Longitud de la

Huella

(mm)

Factor de

Calibración

(mm)

Longitud de

la Huella

Resultante

(mm)

1 19,5 20,1 19,4

2 19,6 20,1 19,5

3 19,6 20,1 19,5

4 19,8 20,1 19,7

5 19,1 20,1 19,0

6 19,4 20,1 19,3

7 19,3 20,1 19,2

8 19,0 20,1 18,9

9 19,1 20,1 19,0

10 19,1 20,1 19,0

11 19,3 20,1 19,2

12 19,7 20,1 19,6

13 19,7 20,1 19,6

14 19,8 20,1 19,7

15 19,2 20,1 19,1

16 19,5 20,1 19,4

17 19,2 20,1 19,1

18 19,5 20,1 19,4

19 19,4 20,1 19,3

20 19,4 20,1 19,3

21 18,3 20,1 18,2

22 19,1 20,1 19,0

23 18,1 20,1 18,0

24 19,8 20,1 19,7

25 19,3 20,1 19,2

26 19,5 20,1 19,4

27 19,3 20,1 19,2

28 19,3 20,1 19,2

29 19,4 20,1 19,3

30 19,8 20,1 19,7

ANEXO 14. Resultados Ensayo Abrasión Mezcla D

Mezcla A

Densidad

(kg/mᶟ)

2079,0

2079,0

2081,0

2081,0

2082,0

2082,0

2082,0

2083,0

2083,0

2084,0

2084,0

2084,0

2085,0

2085,0

2085,0

2085,0 0 MIN 2079 Rango inter-cuartílico 4

2086,0 1 Q1 2083 Límite inferior 2077

2086,0 2 Mediana 2085 Límite superior 2093

2086,0 3 Q3 2087

2086,0 4 MAX 2089

2086,0

2087,0 Todos los datos se encuentran dentro de los límites, por lo tanto se usan todos para el análisis de resultados.

2087,0

2087,0

2088,0

2089,0

2089,0

2089,0

2089,0

2089,0

ANEXO 15. Determinación de valores atípicos en los resultados de Densidad de la Mezcla A

2078 2080 2082 2084 2086 2088 2090

(kg/mᶟ) Densidad Mezcla A

Mezcla B

Densidad

(kg/mᶟ)

2016,0

2016,0

2016,0

2017,0

2017,0

2017,0

2017,0

2017,0

2018,0

2018,0

2019,0

2019,0

2019,0

2019,0

2019,0

2020,0 0 MIN 2016 Rango inter-cuartílico 4,5

2020,0 1 Q1 2017,25 Límite inferior 2010,5

2020,0 2 Mediana 2019,5 Límite superior 2028,5

2020,0 3 Q3 2021,75

2020,0 4 MAX 2024

2021,0


2022,0

2022,0

2022,0

2023,0

2023,0

2023,0

2024,0

2024,0

ANEXO 16. Determinación de valores atípicos en los resultados de Densidad de la Mezcla B

2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025

(kg/mᶟ) Densidad Mezcla B

Mezcla C

Densidad

(kg/mᶟ)

2006,0

2006,0

2006,0

2006,0

2007,0

2007,0

2007,0

2007,0

2007,0

2007,0

2007,0

2007,0

2007,0

2007,0

2008,0

2008,0 0 MIN 2006 Rango inter-cuartílico 2

2008,0 1 Q1 2007 Límite inferior 2004

2009,0 2 Mediana 2008 Límite superior 2012

2009,0 3 Q3 2009

2009,0 4 MAX 2012

2009,0


2009,0

2010,0

2010,0

2011,0

2011,0

2011,0

2011,0

2012,0

ANEXO 17. Determinación de valores atípicos en los resultados de Densidad de la Mezcla C

2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013

(kg/mᶟ) Densidad Mezcla C

Mezcla C

Densidad

(kg/mᶟ)

