EVALUACIÓN DE LA CARBONATACIÓN EN...

UNIVERSIDAD CENTROCCIDENTAL

“LISANDRO ALVARADO”

DECANATO DE INGENIERÍA CIVIL

ESTADO LARA

EVALUACIÓN DE LA CARBONATACIÓN EN CONCRETOS

ELABORADOS CON CEMENTOS ADICIONADOS TIPO CPCA,

A TRAVÉS DE MÉTODOS ACELERADOS

BARQUISIMETO, 2015

UNIVERSIDAD CENTROCCIDENTAL

“LISANDRO ALVARADO”

DECANATO DE INGENIERÍA CIVIL

ESTADO LARA


ELABORADOS CON CEMENTOS ADICIONADOS TIPO CPCA,

A TRAVÉS DE MÉTODOS ACELERADOS

AUTORES: INDOMÉNICO A. VERÓNICA C.

REVERÓN L. JOSÉ A.

TUTOR: MSC. ING. BOLOGNINI HUMBERTO

BARQUISIMETO, 2015

EVALUACIÓN DE LA CARBONATACIÓN EN CONCRETOS ELABORADOS CON CEMENTOS ADICIONADOS TIPO CPCA, A TRAVÉS DE MÉTODOS ACELERADOS

INDOMÉNICO V. / REVERÓN J. T.E.G

AGRADECIMIENTOS

A todos los que de una u otra forma nos brindaron su apoyo para la

consecución de éste trabajo.

Al Ing. Humberto Bolognini por su rol de tutor, a través del cual nos

brindó las herramientas necesarias para la realización de esta tesis.

A los técnicos de laboratorio; Miguel Parra (U.C.L.A), Ángel Rodríguez

(U.C.L.A) y Karol Mendoza (L.U.Z), quienes con su apoyo y solidaridad

forman parte de esta investigación.



AGRADECIMIENTOS

En primer lugar, a Dios y Santa Rita por acompañarme en cada uno

de mis pasos, y Bendecir cada logro.

A mis Padres y Hermano, quienes son mi apoyo fundamental, gracias

a su ayuda, colaboración y compresión hicieron posible esta meta.

A mi novio, José Reverón por ser el mejor compañero y apoyo.

Verónica Indoménico



AGRADECIMIENTOS

Primeramente a Dios y a la Virgen Divina Pastora, por el don de la

vida, por ser los que bendicen mis proyectos de vida y metas personales,

ayudándome a conseguir las herramientas necesarias para poder

materializar mis sueños.

A mi Mamá y mi Papá, por ser los mejores padres con los que Dios y

la vida me premiaron, por ser mi apoyo en todas las metas que me he

propuesto, por la invaluable dedicación y amor con la que me han ayudado a

ser quien soy. Este logro también es de ustedes.

A mi novia y compañera de tesis, Verónica, por ser parte fundamental

de este trabajo, por tu comprensión, disposición, paciencia y motivación a

hacer las cosas bien, sin importar lo difícil que fuesen. Sin ti nada de esto

habría sido igual.

José Reverón


INDOMÉNICO V. / REVERÓN J. I T.E.G

ÍNDICE GENERAL

Pág.

Índice General...................................................................................................I

Índice de Tablas……………………..……………………………………………..III

Índice de Imágenes……………………………………………………………..….V

Índice de Anexos……………………………………………………………………X

Índice de Gráficos…………………………………………………………………XII

Resumen……………………………………………………………………...…...XIII

Introducción………………………………………………………………………….1

CAPÍTULO I

Planteamiento del problema……………………………………………………….5

Objetivo General…………………………………………………………………...12

Objetivos Específicos…..................................................................................12

Justificación………………………………………………………………………...12

Alcances…………………………………………………………………………….14

CAPÍTULO II

Antecedentes………………………………………………………………………15


INDOMÉNICO V. / REVERÓN J. II T.E.G

Bases Teóricas…………………………………………………………………….32

CAPÍTULO III

Marco metodológico……………………………………………………………….54

Tipo de investigación……………………………………………………………...54

Población y muestra……………………………………………………………….55

Diseño de la investigación………………………………………………………..56

CAPÍTULO IV

ANÁLISIS Y RESULTADOS

Caracterización de los Agregados…………..…………………………..……95

Ensayo de Asentamiento……………………….……………………..……..100

Ensayo Porosidad………………………………………………………..…...103

Ensayo de Absorción Capilar…………………………………………..……105

Ensayo de Resistencia a la Compresión……………………………..……107

Ensayo de Carbonatación……………………………………………..…….113

CAPÍTULO V

Conclusiones……………………………………………………………………..118

Recomendaciones……………………………………………………………….120

Referencias bibliográficas……………………………………………………….174


INDOMÉNICO V. / REVERÓN J. III T.E.G

ÍNDICE DE TABLAS

Tabla Pág.

1. Componentes del cemento…………………………….………………………38

2. Tipos de cemento……………………………………………........……………39

3. Asentamientos recomendados según el tipo de construcción…………….64

4. Cantidad de Agua de mezclado……………………………………………....66

5. Resistencia a la compresión en función a la relación agua/cemento.........67

6. Contenido de Cemento según el tamaño máximo del agregado……........68

7. Volumen de agregado grueso por volumen de concreto…………………..69

8. Cantidad de materiales para la elaboración de mortero para probetas

cúbicas……………………………………………………………………..............75

9. Características de los Agregados…………………………………………….95

10. Características de la arena según el Módulo de Finura…………….........96

11. Valores usuales de las relaciones Peso / Volumen de los agregados no

livianos………………………………………………………………………………97

12. Resumen de la cantidad de materiales para la mezcla de

concreto…………………………………………………………………………...100

13. Resultados de Ensayo de Asentamiento mediante el Cono de

Abrams…………………………………………………………………………….101

14. Resultados del Ensayo de Porosidad……………………………………..103


INDOMÉNICO V. / REVERÓN J. IV T.E.G

15. Absorción capilar para cada diseño de mezcla…………………………..105

16. Criterios de aceptación y rechazo del ensayo de resistencia a compresión

en probetas cilíndricas con CPCA1 a/c 0,45…………………………………107







20. Resumen Ensayo de Profundidad de Carbonatación…………………...114


INDOMÉNICO V. / REVERÓN J. V T.E.G

ÍNDICE DE IMÁGENES

Figura Pág.

1. Muestra representativa del agregado grueso………………………………..57

2. Cuarteo manual del agregado grueso………………………………………..57

3. Muestra representativa del agregado Fino…………………………………..57

4. Cuarteo manual del agregado Fino…………………………………………..57

5. Tamizado del Agregado Grueso………………………………………………58

6. Tamizado del Agregado Fino………………………………………………….58

7. Máquina de los Ángeles………………………………………………………..58

8. Esferas de acero introducidas a la Máquina de los Ángeles, rotando junto

al agregado grueso a 32 rpm…………………………………………………….58

9. Cernido del agregado grueso utilizando el tamiz #12 después del número

de revoluciones prescritas………………………………………………………..59

10. Agregado grueso mayor al tamiz #12 para ser pesado…………………..59

11. Al sacar la muestra del agua, se hace pasar por un paño para eliminar

partículas de agua visible. (Peso Saturado con Superficie Seca)……………59

12. Se coloca el agregado grueso saturado con superficie seca en una

balanza sumergida en agua………………………………………………………59

13. Al sacar la muestra del agua, se coloca en una hornilla hasta que el

agregado grueso esté seco………………………………………………………60


INDOMÉNICO V. / REVERÓN J. VI T.E.G

14. El agregado fino extendido en una superficie para secado………………60

15. Matraz de Chapman…………………………………………………………..60

16. El agregado fino saturado con superficie seca se introduce al Matraz de

Chapman junto a 200cc de agua………………………………………………...61

17. Peso Unitario Compacto del agregado grueso…………………………….61

18. Lavado del agregado grueso sobre #16 y #200…………………………..62

19. Precipitado blanco, más o menos denso. Presencia de Cloruros……….62

20. El tubo de ensayo derecho se observa un Precipitado blanco cristalino.

Presencia de Sulfatos……………………………………………………………..62

21. El color de la muestra se asemeja al N°2 del Patrón de Gadner……….63

22. Humedeciendo el mezclador mecánico…………………………………….77

23. Incorporando el Agregado grueso para la mezcla de Concreto…………77

24. Incorporando el Agregado fino para la mezcla de Concreto……………..77

25. Incorporando el Cemento para la mezcla de Concreto…………………...77

26. Incorporando el Agua de mezclado…………………………………………78

27. Limpieza y engrasado de conchas metálicas para encofrado…………...78

28. Compactación a 25 golpes con el uso de barra metálica por cada tercio

de cilindro…………………………………………………………………………..79

29. Agregando materiales para mortero. (Arena de sílice y Cemento)……...79

30. Mezclado manual de los materiales para mortero…………………………80


INDOMÉNICO V. / REVERÓN J. VII T.E.G

31. Agregando el agua de mezclado…………………………………………….80

32. Mezclado de Arena de Sílice, Cemento y agua……………………………80

33. Llenado del primer tercio de formaletas cúbicas…………………………..80

34. Compactación con varilla de vidrio………………………………………….81

35. Formaletas enrasadas………………………………………………………..81

36. Desencofrado de Probetas cúbicas…………………………………………81

37. Desencofrado de Probetas cilíndricas………………………………………82

38. Curado de Probetas cúbicas…………………………………………………82

39. Curado de Probetas cilíndricas………………………………………………82

40. Compactación con barra metálica por cada tercio de Cono de

Abrams……………………………………………………………………………...84

41. Medición del asentamiento mediante el Cono de Abrams………………..84

42. Saturación con agua de los cilindros de 5cm de altura y 10,60cm de

diámetro…………………………………………………………………………….85

43. Peso sumergido de los cilindros de 5cm de altura y 10,60cm de

diámetro…………………………………………………………………………….85

44. Secado en el horno de los cilindros de 5cm de altura y 10,60m de

diámetro…………………………………………………………………………….86

45. Peso registrado luego de Secado en horno de los cilindros de 5cm de

altura y 10,60cm de diámetro…………………………………………………….86


INDOMÉNICO V. / REVERÓN J. VIII T.E.G

46. Desecadores para impedir la entrada de humedad en los cilindros de

5cm de altura y 10,60cm de diámetro…………………………………………...87

47. Protección de las caras de los cilindros de 5 cm de altura y 10,60 cm de

diámetro…………………………………………………………………………….87

48. Revestir con parafina los laterales de los especímenes…………………87

49. Colocación de las muestra sobre esponja húmeda………………………87

50. Medición de peso de cada una de las probetas en los intervalos de

tiempo especificados………………………………………………………………88

51. Pesaje de los Cilindros Estandarizados…………………………………….90

52. Medición de altura y diámetro de los Cilindros Estandarizados………..90

53. Colocación de Cilindro Estandarizado en la Prensa Universal…………90

54. Falla Observada en cilindros estandarizados……………….....................90

55. Cámara de Carbonatación acelerada. Acero inoxidable en la base con

paredes de plexiglás, de dimensiones 1,50 m de largo, 0,70 m de alto y 0,70

m de profundidad…………………………………………………………………..92

56. Bombona de CO2 que alimenta el ambiente interno de la Cámara de

Carbonatación………………………………………………………………….…..92

57. En la imagen se observan los dos instrumentos usados para la medición

de la Temperatura, Humedad y Concentración de CO2……………………....92

58. Introduciendo las probetas cúbicas dentro de la Cámara de

Carbonatación acelerada…………………………………………………...…….92

59. Sellado de la cámara con silicón, para impedir fuga de CO2…………….93


INDOMÉNICO V. / REVERÓN J. IX T.E.G

60. Probetas cúbicas ordenadas dentro de la cámara en función al tiempo de

exposición según el cual son extraídas………………………………………....93


INDOMÉNICO V. / REVERÓN J. X T.E.G

ÍNDICE DE ANEXOS

Anexo Pág.

ANEXO A. Caracterización de los Agregados……………………………..121

A1. Resultados del ensayo para determinar la composición granulométrica

del agregado fino y grueso. Norma COVENIN 255-98………………………122

A2. Límites granulométricos para el agregado grueso. Norma COVENIN

255…………………………………………………………………………………123

A3. Límites granulométricos para el agregado fino. Norma COVENIN

255…………………………………………………………………………………124

A4. Resultados del ensayo de resistencia al desgaste en agregados gruesos

menores de 1 ½”. Norma COVENIN 266 y 267………………………………125

A5. Resultados del ensayo para la determinación del peso específico y la

absorción del agregado grueso. Norma COVENIN 269-98…………………126

A6. Ensayo para la determinación del peso específico y la absorción del

agregado fino. Norma COVENIN 268-98……………………………...………126

A7. Resultados ensayo para determinar el peso unitario de los agregados

gruesos y finos. Norma COVENIN 263-78………………………….……...…127

A8. Resultados del ensayo para determinar el material más fino que el

cedazo N°200. Norma COVENIN 258-77………………………………..……128

A9. Ensayo para determinar cuantitativamente cloruros en arenas a través

del Método de Mohr………………………………………………………..…….129


INDOMÉNICO V. / REVERÓN J. XI T.E.G

A10. Ensayo para determinar cuantitativamente Sulfatos en arenas. Norma

COVENIN 261-77…………………………………………………………...……136

ANEXO B. Propiedades Físicas del Concreto elaborado con CPCA1 y

CPCA2……………………………………………………………………….……138

B1. Resultados del ensayo de porosidad. Norma ACI (Manual DURAR,

CYTED. 1998)……………………………………………………………….……139

B2. Resultados del ensayo de absorción capilar. ASTM C642-90, (Manual

DURAR, CYTED. 1998)………………………………………………...……….140

ANEXO C. Propiedades Químicas del Concreto elaborado con CPCA1 y

CPCA2…………………………………………………………….………………148

C1. Resultados del ensayo de Carbonatación acelerada…………….……..149

C2. Imágenes de los perfiles de Carbonatación en probetas cúbicas (9 días

de exposición)…………………………………………………………………….151

C3. Imágenes de los perfiles de Carbonatación en probetas cúbicas (18 días

de exposición)…………………………………………………………………….161

ANEXO D. Propiedades Mecánicas del Concreto elaborado con CPCA1

CPCA2…………………………………………………………………….………169

D1. Resultados del ensayo de resistencia a compresión. Norma COVENIN

338-2002…………………………………………………………………..………170

ANEXO E. Ensayo de Porosidad en Probetas Cúbicas………………….172

E1. Resultados del Ensayo de Porosidad en Probetas Cúbicas. Manual

Durar, CYTED. 1998……………………………………………………………..173


INDOMÉNICO V. / REVERÓN J. XII T.E.G

ÍNDICE DE GRÁFICOS

Gráfico Pág.

1. Comparación de Asentamiento para CPCA1 y CPCA2………….….……102

2. Comparación del Porcentaje de Porosidad Total promedio para CPCA1 y

CPCA2……………………………………………...……………………………..104

3. Comparación de Absorción Capilar promedio para CPCA1 y CPCA2….106

4. Comparación de las Resistencias individuales y promedio para mezclas de

concreto con CPCA1 y CPCA2 para la relación a/c 0,45………………...….109

5. Comparación de las Resistencias individuales y promedio para mezclas de

concreto con CPCA1 y CPCA2 para la relación a/c 0,45………………...….112

6. Resultados del Ensayo de Profundidad de Carbonatación para mezclas de

concreto con CPCA1 y CPCA2…………………………………………………115

7. Velocidad de Carbonatación para mezclas de concreto con CPCA1 y

CPCA2…………………………………………………………………………….116


INDOMÉNICO V. / REVERÓN J. XIII T.E.G


ELABORADOS CON CEMENTOS ADICIONADOS TIPO CPCA, A TRAVÉS

DE MÉTODOS ACELERADOS

AUTORES:

Verónica Carolina Indoménico Álvarez

José Alejandro Reverón López

TUTOR:

Ing. Humberto Bolognini

RESUMEN

El presente Trabajo Especial de Grado consiste en la evaluación de la Carbonatación en concreto elaborado con cemento adicionado CPCA1 y CPCA2 a través de la Cámara de Carbonatación como método acelerado. Se

utilizó la norma ACI (American Concrete Institute) y la Norma COVENIN 484-93 como métodos de diseño de mezcla para las relaciones a/c 0,45 y 0,60 específicamente. La metodología de ésta investigación se constituye por los

ensayos de asentamiento, porosidad, absorción capilar, resistencia a la compresión y Carbonatación, posterior a los cuales se llevó a cabo un proceso de análisis de resultados, generando como conclusión que los

concretos elaborados con cemento adicionado tipo CPCA1 y CPCA2 presentaron porcentajes de porosidad mayores a 15% por lo que son concretos de durabilidad inadecuada. Por su parte el comportamiento ante la

Carbonatación Acelerada fue adecuado, siendo la mezcla con cemento adicionado CPCA2 y relación agua/cemento de 0,45, la que manifestó el mejor desempeño. En conclusión no es recomendable el uso de estos tipos

de cementos para mezclas de concreto en elementos estructurales; existiendo posibilidad de uso, en elementos que no tengan gran solicitación de carga, ni se encuentren expuestos a ambientes altamente agresivos.

Palabras Claves: Carbonatación, CPCA1, CPCA2, Durabilidad, Porosidad.


INDOMÉNICO V. / REVERÓN J. 1 T.E.G

INTRODUCCIÓN

El cemento es el material por excelencia empleado en la construcción

de grandes obras a nivel mundial, por tal motivo el conocimiento de su

comportamiento y características son fundamentales para llevar a cabo

construcciones de calidad.

Desde los inicios de la civilización el hombre intentó producir el

cemento para mejorar su calidad de vida, como es el caso de los egipcios,

quienes emplearon morteros de yeso y cal en sus grandes construcciones,

de igual manera lo hicieron los Romanos, los propulsores de la Ingeniería

Civil, que dieron un gran paso al fabricar el cemento mezclando cenizas

volcánicas con cal viva. (Víctor Yepes. Universitat Politécnica de Valencia.

España. Blogs “¿Fueron los Romanos más arquitectos que ingenieros?” y

“¿Qué aportó el antiguo Egipto a la ingeniería?”)

Según José Grases y otros, en su trabajo “Incorporación a la

ingeniería Venezolana del concreto reforzado y sus incertidumbres” y Mónica

Silva, en su trabajo “El concreto en la arquitectura venezolana: las décadas

de ensayo”; con el paso del tiempo y el desarrollo de tecnologías se crea el

cemento Portland, el cual está formado básicamente por caliza, arcilla y

yeso, minerales que se encuentran fácilmente en la naturaleza; y ha sido uno

de los materiales de construcción más empleado en éste país.

En Venezuela la mayoría de las construcciones se realizan en

concreto, es por ello el alto uso del cemento Portland, pero con el afán de

innovar y de reducir la contaminación que genera la elaboración del mismo,

se están empleando los cementos adicionados CPCA. La problemática que

acarrea esta situación, es el desconocimiento de sus propiedades, lo que



genera incertidumbre en el área de la Ingeniería Civil, en función a las

limitaciones técnicas que puede implicar su uso.

Conocer las propiedades del cemento adicionado es fundamental para

obtener un concreto que soporte el interperismo y las acciones físico –

mecánicas al cual está expuesto. “En nuestra industria de la construcción se

ha evidenciado el uso indiscriminado de éste producto; ya que no se ha

considerado las limitaciones técnicas de estos tipos de cemento,

fundamentalmente en lo referente a resistencia mecánica y su

comportamiento ante la corrosión del concreto armado, debido a la

sustitución por una materia inerte, que no compensaría directamente las

condiciones de un portland convencional” (Msc. Ing Humberto Bolognini),

Artículo “Análisis crítico sobre el uso de cementos adicionados en

Venezuela”. Esto se afirma en un artículo del CONPAT “Caracterización

química de cementos adicionados comercializados en Venezuela”, por el Ing

Humberto Bolognini, Dra. Oladis Troconis y otros, cuyos resultados obtenidos

por métodos de arbitraje indicaron que las muestras de CPCA1 y CPCA2

ensayadas en ese momento, cumplían con los requisitos de composición

química, a excepción de los porcentajes de Óxido de Aluminio, Óxido de

Calcio y Trióxido de Azufre, lo que conduce a la obtención de resistencias

mecánicas deficientes debido a que no se formarían en cantidades

adecuadas el silicato dicálcico y silicato tricálsico componentes de

importancia intrínseca en el concreto.

De igual manera la calidad y proporción de los componentes del

cemento adicionado, en especial la caliza; es fundamental; “Las calizas con

título inferior al 70% de CaCO3 tienen efectos menos negativos sobre las

resistencias mecánicas en comparación a las calizas de alta pureza y

prácticamente no modifican los tiempos de fraguado, la expansión y la

demanda de agua de los morteros adicionados con ellas”. (Tobón Jorge y



otros. 2008); en el trabajo “Desempeño del cemento Portland adicionado con

calizas de diferentes grados de pureza”.

“Como el producto de la reacción de la Carbonatación es

principalmente CaCO3, cualquier cambio en la concentración de Óxido e

Hidróxido de Calcio en el cemento afectará la cantidad de Carbonato de

Calcio que se puede formar por unidad de volumen de concreto, la cual está

definida como capacidad enlazante. Esta capacidad enlazante es

proporcional al contenido de CaO en el cemento y por consiguiente

proporcional al contenido de cemento. Así, las estructuras con baja cantidad

de cemento por unidad de volumen pueden carbonatarse más rápido que las

estructuras con una mayor cantidad”. (Linares Douglas y otros. 2003 en el

trabajo “Construcción, Operación, y puesta en Funcionamiento de una

Cámara para Carbonatación Acelerada”. Revista Técnica de la Facultad de

Ingeniería. Universidad del Zulia. Maracaibo-Venezuela 2003).

Todo lo mencionado anteriormente da origen a éste trabajo, cuyo

propósito es evaluar la Carbonatación en concreto elaborado con cemento

adicionado CPCA mediante el estudio de las propiedades físico – químicas

del mismo. Por ésta razón se llevaron a cabo una serie de técnicas y

procedimientos de laboratorio, que permiten generar conclusiones respecto

al comportamiento del concreto mencionado anteriormente, ante los agentes

que intervienen en él y desencadenan la corrosión por carbonatación, y sirva

de aporte al campo de investigación.

En función a lo descrito, se presenta el siguiente Trabajo Especial de

Grado, para optar al título de Ingeniero Civil, desarrollado en cinco capítulos

de la siguiente manera; Planteamiento del Problema, Objetivo General,

Objetivos Específicos, Justificación, Alcances y Limitaciones, conformando el



Primer Capítulo. Un Segundo Capítulo que comprende antecedentes y bases

teóricas. El Tercer Capítulo, desarrollado a través del Marco Metodológico

del proyecto, recursos disponibles. Un Cuarto Capítulo conformado por los

análisis y resultados de los ensayos, y por último se encuentra el Quinto

Capítulo de conclusiones y recomendaciones.



CAPÍTULO I

EL PROBLEMA

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

La construcción civil tiene su origen hace miles de años, en la Edad de

Piedra durante el Paleolítico, cuando el hombre sintió la necesidad de una

vida sedentaria que le permitiese iniciar el cultivo de alimentos para su

supervivencia, trayendo consigo a su vez, la carencia de un sitio de

resguardo. Sin embargo no es sino hasta el Neolítico, donde el hombre en su

condición de refugiarse de las adversidades climáticas como la lluvia, el frío y

el sol, además del peligro de animales depredadores de la zona, inicia la

búsqueda de materiales aportados por el mismo ambiente que lo rodeaba,

para emplearlos como elementos constructivos en la elaboración de su

propio refugio. (Yepez Castillo, A. (1989). Historia Universal. Caracas:

Editorial Larense). Por tanto la construcción es el proceso en el cual se

emplean diferentes elementos (desde los más comunes y básicos), con la

finalidad de elaborar un sistema o elemento más complejo, que pueda

desempeñar una o varias funciones en específico, es importante mencionar

que la misma ha pasado por diversas modificaciones de tendencia, en

función a cada una de las diferentes épocas, originadas por el hombre en

concordancia con el material constructivo empleado para ese momento;

como lo son la era de Piedra, de la Madera, del Hierro, entre otras.

Los materiales de construcción definidos como productos de

diferentes características y propiedades de los cuales se ha servido el

hombre a lo largo de la historia para mejorar su calidad de vida, son

evidencia de la evolución constructiva que no es solamente visible en las



diferentes eras mencionadas, sino también desde las últimas décadas,

donde comienza la aparición de materiales nuevos y vanguardistas, que se

prolongan hasta la actualidad. (Víctor Yepes. Universitat Politécnica de

Valencia. España. Blogs “Evolución histórica de los materiales”)

A pesar de la existencia de una amplia gama de materiales de

construcción, el material por excelencia utilizado en Venezuela y en otros

países del mundo, es el concreto. Está constituido básicamente por cemento,

material pétreo y agua, siendo el cemento “un material de construcción que

se ubica como uno de los más viejos, remontándose incluso a los egipcios

que usaron el yeso calcinado para dar al ladrillo o a las estructuras de piedra

una capa lisa; posteriormente hubo una aplicación similar en la época griega

quienes calcinaron la piedra caliza para elementos decorativos observando

una gran dureza en este pero sin duda su inclusión más preponderante fue

en el imperio romano que utilizaron con frecuencia el agregado quebrado del

ladrillo embutido en una mezcla de la masilla de la cal con polvo del ladrillo o

la ceniza volcánica, con lo cual más tarde construyeron una amplia variedad

de estructuras que incorporaron a la piedra y al concreto, llevando a cabo

obras como los caminos, acueductos, templos y palacios.” (Alberto Muciño.