1987,0

1989,0

1989,0

1989,0

1991,0

1991,0

1992,0

1992,0

1993,0

1993,0

1993,0

1994,0

1994,0

1994,0

1995,0



1995,0 2 Mediana 1995 Límite superior 2008,5

1997,0 3 Q3 1998,75

1997,0 4 MAX 2003

1997,0


1999,0

1999,0

1999,0

1999,0

1999,0

2000,0

2001,0

2003,0

ANEXO 18. Determinación de valores atípicos en los resultados de Densidad de la Mezcla D

1986 1988 1990 1992 1994 1996 1998 2000 2002 2004

(kg/mᶟ) Densidad Mezcla C

Mezcla A

Absorción

Individual

(%)

5,5

5,6

5,6

5,7

5,7

5,7

5,7

5,7

5,8

5,9

6,0

6,0

6,0

6,2

6,3

6,3 0 MIN 5,5 Rango inter-cuartílico 0,875



6,4 3 Q3 6,6

6,4 4 MAX 6,7

6,5


6,6

6,6

6,6

6,6

6,6

6,6

6,7

6,7

ANEXO 19. Determinación de valores atípicos en los resultados de Absorción de la Mezcla A

5,5 5,7 5,9 6,1 6,3 6,5 6,7

(%) Absorción Mezcla A

Mezcla B

Absorción

Individual

(%)

5,5

5,6

5,6

5,7

5,7

5,7

5,8

5,8

5,8

5,9

6,0

6,0

6,0

6,0

6,1




6,1 3 Q3 6,3

6,2 4 MAX 6,7

6,2


6,3

6,4

6,4

6,4

6,5

6,5

6,6

6,7

ANEXO 20. Determinación de valores atípicos en los resultados de Absorción de la Mezcla B

5,4 5,6 5,8 6 6,2 6,4 6,6 6,8

(%) Absorción Mezcla B

Mezcla C

Absorción

Individual

(%)

5,5

5,5

5,6

5,7

5,7

5,7

5,7

5,8

5,8

5,9

5,9

5,9

6,0

6,0

6,1




6,2 3 Q3 6,3

6,2 4 MAX 6,7

6,3


6,3

6,5

6,6

6,6

6,6

6,7

6,7

6,7

ANEXO 21. Determinación de valores atípicos en los resultados de Absorción de la Mezcla C

5,5 5,7 5,9 6,1 6,3 6,5 6,7

(%) Absorción Mezcla C

Mezcla D

Absorción

Individual

(%)

5,5

5,5

5,5

5,5

5,5

5,5

5,6

5,7

5,8

5,9

5,9

5,9

5,9

5,9

6,1




6,2 3 Q3 6,5

6,4 4 MAX 6,7

6,5


6,5

6,5

6,5

6,5

6,7

6,7

6,7

6,7

ANEXO 22. Determinación de valores atípicos en los resultados de Absorción de la Mezcla D

5,5 5,7 5,9 6,1 6,3 6,5 6,7

(%) Absorción Mezcla D

Mezcla A

Resistencia

Individual

(MPa)

5,7

5,7

5,7

5,7

5,8

5,8

5,8

5,8

5,8

5,8

5,9

5,9

5,9

5,9

5,9




6,0 3 Q3 6,175

6,1 4 MAX 6,3

6,1


6,2

6,2

6,2

6,3

6,3

6,3

6,3

6,3

ANEXO 23. Determinación de valores atípicos en los resultados de Resistencia a la flexo-tracción de la Mezcla A

5,6 5,7 5,8 5,9 6 6,1 6,2 6,3 6,4

(MPa) Resistencia a la Flexotracción Mezcla A

Mezcla BResistencia

Individual

(MPa)

4,8

4,8

4,8

5,0

5,0

5,1

5,1

5,1

5,1

5,2

5,2

5,4

5,5

5,5

5,5




5,6 3 Q3 5,8

5,6 4 MAX 6

5,7


5,8

5,9

5,9

5,9

6,0

6,0

6,0

6,0

ANEXO 24. Determinación de valores atípicos en los resultados de Resistencia a la flexo-tracción de la Mezcla B