Revista Electrónica “Razón y Palabra”. 2009).

El cemento de mayor uso en el campo de la construcción durante

mucho tiempo ha sido el Portland, sin embargo estudios recientes han

revelado que la producción del mismo genera un alto porcentaje de

contaminación ambiental. “Se calcula que la producción de cada tonelada de

clinker emite entre 800 gramos y 1.00 kilogramo de Dióxido de Carbono,

incluyendo el generado por la descomposición del calcáreo y por la quema

de combustible fósil”. (John Vanderley. Universidad de Sao Paulo. 2013).



“La fabricación del cemento libera el CO2, por la descarbonatación del

Carbonato de Calcio. Una tonelada de clinker produce en promedio 0.5 TM y

el combustible utilizado 0.3 Tm. La producción de cementos adicionados,

puzolánicos o con otras adiciones minerales, reduce significativamente las

emisiones”. (Ing. Manuel Gonzales. Asociación de Productores de Cemento.

ASOCEM - Perú). Por esta razón expertos en el área han intentado suplir

una porción del cemento portland, con un pequeño porcentaje de adiciones,

las cuales pueden ser calizas, humo de sílice, puzolanas naturales, entre

otras, además de la intención de reducir un poco los costos económicos,

propios del proceso de fabricación, dando origen de ésta forma a los

cementos adicionados. A esto se le añade un aumento de la capacidad de

las cementeras y flexibilidad en la obtención de cementos o concretos de

mejor comportamiento y/o propiedades sin demasiados esfuerzos de

producción.

En Venezuela, durante los últimos años se ha incrementado el uso de

cementos adicionados en la construcción, específicamente los llamados

CPCA (1 y 2), los cuales tienen adición de caliza, y se diferencian entre sí,

por el porcentaje que cada uno contiene de la misma. Es importante destacar

que el uso de los cementos adicionados en el país, ha sido motivado

también, como consecuencia de la escasez del cemento portland común.

En otro orden de ideas, la utilización del concreto se debe en gran

parte al destacable comportamiento que éste presenta ante las solicitaciones

de esfuerzos de compresión, sin obviar su comportamiento a tracción, el cual

es otorgado por el acero de refuerzo que se les incorpora a los miembros

estructurales de una edificación. Por su parte, las estructuras elaboradas con

concreto armado, por lo general ameritan un escaso mantenimiento.



Sin embargo, es evidente en los últimos años el deterioro y colapso

que han presentado distintas edificaciones elaboradas en concreto armado.

Conjuntamente, éste deterioro es atribuible al inexistente mantenimiento por

parte de los usuarios hacia las edificaciones, a causa de la falta de

conocimiento de los riesgos que estos pueden acarrear, al afectar la

capacidad portante de una estructura, además de reducir su vida útil.

Actualmente, un gran porcentaje de las construcciones que presentan

derrumbes y fallas mecánicas, tienen como origen la corrosión del acero de

refuerzo. “La corrosión del acero de refuerzo es una de las causas

responsables del deterioro de la infraestructura de concreto, que está

llevando a elevados gastos de rehabilitación y mantenimiento” (Ing. Raquel

López Celis. Universidad Autónoma de Chihuahua. 2006).

El proceso corrosivo se produce a partir de la formación de una celda

electroquímica, compuesta por un ánodo que se oxida (perdiendo

electrones), un cátodo que se reduce (ganando electrones), un conductor

metálico donde la corriente eléctrica es el flujo de electrones, y un electrolito,

que es el concreto. La corrosión del concreto armado puede darse

principalmente por dos mecanismos; Ataque de Ion Cloruro y la

Carbonatación. Ambos parten del mismo principio de penetración de

agentes agresivos en el concreto a través de fisuras y grietas presentes en el

mismo, así como también a través de los poros del concreto; el primero se da

con mayor frecuencia en las zonas costeras del país, en donde existe una

gran concentración de ion cloruro en el ambiente, y el segundo suele darse

en zonas urbanas con altos contenidos de Dióxido de Carbono (CO2) en el

ambiente.

“Aunque numerosas estructuras de concreto armado están libres de

corrosión después de una vida útil muy larga, también se reportan muchos



casos donde la corrosión de los refuerzos han producido la destrucción de

las estructuras, o al menos ha creado la necesidad de reparación de las

mismas” (Prof. Miguel Sánchez. 2005). “Desgraciadamente, el desarrollo en

la utilización de los productos siderúrgicos va acompañado paralelamente, de

un aumento en el tributo que cada año se paga a la corrosión. Para tener una

pequeña idea de lo que esto pueda suponer, sépase que aproximadamente

un 25% de la producción anual de acero es destruido por la corrosión” (Arq

Raiza Semprún. 2006). Por ello, es una realidad la cantidad considerable de

estructuras que hoy en día presentan un proceso de Carbonatación

desarrollado, lo que se corresponde con el alto nivel de contaminación

ambiental existente en las distintas ciudades del país, puesto a que como se

mencionó anteriormente, el Dióxido de Carbono penetra a través de los

poros del concreto y en comunión con un contenido adecuado de agua,

reacciona con los álcalis del concreto, disminuyendo el pH de éste,

quedando así desprotegido el acero de refuerzo.

Aunado a esto, se ha incrementado notablemente el uso de cementos

adicionados (CPCA), sin conocer bien, sus propiedades y comportamiento a

largo plazo. Todo ello, aseverado por los distintos investigadores y

especialistas del país, que han dedicado su esfuerzo a éste campo de la

investigación y la ingeniería. “De acuerdo con encuestas hechas a ingenieros

de construcción, la mayoría desconoce la existencia y el uso de los cementos

adicionados. Aquellos que si lo sabían, confesaron usarlo sin ninguna técnica

adicional”. “En Venezuela, aunque pudiera colaborar a degradar menos el

ambiente, la razón para fabricar cemento adicionados es el déficit de

producto que existe” (El impulso. Enero 2011. Cuerpo A8.Vision Urbana.

“Sostiene el Investigador e Ingeniero Humberto Bolognini Garrido”.)

Por su parte diversos estudios llevados a cabo en el Decanato de

Ingeniería Civil de la Universidad Centroccidental Lisandro Alvarado han



dejado en evidencia el ya mencionado deficiente o dudoso comportamiento

del cemento adicionado CPCA. Un ejemplo de esto se observa en el Trabajo

Especial de Grado de Aquiles Mata y Paola Salas, “Evaluación de las

propiedades físicas y mecánicas del concreto elaborado con cemento

Portland tipo CPCA1 con diferentes relaciones agua-cemento”, cuyas

probetas realizadas con relación a/c 0,45 y 0,60 no alcanzaron la resistencia

de diseño, y el porcentaje de porosidad observado es típico de concretos con

durabilidad inadecuada. El problema de la resistencia también fue evidente

en un estudio similar de la misma casa de estudios titulado “Evaluación de

las propiedades físico-mecánicas y electroquímicas del concreto elaborado

con cemento adicionado CPCA2 expuesto a un ambiente marino acelerado”

por Mileidys Alvarado y Karlew Oropeza, quienes llegaron a la siguiente

deducción “de acuerdo a los resultados se concluye que se debe tomar en

cuenta el porcentaje de adición presente en éste tipo de cemento, ya que

interfiere en las propiedades del concreto haciéndolo inseguro y vulnerable a

los agentes ambientales”.

Se presenta el mismo patrón de comportamiento en el trabajo de

Verónica Dávila y Lexys Romero, “Evaluación de la durabilidad de elementos

de concreto armado elaborados, con cemento tipo CPCA1, expuesto a un

ambiente marino acelerado por la técnica del rociado” en donde manifiestan,

“el cemento tipo CPCA1 expuesto a un ambiente agresivo presenta

características de durabilidad inadecuada para los diversos espesores y

relaciones agua cemento mientras que las probetas no expuestas se

comportaron con características adecuadas”, teniendo en cuenta que usaron

relaciones a/c de 0,45 y 0,60.

Así pues, el resultado más alarmante tanto para las tesis ya

mencionadas, como para “Caracterización físico mecánica de concretos

elaborados con cementos adicionados CPCA1” de Greys Mujica, y



“Evaluación de las propiedades físico-mecánicas de concretos elaborados

con cementos adicionados (CPCA1), utilizando el método de diseño del

manual del concreto fresco (MCF), y el método del Dr. Vitervo O’ Reilly

(MVO)” de Pierangelys Caldera y Ángela Pérez, fue el inadecuado porcentaje

de porosidad arrojado por los ensayos aplicados a las mezclas de concreto

en estudio, factor de relevante importancia a tener en cuenta en los estudios

referentes a la corrosión desarrollada en estructuras de concreto armado.

A partir de estas razones, surge éste trabajo especial de grado,

consistente en la evaluación de las propiedades físico-químicas del concreto

elaborado con cementos adicionados CPCA1 y CPCA2, ante los efectos

agresivos generados por la Carbonatación como mecanismo de corrosión,

mediante la utilización de la Cámara de Carbonatación acelerada ubicada en

el Centro de Estudio de Corrosión de la Universidad del Zulia (LUZ), ubicada

en el estado Zulia de Venezuela. Es importante destacar que el uso de la

cámara mencionada anteriormente, resulta en función de los rápidos

resultados que la misma aporta, en la generación de perfiles de

carbonatación en concretos, a través del control de una mayor concentración

de dióxido de carbono (4% dentro de la cámara), mucho mayor a la

concentración registrada en un ambiente urbano común.



OBJETIVO GENERAL

Evaluar la Carbonatación en concretos elaborados con cementos

adicionados tipo CPCA, a través de métodos acelerados.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

Diseñar la mezcla de Concreto con relación agua / cemento de 0,45 y

0,60 según la Metodología ACI para la elaboración de probetas

cilíndricas, y COVENIN 484-93 para probetas cúbicas.

Evaluar las características del concreto: asentamiento, porosidad,

absorción capilar y resistencia a la compresión, elaborado con

cemento adicionado CPCA (1 y 2).

Determinar el comportamiento del concreto diseñado con cementos

adicionados tipo CPCA, ante la Carbonatación acelerada.

JUSTIFICACIÓN

En primer lugar, es importante destacar la contribución dentro del

ámbito económico, puesto a que el empleo de un cemento inadecuado

contribuye a la construcción de estructuras poco durables lo que traería

como consecuencia la reparación o rehabilitación de las mismas por la

afectación de la corrosión por Carbonatación lo que genera altos gastos

monetarios, por lo que resulta de gran valor conocer el comportamiento del



concreto elaborado con cemento adicionado tipo CPCA (1 y 2), ante un

ambiente con considerable concentración de Dióxido de Carbono (CO2).

Desde el punto de vista social, es innegable los distintos problemas

que acarrean las estructuras afectadas por el fenómeno de la Carbonatación,

debido a la posibilidad de falla o colapso de las mismas, pudiendo conllevar

entre otras cosas, a pérdidas humanas. De igual manera se ve afectada la

calidad de vida de los usuarios, a raíz de los distintos síntomas que presenta

una estructura con éste tipo de corrosión, alterando de esta manera, uno de

los principios que debe proporcionar una edificación, como lo es el confort, la

seguridad, la funcionalidad y la estética. La norma ACI 201 define la

durabilidad del concreto hecho con cemento hidráulico como “la habilidad

para resistir la acción del intemperismo, ataque químico, abrasión o cualquier

otro proceso de deterioro. Y determina que el concreto durable debe

mantener su forma original, calidad y características de servicio cuando es

expuesto a este ambiente.”

Por otra parte, los resultados arrojados por el estudio del

comportamiento del concreto elaborado con CPCA1 y CPCA2 afectado por

carbonatación, contribuye desde un aspecto técnico, a todos y cada uno de

los diferentes investigadores, profesionales y estudiantes, que se desarrollan

en el campo de la construcción civil, y en el estudio de los fenómenos de

corrosión en las estructuras de concreto armado. Además los profesionales

que lleven a cabo una obra, se podrán ver beneficiados en la toma de

decisiones acertadas en cuanto al uso de los cementos adicionados con

adición de caliza (CPCA).

Por último, y no menos importante, desde una perspectiva ambiental;

las acciones que conlleva la rehabilitación de estructuras de concreto armado

afectadas por corrosión, generan considerables poluciones al ambiente,



además del uso de otros materiales de construcción, con el objeto de

restablecerle las propiedades y características iniciales de la edificación.

ALCANCES

Conocer las propiedades del concreto elaborado con cemento

adicionado CPCA (1 y 2), y su comportamiento frente a la Carbonatación

acelerada, basado en los ensayos de porosidad, absorción capilar,

resistencia a la compresión, asentamiento y profundidad de Carbonatación,

mediante la verificación de resultados con la Norma COVENIN, ASTM Y ACI;

teniendo en cuenta la influencia del tiempo de exposición de las probetas en

la Cámara de Carbonatación acelerada, así como también el tipo de

agregado, relación agua/cemento empleado en la fabricación de las probetas

de concreto.



CAPÍTULO II

ANTECEDENTES

Moraño Rodriguez Alfonso J (1998): De la Escuela E.T.S Ingenieros

de Minas; Madrid, España, realizó un estudio llamado “Influencia de las

características mecánicas de adicciones calizas de distinto tamaño de

grano en cementos portland de diferentes contenidos en C3A”; consistió

en tomar dos muestras de calizas de igual composición química y

mineralógica, pero petrográficamente distintas, se molieron y tamizaron a

diferentes tamaños (45-90 micras), luego se mezclaron con dos cementos

portland, uno de alto contenido de C3A (9,4 por ciento) y otro de bajo

contenido en C3A (1,7 por ciento), en las proporciones siguientes: 5,10,15, 20

por ciento, realizándose con éstas mezclas, los ensayos de resistencia

mecánica a flexión y compresión a 2, 7, 28, 90, 120 y 180 días de probetas

de mortero según la norma UNE-EN 196-1:96. También se ensayaron los

cementos de origen (sin caliza), para obtener los valores y usarlos como de

referencia. Los resultados obtenidos indican que el comportamiento de las

calizas es diferente según su petrografía, por lo que las calizas de tamaño de

grano grueso, obtienen unas resistencias mecánicas a compresión

superiores a las de grano fino específicamente para cementos de alto

contenido en C3A; así mismo estas calizas de grano grueso, pueden

clasificarse como adiciones activas para el cemento de contenido elevado de

C3A.

Lo más importante que se extrae de éste estudio, es la influencia del

tamaño de los granos de la caliza en mezclas de concreto, por lo que se

debe tener en cuenta a la hora de la elaboración de las probetas destinadas



a ensayos de Carbonatación, puesto a que una alta resistencia a

compresión, es indicativo de que es una mezcla con menor porcentaje de

porosidad, lo que dificulta la penetración de los agentes agresores que

desencadenan la corrosión por Carbonatación.

Linares Douglas; Sánchez Miguel (2003): el Centro de Estudios de

Corrosión de la Facultad de Ingeniería, Universidad del Zulia, Maracaibo

Estado Zulia, de forma mancomunada con el Laboratorio de Electroquímica

de la Facultad de Ciencias, Universidad de los Andes, Mérida Estado Mérida,

ambos en Venezuela, presentaron un trabajo llamado “Construcción,

Operación, y puesta en Funcionamiento de una Cámara para

Carbonatación Acelerada”, trabajo que nace a partir de la inquietud

generada por el hecho de que a lo largo del tiempo, los estudios realizados

en torno a la corrosión generada por Ataques de Ion Cloruro, y por

Carbonatación, había sido más enfocada al intento de construcción de una

máquina que permitiese simular adecuadamente el ambiente propicio para el

desarrollo de corrosión generado por concentración de cloruro, dejando un

poco de lado el fenómeno de la Carbonatación. A raíz de esto, se inicia un

proceso investigativo de las condiciones ambientales idóneas en cuanto a

concentración de Dióxido de Carbono (CO2), y porcentaje de humedad

relativa, para poder ser creadas de forma controlada dentro de una cámara,

originándose así la Cámara de Carbonatación Acelerada, y poder determinar

la influencia de la corrosión en armaduras de concreto. Finalmente, luego de

construida y puesta en funcionamiento de esta cámara, se realizaron

ensayos en probetas de concreto con alta porosidad, arrojando como

resultado una mayor profundidad de frente carbonatado, luego de un corto

periodo de exposición a concentraciones de Dióxido de Carbono, en

contraste con la Carbonatación originada en probetas de las mismas

características de diseño, pero expuestas a un ambiente con condiciones



normales, quedando de esta forma demostrado el buen funcionamiento de la

cámara de carbonatación acelerada construida.

Es evidente, la importancia de la construcción de ésta cámara de

carbonatación acelerada, en función al desarrollo científico, permitiendo a las

instituciones universitarias, poder realizar estudios de los fenómenos

corrosivos en estructuras de concreto armado, obteniendo resultados en

periodos de tiempo más cortos, conllevando así a un mejor uso de una

determinada mezcla de concreto, en función de la ubicación final

(condiciones climáticas) de la estructura diseñada.

Carrasco María, y otros (2004): Facultad Regional de Santa Fe,

Colombia. Centro de Investigación y Desarrollo para la Construcción y la

Vivienda. Realizaron la evaluación de una estructura de concreto armado en

la cual no se finalizaron los cerramientos exteriores, quedando ésta sometida

a la acción de la intemperie durante más de 20 años. La estructura posee

siete niveles de altura, pero los estudios se enfocaron a los niveles

superiores, puesto a que en los niveles inferiores habían sido construidos

unos cerramientos paulatinamente. En esta investigación, se llevaron a cabo

una serie de ensayos como resistividad del concreto, intensidad y potencial

de corrosión, determinaciones de diámetros efectivos de armaduras,

espesores de recubrimiento y profundidades del frente de Carbonatación,

todos ellos, para la elaboración del diagnóstico de la estructura.

Se pudo concluir que la corrosión fue originada por la Carbonatación

del concreto, sufriendo en zonas puntuales, una pérdida importante de

sección de armaduras. Además, resultó posible la identificación de diversos

grados de deterioros y su relación con las diferentes calidades de concreto

utilizado para la construcción de los diversos elementos resistentes que

componen la estructura.



A partir de éste tipo de estudio queda demostrado, la necesidad de

cerramientos adecuados, en edificaciones construidas en concreto armado,

ya que de ésta forma quedan protegidas de los agentes externos causantes

de deterioros, y de la influencia de los mismos en la carbonatación.

Begliardo Hugo F (2005): De un Articulo reseñado en la Revista

Argentina de Ingeniería publicó una nota técnica “Cemento: tipos,

categorías y designación”; realizó un estudio descriptivo de las

características de los cementos adicionados clasificándolos en adiciones en

activas y pasivas, especificando las de tipo activo como las que reaccionan

químicamente (puzolanas, escorias de alto horno), y las de tipo pasivas como

inertes, es decir que no reaccionan químicamente (calcáreo, caliza). Este

estudio permite tener un precedente del tipo de adición que presenta el

cemento portland tipo CPCA1, y con ello establecer un parámetro del

comportamiento que se espera del cemento y conocer la afección de la

reacción química al momento del mezclado con el agua y comience la

hidratación del material.

Con éste trabajo, se concluye que el cemento adicionado CPCA1

específicamente con adición de caliza, presenta un tipo de adición pasiva (no

reacciona químicamente), factor importante a tomar en cuenta en la

elaboración de mezclas de concreto.

Solís Carcaño Romel; Moreno I. Éric (2006): De la Revista de la

Facultad de Ingeniería Universidad Central de Venezuela; Caracas,

Venezuela realizaron un estudio llamado “Análisis de la porosidad de

concreto con agregado calizo” comentan que la porosidad es una

propiedad física que influye directamente en sus principales propiedades

mecánicas, por ello, el trabajo presenta un experimento factorial, realizado en

laboratorio, con el objetivo de identificar los factores que influyen en la



porosidad del concreto preparado con agregados calizos triturados de alta

absorción, haciendo variar la relación agua-cemento, la proporción grava-

arena, y la fuente de origen de los agregados. Las conclusiones obtenidas

muestran que la relación agua/cemento fue un factor que influyó en la

porosidad del concreto, sin embargo, resultó ser poco sensible ya que entre

concretos con relaciones a/c de 0,40 y 0,70 únicamente se obtuvo una

diferencia del 10% en la porosidad, además que la cantidad de agua de la

mezcla fue un factor que influyó en la porosidad del concreto de manera

independiente a la relación a/c y finalmente; el criterio de la porosidad como

un indicativo de la calidad del concreto no resultó ser adecuado para

agregados de alta absorción.

Como aprendizaje se extrae; la importancia de conocer la capacidad

de absorción de los agregados empleados en una mezcla de concreto,

puesto a que éstos se quedan con una parte significativa del agua de

mezclado, generando alta porosidad en el concreto, factor de control vital

para evitar la corrosión por Carbonatación. Es destacable también, que éstos

resultados se generaron a partir del uso de caliza triturada como agregado.

Gómez Angélica M (2007): Trabajo especial de grado en la

Universidad Centroccidental Lisandro Alvarado, Decanato de Ingeniería Civil,

Barquisimeto Estado Lara, Venezuela “Determinación de la profundidad

de penetración del CO2 (dióxido de carbono) en probetas prismáticas de

concreto ubicada en la avenida libertador de Barquisimeto. Caso:

estación Decanato de Medicina de la UCLA.” Plantea como objetivo

determinar la profundidad de penetración del CO2 en probetas prismáticas de

concreto armado, la influencia del ambiente sobre éstas y el comportamiento

de las probetas al estar expuestas al ambiente, para ello se realizaron 6

probetas prismáticas de 15 cm. x 15 cm. x 30 cm.; tres de ellas macizas y

tres armadas las cuales después de 6 y 12 meses de exposición fueron



sometidas a ensayos destructivos que consisten en cortes transversales de

aproximadamente 5 cm; para luego ser rociada con un indicador ácido/base

(fenolflaleina) y posteriormente es medida la profundidad de penetración

(zona incolora). Los resultados obtenidos indicaron que las concentraciones

de Dióxido de Carbono (CO2) son elevadas, el porcentaje de humedad

relativa obtenido se encuentra dentro de los valores que desencadenan el

proceso de carbonatación (50 y 80%), y las variaciones de temperaturas

propician la carbonatación debido a las condensaciones continuas durante el

período de exposición; todo esto genera profundidades de penetración del

CO2 elevadas con valores de hasta 10 mm en 15 meses de exposición,

teniendo en cuenta que la mezcla fue condicionada a una relación a/c = 0.65,

concluyendo que el ambiente es agresivo por presentar concentraciones de

CO2 > 400 ppm y la velocidad de carbonatación fue mayor al teórico, se

evidencia que a menor relación a/c las estructuras en concreto armado

tendrán mayor protección en ambientes con altas concentraciones de CO2.

Por otra parte se obtuvo que para este tiempo de exposición, la

carbonatación no alcanzará al acero de refuerzo, encontrándose la vida útil

en la etapa de iniciación de acuerdo al modelo de Tutti.

Esta tesis de pregrado, permite conocer las condiciones ideales tanto

del medio ambiente como del concreto, para que se produzca la

carbonatación.

Rendon Luis M; Salom Noel J (2007): Trabajo de grado realizado en

la Facultad de Ingeniería Civil de la Universidad Central de Venezuela

“Comparación de las propiedades del concreto fresco y endurecido

para mezclas elaboradas con cemento tipo CPCA1 y Portland tipo I”.

Éste trabajo consistió en la realización de una comparación de las

propiedades del concreto fresco y endurecido para las edades de 3, 7, y 28

días, con cemento portland tipo I y con cemento CPCA1, los cuales son



conocidos en el mercado como La Vega tipo I (Portland tipo I) y la Vega Eco-

Plus (CPCA1). Para ello se elaboraron seis mezclas de concreto,

separándose en dos grupos, el grupo A que está formado por tres mezclas

elaboradas con cemento Portland tipo I y el grupo B que está formado por

tres mezclas elaboradas con CPCA1, éstos dos grupos a su vez se

subdividen en tres mezclas de diferentes resistencias de cálculo 180 kg/cm2

(mezcla A-1), 210kg/cm2 (mezcla A-2) y 250 kg/cm2 (mezcla A-3), teniendo

en cuenta que de igual manera se subdividen las del grupo B, es resaltante

que la dosificación de las mezclas de cada subgrupo es la misma y se

calculó en base al cemento Portland tipo I. Cabe destacar que las mezclas se

elaboraron con un tipo de control intermedio el cual se asemeja al control

utilizado para la elaboración del concreto en obra, al aplicar éste tipo de

control aumentan los valores de resistencia en las mezclas dentro del grupo

A y B, obteniéndose nuevas resistencias, las cuales son: 260 Kg/cm2, 305

Kg/cm2, 345 Kg/cm2, éstas resistencias son las que se comparan en el

trabajo. Los ensayos utilizados para el concreto fresco fueron el Cono de

Abrams para el asentamiento y peso unitario; y para el concreto endurecido,

el ultrasonido, esclerometría, absorción de agua, y compresión simple, éstos

fueron empleados sólo para el concreto endurecido a los 28 días. Los

resultados obtenidos de la investigación indican que tanto el cemento

Portland tipo I como el cemento CPCA1 cumplen con todas las resistencias

de cálculo y ensayos elaborados; además que todos los ensayos elaborados

también son aplicables de igual forma al concreto CPCA1.

En función a ésta investigación, se podría considerar adecuado el uso

de cemento adicionado CPCA1 en construcción, sin embargo es importante

verificar otros tipos de ensayos, además de apoyarse en otros estudios

realizados a éste tipo de cemento, con la finalidad de realizar la selección

correcta del uso del mismo al momento de diseñar y construir, según el tipo



de características que se desea que presente la estructura o edificación, a tal

fin de que cumpla con los requerimientos de seguridad, confort y durabilidad

esperada.

Tobón Jorge; Kazes Rebeca (2008): en la Facultad de Minas e

Ingeniería Geóloga, de la Universidad Nacional de Colombia, Medellín,

Colombia, se realizó un trabajo llamado “Desempeño del cemento Portland

adicionado con calizas de diferentes grados de pureza”. En esta

investigación se planteó realizar la evaluación de la incidencia de adicionar

calizas de diferentes calidades al cemento Portland tipo III, con la intensión

de aumentar la vida útil de la mina de Cementos Argos - Planta Cairo. Se

deseaba saber en qué medida se modifican las propiedades físico –

mecánicas del producto, si en lugar de adicionar caliza alta, se adiciona

caliza rebajada, es decir, una caliza con un porcentaje importante de

contaminantes (>10%). De este informe se concluyó que las calizas con título

inferior al 70% de CaCO3 tienen efectos menos negativos sobre las

resistencias mecánicas en comparación a las calizas de alta pureza y

prácticamente no modifican los tiempos de fraguado, la expansión y la

demanda de agua de los morteros adicionados con ellas. Las calizas de alta

pureza no presentaron ningún tipo de actividad puzolánica. Cabe destacar

que la evaluación de la resistencia se le aplicó a morteros curados bajo

condiciones estándar a 3, 7 y 28 días.

El estudio realizado demuestra la influencia de los agentes

contaminantes presentes en la adiciones de caliza en el cemento portland

tipo tres, en cuanto a resistencias mecánicas, además de otros aspectos

característicos. Por esta razón, debe ser considerada la pureza del tipo de

adición seleccionada para cemento, al momento de la elaboración de la

mezcla de concreto.



Benítez Edgar; Dorante Gabriel A (2009): Trabajo especial de grado

en la Universidad Centroccidental Lisandro Alvarado, Decanato de Ingeniería

Civil, Barquisimeto Estado Lara, Venezuela. “Evaluación de las

propiedades físico-mecánicas de mezclas de concreto elaboradas con

cemento portland tipo I y CPCA1, utilizado en la construcción”. Estudió

los cementos adicionados de tipo CPCA1, fabricados por las principales

cementeras del país y vendidos al público en general para su uso en la

construcción, específicamente la marca comercial Eco plus La vega;

evaluando las principales propiedades físicas y mecánicas en mezclas de

concreto fresco y endurecido, respectivamente, elaboradas con este tipo de

cemento, con resistencias de 180 Kg/cm2, y 210 Kg/cm2. Se llevaron a cabo

mediciones del asentamiento mediante el método del Cono de Abrams,

ensayos de resistencia mecánica a la comprensión a los 3, 7, 14 y 28 días y

de resistencia a tracción indirecta a los 28 días, utilizando las probetas

normalizadas con las mezclas de concreto en estado endurecido. También

se llevaron a cabo ensayos de resistencia mecánica a probetas de mezclas

elaboradas con cemento Portland tipo I, para su comparación como patrón,

siendo el CPCA1 un material alternativo de mayor disponibilidad en el

mercado actual. Los resultados obtenidos demuestran que dicho cemento

cumple suficiente con lo establecido en la norma COVENIN 3134-04, de

cemento portland con adiciones, haciéndolo adecuado y seguro para su uso

en la construcción.

Éste trabajo especial de grado, permite demostrar y concluir que para

los ensayos seleccionados, las características físicas y mecánicas del

CPCA1 y del cemento portland tipo 1, son prácticamente iguales, y en

ocasiones (como fue el caso de la mezcla de concreto con CPCA1 con

resistencia de 210Kg/cm2), la respuesta de éste, en los ensayos fue mucho

mejor que la del cemento portland tipo1. Aspecto importante a considerar al



momento de construcción de cualquier edificación, o estructura de concreto

armado.

Linares A. Milfred, y Otros (2011): Trabajo Especial de Grado en la


Barquisimeto Estado Lara, Venezuela “Evaluación de la influencia de un

recubrimiento, protector y decorativo con base en resinas acrílicas en

probetas de concreto expuestas en ambiente acelerado” El objetivo fue

evaluar la influencia del recubrimiento protector y decorativo con base a

resinas acrílicas en probetas de concreto expuestas en ambiente simulado,

para ello se dispuso 42 probetas con dimensiones de 5x5x5 cm cada una,

con una resistencia de diseño de 180 Kg/cm2 y una relación agua/cemento

de 0.68; 30 de éstas se expusieron en una cámara de carbonatación

acelerada ubicada en el Centro de Estudios de Corrosión de La Universidad

del Zulia (L.U.Z), por 1 mes y 20 días; estas dividas de la siguiente manera:

10 probetas cubiertas con un recubrimiento, protector y decorativo con base

en resinas acrílicas, 10 con una pintura comercial y 10 sin recubrimiento

alguno (probetas patrón). Se le realizaron ensayos físicos de porosidad a 6

probetas y ensayos mecánicos de resistencia a la compresión a 9 probetas.

Luego de la exposición de las 30 probetas al ambiente acelerado se procedió

estimar la profundidad de carbonatación de las probetas con ambos

recubrimientos y compararlos con respecto a la muestra patrón. Este ensayo

determinó que el recubrimiento protector y decorativo con base y decorativo

con base en resinas acrílicas retarda significativamente el inicio de proceso

de carbonatación, más no evita la penetración de CO2. Las probetas sin

recubrimiento sufrieron un proceso total de carbonatación, ya que la

profundidad del daño abarcó toda el área de la probeta. Las probetas

cubiertas con pintura comercial presentaron un proceso similar al de las



probetas patrón, determinándose que la pintura comercial no ofrece

protección al concreto ante la influencia del CO2.

En función a los resultados obtenidos de éste estudio, es indiscutible

la importancia del uso de un adecuado espesor de recubrimiento para evitar

la carbonatación en estructuras de concreto armado, además de la mejoría

presentada mediante la implementación de resinas acrílicas como base del

recubrimiento (protector y decorativo), a la hora de retardar éste proceso

corrosivo.

Gatti S. Marco; Molina A. Luis (2012): Trabajo Especial de Grado en

la Universidad Centroccidental Lisandro Alvarado, Decanato de Ingeniería

Civil, Barquisimeto Estado Lara, Venezuela. “Evaluación de las

propiedades físico-mecánicas de los cementos adicionados tipo

CPCA.” El estudio se centró en los Cementos Adicionados Tipo CPCA (1 y

2), fabricado por las principales cementeras del país, disponibles en el

mercado y vendidos al público en general para uso en la construcción; a los

cuales se le evaluaron las principales propiedades físicas y mecánicas tanto

en el estado fresco como endurecido, respectivamente, elaboradas con este

tipo de cemento. Se llevaron a cabo los ensayos de consistencia, finura,

tiempo de fraguado y resistencia a la compresión. Los resultados obtenidos

demuestran que dichos cementos no cumplen con lo establecido en la

normativa COVENIN 3134-04 de Cemento Portland con Adiciones,

haciéndolo inadecuado e inseguro para su uso en la construcción.

En contraste con otros Trabajos Especiales de Grado realizados en el

Decanato de Ingeniería Civil de la Universidad Centroccidental Lisandro

Alvarado en Venezuela, con respecto a las propiedades físico-mecánicas de

cementos adicionados tipo CPCA, en éste trabajo, se evidenció el

incumplimiento de los requisitos normativos en cuanto a la resistencia a la



compresión para mezclas de concreto con éste tipo de adición. Es

importante, además de destacable los ensayos adicionales que se utilizaron

en el estudio, como lo son la finura, consistencia y tiempo de fraguado, de los

cuales se derivaron resultados positivos de los ensayos.

Mujica Greys (2012): Trabajo Especial de Grado en la Universidad

Centroccidental Lisandro Alvarado, Decanato de Ingeniería Civil,

Barquisimeto Estado Lara, Venezuela “Características físico-mecánicas

de concretos elaborados con cementos adicionados CPCA1”. Evaluó las

propiedades Físico-Mecánicas del concreto elaborado con cemento

adicionado (CPCA1), utilizando los métodos de diseño de mezcla ACI y

Porrero; es por ello que se realizaron mezclas de concreto, diseñadas con la

misma relación agua/cemento de 0.60 con un asentamiento de 10 cm. Se

estudió el comportamiento físico en estado fresco y en estado endurecido a

cada mezcla, a través de los ensayos de asentamiento, porosidad total,

porosidad efectiva y absorción. De igual forma se aplicó el ensayo de

resistencia a compresión a las probetas con el fin de conocer el

comportamiento mecánico a los 14, 28 y 90 días. Una vez realizados los

ensayos y obtenidos los resultados de las muestras se procedió a establecer

comparaciones por medio de gráficas y tablas entre los métodos de diseño,

con las normas COVENIN, Manual DURAR, Manual del Concreto Estructural

y el Método ACI, demostrando que con la relación 0.60 para el método ACI

superaron la resistencia de diseño, en caso contrario el método Porrero no

alcanzó la resistencia de diseño. En lo referente a la trabajabilidad ambas

mezclas presentaron resultados dentro de lo esperado; mientras que la

porosidad total en todas las relaciones tuvo un porcentaje mayor de 15%

obteniendo concretos con durabilidad inadecuada.



De los diferentes ensayos realizados tanto para el método de diseño

de mezcla ACI, como Porrero, es destacable los resultados de porosidad, y

de gran importancia para ser considerados a la hora de seleccionar

cementos CPCA con alguno de éstos métodos de diseño, para la

construcción de cualquier estructura, en virtud de que ésta característica de

porosidad resulta idónea para permitir el ingreso de CO2, y humedad relativa

adecuada, de tal forma que se pueda iniciar un proceso corrosivo por

Carbonatación, que destruiría el acero de refuerzo en estructuras de

concreto armado, dejando a éstas, inseguras (estructuralmente) para su uso.

Lo anterior es destacable por M. Olivares, y otros en su trabajo

“Evaluación de la resistencia mecánica de un hormigón según su

porosidad” de la Escuela Técnica Superior de Arquitectura de Sevilla,

España donde comentan “Se entiende fácilmente que el aumento de huecos

o poros de cualquier material, a igualdad de otras circunstancias, redunda

siempre en una merma de sus resistencias mecánicas, al haber menor

volumen masa resistente. La falta de resistencia mecánicas significa también

reducción de la durabilidad.”

Mata Aquiles; Salas Paola (2012): Trabajo Especial de Grado en la


Barquisimeto Estado Lara, Venezuela “Evaluación de las propiedades

físicas y mecánicas del concreto elaborado con cemento Portland tipo

CPCA1 con diferentes relaciones agua-cemento.” Evaluaron las

propiedades físicas y mecánicas del concreto elaborado con cemento

adicionado (CPCA1), utilizando el método de diseño del manual ACI; para

esto se realizaron 3 mezclas de concreto: diseñadas con diferentes

relaciones agua/cemento de 0.45, 0.55 y 0.60, con un asentamiento de 8cm.

Se estudió el comportamiento físico en estado fresco y en estado endurecido

a cada mezcla, a través de los siguientes ensayos: asentamiento, porosidad



total y porosidad efectiva. Asimismo se aplicó el ensayo de resistencia a la

compresión a las probetas con el fin de conocer el comportamiento

mecánicos a los 14, 21, y 28 días. Una vez realizado los ensayos y obtenidos

los resultados de las muestras se procedió a establecer comparaciones por

medio de gráficas y tablas entre las diferentes relaciones agua-cemento, con

las Normas COVENIN, Manual DURAR, Manual del Concreto Estructural y el

Método ACI, demostrando que las relaciones 0,45 y 0,60 no alcanzaron las

resistencia de diseño. En lo referente a la trabajabilidad presentaron mejores

resultados la de 0.55 y 0.60; mientras que la porosidad total en todas las

relaciones tuvo un porcentaje mayor de 15%, obteniendo concretos con

durabilidad inadecuada.

Los requisitos primordiales que debe cumplir un concreto es ser

durable y resistente, y según los resultados obtenidos indican que el concreto

con CPCA1 no cumple con ambas teorías, situación alarmante que funda

constantes estudios para verificar los resultados obtenidos.

Caldera Pierangelys; Pérez Ángela (2012): Trabajo Especial de

Grado en la Universidad Centroccidental Lisandro Alvarado, Decanato de

Ingeniería Civil, Barquisimeto Estado Lara, Venezuela “Evaluación de las

propiedades físico-mecánicas de concretos elaborados con cementos

adicionados (CPCA1), utilizando el método de diseño del Manual del

Concreto Fresco (MCF), y el método del Dr. Vitervo O’ Reilly (MVO)”

Evaluó las propiedades Físicos-Mecánicas de concreto elaborados con

cementos adicionados (CPCA1), utilizando el método de diseño del Manual

de Concreto Fresco (MCF) y el método del Dr. Vitervo O`Reilly (MVO); para

esto se realizaron 2 mezclas de concreto: una diseñada por el MCF y otra por

el MVO con relación agua/cemento de 0,50 para las ambas mezclas, con un

asentamiento de 8 cm. También se estudio el comportamiento físico en

estado fresco y en un estado endurecido a cada mezcla, a través de los



siguientes ensayos: asentamiento, peso unitario, temperatura, porosidad total

y porosidad efectiva. Además se aplico el ensayo de la resistencia a

compresión a las probetas con el fin de conocer el comportamiento mecánico

a los 14 y 28 días. Una vez realizados los ensayos y obtenidos los resultados

de las muestras se procedió a establecer comparaciones por medio de

gráficas y tablas entre los métodos (MCF y MVO), la norma COVENIN y la

norma ASTM, demostrando que el método del MCF es el más factible al

momento de realizar el diseño, presentando resultados satisfactorios en

cuanto a trabajabilidad y resistencia; mientras que le MVO presentó menor

porcentaje de porosidad; estas mezclas fueron evaluadas por el criterio de

aceptación y rechazo por la norma COVENIN 1753-2002 cumpliendo con el

segundo criterio (f´c individual > f´c diseño - 35 Kg/cm2 ) . Para la porosidad

total de ambas mezclas el porcentaje fue mayor de 15%, obteniendo

concretos con durabilidad inadecuada.

En el estudio realizado se resalta la técnica del manual de concreto

fresco para la realización de mezclas de concreto de buenas resistencias,

aunque como en estudios anteriores se presenta un alto índice de porosidad

situación que contrapone que un concreto de alta resistencia es durable. Es

indiscutible la importancia de un concreto compacto que no permita el paso

de agentes agresores externos que causen corrosión a la estructuras de

concreto armado.

Alvarado Mileydis; Oropeza Karlew (2012): Trabajo Especial de

Grado en la Universidad Centroccidental Lisandro Alvarado, Decanato de

Ingeniería Civil, Barquisimeto Estado Lara, Venezuela. “Evaluación de las

propiedades físico-mecánicas y electroquímicas del concreto elaborado

con cemento adicionado CPCA2 expuesto a un ambiente marino

acelerado”. El objetivo de esta investigación consistió en evaluar las

propiedades físico-mecánica y electroquímica del concreto elaborado con



cemento adicionado CPCA2 expuesto a un ambiente marino acelerado; para

ello se elaboraron probetas según las características establecidas en el

proyecto DURACON, armadas con espesores de recubrimiento 1.5, 2.0 y 3.0

cm, con relación agua/cemento de 0.45 y 0.60, con el fin de estudiar la

posibilidad de obtener concreto resistente y durables expuesto a un ambiente

agresivo simulado bajo la técnica del rociado. Cumplido los 28 días de la

elaboración de los especímenes correspondiente a la evaluación físico-

mecánica se procedió a realizar los ensayos de resistencia a comprensión,

porosidad y absorción capilar, mientras que las probetas expuestas al

ambiente fueron sometidas a ensayos de potencial eléctrico, resistividad,

profundidad de Carbonatación, velocidad de corrosión y concentración de

cloruro. De los resultados obtenidos en el ensayo de resistencia a la

comprensión, ninguna de las mezclas elaboradas superó la resistencia de

diseño requerida. En cuanto a la evaluación electroquímica indicó que el

concreto elaborado con éste tipo de cemento es de baja calidad y durabilidad

siendo más relevante en aquellas probetas que fueron expuestas bajo la

técnica de rociado y con relación agua/cemento de 0.60. De acuerdo a los

resultados se concluye que se debe tomar en cuenta el porcentaje de adición

presente en este tipo de cemento ya que interfiere en las propiedades del

concreto haciéndolo inseguro y vulnerable a los agentes ambientales.

Se extrae como aporte de éste trabajo, el inadecuado comportamiento

ante solicitaciones de compresión y evaluación electroquímica que puede

tener el concreto elaborado con CPCA2, mayormente para una relación

agua/cemento de 0,60. Además de lo mencionado, se comprendió la

importancia de estar al tanto de que porcentaje de adición de caliza contiene

el cemento CPCA, puesto a que esto conlleva de cierta forma en la

vulnerabilidad del concreto ante los agentes ambientales.



Dávila Verónica; Romero Lexys (2012): Trabajo Especial de Grado

en la Universidad Centroccidental Lisandro Alvarado, Decanato de Ingeniería

Civil, Barquisimeto Estado Lara, Venezuela “Evaluación de la durabilidad

de elementos de concreto armado elaborados, con cemento tipo

CPCA1, expuesto a un ambiente marino acelerado por la técnica del

rociado”. El presente trabajo tiene como finalidad de evaluar la durabilidad

de elementos de concreto armado elaborados con cemento Portland CPCA1,

expuesto a un ambiente marino acelerado por la técnica del rociado, por

medio de las evaluaciones: físico-mecánica, la cual comprende los ensayos

de resistencia a la compresión, porosidad, sorción capilar; electroquímica, al

acero de refuerzo, a través de potenciales y velocidad de corrosión; y a la

masa de concreto mediante ensayos de resistividad y penetración cloruro a

los 30 días de exposición. Se realizaron dieciocho (18) probetas, en cuyos

diseños se siguió los lineamientos del proyecto internacional DURACON, de

dimensiones 15.0x15.0x30 cm: de las cuales, nueve con relación a/c 0.45 y

otras nueve con relación a/c de 0.60. Cada relación está comprendida por

tres (3) probetas sin acero y seis (6) probetas con acero colocado a

diferentes recubrimiento 1.5, 2.0, y 3.0 cm de los cuales, tres (3) con acero y

una (1) sin acero por cada relación agua cemento fueron expuestas a un

ambiente marino acelerado por la técnica del rociado, a una concentración

del 3% de cloruro de sodio, por un periodo de 2 meses. Todas las probetas

fueron evaluadas, el potencial fue medido semanalmente para prescribir el

avance de la corrosión del acero. Además se tomaron mediciones de

resistividad cada 7 días a través del método de los 4 pines y de penetración

de cloruros a los 30 días de exposición, con la extracción de muestras a

diferentes profundidades, para construir el perfil de cloruros. La velocidad de

corrosión fue medida al final de la exposición con un corrosímetro GECOR 8.

Finalmente se procedió al análisis de resultados observando que el cemento

tipo CPCA1 expuesto a un ambiente agresivo presenta características de



durabilidad inadecuada para los diversos espesores y relaciones

agua/cemento mientras que las probetas no expuestas se comportaron con

características adecuadas.

Resulta de gran uso los resultados obtenidos a partir de ésta

investigación, puesto a que ellos manifiestan y ratifican el irregular

comportamiento del cemento adicionado CPCA1 ante ciertos factores, en

éste caso ante un ambiente marino acelerado por la técnica del rociado.

Técnica de la cual se observó resultados más acelerados en función de la

frecuencia del rociado aplicada. A partir de lo señalado se concreta que para

diferentes espesores de recubrimiento, diversas relaciones a/c y un ambiente

agresivo, el CPCA1 no presenta un comportamiento adecuado como para

hacer uso del mismo en la construcción de edificaciones en la zona costera

del país, a fin de evitar daños en las estructuras que conlleven a pérdidas

económicas y/o humanas.

BASES TEÓRICAS

Los elementos fundamentales para la ejecución de una obra (edificios,

casas, presas, entre otros) son los materiales de construcción. La palabra

material, deriva del latín “materia” que significa madera, por ser el material

primitivo más empleado. Con el pasar del tiempo, se crearon una amplia

gama de materiales de construcción entre los cuales se pueden mencionar:

vidrio, cemento, concreto, acero, entre otros; que mediante procedimientos

técnicos permiten la elaboración de una edificación.

Los materiales de construcción son definidos “como cuerpos que

integran las obras de construcción, cualquiera que sea su naturaleza,



composición y forma.”(Orús). De una manera más sencilla son materias

primas que forman parte de las obras civiles, los cuales permiten construir o

reparar algún elemento, teniendo en cuenta que pueden ser de diferente

naturaleza y composición.

En Venezuela, a lo largo de los años, el material constructivo por

excelencia y de mayor frecuencia de uso en la construcción, es el concreto,

el cual está compuesto por agregado, cemento, agua, y en ocasiones

aditivos y/o adiciones, siendo importante la definición de éstos antes de

conocer el concepto fundamental del concreto.

Los agregados son también denominados áridos o inertes, son

fragmentos o granos, usualmente pétreos, cuyas finalidades específicas son

abaratar la mezcla y dotarla de ciertas características favorables, entre las

cuales se destaca la disminución de la retracción de fraguado o retracción

plástica. (Joaquín Porrero S. y otros. 2004).

Éstos áridos se clasifican en finos (arenas) y gruesos (piedra picada),

los cuales se miden de forma indirecta mediante cedazos de diferentes

aberturas calibradas constituyendo así la granulometría, junto con una serie

de ensayos para caracterización de agregados que permitan establecer

sus propiedades. Es importante destacar que los agregados generalmente

componen entre 70 y 85% del peso de la masa de concreto (Joaquín Porrero

S. y otros. 2004). Por otra parte las características del agregado empleado,

deben ser tal que garanticen la trabajabilidad, adherencia con la pasta,

desarrollo de resistencias mecánicas, exigencia de contenido de cemento,

entre otros. Es por ello, que resulta importante definir brevemente algunas de

las propiedades que se mencionan anteriormente, y que conforman la

caracterización de los agregados:



El Módulo de Finura, es obtenido mediante la división de la suma de

los porcentajes acumulados retenidos de la granulometría del agregado fino

(sin considerar el cedazo #200) entre cien. Su determinación es importante,

pues dependiendo de qué tan alto o bajo sea este valor, puede ocasionar

segregación de la mezcla de concreto. (Joaquín Porrero S. y otros. 2004).

Resistencia al Desgaste, es una medida de resistencia del agregado

grueso. Su importancia viene dada por la influencia que tiene este desgaste,

sobre la resistencia final que pueda adquirir el concreto, en virtud de ser el

agregado grueso uno de los elementos con mayor porcentaje dentro del

contenido de la mezcla.

El Peso Unitario Suelto y Compacto (peso por unidad de volumen)

de cada agregado, debe ser determinado debido a que algunos métodos de

diseños de mezcla de concreto requieren este valor como dato para

determinar la dosificación de los materiales del mismo.

Los ultrafinos son partículas de agregado menor a 74 micras, éstos

por ser polvo pasan a formar parte de la pasta afectando la fluidez del

concreto, aumentado los requerimientos de agua, sobre todo si son de origen

calizo, por ello es importante la determinación del porcentaje más fino del

cedazo #200 mediante su correspondiente. (Moraño. 2006).

En cuanto a la determinación del contenido de impurezas orgánicas

presentes en los agregados, se determina debido a que la presencia de las

mismas es perjudicial al ocasionar la aparición de manchas en la superficie

del concreto, retraso de fraguado y problemas en el desarrollo de

resistencias. (Neville. 1986).

La presencia de sulfatos en porcentajes mayores a los normados,

producen disolución del agregado, lo que genera una pérdida en la masa de



concreto, también la presencia de cloruros genera efectos negativos debido

a que pueden tornarse agresivos por fenómenos como la carbonatación. Su

determinación viene dada a través de diferentes tipos de ensayos que varían

según la norma que se utilice para el desarrollo de los mismos, o

metodologías de ensayo particulares, como los es el Método de Mohr para

la determinación del contenido de cloruro (“Manual Inspección de obras

dañadas por corrosión de armaduras”. Instituto Eduardo Torroja de Ciencias

de la Construcción.1989) y Norma COVENIN 261-77 para el contenido de

sulfatos.

Otras de las propiedades son Peso específico y la absorción de los

agregados; el primero tiene incidencia en lo que a volumen de agregado

dentro de la mezcla de concreto se refiere, mientras que el porcentaje de

absorción que presenten los áridos utilizados, puede modificar la demanda

de agua para la mezcla.

Por su parte, el Agua de mezclado, ocupa normalmente entre 15% y

20% del volumen de concreto fresco, y conjuntamente con el cemento,

forman un producto coherente, pastoso, y manejable, que lubrica y soporta a

los agregados, acomodable en los moldes. Simultáneamente ésta agua

reacciona químicamente con el cemento, hidratando y produciendo el

fraguado en su acepción más amplia, desde el estado plástico inicial,

pasando por lo que llamamos endurecimiento, hasta el desarrollo de

resistencias a largo plazo. (Joaquín Porrero S. y otros. 2004).