4,7 4,9 5,1 5,3 5,5 5,7 5,9 6,1

(MPa) Resistencia a la Flexotracción Mezcla B

Mezcla C

Resistencia

Individual

(MPa)

5,2

5,2

5,2

5,2

5,2

5,3

5,3

5,3

5,3

5,3

5,3

5,3

5,3

5,3

5,3




5,4 3 Q3 5,475

5,4 4 MAX 5,5

5,4


5,5

5,5

5,5

5,5

5,5

5,5

5,5

5,5

ANEXO 25. Determinación de valores atípicos en los resultados de Resistencia a la flexo-tracción de la Mezcla C

5,1 5,15 5,2 5,25 5,3 5,35 5,4 5,45 5,5 5,55 5,6

(MPa) Resistencia a la Flexotracción Mezcla C

Mezcla D

Resistencia

Individual

(MPa)

4,3

4,3

4,3

4,3

4,4

4,4

4,5

4,7

4,7

4,8

4,8

4,9

4,9

4,9

5,0




5,1 3 Q3 5,2

5,1 4 MAX 5,4

5,1


5,2

5,3

5,3

5,3

5,3

5,4

5,4

5,4

ANEXO 26. Determinación de valores atípicos en los resultados de Resistencia a la flexo-tracción de la Mezcla D

4,2 4,4 4,6 4,8 5 5,2 5,4

(MPa) Resistencia a la Flexotracción Mezcla D

Mezcla A

Abrasión

Individual

(mm)

18,0

18,4

18,9

18,9

19,0

19,0

19,1

19,2

19,2

19,2

19,3

19,3

19,3

19,3

19,4




19,4 3 Q3 19,5

19,4 4 MAX 19,7

19,4


19,5

19,5

19,7

19,7

19,7

19,7

19,7

19,7

ANEXO 27. Determinación de valores atípicos en los resultados de Resistencia a la Abrasión de la Mezcla A

18 18,2 18,4 18,6 18,8 19 19,2 19,4 19,6 19,8

(mm) Abrasión Mezcla A

Mezcla B

Abrasión

Individual

(mm)

18,0

19,0

19,0

19,0

19,0

19,1

19,1

19,1

19,1

19,2

19,2

19,2

19,2

19,2

19,3




19,4 3 Q3 19,575

19,5 4 MAX 19,7

19,5


19,6

19,6

19,6

19,7

19,7

19,7

19,7

19,7

ANEXO 28. Determinación de valores atípicos en los resultados de Resistencia a la Abrasión de la Mezcla B

18 18,2 18,4 18,6 18,8 19 19,2 19,4 19,6 19,8 20

(mm) Abrasión Mezcla B

Mezcla C

Abrasión

Individual

(mm)

18,0

18,5

18,9

18,9

19,0

19,1

19,1

19,2

19,2

19,2

19,2

19,3

19,3

19,4

19,4




19,5 3 Q3 19,6

19,5 4 MAX 19,7

19,5


19,6

19,6

19,6

19,6

19,7

19,7

19,7

19,7

ANEXO 29. Determinación de valores atípicos en los resultados de Resistencia a la Abrasión de la Mezcla C

18 18,2 18,4 18,6 18,8 19 19,2 19,4 19,6 19,8

(mm) Abrasión Mezcla C

Mezcla D

Abrasión

Individual

(mm)

18,0

18,2

18,9

19,0

19,0

19,0

19,0

19,1

19,1

19,2

19,2

19,2

19,2

19,2

19,3




19,4 3 Q3 19,475

19,4 4 MAX 19,7

19,4


19,5

19,5

19,6

19,6

19,7

19,7

19,7

19,7

ANEXO 30. Determinación de valores atípicos en los resultados de Resistencia a la Abrasión de la Mezcla D

18 18,2 18,4 18,6 18,8 19 19,2 19,4 19,6 19,8

(mm) Abrasión Mezcla D

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