Es necesario tener claro el concepto de fraguado; es una reacción

exotérmica que sucede cuando se ponen en contacto el cemento y el agua,

dando lugar al endurecimiento progresivo de la mezcla. El mismo se divide

en fraguado inicial, que sucede cuando la mezcla deja de ser trabajable y el



fraguado final, que ocurre cuando se produce el endurecimiento total de la

mezcla.

Luego del fraguado es necesario aplicar el Agua de curado la cual es

necesaria para reponer la humedad que se pierde por evaporación luego que

el concreto ha sido colocado, compactado y aislado en su superficie; de ésta

manera se garantiza el normal desarrollo de las reacciones de hidratación del

cemento.(Joaquín Porrero S. y otros. 2004).

El objetivo es obtener un concreto durable y evitar la retracción

prematura que genera fisuras, las cuales se producen debidas a que durante

el fraguado ocurre una pérdida de agua que genera tensiones, que se

desarrollan antes de que el concreto haya alcanzado la suficiente resistencia.

“Una de las propiedades que se verían afectadas por una mala

aplicación del curado o ausencia de éste es la permeabilidad, que puede

provocar su aumento, quedando la superficie del concreto el equivalente a 50

veces más expuesta. El curado se considera tan importante como la relación

agua-cemento del diseño de mezclas”. (Pollet Valerie. 2000).

El agua tanto de mezclado como de curado debe ser potable, es decir,

libre de contaminantes (materia orgánica, lodo, sales) que alteren la

trabajabilidad, fraguado y resistencia mecánica del concreto; además que

afecten al concreto en estado endurecido como es la aparición de

eflorescencias y la corrosión del acero de refuerzo embutido en el concreto,

factor que incide directamente en la durabilidad del mismo.

El producto principal del cemento es el clinker, y éste viene dado

cuando “se combinan químicamente unas materias de carácter ácido (sílice y

alúmina principalmente) provenientes de arcillas, con otras de carácter

básico (primordialmente cal) aportadas por calizas. Ésta reacción tiene lugar



entre las materias primas, finamente molidas, calentadas en hornos a

temperaturas de semifusión.”(Joaquín Porrero S. y otros. 2004).

El cemento es un conglomerante que se produce luego de que el

clinker es “molido de nuevo a tamaños todavía menores para potenciar la

futura capacidad de reacción de los granos de cemento. Esta última

molienda se lleva a cabo conjuntamente con una pequeña proporción de

yeso. La incorporación de yeso impide el fraguado instantáneo, regula el

fraguado y el inicio del proceso de endurecimiento”. (Joaquín Porrero S. y

otros. 2004). Además del contenido mencionado anteriormente, el cemento

presenta una serie de componentes, que pueden resumirse a través de la

siguiente tabla:



Tabla 1. Componentes del Cemento

COMPONENTE FÓRMULA ABREVIATURA PROPIEDADES

Silicato tricálcico 3CaO-SiO2 C3S

Altas resistencias iniciales

Alto calor de hidratación

Silicato dicálcico 2CaO-SiO2 C2S

Desarrollo lento de resistencias

Moderado calor de hidratación

Aluminato tricálcico

3CaO-Al2O3 C3A

Muy rápido desarrollo de resistencia

Muy alto calor de hidratación

Gran sensibilidad a los agresivos

Ferroaluminato Tetracálcico

4CaO-Al2O3-Fe2O3 C4FA Útil para la formación

del clinker (fase líquida)

Yeso CaSO4 -2H2O Y Controlador del

fraguado

Álcalis Na2O + K2O N + K ---

Magnesia MgO M ---

Cal libre CaO+Ca(OH)2 C.L. ---

Residuo Insolvente SiO2+R2O3 R.I. ---

Fuente: Manual del Concreto Fresco. Joaquín Porrero S. y otros, 2004

En función de la proporción contenida de estos componentes, aunado

a los requerimientos característicos, según el tipo de obra a realizar, y los

factores climáticos del sitio de la obra, el cemento puede clasificarse de la

siguiente manera:



Tabla 2. Tipos de Cemento

Fuente: Manual del Concreto Fresco. Joaquín Porrero S. y otros, 2004.

Los elementos primordiales para la fabricación del concreto son los

conceptualizados anteriormente (agua, agregados, cemento), pero con el

paso del tiempo y el desarrollo de las tecnologías se le ha incorporado

aditivos y adiciones para mejorar sus características o suministrar

propiedades necesarias para satisfacer una necesidad en particular.

Según la Norma UNE. EN 934-2; el Comité ACI-116R y Adam Navillle

en su trabajo “Tecnología del concreto”; el aditivo es un producto químico

orgánico o inorgánico que se presentan en estado líquido, sólido, polvo y

pasta; el cual se agrega antes, durante, o después de la realización de la

mezcla en cantidades no mayores de 5% por masa de cemento, con el

propósito de mejorar las propiedades del concreto, tales como resistencia,

manejabilidad, fraguado y durabilidad.

Cementos adicionados:

Es el producto obtenido por la pulverización conjunta del clinker

portland y otros materiales como caliza, cenizas volantes, puzolanas, con la

adición de agua y sulfato de calcio, para ser usados en la producción de

TIPO CARACTERÍSTICAS %C3S %C2S %C3A %C4FA

I Uso general 40 - 55 25 - 30 8 - 15 5 - 10

II Resistencia a sulfatos y bajo calor de hidratación 40 - 50 25 -35 8 10 - 15

III Altas resistencias iniciales 50 - 63 15 -20 3 - 15 8 - 12

IV Muy bajo calor de hidratación

25 - 35 40 -50 < 7 10 -15

V Muy alta resistencia a sulfatos

32 -42 38 - 48 < 5 10



concretos y morteros para usos específicos. (Norma Venezolana. Cemento

Portland con adiciones. Requisitos. Proyecto COVENIN 3134 (R)).

“Son aquellos logrados restando una porción al portland e

incorporando otros aditivos de adhesión”. (Ing. Humberto Bolognini; Artículo

del periódico El Impulso. Cuerpo A-8. 23 de Enero del 2011).

Los cementos con adición de caliza se dividen en:

Cemento Portland con adición de caliza (CPCA1): es aquel cuyo

contenido de caliza u otro material calcáreo es menor o igual al 15% del peso

total del cemento. (Norma Venezolana. Cemento Portland con adiciones.

Requisitos. Proyecto COVENIN 3134 (R)).

Cemento Portland con adición de caliza (CPCA2): es aquel cuyo

contenido de caliza u otro material calcáreo es mayor a 15% y menor o igual

al 30% del peso total cemento. (Norma Venezolana. Cemento Portland con

adiciones. Requisitos. Proyecto COVENIN 3134 (R)).

Se conoce que el Carbonato de Calcio, dada su facilidad de

molienda, se adiciona al cemento en forma conjunta con el clinker portland, y

ejerce efectos beneficiosos sobre los morteros o concretos en estado fresco.

Adicionalmente, debido a su pequeño tamaño, las partículas de filler calcáreo

suelen mejorar la distribución granulométrica del cemento mejorando la

resistencia temprana del concreto, aunque la resistencia final es menor

debido a que se dispone de menor cantidad de partículas hidratables. (Ing.

Edgardo Becker “Cemento Portland. Características y recomendaciones de

uso”). Además, ejerce un efecto microfiller, al dispersar los granos de clínker

lo cual acelera la hidratación del cemento y llena los vacíos intergranulares.

En definitiva el Concreto (también llamado Hormigón), se define como

el producto final que resulta, a partir de la unión de un aglomerante



(comúnmente cemento), junto con una porción adecuada de arena, piedra

picada, y aditivos (en ciertos casos), que mezclado con la cantidad de agua

necesaria, produce una reacción de hidratación, y le otorga a la mezcla la

fluidez necesaria para poder ser trabajable. La interacción agua – cemento,

es la que origina el endurecimiento de la pasta de concreto, a través de

reacciones químicas.

Hasta ahora, resulta evidente la importancia de la participación del

agua en el proceso de elaboración del concreto, tal y como fue mencionado

en los párrafos anteriores, por ésta razón es necesario también, definir el

termino relación agua/cemento (a/c); es un parámetro de relevancia debido

a que incide en la resistencia, durabilidad, retracción y fluencia del concreto.

Matemáticamente es la relación o el cociente entre las cantidades de agua y

cemento presentes en el concreto fresco, por lo que mientras más pequeña

es la relación, mayor es la resistencia de concreto y viceversa, teniendo en

cuenta que debe ser tal, que la mezcla sea trabajable.

El concreto según su estado se divide en fresco y endurecido; siendo

el concreto fresco el material que permanece en estado fluido desde la

mezcla de sus componentes hasta que se inicia el endurecimiento de la

pasta, en esta etapa se dice que el concreto se encuentra en el período

plástico, lo que permite moldearlo y adaptarlo a diferentes formas, en función

de lo que se desea construir.

En ésta parte, resulta importante desarrollar el concepto de la

trabajabilidad, siendo ésta propiedad correspondiente al estado fluido del

concreto, que permite utilizarlo sin que se produzca la segregación

(separación por gravedad de los agregados de la mezcla), medida a partir del

procedimiento normalizado del Cono de Abrams, denominado así por su



creador Duff Abrams, y medido en función del asentamiento producido, el

cual es usado en términos comparativos.

Luego de transcurrido un tiempo determinado, producto de las

reacciones de hidratación, se inicia el fraguado, donde la consistencia del

concreto cambia de estado plástico a estado sólido, produciéndose el

concreto endurecido, así en ese estado, es un elemento que aporta

resistencia a una estructura, es por ello que el mismo debe poseer ciertas

características mecánicas exigidas por norma, una de éstas es la resistencia

a la compresión quien es el esfuerzo máximo que puede soportar un

material sometido a una carga de aplastamiento.

Por otra parte, con el transcurrir de los años, y la evolución

arquitectónica, fueron aumentando las demandas y exigencias por parte de

la sociedad dentro de la construcción, haciendo necesario la implementación

de algún tipo de refuerzo, para ayudar de cierta forma al concreto, en el

soporte de esfuerzos para los cuales no presentaba un buen

comportamiento, como es el caso de los esfuerzos a tracción y cortantes. Por

esta razón se crea el concreto reforzado que es el “concreto que contiene el

refuerzo metálico adecuado, diseñado bajo la hipótesis que los dos

componentes actuarán conjuntamente para resistir las solicitaciones a las

cuales está sometido”. Teniendo en cuenta que la armadura es un “conjunto

de barras, alambres u otros elementos delgados que se colocan dentro del

concreto para resistir tensiones conjuntamente con éste”. (Terminología

Edificaciones. Norma COVENIN 2004-98).

El uso del acero de refuerzo embutido en el concreto, trajo consigo un

conjunto de beneficios propios de las características resistentes del concreto

armado, pero en contra parte, y en gran medida por la contaminación

ambiental, falta de mantenimiento, y mala calidad de los materiales



empleados, en los últimos tiempos, es notorio el desgaste o deterioro que

van presentando las estructuras y edificaciones, incluido el acero de

refuerzo, que por su desgaste va dejando debilitada a la estructura, siendo

éste último, un síntoma de la corrosión de estructuras de concreto

armado.

La corrosión es una de las grandes enfermedades que ataca las

estructuras de concreto armado, definiéndose como la oxidación destructiva

del acero, por el medio que lo rodea, y es el resultado de la formación de una

celda electroquímica, la cual consiste en cuatro elementos principales;

ánodo, cátodo, conductor metálico y electrolito.(Troconis, Uller y otros. 1998).

El ánodo, es la parte donde ocurre la oxidación o pérdida de

electrones, los cuales son ganados por el cátodo, que es donde ocurre la

reducción, fluyendo éstos a través de un conductor metálico; todo ello en

presencia de un electrolito o medio acuoso, que por lo general es agua,

indispensable para cerrar el circuito y que se produzca la corrosión.

El proceso corrosivo, varía en función del mecanismo que lo

desencadena, teniendo entre éstos: Ataque de Ion Cloruro, Carbonatación o

presencia de ambos.

El Ataque de Ion Cloruro se forma por la disolución de la película

pasiva, típicamente resultan del ingreso de iones cloruros al medio, bien sea

porque provienen del medio exterior o porque fueron incorporados en la

masa del hormigón, a lo que es llamado corrosión por picaduras. (Manual

DURAR, CYTED. 1998).

La Carbonatación es un proceso en el que el Dióxido de Carbono de

la atmósfera, reacciona con los componentes alcalinos de la fase acuosa del



hormigón y da lugar a una neutralización de todo el material (Manual


Según, Isabel Galán en su trabajo “Carbonatación del hormigón:

combinación de CO2 con las fases hidratadas del cemento y frente de cambio

de pH”; La Revista Cemento Año 6, Nº25 en su artículo “Durabilidad de las

estructuras: Corrosión por Carbonatación. Influencia del espesor y calidad

del recubrimiento” y Manual DURAR, CYTED. 1998.; la corrosión por

Carbonatación, se origina por una despasivación del acero de refuerzo,

producto de la reducción del pH de la alcalinidad del concreto desde un valor

entre 12 y 14 (medio básico) a valores de pH entre 7 y 8 (medio ácido),

dejándolo desprotegido ante los agentes agresivos del ambiente, que lo

destruyen.

Por su parte, Darío Yesid y otros, en su trabajo “Determinación de la

despasivación en varillas de acero de refuerzo en solución poro de agua de

mar por medio de técnicas electroquímicas” y la Revista Cemento Año 6,

Nº25 en su artículo “Durabilidad de las estructuras: Corrosión por

Carbonatación. Influencia del espesor y calidad del recubrimiento”; la

despasivación, es la pérdida parcial o total, de la capa de oxidación

protectora que se forma alrededor de un metal cuando éste entra en contacto

con la humedad de la mezcla de concreto; es decir, se origina por la

hidratación de los compuestos anhidros del cemento y por los hidróxidos de

sodio y potasio del mismo.

Existen diferentes factores que inciden en el proceso de

Carbonatación, entre los que se pueden mencionar:

La dosificación del concreto es determinar la combinación más

práctica y económica de los agregados disponibles, cemento, agua y en

ciertos casos aditivos, con el fin de producir una mezcla con el grado



requerido de manejabilidad, que al endurecer a velocidad apropiada adquiera

las características de resistencia y durabilidad necesarias para el tipo de

construcción en que habrá de utilizarse. (CPC, SOLINGRAL. Manual de

dosificación de mezclas de concreto. Mede). Medellín (Colombia). 1974). Por

lo tanto consiste en regular la cantidad de agua, cemento y agregados, de tal

forma de obtener una relación agua/cemento, grado de hidratación y pasta

adecuada para obtener un concreto sólido, compacto, homogéneo y poco

poroso; con el fin de que actúe como una capa protectora pasivante sobre el

acero que impida la entrada de agentes agresivos externos.

Existen diferentes métodos o técnicas para determinar la dosificación

de un concreto a través de un diseño de mezcla; tal es el caso del Método

de Diseño de Mezcla ACI (American Concrete Institute), el cual busca

conseguir una mezcla adecuada para la construcción de edificaciones, y para

ello se requiere conocer: resistencia, tamaño máximo de los agregados

máxima relación agua/cemento, contenido de cemento entre otros. El trabajo

especial de grado “Característica físico mecánica de concreto elaborados

con cementos adicionados CPCA1” (Mujica, Greys 2012) concluyó “con la

relación 0.60 para el método ACI superaron la resistencia de diseño, en caso

contrario el método Porrero no alcanzó la resistencia de diseño.” Razón por

la cual se emplea éste método de diseño de mezcla en la presente

investigación.

También existen métodos de diseños de mezcla para la elaboración

de morteros, tal es el caso de Norma COVENIN 484-93, a partir de la cual se

pueden obtener las dosificaciones (previamente tabuladas) para la

elaboración de probetas cúbicas de 50,8 milímetros de lado, con un mortero

normalizado.



Por su parte la capa protectora mencionada en párrafos anteriores, o

espesor de recubrimiento es importante para garantizar la protección de la

armadura, dependiendo del ambiente al cual va estar expuesto. Sin

embargo, estructuralmente es recomendable que este espesor sea el mínimo

indispensable, ya que por ser una zona desprovista de armadura, pudiera

verse afectada por fisuración. Por tal motivo, las normas recomiendan que en

ambientes agresivos debe utilizarse una mezcla de calidad con alto

contenido de cemento y baja relación agua/cemento, garantizando así que

espesores entre 5,0 cm para la superestructura y 7,5 cm para la

infraestructura de una obra de concreto armado permitan una alta durabilidad

de la estructura.(Emilia Anzola de Partidas. 2002).

La temperatura tiene cierta incidencia en ocasiones en el proceso de

Carbonatación puesto a que, el incremento de ésta, genera una mayor

velocidad de movilización de moléculas, lo que origina una aceleración de la

reacción de Carbonatación. Por otra parte cuando existe un significativo

gradiente de temperatura, como es el caso de aquellos ambientes donde

durante las horas diurnas existe altas temperaturas, y durante la media

noche e inicio de la mañana se registran bajas temperaturas, se producen

condensaciones, que generan un aumento en el contenido de humedad del

elemento; condición favorable para que éste se carbonate. “Cuando la

corrosión está regulada por la difusión del oxígeno, su velocidad para una

concentración dada de O2 se duplica, aproximadamente, por cada 30°C que

aumente la temperatura” (C. Shaperdas y otros. 1942 extraído del texto

“Corrosión y control de corrosión” Harber H. Vhlig).

Es importante mencionar que, cuando se producen grandes

variaciones de temperatura como se mencionaba en el párrafo anterior,

también se pueden generar fisuras en elementos estructurales, lo que podría



originar una ventana de entrada a todos los agentes necesarios para iniciar

un proceso corrosivo. (Ariana Astorga y Pedro Rivero. “Causas,

identificación, y posibles soluciones para las fisuras”. Centro de investigación

en Gestión integral de Riesgos. 2009)

La presencia del contenido de oxígeno es oportuna a tal fin de

posibilitar el proceso de corrosión. Por ésta razón, se habla de que es

necesaria una cierta aireación de las armaduras. Para determinar la

permeabilidad del concreto al oxígeno, es necesario medir el nivel de

porosidad o índice de huecos accesibles. Cabe destacar que “Sin embargo,

se ha demostrado que debido a que la corrosión es un proceso

electroquímico, sólo son válidos los valores de flujo de oxígeno cuando se

miden utilizando fuerzas impulsoras de tipo electroquímico y no aquellas de

fuerzas mecánicas” (Manual DURAR, CYTED. 1998).

La porosidad es la cantidad de espacios vacíos presentes en el

concreto, y en su cuantía influye la relación agua/cemento, vibrado y

compactado del mismo. “Es una característica importante del concreto, de la

cual depende en parte, otras características como la resistencia a la

compresión y la durabilidad. (Juan López. (2004))

“La porosidad en la masa de concreto se congrega en pequeños

filamentos huecos que no son peligrosos en cuanto inician y terminen dentro

de la masa, pero cuando éstos van desde la estructura de acero y llegan

hasta la parte exterior de la masa, formando canales, es cuando se genera la

corrosión de las estructuras de acero” (Vitervo O’Really). Es por ello, que es

útil conocer los diferentes tipos de poros que se pueden presentar en el

concreto, debido a que la distribución de geométrica y espacial de los

mismos influye de diferente forma en la entrada de los agentes externos,

entre ellos se encuentran:



Poros de aire atrapado: durante el proceso de mezclado una

pequeña cantidad de aire, de orden 1% con respecto al total, son aportados

por materiales y queda atrapada en la masa del concreto, no siendo

eliminada por los procesos de mezclado, colocación o compactación. Los

espacios que éste aire forma en la masa del concreto se conoce como poros

por aire atrapado. Son parte inevitable en todos los concretos, varían en

tamaño desde aquellos que no son perceptibles a simple vista, hasta

aquellos de 1 cm o más de diámetro, su perfil suele ser irregular y no

necesariamente están interconectados. (César J. Díaz. Universidad Nacional

Pedro Ruiz Gallo. Perú).

Poros por aire incorporado: fundamentalmente por razones de

incremento en la durabilidad del concreto, por incremento en la protección de

la pasta contra los procesos de congelación del agua en el interior de la

misma, se pueden incorporar intencionalmente, mediante el uso de aditivos

químicos, minúsculas burbujas de aire las cuales se conocen como poros de

aire incorporado. Las burbujas de aire incorporado son generalmente de

perfil esférico con diámetros promedios entre 0,08 a 0,10 mm. Pueden

ocupar hasta un 5% o más de volumen en el concreto. (César J. Díaz).

Poros gel: durante el proceso de formación de gel quedan atrapados

dentro de éste, totalmente aislados unos de otros, así como el exterior, un

conjunto de vacíos a los cuales se les conoce con el nombre de poros de gel.

Estos poros se presentan en el gel independientemente de la relación

agua/cemento y el grado de hidratación de la pasta, ocupando

aproximadamente el 28% de la misma. Tienen un diámetro muy pequeño,

del orden aproximadamente de 0,00000018 mm. Equivalente al de las

moléculas de agua, estos poros no están interconectados. (César J. Díaz).



Poros Capilares: se define así a los espacios originalmente ocupados

por el agua en el concreto fresco, los cuales en el proceso de hidratación del

cemento no han sido ocupados por el gel. Los poros capilares no pueden ser

apreciados a simple vista, varían en perfil y forman un sistema, en muchos

casos interconectados, distribuido al azar a través de la pasta. (César J.

Díaz).

Es muy importante mencionar la absorción capilar, la cual considera

la masa de agua por unidad de área que puede ser absorbida en los

capilares cuando el hormigón se encuentre en contacto con agua líquida.

Representa la porosidad efectiva o accesible al agua y por tanto a los

agresivos ambientales. (Manual DURAR, CYTED. 1998).

Finalmente otro factor que incide en el proceso de la Carbonatación es

la humedad ambiental, según el Manual Durar Cyted.1998 y el Instituto

Mexicano del cemento y del concreto C.A, Revista de la construcción y

Tecnología en su artículo “La Carbonatación el Enemigo Olvidado del

concreto” y “Concreto durable, el inicio del cambio”, se puede decir que es un

elemento que forma parte de la celda electroquímica, vital para que ocurra la

corrosión, siendo el ambiente a través de la temperatura quien aporta éste

factor como se mencionó anteriormente, a esto se le conoce como humedad

relativa, que en condiciones óptimas para que se produzca la corrosión se

encuentra entre 71 % y 75 % aproximadamente; éste rango es establecido

ya que un exagerado contenido de humedad ocasiona que los poros estén

totalmente tapados, impidiendo la entrada de oxígeno (condición no

favorable para la corrosión), de igual manera si existe poco contenido de

humedad podría llegar a ser tan insuficiente que tampoco desencadene un

proceso corrosivo, o que éste sea muy lento.



Son muchos los estudios realizados con respecto al fenómeno de la

corrosión, pero al ser éste un campo de posibilidades extensas, se crea la

necesidad de herramientas que faciliten al investigador realizar su labor con

mayor facilidad y resultados más acertados en un período de tiempo menor

al que se emplearía años atrás. Por ésta razón han surgido diversas

metodologías y herramientas utilizadas para el estudio del fenómeno de la

Carbonatación; una de éstas es la Cámara de Carbonatación Acelerada,

con la que es posible estudiar y conocer el grado de carbonatación que

puede presentar un elemento de concreto expuesto a un ambiente

controlado con características tales que permiten simular las condiciones

idóneas para el desarrollo del frente carbonatado en un corto período de

tiempo, a partir del trabajo “Construcción, operación y puesta en

funcionamiento de una cámara para Carbonatación acelerada”, desarrollado

por Douglas Linares y Miguel Sánchez, a través del Centro de Estudios de

Corrosión de la Facultad de Ingeniería de la Universidad del Zulia.

“Los procesos de Carbonatación natural son generalmente muy lentos

a causa del bajo contenido en CO2 de la atmósfera, del orden de 0,04% en

volumen, de forma que en determinados hormigones muy densos los efectos

de este fenómeno pueden no aparecer hasta pasados varios años o

decenios desde su puesta en servicio. La lentitud del proceso ha llevado a

algunos investigadores a realizar estudios acelerados utilizando porcentajes

de CO2 mayores que el atmosférico para intentar predecir su comportamiento

a largo plazo”. (Isabel Galán García. 2011)

“El método más utilizado para la medida de la Carbonatación, en su

relación con la prevención de la corrosión, es el empleo de un indicador de

pH obtenido a partir de una disolución al 1% (m/v) de fenolftaleína en alcohol

etílico. Al pulverizar la disolución sobre el hormigón, según el color que



adquiera, se puede identificar si el pH en esa zona está por encima de 9, es

decir, manteniendo la pasividad del acero o si, por el contrario, el pH se

encuentra por debajo de 8 poniendo en riesgo al acero. Mediante este

método se puede medir la profundidad de la zona de pH inferior a 8

denominada habitualmente profundidad de Carbonatación, tal y como

recomiendan las normas UNE 112011:1994 y UNE‐EN14630:2007”. (Isabel

Galán García. 2011). Por tanto el frente carbonatado es la profundidad del

concreto afectado o contaminado por Carbonatación, medida desde la cara

externa del elemento en estudio hacia el núcleo del mismo. Éste perfil no es

visible a simple vista, por ello es necesario apoyarse en el uso de

indicadores; los cuales son sustancias químicas con una composición tal

que al entrar en contacto con la zona contaminada genera una reacción

capaz de cambiar la coloración del concreto, indicando la zona se encuentra

carbonatada y cual no. Entre los indicadores más utilizados en el estudio del

proceso corrosivo se tiene la Fenolftaleina, Timolftaleina, entre otros.

“El indicador de pH de Fenolftaleína permite diferenciar tres zonas de

pH, inferior a 8, donde la disolución se torna incolora, entre 8 y 9,5, donde

adquiere una tonalidad rosa suave, y mayor de 9,5, donde adquiere un color

rojo púrpura intenso. En la prevención de la corrosión del hormigón armado

la coloración por fenolftaleína es una técnica muy utilizada ya que a pH por

debajo de 8 el acero se puede corroer, mientras que a pH muy alcalinos se

encuentra pasivo”. (Isabel Galán García. 2011).

La Timolftaleína según el Ing. Francisco Matos en su trabajo

“Neutralización del concreto”, se podría definir como un indicador de pH cuyo

viraje indica que para valores menores 9,3 se está en presencia de un medio



acido (incoloro), y para valores mayores a 10,5 se encuentra en un medio

alcalino (coloración azul).

Además de lo mencionado anteriormente, se deben tener en cuenta

una serie de ensayos que miden las características del concreto, los cuales

son necesarios y aplicables, cuando se le está realizando al mismo un

análisis de sus propiedades. Entre éstos ensayos se pueden mencionar:

Ensayo de Absorción Capilar, de Porosidad, Resistencia a la Compresión,

Asentamiento y Profundidad de Carbonatación.

El Ensayo de Absorción Capilar; “la propuesta de la metodología de

ensayo se debe a Fagerlund y es base de la normativa sueca que describe la

cinética de la absorción capilar de morteros y hormigones a través de tres

coeficientes: m (Resistencia a la penetración de agua), K (Coeficiente de

absorción capilar) y Ɛe (Porosidad efectiva).” (Manual DURAR, CYTED.

1998). Con éste ensayo es posible conocer la capacidad de sorción de agua

del espécimen de concreto, registrándose en el tiempo el cambio de peso y

la profundidad de penetración del agua que posee la misma.

En lo referente al Ensayo de Porosidad; es importante destacar que

permite conocer una de las características más importantes del concreto

como lo es el porcentaje de porosidad total, a partir de la obtención del peso

saturado, sumergido y seco a 105 °C de la probeta de concreto. El resultado

arrojado por éste ensayo, sirve como referencia en la definición de la calidad

de un concreto, pudiendo ser; de buena calidad y compacidad, de moderada

calidad, ó de durabilidad inadecuada. (Manual DURAR, CYTED. 1998)

Por su parte, el Ensayo de Resistencia a la Compresión, teniendo

en cuenta el numero de probetas a ensayar, permite “establecer una



evaluación general de la estructura, tanto desde el punto de vista de

durabilidad, como de la capacidad de resistencia mecánica”. (Manual

DURAR, CYTED. 1998). Es importante destacar, que los resultados del

ensayo deben coincidir con los esperados según el diseño, y a su vez

cumplir con la normativa vigente, empleada según sea el caso.

El Ensayo de Asentamiento, se aplica mediante el Cono de Abrams,

sin embargo, existen otros métodos similares a éste. El resultado del mismo

indica si el diseño de mezcla de concreto empleado es propenso a

segregación. Por lo que un buen diseño de mezcla es de gran importancia

para garantizar la durabilidad de una estructura. Es significativo destacar que

“el Cono de Abrams tiene limitaciones, ya que es útil solamente para

concretos con agregados pétreos, tamaños máximos menores a 5

centímetros y con relativa plasticidad, caracterizada por asentamientos entre

unos 2 y 17 centímetros. Otra limitación es su insensibilidad para concretos

ásperos o pedregosos”. (Joaquín Porrero S. y otros. 2004).

Finalmente, el Ensayo de Profundidad de Carbonatación, permite

“determinar el avance de la carbonatación en el hormigón por el método de

vía húmeda con solución de indicador ácido-base”. (Manual DURAR,

CYTED. 1998). Es un ensayo determinante para realizar las reparaciones de

cualquier estructura de concreto armado, puesto a que conocida la

profundidad afectada por la carbonatación, se conoce si la misma alcanzó al

acero de refuerzo o no, y así aplicar los métodos más adecuados, además

de conocer la calidad intrínseca del concreto.



CAPÍTULO III

MARCO METODOLÓGICO

TIPO DE INVESTIGACIÓN

La naturaleza de la investigación correspondiente con el presente

Trabajo Especial de Grado, es descriptiva de campo, con carácter evaluativo.

Se dice que es descriptiva, puesto a que permite, especificar o evidenciar

propiedades, rasgos y características, de un determinado fenómeno o

conjunto de elementos que se estudien. En cuanto al carácter evaluativo, se

refiere a la medición de los efectos de la Carbonatación en concretos

elaborados con cementos adicionados tipo CPCA (1 y 2), lo que conlleva a

una recolección de información a partir de los resultados obtenidos, para

generar conclusiones, y a fin de cuenta, tomar decisiones en función a los

objetivos planteados en la investigación. (Dr. Roberto Hernández Sampieri y

otros. Metodología de la investigación, Quinta edición. 2010).

La investigación de campo se basa “en informaciones o datos

primarios, obtenidos directamente de la realidad. Su innegable valor reside

en que a través de ellos el investigador puede cerciorarse de las verdaderas

condiciones en que se han conseguido sus datos, haciendo posible su

revisión o modificación en el caso de que surjan dudas respecto a su

calidad”, del texto “El proceso de la investigación”, Carlos Sabino, 1992,

Caracas. Esto se evidencia a través de la realización de una mezcla de

concreto y mortero elaborados con cemento adicionado tipo CPCA, para la

elaboración de probetas cilíndricas y prismáticas respectivamente, siendo las

últimas mencionadas, expuestas durante un periodo de (9) nueve y (18)

dieciocho días a un ambiente simulado, con una concentración de 4 % de



CO2, mediante el uso de la Cámara de Carbonatación acelerada ubicada en

el Centro de Estudios de Corrosión de la Universidad del Zulia. Antes y

después de ello se realizaron los ensayos correspondientes con la

metodología del tema de investigación en éste Trabajo Especial de Grado,

con el objetivo de conocer las características del concreto elaborado con

cementos adicionados tipo CPCA.

.

POBLACIÓN Y MUESTRA

La población de ésta investigación son todos los concretos elaborados

con cemento tipo CPCA, expuestos a CO2, que se deterioran debido a las

acciones físicas, químicas y mecánicas que experimentan durante su vida

útil, con características de diseño similares a la evaluadas en el presente

trabajo.

La muestra total estará compuesta por 72 (setenta y dos) probetas.

Distribuidas en 2 grupos de 18 (dieciocho) muestras tanto para la mezcla con

CPCA1 como CPCA2, de la siguiente manera: 9 (nueve) probetas cúbicas de

dimensión 5x5x5cm, 6 (seis) cilindros estandarizados de 30cm de altura y 15

cm de diámetro, y por último 3 (tres) cilindros de 5 cm de altura y 10,60 cm

de diámetro. Por lo que, tanto para la mezcla de concreto y mortero con

CPCA1 como CPCA2, se tendrán 36 probetas, de las cuales 18 tendrán una

relación agua/cemento (a/c) de 0,45 y las 18 restantes una relación a/c de

0,60.

Los materiales utilizados para la realización de las probetas cilíndricas

fueron: cemento adicionado tipo CPCA1 y CPCA2, agregados finos (arena),



agregado grueso (piedra picada) con tamaño máximo nominal menor a una

pulgada ( 1”), agua y el resto de vacíos; el diseño de mezcla se realizó bajo

la especificaciones correspondientes con el Método de Diseño de Mezcla del

A.C.I (American Concrete Institute). Por su parte, las probetas cúbicas fueron

elaboradas según la Norma COVENIN 484-93, donde se emplearon como

materiales para el diseño la arena de sílice, cementos CPCA1 y CPCA2,

además del agua de mezclado.

DISEÑO DE LA INVESTIGACIÓN

Para la determinación del comportamiento y características del

concreto elaborado con cementos adicionados CPCA, ante el fenómeno de

la Carbonatación, se llevaron a cabo una serie de procedimientos

correspondientes con la caracterización de los agregados utilizados, diseño

de mezcla y ensayos evaluativos de las propiedades del concreto en estado

fresco y endurecido:

Caracterización de los agregados:

Se realizó inicialmente el procedimiento de cuarteo manual con el

objeto de obtener una muestra representativa de los agregados; el mismo

consiste en tomar de la pila cierta cantidad de agregado grueso y agregado

fino mediante el uso de una pala (COVENIN 270-98), colocándola en forma

cónica para luego extenderla uniformemente desde la parte superior hacia la

parte inferior del cono, sobre una superficie limpia y plana, garantizando que

el material quede distribuido en forma circular con un diámetro y espesor

uniforme (Fig.1 y Fig.3). Posteriormente se divide la circunferencia en 4



(cuatro) partes iguales cuidando que no se mezcle el material de ninguno de

los cuartos mientras se realiza la separación (Fig.2 y Fig.4); luego se toman

los dos cuartos opuestos que presenten mayor uniformidad, y se mezclan

entre sí para utilizarlos en los ensayos correspondientes con la

caracterización de agregados:

Ensayo para determinar la composición granulométrica del agregado

fino y grueso, y módulo de Finura. Norma COVENIN 255-98. (Fig.5 y

Fig.6)

Fig 2. Cuarteo manual del agregado

grueso.

Fig 1. Muestra representativa del

agregado Grueso.

Fig 3. Muestra representativa del

agregado Fino.

Fig 4. Cuarteo manual del agregado

Fino.



Ensayo de Resistencia al desgaste en agregados gruesos menores de

1 ½”. Norma COVENIN 266 y 267. (Fig.7, Fig.8, Fig.9 y Fig.10)

Fig 7. Máquina de los Ángeles. Fig 8. Esferas de acero introducidas a la

Máquina de los Ángeles, rotando junto

al agregado grueso a 32 rpm.

Fig 5. Tamizado del Agregado Grueso.

Fig 6. Tamizado del Agregado

Fino.



Ensayo para la determinación del peso específico y la absorción del

agregado grueso. Norma COVENIN 269-98. (Fig.11, Fig.12 y Fig.13)

Fig 9. Cernido del agregado grueso

utilizando el tamiz #12 después del

número de revoluciones prescritas.

Fig 10. Agregado grueso mayor al

tamiz #12 para ser pesado.

Fig 11. Al sacar la muestra del agua, se

hace pasar por un paño para eliminar

partículas de agua visible. (Peso

Saturado con Superficie Seca).

Fig 12. Se coloca el agregado

grueso saturado con superficie seca

en una balanza sumergida en agua.



Ensayo para la determinación del peso específico y la absorción del

agregado fino. Norma COVENIN 268-98. (Fig.14, Fig.15 y Fig.16)

Fig 13. Al sacar la muestra del agua, se

coloca en una hornilla hasta que el

agregado grueso esté seco.

Fig 15. Matraz de Chapman.

Fig 14. El agregado fino extendido en

una superficie para secado.



Ensayo para determinar el Peso Unitario de los agregados gruesos y

finos. Norma COVENIN 263-78. (Fig.17)

Fig 16. El agregado fino saturado con

superficie seca se introduce al Matraz de

Chapman junto a 200cc de agua.

Fig 17. Peso Unitario Compacto del

agregado grueso.



Material más fino que el cedazo N°200. Norma COVENIN 258-77.

(Fig.18)

Ensayo para determinar cloruros y sulfatos de forma cualitativa en

arenas. Norma COVENIN 261-77. (Fig.19 y Fig.20)

Fig 19. Precipitado blanco, más o

menos denso. Presencia de Cloruros. Fig 20. El tubo de ensayo derecho se

observa un Precipitado blanco

cristalino. Presencia de Sulfatos.

Fig 18. Lavado del agregado grueso

sobre #16 y #200.



Ensayo para determinar cuantitativamente cloruros en arenas a través

del Método de Mohr. (“Manual Inspección de obras dañadas por

corrosión de armaduras”. Instituto Eduardo Torroja de Ciencias de la

Construcción.1989).Ver ANEXO-A9.

Ensayo para determinar cuantitativamente Sulfatos en arenas. Norma

COVENIN 261-77. Ver ANEXO-A10.

Ensayo para determinación de Impurezas orgánica. Norma COVENIN

256-77. (Fig.21)

Diseño de Mezcla:

Éste proceso tiene como finalidad determinar las proporciones de los

materiales que conforman el concreto, con el objeto de hacerlo durable y

apto para su uso en la construcción. Existen diferentes Métodos de diseño de

Fig 21. El color de la muestra se asemeja al

N°2 del Patrón de Gadner.



mezcla, los cuales varían según el autor, pero que en general buscan

garantizar los objetivos mencionados anteriormente. En todo caso lo más

importante es basarse en experiencias anteriores al momento de elegir el

método que garantice un diseño de mezcla más idóneo según sea el caso.

Método ACI para diseño de mezclas de Concreto

Para la elaboración del concreto utilizado para las probetas cilíndricas

de ensayo, se llevaron a cabo una serie de pasos, planteados por el ACI

(American Concrete Institute) en su manual de diseño de mezcla, los cuales

se explican a continuación:

Paso N°1:

Se selecciona un valor de asentamiento de los recomendados en la

siguiente tabla, en función al tipo de edificación:

Tabla 3. Asentamientos recomendados según el tipo de construcción

Fuente: Método ACI para Diseño de mezclas de Concreto.



El valor de asentamiento tomado fue el que corresponde con Vigas y

Muros Armados, y Columnas, el cual se encuentra entre 10 y 2 cm, como

valor mínimo y máximo respectivamente.

Paso N°2: SELECCIÓN DEL TAMAÑO MÁXIMO DEL AGREGADO

En ningún caso el tamaño máximo del agregado podrá exceder de un

quinto de la dimensión más estrecha entre los lados de los encofrados, un

tercio de la altura de la losa o tres cuarto de la separación mínima entre

barras de refuerzo o cables de pretensado. Cabe destacar que estas

limitaciones pueden excederse cuando la trabajabilidad y los métodos de

compactación son de tal clase que el concreto pueda colocarse sin que

queden cangrejeras y vacíos.

El tamaño máximo nominal del agregado utilizado para esta

investigación es de 1” (25mm), obtenido de la granulometría en la

caracterización de los agregados llevada a cabo previamente.

Paso N°3: ESTIMACIÓN DEL AGUA DE MEZCLADO Y DEL

CONTENIDO DE AIRE

La cantidad de agua requerida por unidad de volumen de concreto

para producir un asentamiento deseado, depende del tamaño máximo, la

forma de las partículas y la cantidad de aire incorporado. Dependiendo de la

textura y forma de los agregados, los requerimientos de agua pueden estar

por encima o por debajo de los valores tabulados.

Existen dos tablas donde se dan los valores de estimaciones del agua

necesaria para concretos producidos con varios tamaños de agregados con y



sin aire incorporado. A continuación se presenta la tabla con los valores de

agua estimada, para concreto sin aire incorporado, que es el caso de esta

investigación:

Tabla 4. Cantidad de Agua de mezclado


Para un TMN= 25mm y un asentamiento de 8 a 10 cm se tiene un

valor de AGUA= 195Kg/m3 y un % Aire atrapado= 1,50.

Paso N°4: SELECCIÓN DE LA RELACIÓN AGUA-CEMENTO (a/c)

La relación agua/cemento requerida se determina no solamente en

razón de las exigencias de la resistencia, sino también por durabilidad. Para

efectos de la presente investigación se fijaron dos valores de relación a/c

(0,45 y 0,60) aplicadas tanto en la elaboración de las probetas con cemento

tipo CPCA1, como las elaboradas con CPCA2. A continuación se muestra



una tabla referencial de los valores de resistencia a la compresión a los 28

días, en función a las diferentes relaciones agua/cemento:

Tabla 5. Resistencia a la compresión en función a la relación

agua/cemento


Por interpolación de valores en la tabla se obtuvo:

Para Relación a/c = 0,45 un valor de F´c = 380,00 Kg/cm2

Para Relación a/c = 0,60 un valor de F´c = 264,28 Kg/cm2



Paso N°5: CÁLCULO DEL CONTENIDO DE CEMENTO (c)

El cemento requerido es igual al contenido estimado de agua dividido

por la relación agua/cemento, c = a/(a/c). Los requisitos mínimos por

durabilidad exigen un contenido no menor de 270 Kg/m3. (ACI)

Ra/c = 0,45

Ra/c = 0,60

Estos valores cumplen con el contenido mínimo de cemento (309

Kg/cm3) para un tamaño máximo nominal del agregado igual a 1pulg,

sugerido por ACI en la siguiente tabla:

Tabla 6. Contenido de Cemento según el tamaño máximo del agregado




Paso N°6: ESTIMACIÓN DEL CONTENIDO DE AGREGADO

GRUESO

Los volúmenes recomendados de agregado grueso para un volumen

unitario de concreto se presentan en la próxima tabla. Se considera que para

una determinada trabajabilidad (asentamiento) el volumen de agregado

grueso depende solamente del tamaño máximo y modulo de finura.

Tabla 7. Volumen de agregado grueso por volumen de concreto


Para un Modulo de Finura (MF) = 4,14 y TMN = 1 pulg.

Por tabla se tiene:

MF = 4,00 V (m3 de Agregado) = 0,55

MF = 4,20 V (m3 de Agregado) = 0,53



Mediante interpolación se obtiene un valor de V (m3 de Agregado) =

0,536 m3 para MF = 4,14.

El volumen de agregado grueso que se obtiene de la tabla se

convierte en peso seco del agregado grueso (G) requerido para un metro

cúbico de concreto, multiplicando el valor de la tabla por el peso unitario

compacto del agregado grueso obtenido previamente en el proceso de

caracterización de los agregados.

G = V (m3 de Agregado grueso) x PUCgrueso

G = 0,536 * 1541,67 Kg/m3 = 826,34 Kg/m3

Paso N°7: ESTIMACIÓN DEL AGREGADO FINO

Para la determinación del contenido de agregado fino, se empleó el

Método Volumétrico, que se caracteriza por ser un método más exacto que

otros, y que se logra utilizando los volúmenes desplazados por los

componentes de la mezcla. El volumen total de los componentes conocidos

como lo son el agua, cemento, aire y agregado grueso, se resta del volumen

unitario de la mezcla para obtener el volumen de agregado fino, utilizando la

siguiente expresión:

Donde:

a = Cantidad de agua en litros.



c = Cantidad de Cemento en kilogramos.

A = Aire atrapado en %.

G = Cantidad de agregado grueso en kilogramos.

F = Cantidad de agregado fino en kilogramos.

Gg = Peso específico aparente del Agregado Grueso.

Gc = Peso específico del Cemento, generalmente 3,15.

Gf = Peso específico aparente del Agregado Fino.

Para a/c = 0,45:

F = 886,75 Kg/m3 (Agregado Fino por m3 de concreto)

Para a/c = 0,60:

F = 979,26 Kg/m3 (Agregado Fino por m3 de concreto)

Cantidad de materiales

Antes de realizar la corrección por humedad higroscópica se

determinó la cantidad de materiales para el diseño de mezcla. Para un

volumen de 1m3 de concreto, se procede a adaptar los valores estimados de



agua, cemento, agregado fino y agregado grueso al volumen de concreto

necesario para la elaboración de las probetas correspondientes al caso de

estudio de esta investigación, considerando los desperdicios que se generan

en el proceso de mezclado.

Paso N°8: CORRECCIÓN HIGROSCÓPICA O POR HUMEDAD DE

LOS AGREGADOS

El procedimiento para la determinación de la corrección por humedad

higroscópica fue llevado a cabo en función a las características ambientales

de el día de la elaboración de cada mezcla de concreto, puesto a que la

temperatura del lugar tiene incidencia en el grado de humedad de los

agregados utilizados, ocasionando de esta forma que pueda ser necesario

agregar o reducir la cantidad de agua de mezclado calculada previamente.

Para esta corrección se tomó una muestra de agregado fino y grueso con un

peso de 500gr cada una, las cuales fueron llevadas a una hornilla caliente

hasta perder toda la humedad y alcanzar un peso constante, donde se

obtuvo:

Corrección Agua Mezclado por Agregado Fino:



Humedad – Absorción = 3,20 – 2,04 = 0,56 siendo este resultado un valor

positivo, indica un aporte de agua por parte de los agregados a la mezcla, el

cual se corrigió a través del agua de mezclado y de la cantidad de

agregados:

Peso Húmedo = Peso Seco x

Peso Húmedo = 500,004 gr.

Peso Saturado con Superficie Seca = Peso Seco x

Peso Saturado con Superficie Seca = 494,38 gr.

Agua aportada por los agregados = P. Húmedo – P. Saturado Supf Seca

Agua aportada por los agregados = 5,62 gr

Para a/c = 0,45

Para a/c = 0,60

Corrección Agua Mezclado por Agregado Grueso:



Humedad – Absorción = 0,20 – 0,73 = - 0,53 siendo este resultado un valor

negativo, indica que los agregados absorberán agua de la mezcla, el cual se

corrigió a través del agua de mezclado y de la cantidad de agregados:

Peso Saturado con Superficie Seca = Peso Seco x

Peso Saturado con Superficie Seca = 502,64 gr

Agua Absorbida por los agregados = P. Saturado Superf Seca – P. seco

Agua Absorbida por los agregados = 3,64 gr

Para a/c = 0,45

Para a/c = 0,60

Por lo tanto;

Agua de Mezclado = Agua Calculada – Agua aportada por los agregados

+ Agua absorbida por los agregados

Agua de Mezclado (a/c = 0,45) = 12,68 – 0,648 + 0,391 = 12,42 lt

Agua de Mezclado (a/c = 0,60) = 12,68 – 0,716 + 0,391 = 12,36 lt

(Asociación Venezolana de Productores de Cemento. Separata Boletín N° 4.

1975. “Primera Parte: Método del American Concrete Institute (ACI)”).



6 9 12

Cemento (g) 500 740 1.000

Arena (g) 1.375 2.035 2.750

Agua (ml)

Portland

(a/c) = 0,485

242 359 485

Otros (Flujo de

110 + 5)

____ ____ ____

NÚMERO DE PROBETASMateriales

Método de diseño de mortero para probetas cúbicas de 50,8mm de lado

La determinación de las proporciones de los materiales se basó en la

Norma COVENIN 484-93 “Cemento Portland. Determinación de la resistencia

a la compresión de morteros en probetas cúbicas de 50,8mm de lado”. Esta

norma contiene una tabla de valores referenciales de cantidad de materiales

para la elaboración de morteros para probetas cúbicas, que varían en función

de la cantidad de las mismas como se muestra a continuación:

Tabla 8. Cantidad de materiales para la elaboración de mortero para

probetas cúbicas

Fuente: Norma COVENIN 484-93.

En ésta investigación se elaboraron 9 (nueve) probetas cúbicas para

cada diseño de mezcla, sin embargo los cálculos de los materiales se

realizaron en función a 12 (doce) probetas cúbicas por las pérdidas que se

generan durante el proceso.



Estableciendo una relación agua/cemento de 0,45 y 0,60, se obtuvo el

valor de agua necesaria para garantizar estas relaciones:

Elaboración de las probetas:

La elaboración de las probetas cilíndricas se llevó a cabo en función a

las pautas que fija la Norma COVENIN 338-2002, referente al proceso de

elaboración, curado y ensayo a compresión de cilindros de concreto.

Previamente calculada la dosificación de la mezcla, se procede a

humedecer el mezclador mecánico (Fig.22) para evitar que los materiales se

adhieran en el interior del mismo y así garantizar un mejor mezclado. Se

enciende el mezclador y se comienza a agregar el agregado grueso (Fig.23),

agregado fino (Fig.24), y unos segundos después el cemento (Fig.25); se

deja mezclar por un momento estos tres componentes hasta que presenten

cierta uniformidad, y por último se va agregando poco a poco el agua de

mezclado (Fig.26) y se deja actuar al mezclador por un período de tiempo

que garantice una mezcla suficientemente homogénea.



Fig 22. Humedeciendo el mezclador

mecánico.

Fig 23. Incorporando el Agregado

grueso para la mezcla de Concreto.

Fig 24. Incorporando el Agregado

fino para la mezcla de Concreto.

Fig 25. Incorporando el Cemento para la

mezcla de Concreto.



Una vez finalizado el proceso de mezclado y realizado el ensayo de

asentamiento desarrollado más adelante, se ejecuta el llenado de las

formaletas o moldes metálicos cilíndricos en tercios del mismo, previamente

limpiadas y engrasadas las paredes del molde (Fig.27), y compactando cada

capa con 25 golpes con una barra cilíndrica de acero lisa de unos 16 mm de

diámetro (Fig.28), dejando siempre que la última capa de concreto en el

vaciado quede rebosando de forma tal que se pueda enrasar con la misma

barra metálica.

Fig 26. Incorporando el Agua de mezclado.

Fig 27. Limpieza y engrasado de conchas

metálicas para encofrado.



Por su parte el mezclado para las probetas cúbicas se hizo de forma

manual en un envase plástico, en donde se vertió el cemento, luego la arena

de sílice (combinándola uniformemente con el cemento) (Fig.29 y Fig.30), y

por último el agua (Fig.31). Es importante destacar que el agua se coloca en

un período de 90 segundos, a medida que se va amasando el mortero hasta

que éste sea totalmente homogéneo (Fig.32). En esta parte del proceso se

forma una esfera con la mezcla y esta se pasa de una mano a otra durante 3

veces. Se aceitan los moldes y se comienzan a llenar en tres capas (Fig.33),

cada una compactada mediante 25 golpes con una varilla de vidrio pequeña

(Fig.34).

Fig 28. Compactación a 25 golpes con el uso

de barra metálica por cada tercio de cilindro.

Fig 29. Agregando materiales para mortero. (Arena de sílice y Cemento).



Fig 30. Mezclado manual de los

materiales para mortero. Fig 31. Agregando el agua

de mezclado.

Fig 32. Mezclado de Arena de

Sílice, Cemento y agua.

Fig 33. Llenado del primer tercio de

formaletas cúbicas.



Luego de transcurrir 24 horas, se desencofraron tanto las probetas

cúbicas como las cilíndricas (Fig.36 y Fig.37), y se dejaron sumergidas

completamente en agua para el proceso de curado durante 28 días (Fig.38 y

Fig.39), luego del cual se iniciaron los ensayos correspondientes con la

investigación.

Fig 34. Compactación con

varilla de vidrio.

Fig 35. Formaletas enrasadas.

Fig 36. Desencofrado de Probetas cúbicas.



Fig 37. Desencofrado de

Probetas cilíndricas.

Fig 38. Curado de Probetas cúbicas. Fig 39. Curado de Probetas cilíndricas.



Ensayo de asentamiento: Tiene por objeto medir el asentamiento del

concreto fresco tanto en obra como en laboratorio, mediante el uso del cono

de Abrams. “El rango de asentamiento adecuado para aplicar el método va

desde ½” (15 mm) a 8” (203 mm). No es aplicable para mezclas donde

existan cantidades considerables de agregados mayores de 1 ½” (3.75 cm.)”

según norma COVENIN 339-2003.

Previamente humedecido el interior del el molde, se coloca el cono

sobre una superficie horizontal plana y rígida con la abertura de menor

diámetro hacia arriba, a través de la cual se vierte la mezcla de concreto. El

vaciado de ésta mezcla se realizó en tres partes, cada una de ellas de un

tercio del volumen del molde. Es importante destacar que cada capa se

compactó aplicando veinticinco (25) golpes con una barra metálica cilíndrica

(Fig.40) de aproximadamente dieciséis (16) milímetros de diámetro,

distribuidos uniformemente en toda la sección transversal, teniendo en

cuenta que el último tercio en el llenado del cono debe rebasar la parte

superior del mismo para luego enrasar. Finalmente se retira el cono metálico

y se mide el asentamiento que se produce en la parte superior de la mezcla

(Fig.41). Todo el procedimiento debe realizarse sin interrupciones, y en un

tiempo no mayor a un (1) minuto con treinta (30) segundos. (Joaquín Porrero

S. y otros. Manual del concreto fresco. 2004) y (Norma COVENIN 339-2003).



Ensayo de Porosidad: Tiene por objetivo determinar la porosidad de

morteros y hormigones como una medida de su compacidad. (Manual

DURAR, CYTED. 1998. Los especímenes cilíndricos de 5 cm de altura y

10,60 cm de diámetro, se sumergieron completamente en agua durante 24

(veinticuatro) horas (Fig.42). Posteriormente se registró su peso dentro del

agua a través de una balanza hidrostática (peso sumergido) (Fig.43), y su

peso fuera del agua (peso saturado). Acto seguido se procedió al secado de

los cilindros con una temperatura de 105° (Fig.44), hasta que alcanzaron un

peso constante (Fig.45), y por último el porcentaje de porosidad total se

obtuvo mediante la siguiente fórmula:

Fig 40. Compactación con barra

metálica por cada tercio de Cono

de Abrams.

Fig 41. Medición del asentamiento

mediante el Cono de Abrams.



Para la evaluación de los resultados se aplican los siguientes criterios:

≤ 10 % Indica un hormigón de buena calidad y compacidad.

10% - 15% Indica hormigón de moderada calidad.

> 15% Indica un hormigón de durabilidad inadecuada.

(Norma ACI extraído del Manual DURAR, CYTED. 1998).

Fig 42. Saturación con agua de los cilindros

de 5cm de altura y 10,60cm de diámetro.

Fig 43. Peso sumergido de los cilindros de 5cm

de altura y 10,60cm de diámetro.



Ensayo de Absorción Capilar: Su objetivo principal es determinar “la

masa de agua por unidad de área que puede ser absorbida en los, espacios

capilares cuando el concreto se encuentra en contacto con agua en estado

líquido”. (Raquel L. Celis y otros. “Durabilidad de la infraestructura de

concreto reforzado expuesta a diferentes ambientes urbanos de México”.

Publicación técnica Nro 292. Sanfandilia, Qro 2006). Se llevó a cabo luego

de un pre-acondicionamiento de secado aproximado de 48°C de los cilindros

de 5 cm de altura y 10,60 cm de diámetro, hasta que lleguen a un peso

constante y posterior enfriamiento en desecador (Fig.46). Luego se registra

el peso inicial (Obtenido al final del E. Porosidad), se cubrió con resina o

parafina las áreas laterales del espécimen (Fig.48), para seguidamente

colocar la muestra sobre una esponja húmeda, en el interior de una cubeta

de fondo plano (Fig.49), teniendo en cuenta que el nivel del agua sólo

alcance una altura de hasta 3mm (2,5±0,5mm) por encima de la parte inferior

de la probeta de ensayo. Se debe recubrir el recipiente para evitar la

Fig 44. Secado en el horno de los

cilindros de 5cm de altura y 10,60m de

diámetro.

Fig 45. Peso registrado luego de Secado

en horno de los cilindros de 5cm de

altura y 10,60cm de diámetro.



evaporación a lo largo del ensayo. La absorción capilar que se produce en la

muestra, va generando un cambio de peso a medida que transcurre el

tiempo, por ello se debe tomar el peso de la misma, transcurridos; 5 min, 10

min, 15 min, 30 min, 1 hora, 2 horas, 3 horas, 4 horas, y así hasta alcanzar

un peso constante (Fig.50).

Fig 46. Desecadores para impedir la entrada

de humedad en los cilindros de 5cm de

altura y 10,60cm de diámetro.

Fig 47. Protección de las caras de

los cilindros de 5 cm de altura y

10,60 cm de diámetro.

Fig 48. Revestir con parafina los

laterales de los especímenes.

Fig 49. Colocación de las muestra

sobre esponja húmeda.



Por último, para determinar la absorción capilar, se calculan los

siguientes coeficientes:

Donde z es la profundidad de penetración del agua al tiempo t.

Entonces se tiene que la sorción capilar (S) se determina:

En (mm/h0,5) o (m/s0,5)

Fig 50. Medición de peso de cada una de

las probetas en los intervalos de tiempo

especificados.




Para espesor de recubrimiento de 3 cm se recomienda:

Ambientes severos; hormigones con sorción capilar S ≤ (3 mm/ h1/2) o

(5x10-5 m/ s1/2).

Medios menos severos; hormigones con sorción capilar de hasta

(6 mm/ h1/2) o (10-4 m/ s1/2).

Para espesores mayores a 3cm, la sorción capilar puede modificarse

proporcionalmente.

(ASTM C642-90, extraído del Manual DURAR, CYTED. 1998).

Ensayo de resistencia a la compresión: El objetivo de éste ensayo

radica en determinar la resistencia a la compresión del concreto, permitiendo

establecer una evaluación de la durabilidad o capacidad resistente mecánica

de la estructura. Teniendo para cada una de las mezclas de concreto

(CPCA1 y CPCA2) un total de 6 cilindros estandarizados de 30cm de altura y

15 cm de diámetro. En algunos casos se realiza un corte en cada una de las

extremidades de los testigos, el cual se puede ejecutar con un disco de corte;

esto con la finalidad de generar una superficie lo mas plana que sea posible

para que calce adecuadamente en la prensa. (Manual DURAR, CYTED.

1998). Para la presente investigación no fue necesario realizar estos cortes.

Posteriormente se colocan los testigos (luego de 24 horas de sacados

del curado) en la prensa (Fig.53), los cuales fueron medidos y pesados



previamente (Fig.51 y Fig.52), y se determinó la tensión de ruptura directa,

dividida entre el área del testigo.

Fig 51. Pesaje de los Cilindros

Estandarizados.

Fig 52. Medición de altura y

diámetro de los Cilindros

Estandarizados.

Fig 53. Colocación de Cilindro

Estandarizado en la Prensa

Universal.

Fig 54. Falla Observada en

cilindros estandarizados.



Para la evaluación de los resultados de probetas curadas en

laboratorio, el nivel de resistencia de una clase determinada de concreto se

considera satisfactorio si cumple los dos requisitos siguientes:

Cada promedio aritmético de tres ensayos de resistencia consecutivos

es igual o superior a f´c.

Ningún resultado individual del ensayo de resistencia (promedio de

dos cilindros) es menor que f´c por más de 35 Kgf/cm2.

(Norma COVENIN 1976-2003)

Ensayo de profundidad de carbonatación: Su objetivo es

“determinar el avance de la carbonatación en el hormigón por el método de

vía húmeda con solución de indicador ácido-base”. (Manual DURAR,

CYTED. 1998). Las muestras empleadas para éste ensayo son 9 probetas

cúbicas de dimensión 5x5x5cm por cada uno de los 4 diseños de mezcla, se

introdujeron en la Cámara de Carbonatación por 18 días (Fig.58); de donde

se extrajeron 5 probetas cúbicas de cada diseño de mezcla al transcurrir 9

días y las restantes se extrajeron a los 18 días. En ambos casos una vez

sacadas de la cámara, se procedió a cortarlas transversalmente y a retirar el

polvo o material suelto, para aplicar en esa superficie la solución de

fenolftaleína de manera uniforme. La profundidad del frente Carbonatado es

la distancia medida a partir de la superficie, hasta donde llegue la zona

incolora. Se deben tomar registro de la profundidad máxima y mínima, en

aquellos casos donde la forma del frente carbonatado no sea uniforme, para

así determinar una media aritmética de la profundidad de Carbonatación. Se

debe destacar que se rechazan aquellos puntos de Carbonatación de alta

profundidad contrastante con la línea de carbonatación uniforme y paralela a



la superficie. (Manual DURAR, CYTED. 1998), además que el tiempo de

realización del ensayo no debe ser mayor a 15 minutos con el propósito de

que la fractura se encuentre fresca, es decir antes de que la zona en estudio

se contamine.

Fig 55. Cámara de Carbonatación

acelerada. Acero inoxidable en la base

con paredes de plexiglás, de dimensiones

1,50 m de largo, 0,70 m de alto y 0,70 m

de profundidad.

Fig 56. Bombona de CO2 que

alimenta el ambiente interno de la

Cámara de Carbonatación.

Fig 57. En la imagen se observan los dos

instrumentos usados para la medición de la

Temperatura, Humedad y Concentración de

CO2.

Fig 58. Introduciendo las probetas cúbicas

dentro de la Cámara de Carbonatación

acelerada.




pH 10 indica concreto no carbonatado (coloración violeta).

pH 10 indica concreto carbonatado (coloración transparente).

La profundidad de carbonatación debe ser menor a espesor de

recubrimiento empleado en concreto armado.

(UNE 112-011-94 “Determinación de la Profundidad de Carbonatación en

Hormigones endurecidos y puestos en servicio”. Norma española. Extraído

del Manual DURAR, CYTED. 1998)

Fig 60. Probetas cúbicas ordenadas dentro

de la cámara en función al tiempo de

exposición según el cual son extraídas. Fig 59. Sellado de la cámara con

silicón, para impedir fuga de CO2.



Para el cálculo de la velocidad de Carbonatación se relaciona la

profundidad de carbonatación con la raíz cuadrada del tiempo de exposición

de las probetas de concreto, entonces:

Profundidad de carbonatación en mm (XCO2) =kCO2

Sabiendo que kCO2 es la constante de carbonatación en mm.año-0.5 y t

es el tiempo en años, se despeja el valor de kCO2, indicando que para

valores de kCO2 entre 2 y 3 mm/año0,5 son considerados concretos con

elevada resistencia a la carbonatación, a diferencia de valores de kCO2

mayores a 6 mm/año0,5 que indican concretos de muy baja resistencia a la

carbonatación.

(UNE 112-011-94 “Determinación de la Profundidad de Carbonatación en

Hormigones endurecidos y puestos en servicio”. Norma española. Extraído

del Manual DURAR, CYTED. 1998)



TIPO DE AGREGADO GRUESO FINO

% DESGASTE 21,94 -

PESO ESPECÍFICO (gr/cm3) 2,56 2,69

% ABSORCIÓN 0,73 2,04

PESO UNITARIO SUELTO (kg/m3) 1420,14 1719,49

PESO UNITARIO COMPACTO (kg/m3) 1541,67 1996,11

% MAS FINO CEDAZO N° 200 1,80 5,59

IMPUREZAS ORGÁNICAS NO PRESENTA NO PRESENTA

TAMAÑO MÁXIMO (Pulg) 1,00 -

MÓDULO DE FINURA - 4,14

CLORUROS Y SULFATOS (Cualitativo) - PRESENTA

CLORUROS (Cuantitativo) - 0,03

SULFATOS (Cuantitativo) - 0,79

CARACTERIZACIÓN DE LOS AGREGADOS

CAPÍTULO IV

ANÁLISIS Y RESULTADOS

Éste Trabajo Especial de Grado se fundamentó en evaluar la

Carbonatación en concretos elaborados con cementos adicionados tipo

CPCA, a través de métodos acelerados. Para ello fue necesario determinar

las características del concreto en estado fresco y endurecido, mediante una

serie de ensayos de los cuales los resultados se muestran a continuación:

Caracterización de los Agregados:

Tabla 9. Características de los Agregados

Fuente: Propia, Barquisimeto – Venezuela, 2015.



Arenas MF

Óptima 2,3 - 3,1

Fina Menor a 2

Media 2,5

Gruesa Mayor a 3

En la tabla anterior se observa que en reglas generales ambos

agregados poseen características adecuadas para su uso en la elaboración

de las probetas, justificándose a continuación:

Ensayo para determinar la composición granulométrica del

agregado fino y grueso. Norma COVENIN 255-98.

La granulometría del agregado fino y grueso cumple con los requisitos

normativos establecidos en la Norma COVENIN 277-2000, correspondiente a

la gradación de los agregados; indicando que poseen buena gradación y

trabajabilidad. Ver ANEXO-A1, A2 y A3. La adecuada composición

granulométrica por parte de los agregados resulta importante a tal fin de

ayudar a obtener un concreto durable, donde se garantiza que en el interior

de la mezcla existe una distribución uniforme de todos sus componentes,

para un mejor comportamiento del concreto ante las solicitaciones de diseño

y el medio ambiente.

Módulo de Finura

El módulo de finura obtenido fue de 4,14 (Ver ANEXO-A1), lo que

indica que es una arena gruesa, como muestra la tabla siguiente:

Tabla 10. Características de la arena según el Módulo de Finura

Fuente: Manual del Concreto Fresco. Joaquín Porrero S y otros, 2009.



PROPIEDAD GRUESOS FINOS

Peso Unitario Suelto (kgf/litro) 1,4 - 1,5 1,5 - 1,6

Peso Unitario Compacto (kgf/litro) 1,5 - 1,7 1,6 - 1,9

Densidad (Peso Específico) 2,5 - 2,7

Ensayo de Resistencia al desgaste en agregados gruesos

menores de 1 ½”. Norma COVENIN 266 y 267.

El porcentaje de desgaste presentado por el agregado grueso en éste

ensayo fue de 21,94%; valor que se encuentra por debajo de 40%

establecido en la Norma COVENIN 277-2000. Ver ANEXO-A4. Este ensayo

demuestra el adecuado comportamiento del agregado grueso ante el

desgaste por fricción, cualidad que le confiere a la mezcla de concreto un

aporte para una mayor capacidad de resistencia a la compresión.

Ensayo para la determinación del peso específico y la

absorción del agregado grueso y fino. Norma COVENIN 268-

98 y 269-98.

Los valores obtenidos de peso específico del agregado grueso y

agregado fino fueron 2,56 y 2,69 respectivamente (Ver ANEXO-A5 y A-6).

Para la verificación de los mismos se tomó como referencia la Tabla N°11

que aparece a continuación, donde se observa que los resultados se

encuentran dentro del rango referencial. El resultado es propio de agregados

de masa normal.

Tabla 11. Valores usuales de las relaciones Peso / Volumen de los

agregados no livianos

Fuente: Manual del Concreto Fresco. Joaquín Porrero S y otros, 2009.



En cuanto al porcentaje de absorción, se obtuvo un 0,73% para el

agregado grueso y 2,04% para el agregado fino (Ver ANEXO-A5 y A-6).

Estos porcentajes se encuentran dentro de lo valores referenciales siendo

0,73 menor que 1% en el caso del agregado grueso, y 2,04 menor que 3%

para el agregado fino. Este porcentaje de absorción, aunado con el nivel de

humedad de los agregados el día de la elaboración de la mezcla, tuvo

incidencia en las cantidades de agua de mezclado.

Ensayo para determinar el Peso Unitario de los agregados

gruesos y finos. Norma COVENIN 263-78.

Para el agregado grueso los valores de peso unitario suelto y

compacto son 1,42 y 1,54 respectivamente, los cuales cumplen con el rango

de referencia de la Tabla N° 11. Por su parte el peso unitario suelto y

compacto del agregado fino fueron 1,72 y 1,99, valores cercanos a los de

referencia. Resultados de Ensayo de Peso Unitario de los agregados

gruesos y finos. Ver ANEXO-A7.

Material más fino que el cedazo N°200. Norma COVENIN 258-

77.

El porcentaje de material más fino que el cedazo número 200 para el

agregado grueso y fino fue de 1,80% y 5,59% respectivamente. Al ser 1,80%

menor a 3% cumple con lo referido en la norma, en el caso del agregado fino

al ser mayor de 1,5% no cumple con lo establecido en la norma. Ver

ANEXO-A8.



Ensayo para determinar cloruros y sulfatos de forma

cualitativa en arenas. Norma COVENIN 261-77.

En el ensayo para la determinación de cloruro se generó un

precipitado blanco, un poco cuajoso, lo que indica la presencia de cloruro en

el agregado fino; de igual manera se determinó cualitativamente la existencia

de sulfatos presentándose una apreciable cantidad de precipitado blanco

cristalino, reflejando la presencia de sulfatos en la muestra. Ambos

resultados conllevaron a realizar el ensayo correspondiente para la

determinación cuantitativa.

Ensayo para determinar cuantitativamente cloruros en arenas

a través del Método de Mohr. (“Manual Inspección de obras

dañadas por corrosión de armaduras”. Instituto Eduardo Torroja de

Ciencias de la Construcción.1989)

La cantidad de cloruros que presentó el agregado fino fue de 0,03%,

siendo menor a 0,10% el cual es el porcentaje máximo permisible de cloruro

en arenas, valor señalado en la Norma COVENIN 277-2000, se dice que el

agregado es apto para su uso. Ver ANEXO-A9.

Ensayo para determinar cuantitativamente Sulfatos en arenas.

Norma COVENIN 261-77.

La cantidad de sulfatos presentes en el agregado fino fue de 0,79 %,

valor aceptado por la Norma COVENIN 277-2000, la cual expone que “La

máxima cantidad permisible de sulfatos en una arena expresada con SO4 y

referida al agregado seco no será mayor de 1%”. Ver ANEXO-A10.



Relación a/c Agua (lt) Cemento (Kg) A.Grueso (kg) A.Fino (Kg)

0,45 12,42 28,17 53,71 57,64

0,60 12,36 21,13 53,71 63,67

MATERIALES PARA LA ELABORACIÓN DE LAS PROBETAS CILÍNDRICAS

Ensayo para determinación de Impurezas orgánica. Norma

COVENIN 256-77.

El color obtenido en el ensayo fue semejante al N°2 del patrón de

Gadner (Norma COVENIN 277-2000), por tanto no posee impurezas

orgánicas.

Cantidad de materiales obtenida por el Método ACI:

Tabla 12. Resumen de la cantidad de materiales para la mezcla de

concreto

Fuente: Propia, Barquisimeto – Venezuela, 2015

Ensayo de asentamiento:

Una vez que el mezclador mecánico permite obtener la mezcla de

concreto, se detiene para realizar el ensayo de asentamiento mediante el

Cono de Abrams. Este asentamiento se midió para cada uno de los diseños

de mezcla obteniendo los siguientes resultados:



DISEÑO ACI (cm) OBTENIDO (cm)

CPCA1

a/c = 0,60

CPCA2

a/c = 0,45

CPCA2

a/c = 0,60

MEZCLA

ENSAYO DE ASENTAMIENTO MEDIANTE EL CONO DE ABRAMS

OBSERVACIÓN

No cumple con

el mínimo

requerido

Cumple

No cumple con

el mínimo

requerido

ASENTAMIENTO

10,00

10,00

10,00

10,00

8,00

15,50

13,00

16,50

No cumple con

el mínimo

requerido

CPCA1

a/c = 0,45

Tabla 13. Resultados del Ensayo de Asentamiento mediante el Cono de

Abrams

Teniendo en cuenta que el asentamiento de diseño fue de 10 cm:


En base a los resultados se puede observar que el único diseño de

mezcla que cumple con el asentamiento mínimo es la de CPCA1 Ra/c 0,45,

sin embargo, resultó ser una mezcla de poca trabajabilidad, por estar por

debajo de su parámetro de diseño. Por su parte, el comportamiento de las

demás mezclas de concreto ante el ensayo de asentamiento no fue el más

idóneo, ni cumplió con los requerimientos mínimos, siendo esto, más notable

para las mezclas con relación a/c 0,60, donde se tienen los mayores registros

de asentamiento, y fue la que presentó mayor fluidez o específicamente una

mezcla líquida.



0,00

2,00

4,00

6,00

8,00

10,00

12,00

14,00

16,00

18,00

0,45 0,60

8,00

15,50

13,00

16,50

Asentamiento (cm)

Relación a/c

CPCA1

CPCA2

Para una mejor interpretación de los resultados, se procedió a

elaborar un gráfico comparativo entre el CPCA1 y CPCA2, en función de los

valores de asentamiento que arrojó cada diseño de mezcla según su

respectiva relación a/c.

Gráfico 1. Comparación de Asentamiento para CPCA1 y CPCA2


Se puede observar que en comparación con la mezcla de concreto

elaborada con cemento adicionado CPCA1, la mezcla en base al CPCA2

presentó mayor fluidez tanto para la relación a/c 0,45 como a/c 0,60.



MEZCLA PROBETA% POROSIDAD

TOTAL

% POROSIDAD

TOTAL

PROMEDIO

A 16,67

B 16,47

C 15,77

A 16,70

B 15,50

C 16,87

A 15,92

B 16,44

C 15,87

A 17,60

B 16,34

C 17,89

16,30

16,36

16,08

17,28

ENSAYO DE POROSIDAD

CPCA1

a/c = 0,45

CPCA1

a/c = 0,60

CPCA2

a/c = 0,45

CPCA2

a/c = 0,60

Ensayo de Porosidad:

Tabla 14. Resultados del Ensayo de Porosidad


Las probetas cilíndricas de 5 cm de altura y 10,60 cm de diámetro,

sometidas al ensayo de porosidad, arrojaron los resultados de la tabla

anterior, donde se observa que presentaron porcentajes mayores a 15% de

porosidad, que según el Manual Durar CYTED 1998 acuerda que son

concretos de durabilidad inadecuada. Ver ANEXO-B1.

A continuación se muestra un gráfico de los resultados promedios de

porosidad total para cada diseño de mezcla:



15,40

15,60

15,80

16,00

16,20

16,40

16,60

16,80

17,00

17,20

17,40

0,45 0,60

16,3016,36

16,08

17,28

% Porosidad total promedio

Relación a/c

CPCA1

CPCA2

Gráfico 2. Comparación del Porcentaje de Porosidad Total promedio

para CPCA1 y CPCA2.


La mezcla de concreto con relación a/c 0,45 realizada con cemento

tipo CPCA1 presentó una porosidad ligeramente mayor que la realizada con

CPCA2, producto de ser una mezcla poco trabajable, lo que la hace poco

compacta y por tanto se genera mayor cantidad de espacios vacíos, a pesar

del cumplimiento con el asentamiento mínimo.

En lo referente a la mezcla de concreto con relación a/c 0,60 realizada

con cemento tipo CPCA1 presentó una porosidad un poco menor que la

realizada con CPCA2, lo que es un indicativo de ser una mezcla con mayor

compacidad, a diferencia de la mezcla de concreto con CPCA2 que resultó

muy fluida, lo que ocasiona segregación de los agregados, trayendo como



MEZCLA PROBETA S (m/s^1/2) PROMEDIO S

A -1 0,0001629

B - 2 0,0001857

C - 3 0,0001821

A - 4 0,0001733

B - 5 0,0001825

C - 6 0,0001699

A - 7 0,0001405

B - 8 0,0001466

C - 9 0,0001394

A - 10 0,0001589

B - 11 0,0001504

C - 12 0,0001626

VALORES DE ABSORCIÓN CAPILAR PARA CADA

DISEÑO DE MEZCLA

CP

CA

1

a/c

= 0

,45

0,0001769

CP

CA

1

a/c

= 0

,60

0,0001753

CP

CA

2

a/c

= 0

,45

0,0001422

CP

CA

2

a/c

= 0

,60

0,0001573

consecuencia espacios de poros vacíos y mala compacidad, propio de altos

asentamientos.

La diferencia entre los porcentajes de porosidad total entre las

mezclas de concreto en base a CPCA1 y CPCA2 para la relación a/c 0,45 es

menor en comparación con la relación a/c 0,60, debido que menores

relaciones agua/cemento generan un concreto más compacto.

Ensayo de Absorción Capilar:

Una vez obtenido los valores de absorción capilar para cada una de

las probetas (Ver ANEXO-B2), se procedió a la determinación de cada

promedio de absorción capilar para cada diseño de mezcla como se muestra

en la siguiente tabla:

Tabla 15. Absorción capilar para cada diseño de mezcla




0,0000000

0,0000200

0,0000400

0,0000600

0,0000800

0,0001000

0,0001200

0,0001400

0,0001600

0,0001800

0,45 0,60

0,0001769 0,0001753

0,0001422

0,0001573

Absorción Capilar (m/s^1/2)

Relación a/c

CPCA1

CPCA2

Se observa que ninguno de los promedios cumplen por ser mayores

que el valor de referencia 0,0001 correspondiente con medios menos

severos, del Manual DURAR, CYTED. 1998. Por tal razón para ambientes

más agresivos los resultados obtenidos no gozan de un buen

comportamiento.

Gráfico 3. Comparación de Absorción Capilar promedio para CPCA1 y

CPCA2.


Resulta evidente, que el mayor registro de absorción capilar se obtuvo

para el concreto elaborado con CPCA1, tanto para la relación a/c 0,45 como

0,60. Cabe destacar que un alto valor de porosidad total, no siempre es

indicio de una mayor absorción capilar, tal como lo es éste caso, donde los

resultados se pueden deber a la presencia de mayor cantidad de poros

capilares en la mezcla de concreto con cemento adicionado CPCA1 que en

la de CPCA2.



MEZCLA:

FECHA DE ENSAYO:

HORA:

CURADO:

RESISTENCIA ESPERADA:

PROBETARESISTENCIA

(Kg/cm2)

A 415,47

B 415,25

C 366,64

D 387,48

E 291,93

F 329,16

Resultado individual del ensayo de

Resistencia

Promedio aritmético de tres ensayos de

resistencia consecutivos

415,36 CUMPLE

367,65 NO CUMPLE377,06 CUMPLE

310,54 NO CUMPLE

09:30 a.m.

28 días

380 Kg/cm2

CRITERIOS DE ACEPTACIÓN Y RECHAZO DEL ENSAYO DE RESISTENCIA A COMPRESIÓN

CPCA1 a/c = 0,45

16/09/2014

Ensayo de resistencia a la compresión:

Una vez obtenido los resultados de las resistencias a compresión de

las probetas cilíndricas estandarizadas (Ver ANEXO-D1), se procedió a la

evaluación de los resultados, aplicando los criterios de aceptación y rechazo

planteados por la Norma COVENIN 1976-2003, y mencionados en capítulos

anteriores de ésta investigación, tal como se muestra a continuación:

Tabla 16. Criterios de aceptación y rechazo del ensayo de resistencia a

compresión en probetas cilíndricas con CPCA1 a/c 0,45


Se puede observar que para la evaluación de la resistencia individual,

una de ellas no cumplió con su criterio de evaluación, que exige que ésta

resistencia no debe ser menor que f´c por más de 35 Kgf/cm2, por lo que la

mezcla no cumple con el ensayo. En cuanto a la resistencia promedio, no

cumplió por encontrarse por debajo de la resistencia de diseño.



MEZCLA:

FECHA DE ENSAYO:

HORA:

CURADO:


PROBETARESISTENCIA

(Kg/cm2)

A 376,41

B 375,73

C 382,59

D 378,70

E 376,35

F 385,51

380 Kg/cm2 Resultado individual del ensayo de

Resistencia



376,07 CUMPLE

379,22 NO CUMPLE380,64 CUMPLE

380,93 CUMPLE


CPCA2 a/c = 0,45

17/09/2014

03:00 p.m.

28 días

Tabla 17. Criterios de aceptación y rechazo del ensayo de

resistencia a compresión en probetas cilíndricas con CPCA2 a/c 0,45


A pesar de que todas las resistencias individuales cumplieron, se

considera rechazada la mezcla por no cumplir con el criterio de evaluación

para la resistencia promedio a la compresión.

En función de los resultados de resistencia a compresión obtenidos

para ambos diseños de mezcla, se presenta la siguiente gráfica comparativa:



CPCA1

CPCA20,00

50,00

100,00

150,00

200,00

250,00

300,00

350,00

400,00

450,00

Resistencia Individual Resistencia

Individual Resistencia Individual Resistencia

Promedio Resistencia de Diseño

Resistencia a

Compresión (Kg/cm2)

CPCA1

CPCA2

Gráfico 4. Comparación de las Resistencias individuales y promedio

para mezclas de concreto con CPCA1 y CPCA2 para la relación a/c 0,45.


La resistencia promedio de cada una de las mezclas no cumplió con la

resistencia de diseño, siendo la mezcla de concreto con CPCA2 la que más

se aproximó al valor de diseño.

Se evidencia que las resistencias individuales para la mezcla de

concreto con CPCA2 cumplieron con el criterio de evaluación de la

resistencia individual exigida en la Norma COVENIN 1976-2003, a diferencia

de la mezcla con CPCA1 donde sólo dos cumplieron.

En cuanto al registro de resistencia a compresión tanto individual

como promedio para la mezcla de concreto con CPCA2 se observa que es

mayor que la que presentó la mezcla con CPCA1.



MEZCLA:

FECHA DE ENSAYO:

HORA:

CURADO:


PROBETARESISTENCIA

(Kg/cm2)

A 270,18

B 162,58

C 221,80

D 196,98

E 182,39

F 210,23


Resistencia



216,38 NO CUMPLE

207,36 NO CUMPLE209,39 NO CUMPLE

196,31 NO CUMPLE


CPCA1 a/c = 0,60

16/09/2014

10:00 a.m.

28 días

Cabe destacar que la insuficiencia de resistencia a compresión

mostrada tanto para la mezcla con CPCA1 como para CPCA2, puede tener

entre sus causas el inadecuado (alto) porcentaje de porosidad total que

poseían; es sabido, que concretos con porcentajes de porosidad adecuados

(menor a 10%) presentan una mayor compacidad que se refleja en mayores

resistencias a la compresión, junto al hecho que el cemento usado, es un

cemento adicionado con filler calcáreo.

En cuanto a al análisis de resultados para las mezclas con relación a/c

de 0,60, se tiene:




Se observa que la mezcla de concreto elaborada con cemento CPCA1

y Ra/c 0,60, no cumplió con ninguno de los dos criterios de aceptación y

rechazo que exige la Norma COVENIN.



MEZCLA:

FECHA DE ENSAYO:

HORA:

CURADO:


PROBETARESISTENCIA

(Kg/cm2)

A 244,78

B 246,42

C 225,45

D 215,25

E 233,06

F 218,96


Resistencia



245,60 CUMPLE

230,65 NO CUMPLE220,35 NO CUMPLE

226,01 NO CUMPLE


CPCA2 a/c = 0,60

16/09/2014

03:30 p.m.

28 días




De igual manera que en el caso anterior, se manifiesta un

comportamiento inadecuado ante el ensayo de resistencia a compresión de

la mezcla con CPCA2 y relación a/c 0,60, por lo que no cumplió con los

requerimientos para aceptación y rechazo.

Para una mejor interpretación de los resultados obtenidos, a

continuación se presenta el siguiente gráfico comparativo:



CPCA1

CPCA20,00

50,00

100,00

150,00

200,00

250,00

300,00

Resistencia Individual Resistencia

Individual Resistencia Individual Resistencia

Promedio Resistencia de Diseño

Resistencia a Compresión (kg/cm2)

CPCA1

CPCA2

Gráfico 5. Comparación de las Resistencias individuales y promedio

para mezclas de concreto con CPCA1 y CPCA2 para la relación a/c 0,60.


En el gráfico N°5 se puede observar que la resistencia promedio de

cada una de las mezclas no cumplió con la resistencia de diseño, donde la

mezcla de concreto con CPCA2 fue la que arrojó un valor más próximo al

valor de diseño.

En lo que a resistencias individuales de las mezclas de concreto se

refiere, tanto para CPCA1 como para CPCA2 no cumplieron con el criterio de

evaluación de la resistencia individual exigida en la Norma COVENIN 1976-

2003.



Es importante resaltar que el registro de resistencia a compresión

tanto individual como promedio para la mezcla de concreto con CPCA2 fue

mayor que la que presentó la mezcla con CPCA1.

La insuficiencia de resistencia a compresión mostrada tanto para la

mezcla con CPCA1 como para CPCA2, puede deberse al alto porcentaje de

porosidad total que poseían; un concreto poroso posee menor compacidad y

por tanto refleja menores resistencias a la compresión.

Ensayo de profundidad de carbonatación:

Una vez culminado el tiempo de exposición (9 y 18 días) de las

probetas cúbicas dentro de la Cámara de Carbonatación acelerada, se

procedió a realizar el ensayo de profundidad de carbonatación a través del

indicador ácido-base fenolftaleína, de donde se obtuvo las mediciones en

centímetros del perfil carbonatado para cada probeta según su diseño de

mezcla, y se determinó la velocidad de carbonatación mediante la constante

KCO2, tal como se muestra en la siguiente tabla:



Duración del

Ensayo

9 días

18 días

Peso (gr) Arista (cm) 9 días 18 días

1 260,10

2 256,50

3 257,00

4 258,20

5 254,30

6 260,50

7 264,80

8 249,60

9 260,40

1 281,80

2 282,60

3 277,60

4 278,20

5 282,70

6 281,60

7 283,60

8 277,00

9 276,10

1 286,30

2 281,70

3 282,80

4 283,70

5 283,60

6 283,40

7 281,80

8 284,10

9 283,70

1 272,70

2 272,30

3 272,90

4 268,70

5 270,70

6 275,10

7 270,30

8 269,60

9 276,80

CaracterísticasProfundidad Promedio Total

(cm)MEZCLA PROBETA

-----

-----

-----

-----

CP

CA

1

a/c

= 0

,45

CP

CA

1

a/c

= 0

,60

5,10

5,10

5,10

-----

CP

CA

2

a/c

= 0

,45

CP

CA

2

a/c

= 0

,60

* 1,60

* 1,76

0,75

1,02

0,62

5,10

-----

-----

----- 0,92

0,77

RESUMEN ENSAYO DE PROFUNDIDAD DE CARBONATACIÓN

101,70

79,06

47,66

46,04

39,17

41,40

49,16

55,131,22

Concentración promedio de

CO2 (ppm)Humedad RelativaTemperatura °C

4,61

4,7460,90

71,0027,10

26,43

Tabla 20. Resumen Ensayo de Profundidad de Carbonatación




CPCA2 a/c 0,60

CPCA2 a/c 0,45

CPCA1 a/c 0,60

CPCA1 a/c 0,45

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1,4

1,6

1,8

9 días de Exposición 18 días de

Exposición

Profundidad Promedio Total (cm)

CPCA2 a/c 0,60

CPCA2 a/c 0,45

CPCA1 a/c 0,60

CPCA1 a/c 0,45

* Valor de profundidad de carbonatación con comportamiento errático, el

cual puede ser atribuible a las perforaciones dejadas por la varilla durante el

proceso de compactación de las probetas, debido a la poca trabajabilidad de

la mezcla, lo que ocasionó una distribución desuniforme de la penetración del

CO2.

Los valores de la tabla 20, se expresan de forma comparativa según

el tipo de cemento adicionado y relación agua/cemento, en los gráficos 6 y 7,

que se muestran a continuación:

Gráfico 6. Resultados del Ensayo de Profundidad de Carbonatación

para mezclas de concreto con CPCA1 y CPCA2.




CPCA2 a/c 0,60

CPCA2 a/c 0,45

CPCA1 a/c 0,60

CPCA1 a/c 0,45

0,00

20,00

40,00

60,00

80,00

100,00

120,00

9 días de Exposición 18 días de

Exposición

39,17 41,40

47,6646,04

101,70

79,06

CPCA2 a/c 0,60

CPCA2 a/c 0,45

CPCA1 a/c 0,60

CPCA1 a/c 0,45

Gráfico 7. Velocidad de Carbonatación para mezclas de concreto con

CPCA1 y CPCA2.


Para el ensayo a los 9 y 18 días de exposición, tanto la profundidad de

Carbonatación como la velocidad más alta se registró para la mezcla con

cemento adicionado CPCA1 y relación a/c 0,45, tal como se observa en los

Gráficos 6 y 7, y justificado en el párrafo anterior.

El mejor comportamiento ante la Carbonatación acelerada fue el

presentado por las probetas hechas con la mezcla a base de CPCA2 y

relación a/c 0,45, teniendo como resultado una profundidad de



Carbonatación de 0,62 cm, y una velocidad de carbonatación (KCO2) de 39,17

mm*año-0,5 (Tabla 20), resultado coherente con el valor obtenido de

Absorción Capilar y Resistencia a la Compresión para la mezcla mencionada,

en cuanto a que fue la que presentó mejor comportamiento ante estos

ensayos, siendo así la más compacta y resistente a la penetración de

agentes agresivos. Cabe destacar que el valor de la constante KCO2 es un

valor alto de por sí, en virtud del proceso de exposición a altas

concentraciones de Dióxido de Carbono (método acelerado), donde la

reacción química de la Carbonatación no se altera, sino que se acelera la

velocidad de la misma, por las condiciones internas que mantiene la cámara

de carbonatación durante el ensayo.

En general, tanto la mezcla con cemento adicionado CPCA1 como

CPCA2, presentaron un comportamiento adecuado ante la Carbonatación

acelerada, si se compara con otras investigaciones similares como es el caso

de “Evaluación de la influencia de un recubrimiento, protector y

decorativo con base en resinas acrílicas en probetas de concreto

expuestas en ambiente acelerado” de Linares A. Milfred, y Otros (2011),

de la misma casa de estudio, en donde se utilizó cemento Portland Tipo III, y

las probetas cubicas sin recubrimiento expuestas durante 18 días en la

Cámara de Carbonatación acelerada, con condiciones de humedad,

temperatura y concentración de CO2 similares a la de la presente

investigación, arrojaron valores de KCO2 igual a 112,93 mm*año-0,5, resultado

altamente contrastante con los observados en la Tabla 20, además de

probetas totalmente carbonatadas.

Resultados e imágenes del Ensayo de Carbonatación en el ANEXO C.



CAPÍTULO V

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

CONCLUSIONES

Una vez finalizados todos los ensayos y procedimientos técnicos

correspondientes a ésta investigación para el estudio de la Carbonatación

acelerada en concretos elaborados con cementos adicionados tipo CPCA, es

posible generar las siguientes conclusiones al respecto:

En cuanto al asentamiento de las mezclas de concreto medidos a

través del Cono de Abrams, ninguno cumplió con los 10 cm fijados dentro del

diseño de mezcla, a excepción de la mezcla con CPCA1 y relación a/c 0,45;

que a pesar de cumplir con el asentamiento de diseño, resultó poco

trabajable.

Para el Ensayo de Porosidad, los resultados obtenidos para todos los

diseños de mezcla corresponden con concretos de durabilidad inadecuada

(porosidad mayor a 15%), lo que hace que dicho concreto no sea el más

idóneo para ser usado en la construcción, puesto a que puede permitir con

cierta facilidad el acceso de algún agente contaminante a su interior, capaz

de desencadenar un proceso corrosivo en los aceros de refuerzo (concreto

armado).

Los resultados del Ensayo de Absorción Capilar fueron

insatisfactorios, indicando que los poros en el concreto podrían estar



interconectados entre sí, lo que daría paso al ingreso de cualquier agente

externo de manera sencilla.

Por su parte, el comportamiento que presentó el concreto curado a 28

días y elaborado con cemento adicionado CPCA1 y CPCA2, ante el Ensayo

de Resistencia a Compresión, no fue aceptable, puesto a que no cumplieron

con los criterios de aceptación y rechazo de la Norma COVENIN 1976-2003,

haciéndolo inseguro para su uso dentro de la construcción, e indicando que

su durabilidad no es óptima.

Los valores obtenidos del Ensayo de Carbonatación acelerada,

reflejan un comportamiento aceptable por parte de la mezcla con CPCA1 y

CPCA2 ante éste fenómeno. Cabe resaltar que fue la mezcla con cemento

adicionado CPCA2 y relación agua/cemento de 0,45, la que manifestó el

mejor desempeño ante la carbonatación acelerada.

En general, al realizar un análisis de los resultados obtenidos para

cada uno de los ensayos efectuados en ésta investigación, se observa que el

concreto con cemento adicionado tipo CPCA1 y CPCA2 no presenta

características para ser seguro y durable, razón por la cual se puede concluir

que no es recomendable el uso de los mismos para mezclas de concreto en

elementos estructurales; existiendo cierta posibilidad de uso, en elementos

que no tengan gran solicitación de carga, ni se encuentren expuestos a

ambientes altamente agresivos.



RECOMENDACIONES

Es recomendable realizar posteriores investigaciones donde se lleven

a cabo ensayos en la Cámara de Carbonatación acelerada, para evaluación

de mezclas de concreto hechas con cementos adicionados tipo CPCA, con

probetas cúbicas o cilíndricas de diferentes dimensiones, con el fin de

verificar si existe analogía con los resultados obtenidos en el presente trabajo

especial de grado. También es importante que los tiempos de exposición

dentro de la cámara sean similares a los de esta investigación, y añadirle

otros períodos de tiempo sucesivos, hasta que se alcance una carbonatación

total de las probetas, para de esta forma poder determinar la velocidad de

avance de la reacción.

Evitar el uso de estos tipos de cementos adicionados en mezclas de

concreto para la construcción de elementos estructurales, quedando

disponible sólo para uso a un nivel de menor participación estructural, como

revestimientos u otros, y expuestos a un ambiente de moderada agresividad.

Realizar investigaciones dirigidas al estudio del comportamiento y

condiciones actuales de edificaciones en uso, donde hayan sido usados los

cementos adicionados tipo CPCA en la elaboración del concreto al momento

de su construcción.

Por último, se deben continuar fomentando los trabajos orientados a la

determinación del comportamiento de los concretos elaborados con

cementos adicionados tipo CPCA, con el objeto de recabar mayor

información a la existente, que permita discernir respecto al uso o no de los

cementos CPCA1 y CPCA2 en la construcción.



Anexo A Caracterización de los

Agregados



CEDAZO ABERTURA (mm) % PASANTE

1" 25,40 99,32 100,00 90,00

3/4" 19,05 86,89 90,00 50,00

1/2" 12,70 33,91 45,00 15,00

3/8" 9,53 13,98 20,00 5,00

1/4" 6,35 8,35 7,00 0,00

N°4 4,76 7,36

PASA N° 4 0,00

COVENIN 255 (TMax 1")

CONTROL DE CALIDAD DEL AGREGADO GRUESO

ANALISIS GRANULOMETRICO

PESO MUESTRA (gr) 20000,00

0,68

13,11

136,00

2487,00

0,68

12,43

PESO RETENIDO (gr) % RETENIDO % RETENIDO ACUMULADO

1473,00 7,36 100,00

52,98

19,93

5,63

0,99

66,09

86,02

91,65

92,64

10595,00

3985,00

1126,00

198,00

CEDAZO ABERTURA (mm) % PASANTE

3/8" 9,51 93,98 100,00 100,00

1/4" 6,35 82,84 100,00 100,00

N°4 4,76 74,83 100,00 85,00

N°8 2,38 58,45 95,00 60,00

N°16 1,19 38,92 80,00 40,00

N°30 0,595 24,27 60,00 20,00

N° 50 0,297 9,73 30,00 8,00

N°100 0,149 3,48 10,00 2,00

PASA N° 200 0,074 0,00 5,00 0,00

75,73

122,90 14,54 90,27

PESO MUESTRA (gr) 845,00

52,80

29,40

6,25

3,48

96,52

100,00

50,90 6,02 6,02

CONTROL DE CALIDAD DEL AGREGADO FINO

ANALISIS GRANULOMETRICO

PESO RETENIDO (gr) % RETENIDO % RETENIDO ACUMULADO COVENIN 255 (TMax 1")

94,10 11,14 17,16

413,50∑

67,70 8,01 25,17

138,40 16,38 41,55

165,00 19,53 61,08

123,80 14,65

MF

MÓDULO DE FINURA DEL AGREGADO FINO

4,135

ANEXO-A1. Resultados del ensayo para determinar la composición

granulométrica del agregado fino y grueso. Norma COVENIN 255-98.






0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0,010,101,0010,00100,00

% P

ASA

NTE

CEDAZO

GRANULOMETRÍA AGREGADO GRUESO

GRANULOMETRÍA AGREGADO GRUESO

LÍMITE SUPERIOR COVENIN 255 (PIEDRA PICADA N°1)

LÍMITE INFERIOR COVENIN 255 (PIEDRA PICADA N°1)

ANEXO-A2. Límites granulométricos para el agregado grueso. Norma

COVENIN 255




0,00

10,00

20,00

30,00

40,00

50,00

60,00

70,00

80,00

90,00

100,00

0,010,101,0010,00100,00

% P

ASA

NTE

CEDAZO

GRANULOMETRÍA DEL AGREGADO FINO

GRANULOMETRÍA AGREGADO FINO

LÍMITE SUPERIOR COVENIN 255

LÍMITE INFERIOR COVENIN 255

ANEXO-A3. Límites granulométricos para el agregado fino. Norma

COVENIN 255




A B C D 1 2 3

2 1/2" - - - - 2500 ± 50 - -2" - - - - 2500 ± 50 - -

1 1/2" - - - - 5000 ± 50 5000 ± 50 -1" 1250 ± 25 - - - - 5000 ± 25 5000 ± 25

3/4" 1250 ± 25 - - - - - 5000 ± 25

1/2" 1250 ± 10 2500 ± 10 - - - - -3/8" 1250 ± 10 2500 ± 10 - - - - -1/4" - - 2500 ± 10 - - - -N° 4 - - 2500 ± 10 - - - -N° 8 - - - 5000 ± 10 - - -

TOTAL 5000 ± 10 5000 ± 10 5000 ± 10 5000 ± 10 10000 ± 100 10000 ± 100 10000 ± 100

ESFERAS 12 11 8 6 12 12 12

ROTACIONES 500 500 500 500 1000 1000 1000

ENSAYO DE DESGASTE DE LOS ANGELES

AGREGADOS

GRUESOS

MENORES DE 1 1/2"

(COVENIN 266-77)

MAYORES DE 3/4"

(COVENIN 267-78)

% DE DESGASTE

% RETENIDO

PESO TOTAL DE LA MUESTRA (gr)

PESO RETENIDO EN EL TAMIZ N° 12 (gr)

PESO PASANTE DEL TAMIZ N° 12 (gr)

5000

3903

1097

PESO Y GRANULOMETRÍA DE LA MUESTRA (gr)

ANEXO-A4. Resultados del ensayo de resistencia al desgaste en agregados

gruesos menores de 1 ½”. Norma COVENIN 266 y 267.




2481,00

2499,00

1522,10

-

-

2,56

0,73

Volumen de agua añadido al frasco (ml) (Va)

PESO ESPECÍFICO Y PORCENTAJE DE ABSORCIÓN (COVENIN 268 Y 269-98)

AGREGADO GRUESO

Peso de la muestra seca (gr) (Wo)

Peso muestra saturada con superficie seca (gr) (Wsss)

Peso en el agua de la muestra saturada (gr) (Wsusp)

Volumen del agua + muestra (ml) (V)

Peso específico saturado con superficie seca (gr/cm3) (ɤsss)

Porcentaje de Absorción (%) (Abs)

490,00

500,00

-

200,00

386,00

2,69

2,04Porcentaje de Absorción (%) (Abs)

AGREGADO FINO

PESO ESPECÍFICO Y PORCENTAJE DE ABSORCIÓN (COVENIN 268 Y 269-98)

Peso de la muestra seca (gr) (Wo)

Peso muestra saturada con superficie seca (gr) (Wsss)

Peso en el agua de la muestra saturada (gr) (Wsusp)

Volumen de agua añadido al frasco (ml) (Va)

Volumen del agua + muestra (ml) (V)

Peso específico saturado con superficie seca (gr/cm3) (ɤsss)

ANEXO-A5. Resultados del ensayo para la determinación del peso

específico y la absorción del agregado grueso. Norma COVENIN 269-98.


ANEXO-A6. Ensayo para la determinación del peso específico y la absorción

del agregado fino. Norma COVENIN 268-98.




14400,00

8700,00

29,15

30.90

20450,00

22200,00

P.U.S (Kg/m3) 1420,14

P.U.C (Kg/m3) 1541,67

Peso Recipiente + Muestra Compacta (Kg)

Peso Muestra Suelta (gr)

Peso Muestra Compacta (gr)

Peso Recipiente + Muestra Suelta (Kg)

Peso Recipiente (gr)

Volumen Recipiente (gr)

PESO UNITARIO SUELTO Y COMPACTO AGREGADO GRUESO

2827,00

6178,00

11,04

11,82

4861,00

5643,00

P.U.S (Kg/m3) 1719,49

P.U.C (Kg/m3) 1996,11

Peso Recipiente + Muestra Suelta (Kg)

Peso Recipiente + Muestra Compacta (Kg)

Peso Muestra Suelta (gr)

Peso Muestra Compacta (gr)

PESO UNITARIO SUELTO Y COMPACTO AGREGADO FINO

Volumen Recipiente (gr)

Peso Recipiente (gr)

ANEXO-A7. Resultados ensayo para determinar el peso unitario de los

agregados gruesos y finos. Norma COVENIN 263-78.





500,00

491,00

1,80

AGREGADO GRUESO

MATERIAL MAS FINO QUE EL N° 200 (COVENIN 258 -77)

Peso Seco Inicial de la muestra (gr) (Wo)

Peso Seco Final de la muestra lavada (gr) (Wl)

Porcentaje más fino que el cedazo N°200 (%) (F)

895,00

845,00

5,59

AGREGADO FINO

MATERIAL MAS FINO QUE EL N° 200 (COVENIN 258 -77)

Peso Seco Inicial de la muestra (gr) (Wo)

Peso Seco Final de la muestra lavada (gr) (Wl)

Porcentaje más fino que el cedazo N°200 (%) (F)

ANEXO-A8. Resultados del ensayo para determinar el material más fino que

el cedazo N°200. Norma COVENIN 258-77.





ANEXO-A9. Ensayo para determinar cuantitativamente cloruros en arenas a

través del Método de Mohr. (“Manual Inspección de obras dañadas por

corrosión de armaduras”. Instituto Eduardo Torroja de Ciencias de la

Construcción.1989)

1. Pesar 5 gr de muestra a peso constante en un beaker o fiola.

2. Colocar 200 ml de agua destilada.



3. Agitar por 1 hora.

4. Filtra con un filtro de porosidad media.



5. Desechar el papel de filtro usado con la muestra sólida y resguarda el

líquido en beaker o fiola (si la muestra está turbia se debe volver a

filtrar hasta que este cristalina)

6. Acidular con 10 ml de Ácido Nítrico HNO3 y dejar en reposo por 18

horas.

7. Preparar Nitrato de Plata 0,0141N, Ácido Sulfúrico 1N, hidróxido de

Sodio 1N, Cromato de Potacio y Fenoltaleina.

8. Tomar 25 ml de la muestra liquida a estudiar.



9. Medir el PH de la muestra.

10. Colocar 3 gotas de fenolftaleína y esperar que de un color rosado.



11. Si tiene un PH menor a 7 se debe colocar unas gotas de hidróxido de

sodio hasta que cambie a un color rosado suave o PH 7.



12. Colocar un ml de Cromato de Potacio o 20 gotas que es su

equivalente en volumen.

13. Titular con Nitrato de Plata a 0,0141N hasta que dé un color amarillo

pardo o un color ladrillo claro. Tomar el volumen inicial y el volumen

final.



14. Calcular con la ecuación y determinar los porcentajes.

% CL = (A – B) x AgNO3 0,0141N x CL-

x

A: Resta de volumen inicial y final en la titulación con Nitrato de plata.

B: Blanco

Se realizó el procedimiento tres veces para luego realizar un promedio, y

obtener un resultado más acertado.

(Vaso 1) % CL = (0,60-0,20) x 0,0141 x

x

= 0,04

(Vaso 2) % CL = (0,50-0,20) x 0,0141 x

x

= 0,03

(Vaso 3) % CL = (0,40-0,20) x 0,0141 x

x

= 0,02

% CL promedio = 0,03

Normas de referencia:

COVENIN 261:77 “Agregados. Métodos de Ensayo para determinar

cuantitativamente el contenido de cloruros y sulfatos solubles en las arenas.”

COVENIN 277: 2000 “Agregados para concretos. Especificaciones”. El

máximo porcentaje en peso de muestra total es 0,10 % esta condición debe

cumplirse estrictamente en concretos armados.

Por tanto, el porcentaje de cloruro es aceptable.



ANEXO-A10. Ensayo para determinar cuantitativamente Sulfatos en arenas.

Norma COVENIN 261-77.

1. Se acidula al tornasol con HCl concentrado, una alícuota de la

muestra de ensayo. Se añaden 5 cm3 de solución de NH4 Cl

calentando hasta ebullición; si la solución se enturbia, se filtra y lava el

filtro haciendo pasar agua destilada a través de él 4 ó 5 veces.

2. Se calienta el líquido filtrado hasta la ebullición y se precipita el Ba

SO4 vertiendo solución de Ba Cl2 gota a gota y agitando fuertemente

durante 10 minutos o más. Se deja decantar.

3. Se pasa la solución a través de un filtro Whatman 42 ó similar y se

lava con agua caliente hasta la eliminación de los cloruros para luego

colocar los residuos en un crisol de porcelana previamente tarado. Se

incinera y se pesa.

Donde:

= Porcentaje de Sulfato (Redondeando al segundo decimal)

W = Peso de la muestra alícuota, en gramos.

W2= Peso del Ba , en gramos

0,41153 = Factor de conversión de Ba

Entonces:



Peso arena = 5,00 gr

Peso Crisol = 29,7946 gr

Crisol + Muestra Calcinada = 2989,06 gr

Pmcal = 2989,06 - 29,7946 = 0,0960 gr

Preparación de la muestra en (ml) = 250

NORMA DE REFERENCIA: COVENIN 261: 77 "Agregados. Métodos de

ensayo para determinar cuantitativamente el contenido de cloruros y sulfatos

solubles en las arenas.

COVENIN 277:2000: "Agregados para concretos. Especificaciones". La

máxima cantidad permisible de sulfatos en una arena expresada con So4 y

referida al agregado seco no será mayor de 1%. Se acepta como condición

equivalente que la cantidad de sulfatos expresados como So4 no sea mayor

de 1,2 g/l de la muestra sin que el volumen máximo de estas impurezas

sobre pase de 0,5cm3.



Anexo B Propiedades Físicas del Concreto

elaborado con CPCA1 y CPCA2



MEZCLA PROBETA

PESO SATURADO

CON SUPERFICIE

SECA (gr)

PESO

SUMERGIDO (gr)PESO SECO (gr)

% POROSIDAD

TOTAL

A 1115,80 645,50 1037,40 16,67

B 1086,90 630,90 1011,80 16,47

C 1069,00 625,20 999,00 15,77

A 1082,10 634,90 1007,40 16,70

B 1073,10 602,10 1000,10 15,50

C 1044,80 622,70 973,60 16,87

A 1140,10 675,30 1066,10 15,92

B 1052,90 615,60 981,00 16,44

C 1101,30 649,00 1029,50 15,87

A 1027,40 583,20 949,20 17,60

B 1013,80 570,70 941,40 16,34

C 1077,80 621,70 996,20 17,89

CPCA1

a/c = 0,45

CPCA1

a/c = 0,60

CPCA2

a/c = 0,45

CPCA2

a/c = 0,60

ENSAYO DE POROSIDAD

ANEXO-B1. Resultados del ensayo de porosidad. Norma ACI (Manual





ANEXO-B2. Resultados del ensayo de absorción capilar. ASTM C642-90,

(Manual DURAR, CYTED. 1998).

CPCA 1 (A/C= 0,45)






CPCA 1 (A/C= 0,60)




CPCA 2 (A/C= 0,45)






CPCA 2 (A/C= 0,60)




P E S O (gr)

0 17,32 24,49 30,00 42,43 60,00 84,85 103,92 120,00 134,16 146,97 293,94 415,69 509,12 587,88 657,27

MEZCLA PROBETA INICIAL 5min 10min 15min 30min 1 hr 2 hr 3 hr 4 hr 5 hr 6 hr 24 hr 48 hr 72 hr 96 hr 120 hr

A -1 1057,10 1062,00 1063,80 1065,10 1068,00 1072,00 1077,70 1082,40 1086,40 1090,10 1093,30 1127,90 1130,90 1131,30 1131,60 1131,60

B - 2 1031,00 1035,70 1037,50 1038,80 1041,70 1046,00 1052,10 1057,00 1061,40 1065,30 1068,50 1099,30 1101,10 1101,60 1101,80 1101,90

C - 3 1017,20 1022,60 1024,60 1025,90 1028,80 1032,90 1038,50 1043,10 1047,00 1050,50 1053,70 1081,70 1083,70 1084,10 1084,30 1084,50

A - 4 1025,90 1031,80 1033,90 1035,40 1038,20 1042,50 1048,40 1052,90 1056,90 1060,30 1063,70 1094,20 1096,70 1096,90 1097,20 1097,30

B - 5 1020,60 1025,80 1027,30 1028,70 1031,40 1035,60 1041,80 1046,70 1050,90 1054,50 1058,00 1087,70 1089,80 1090,00 1090,00 1090,10

C - 6 997,60 1003,00 1004,80 1006,00 1008,40 1012,00 1017,70 1022,10 1025,90 1029,70 1032,90 1063,20 1065,20 1065,40 1065,50 1065,70

A - 7 1082,10 1087,80 1089,70 1090,90 1093,30 1096,40 1100,70 1104,10 1107,10 1109,90 1112,30 1139,60 1151,40 1152,60 1152,80 1153,00

B - 8 1001,50 1006,70 1008,10 1009,10 1011,30 1014,50 1019,30 1023,20 1026,50 1029,40 1032,10 1061,00 1069,20 1069,70 1070,20 1070,30

C - 9 1048,20 1054,50 1056,10 1057,30 1059,40 1062,50 1066,40 1069,80 1072,60 1075,10 1077,40 1103,30 1114,50 1115,30 1115,70 1115,70

A - 10 960,60 966,70 968,00 969,00 971,70 975,10 980,50 985,10 989,00 992,20 995,40 1027,90 1033,80 1034,50 1034,60 1034,50

B - 11 953,90 959,50 960,50 961,60 963,80 967,10 972,00 975,90 979,30 982,00 984,70 1013,70 1021,30 1022,10 1022,10 1022,15

C - 12 1007,60 1013,80 1015,60 1016,70 1019,60 1023,60 1029,30 1033,80 1037,90 1041,20 1044,50 1078,00 1082,20 1082,70 1082,90 1083,00

CP

CA

1

a/c

= 0

,45

CP

CA

1

a/c

= 0

,60

CP

CA

2

a/c

= 0

,45

RAÍZ DEL TIEMPO (S)

CP

CA

2

a/c

= 0

,60

5 DíasENSAYO DE ABSORCIÓN CAPILAR 1 Día 2 Días 3 Días 4 Días




720,00 777,69 831,38 881,82 929,52 974,88 1018,23 1059,81 1099,82

144 hr 168 hr 192 hr 216 hr 240 hr 264 hr 288 hr 312 hr 336 hrALTURA

(cm)

DIÁMETRO

(cm)

AREA

(cm2)√t (s) Wt (gr)

K

(Kg/m2*s^1/2)

POROSIDAD

EFECTIVA %M S (m/s^1/2)

1131,80 1132,00 1132,40 1132,50 1132,70 1132,60 1132,60 1132,65 1132,65 5,20 10,60 88,25 319,20 1130,00 0,0258799 15,89 37680710,06 0,0001629

1102,30 1102,30 1102,60 1103,00 1103,00 1103,00 1103,10 1103,10 1103,10 5,20 10,61 88,41 280,05 1098,00 0,0270594 14,57 29004438,79 0,0001857

1084,70 1084,70 1085,00 1085,30 1085,40 1085,35 1085,40 1085,37 1085,37 5,10 10,58 87,91 280,00 1080,00 0,0255118 14,01 30142252,98 0,0001821

1097,50 1097,70 1098,10 1098,40 1098,50 1098,40 1098,46 1098,50 1098,50 5,30 10,61 88,41 305,80 1095,00 0,0255576 14,75 33290722,68 0,0001733

1090,30 1090,50 1090,70 1091,10 1091,40 1091,37 1091,34 1091,40 1091,40 5,23 10,60 88,25 286,50 1087,00 0,0262628 14,39 30008609,69 0,0001825

1066,10 1066,20 1066,40 1066,70 1067,10 1066,80 1066,86 1066,90 1066,90 5,15 10,60 88,25 303,10 1065,00 0,0251984 14,83 34638367,42 0,0001699

1153,20 1153,40 1153,50 1153,90 1154,60 1154,20 1154,10 1154,00 1154,10 5,20 10,61 88,41 370,01 1148,00 0,0201443 14,33 50631434,95 0,0001405

1070,60 1070,80 1071,00 1071,40 1071,60 1071,50 1071,57 1071,61 1071,61 5,20 10,59 88,08 354,70 1066,00 0,0206451 14,08 46528139,79 0,0001466

1115,90 1116,10 1116,30 1116,60 1116,80 1116,70 1116,70 1116,80 1116,80 5,15 10,60 88,25 369,50 1112,00 0,0195661 14,04 51477142,05 0,0001394

1034,90 1035,00 1035,10 1035,60 1035,70 1035,68 1035,66 1035,70 1035,70 5,10 10,61 88,41 321,00 1030,00 0,0244531 15,39 39615916,96 0,0001589

1022,20 1022,40 1022,50 1022,90 1023,00 1022,80 1022,85 1023,00 1023,00 5,20 10,62 88,58 345,80 1018,00 0,0209264 13,92 44222500,00 0,0001504

1083,10 1083,40 1083,60 1083,90 1084,00 1083,90 1083,94 1084,00 1084,00 5,20 10,61 88,41 319,75 1081,00 0,0259636 15,97 37810674,00 0,0001626

11 Días9 Días 10 Días 12 Días 13 Días 14 Días6 Días 7 Días 8 Días




Anexo C Propiedades Químicas del Concreto

elaborado con CPCA1 y CPCA2



ANEXO-C1. Resultados del ensayo de Carbonatación acelerada.

Fecha Inicio 11/02/2015

Fecha

Culminación20/02/2015

Cara 1 Cara 2 Cara 3 Cara 4

1 260,10 1,30;1,00 1,20; 1,10 1,40;1,10 1,50;1,20 1,23 1,35

2 256,50 1,40; 1,20 1,30;1,05 1,60; 1,30 1,60;1,10 1,32 1,48

3 257,00 1,50; 1,20 1,70;1,60 1,40;1,20 1,60;1,50 1,46 1,55

4 258,20 1,60; 1,05 1,50; 1,20 1,60; 1,50 1,70; 1,40 1,44 1,6

5 254,30 1,90;1,80 2,10;1,70 1,90;1,60 1,90;1,80 1,84 2,01

1 281,80 0,80; 0,40 0,72; 0,40 1,0; 0,40 0,63; 0,37 0,59 0,79

2 282,60 0,60; 0,35 0,74; 0,34 0,66; 0,35 0,76; 0,36 0,52 0,69

3 277,60 0,77; 0,54 0,80; 0,50 0,77; 0,56 0,74; 0,66 0,67 0,77

4 278,20 0,90; 0,50 0,9; 0,60 0,80; 0,50 0,70 0,87

5 282,70 0,60; 0,60 0,65; 0,30 0,66; 0,30 0,60; 0,40 0,51 0,63

1 286,30 0,60; 0,32 0,68; 0,41 0,71; 0,36 0,67; 0,36 0,51 0,67

2 281,70 0,70; 0,30 0,50; 0,40 0,62; 0,33 0,64; 0,36 0,48 0,62

3 282,80 0,66; 0,38 0,70; 0,36 0,56; 0,23 0,62; 0,30 0,48 0,64

4 283,70 0,67; 0,30 0,54;0,41 0,41; 0,30 0,43; 0,23 0,41 0,51

5 283,60 0,56; 0,45 0,70; 0,27 0,63; 0,30 0,70; 0,37 0,50 0,65

1 272,70 0,73; 0,55 0,74; 0,50 0,67; 0,30 0,86; 0,54 0,61 0,75

2 272,30 0,88; 0,53 0,86; 0,46 0,70; 0,43 0,70; 0,54 0,64 0,79

3 272,90 0,85; 0,24 0,80; 0,43 0,76; 0,44 0,65; 0,44 0,58 0,77

4 268,70 0,75; 0,57 0,75; 0,46 0,68; 0,49 0,73; 0,30 0,59 0,73

5 270,70 0,81; 0,64 0,90; 0,60 0,82; 0,64 0,80; 0,70 0,74 0,83

101,7021

47,6563

39,1652

49,1635

Temperatura °C Humedad RelativaConcentración promedio

de CO2 (ppm)

ENSAYO DE PROFUNDIDAD DE CARBONATACIÓN

1,60

9 díasMEZCLA PROBETA

Profundidad

Promedio

(cm)

Profundidad

Promedio con

valores Máximos

(cm)

Profundidad

Promedio con

valores Máximos

TOTAL (cm)

Profundidad

Promedio

TOTAL (cm)

27,10 71 4,61

Peso (gr) Arista (cm)

Características Profundidad (cm)

0,63 0,77

0,60 0,75

0,48 0,62

CP

CA

1

a/c

= 0

,60

5,10

CP

CA

2

a/c

= 0

,45

CP

CA

2

a/c

= 0

,60

5,10

5,10

CP

CA

1

a/c

= 0

,45

5,10 1,46



Fecha Inicio 09/03/2015

Fecha

Culminación18/03/2015

Cara 1 Cara 2 Cara 3 Cara 4

6 260,50 1,40; 1,00 2,3; 0,80 1,60; 0,90 1,60; 0,90 1,31 1,73

7 264,80 1,36 2,58; 1,42 1,43 1,97; 1,50 1,71 1,84

8 249,60 1,10; 0,40 1,30; 0,30 1,20; 0,40 2,10;1,60 1,05 1,43

9 260,40 2,40; 1,20 1,20; 0,50 2,60; 1,60 1,95;0,80 1,53 2,04

6 281,60 1,15; 0,85 1,24; 0,63 0,82; 0,48 0,94; 0,50 0,83 1,04

7 283,60 1,22; 0,76 1,15; 0,76 0,70; 0,44 1,08; 0,30 0,80 1,04

8 277,00 0,97; 0,70 0,94; 0,27 0,85; 0,35 1,22; 0,61 0,74 1,00

9 276,10 1,30; 0,96 1,29; 0,83 0,65; 0,43 0,84; 0,30 0,83 1,02

6 283,40 1,14; 0,67 0,90; 0,67 0,25; 0,58 0,93; 0,54 0,71 0,89

7 281,80 1,11; 0,67 1,19; 0,40 0,44; 0,29 1,09; 0,68 0,73 0,96

8 284,10 1,10; 0,83 1,04; 0,54 0,63; 0,34 1,25; 0,40 0,77 1,01

9 283,70 0,90; 0,58 0,99; 0,46 0,64; 0,38 0,78; 0,57 0,66 0,83

6 275,10 1,16; 1,30 1,10; 0,47 0,75; 0,45 1,05; 0,97 0,91 1,05

7 270,30 1,13; 1,40 1,22; 1,46 1,00; 0,53 1,32; 0,61 1,08 1,30

8 269,60 1,27; 1,09 1,36; 1,10 0,84; 0,63 1,27; 0,90 1,06 1,19

9 276,80 1,13; 1,55 1,70; 0,80 0,98; 0,70 1,24; 1,04 1,14 1,37

79,0573

46,0440

41,4002

55,1347

ENSAYO DE PROFUNDIDAD DE CARBONATACIÓN

Temperatura °C Humedad Relativa Concentración promedio

Profundidad

Promedio

(cm)

Profundidad

Promedio

TOTAL (cm)

Profundidad

Promedio con

valores Máximos

(cm)

Profundidad

Promedio con

valores Máximos

TOTAL (cm)

Peso (gr) Arista (cm)18 días

26,43 60,9 4,74

MEZCLA PROBETA

Características Profundidad (cm)

CP

CA

2

a/c

= 0

,45

5,10 0,72 0,92

CP

CA

2

a/c

= 0

,60

5,10 1,05 1,22

CP

CA

1

a/c

= 0

,45

5,10

CP

CA

1

a/c

= 0

,60

5,10 0,80 1,02

1,761,40



ANEXO-C2. Imágenes de los perfiles de Carbonatación en probetas cúbicas

(9 días de exposición).

CPCA1 relación a/c 0,45 (probeta 1)





CPCA1 relación a/c 0,45 (probeta 4) CPCA1 relación a/c 0,45 (probeta 4)




ANEXO-C3. Imágenes de los perfiles de Carbonatación en probetas cúbicas

(18 días de exposición).





Anexo D Propiedades Mecánicas del

Concreto elaborado con CPCA1 y

CPCA2



PROBETA PESO (Kg) DIÁMETRO (cm) ALTURA (cm)CARGA AXIAL

(Ton)

RESISTENCIA

(Kg/cm2)

A 12,00 15,00 29,85 73,42 415,47

B 12,00 15,00 29,80 73,38 415,25

C 12,00 14,90 29,95 63,93 366,64

D 12,20 15,05 30,10 68,93 387,48

E 12,20 14,98 30,10 51,45 291,93

F 12,00 14,99 30,06 58,09 329,16

380 Kg/cm2

28 días

09:30 a.m.

16/09/2014

CPCA1 a/c = 0,45


CURADO:

HORA:

FECHA DE ENSAYO:

MEZCLA:

ENSAYO DE RESISTENCIA A COMPRESIÓN


(Ton)

RESISTENCIA

(Kg/cm2)

A 11,80 14,90 29,90 47,11 270,18

B 12,10 15,00 30,06 28,73 162,58

C 12,00 14,98 29,92 39,09 221,80

D 12,00 15,00 29,95 34,81 196,98

E 11,95 14,93 30,03 31,93 182,39

F 12,00 15,02 29,97 37,25 210,23

FECHA DE ENSAYO:


CPCA1 a/c = 0,60

CURADO:

HORA:

MEZCLA:


16/09/2014

10:00 a.m.

28 días

265 Kg/cm2

ANEXO-D1. Resultados del ensayo de resistencia a compresión. Norma

COVENIN 338-2002.






(Ton)

RESISTENCIA

(Kg/cm2)

A 11,95 14,92 30,03 65,81 376,41

B 12,20 14,98 30,30 66,22 375,73

C 12,10 15,02 30,10 67,79 382,59

D 12,20 15,02 30,20 67,10 378,70

E 12,00 14,98 30,20 66,33 376,35

F 12,00 15,05 29,93 68,58 385,51


CPCA2 a/c = 0,45

17/09/2014

03:00 p.m.

28 días

380 Kg/cm2RESISTENCIA ESPERADA:

CURADO:

HORA:

MEZCLA:

FECHA DE ENSAYO:


(Ton)

RESISTENCIA

(Kg/cm2)

A 11,60 15,03 29,93 43,43 244,78

B 11,60 14,98 29,87 43,43 246,42

C 11,80 15,00 30,03 39,84 225,45

D 11,80 15,03 29,92 38,19 215,25

E 11,90 15,05 30,03 41,46 233,06

F 11,80 14,98 30,07 38,59 218,96


CURADO:

FECHA DE ENSAYO:

HORA:


CPCA2 a/c = 0,60

16/09/2014

03:30 p.m.

28 días

265 Kg/cm2

MEZCLA:





Anexo E Ensayo de Porosidad en Probetas

Cúbicas



MEZCLA PROBETA

PESO SATURADO

CON SUPERFICIE

SECA (gr)

PESO

SUMERGIDO (gr)

PESO SECO

(gr)% POROSIDAD

1 182,20 96,70 170,27 13,95

2 127,80 68,20 119,03 14,71

3 167,40 91,20 155,99 14,97

4 151,70 82,30 141,75 14,34

5 160,40 85,50 150,21 13,60

6 166,50 90,10 156,58 12,98

7 154,70 83,50 145,27 13,24

8 150,60 79,70 141,13 13,36

9 161,90 86,80 151,91 13,30

1 176,40 98,10 164,17 15,62

2 137,50 76,40 127,68 16,07

3 166,70 94,20 154,74 16,50

4 157,70 87,40 146,25 16,29

5 143,00 80,60 132,56 16,73

6 158,80 87,30 147,92 15,22

7 170,60 96,40 159,39 15,11

8 146,40 82,00 136,36 15,59

9 157,10 88,70 146,29 15,80

1 160,00 88,50 150,06 13,90

2 165,40 90,60 154,54 14,52

3 164,40 91,20 154,47 13,57

4 188,00 104,00 176,19 14,06

5 147,30 81,90 137,97 14,27

6 177,90 98,70 167,50 13,13

7 181,70 100,90 170,75 13,55

8 199,60 110,10 187,61 13,40

9 151,50 84,80 142,59 13,36

1 166,00 92,70 153,20 17,46

2 149,20 83,60 137,79 17,39

3 153,30 85,60 141,61 17,27

4 167,10 93,00 155,25 15,99

5 156,90 86,40 144,58 17,48

6 135,10 75,70 125,89 15,51

7 147,80 82,10 137,07 16,33

8 134,10 65,90 125,27 12,95

9 143,40 80,40 133,40 15,87

ENSAYO DE POROSIDAD

CPCA1

a/c = 0,45

CPCA1

a/c = 0,60

CPCA2

a/c = 0,60

CPCA2

a/c = 0,45

ANEXO-E1. Resultados del Ensayo de Porosidad en Probetas Cúbicas.

Manual Durar, CYTED. 1998.




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