Informe preliminar de pasantias uso de la microsilice de particulas gruesas en un diseño de mezcla...

7/25/2019 Informe preliminar de pasantias uso de la microsilice de particulas gruesas en un diseo de mezcla de concreto

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CAPITULO I

IDENTIFICACIN DE LA EMPRESA

La planta de concreto premezclado SOMIX, C.A., fue constituida en el ao

2009, con el objeto de producir un producto vital en la construccin civil, el

cual es el concreto. La empres cuenta con una planta de ultima generacin

con una capacidad de produccin de 60 metros cbicos por hora, la principalmeta de la planta de concreto premezclado SOMIX, C.A., es la de proveer y

satisfacer a sus clientes en todas sus necesidades referentes al concreto

premezclado, por lo cual poseemos una planta de concreto premezclado

marca CON-E-CO que posee caractersticas tecnolgicas que la hacen nica

en el mercado, cuenta con controles automticos y computarizados de

dosificacin as mismo cuenta con controles manuales en caso de ser

necesario.

Empezando como un proyecto regional, SOMIX, C.A., se ha ido

expandiendo poco a poco a lo largo de los estados cercanos a el estado

Bolvar, llegando a proveer con concreto premezclado a clientes del estado

Anzotegui, dando as otra alternativa a los consumidores de dicho estado a

parte de las que poseen actualmente, generando una sana competencia en

el mercado del concreto.


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MISIN

La planta de concreto premezclado SOMIX, C.A., es una empresa

dedicada a la produccin y comercializacin de concreto premezclado con

excelente calidad. Nuestro xito se fundamente en la satisfaccin plena de

nuestros clientes, su bienestar y la motivacin de nuestros colaboradores, la

confianza de nuestros trabajadores y los compromisos serios y permanentes

con el mejoramiento continuo, la innovacin tecnolgica, manteniendo la

armona con el medio ambiente.

VISIN

Ser una empresa integra y competitiva, lder en el mercado regional y

nacional como productores y comercializadores de concreto premezclado,

confiable y eficaz. Contando con un equipo humano altamente calificado,

recursos tecnolgicos y materiales adecuados que nos permitan ofrecer en

todo momento un producto de calidad que contribuya con el desarrollo y

crecimiento del pas, siendo referentes en todo lo que rodee al mundo de la

construccin de obras civiles.

UBICACION GEOGRAFICA DE LA EMPRESA

La planta de concreto premezclado SOMIX, C.A., esta ubicada en el

estado Bolvar, dentro del permetro urbano de Ciudad Guayana, en la Zona


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Industrial Matanzas, al final de la calle arboleda, como es mostrado en la

Figura I.1.

Figura I.1: Ubicacin geogrfica SOMIX, C.A. Fuente: Elaborado por el

Autor.

ORGANIGRAMA DE LA EMPRESA

En la Figura I.2, se muestra el organigrama de la empresa de concreto

premezclado SOMIX, C.A. En la Figura I.3, se muestra el organigrama del

departamento de control de calidad, departamento en el cual se realizo lapasanta expuesta en este informe.


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SOMIX, C.A.

GERENCIA GENERAL

GERENCIAADMINISTRACION Y

FINANZAS

GERENCIARECURSOSHUMANOS

Relaciones

Industriales

Nminas yPagos

Administracinde Personal

GERENCIA VENTAS YMERCADEO

Ventas

Crdito yCobranzas

Facturacin

ADMINISTRACIN

Tesorera

Proveedores

Contabilidad

Compras yAlmacn

GERENCIAPRODUCCION

Recepcin yDespacho

Control deInsumos

Operacin dePlantas

Transporte dePremezclado yBombeo

Supervisin deCampo

GERENCIA EQUIPO

Control yLogstica

Mantenimiento

Taller

Mecnico

CONTROL DE CALIDADGERENCIA CONTROL DE

GESTION

Figura I.2: Organigrama de la Empresa. Fuente: SOMIX, C.A.

Figura I.3: Organigrama departamento de Control de Calidad. Fuente:

SOMIX, C.A.

DionicioHernandez

Asesor Tecnico

WilfredoIguaran

Laboratorista A

Jose Silva

Laboratorista B


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CAPITULO II

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

Dentro del mundo de la construccin el concreto es, en sus diversas

variantes, el material de uso ms extendido en zonas urbanas. Se estima en

general, que es el segundo en cantidad que usa el hombre, despus del

agua. A casi cualquier parte que volvamos la vista encontramos que, donde

hay actividad humana organizada, hay concreto. Lo econmico del material

se debe a que las materias primas que emplea son relativamente abundantes

en la naturaleza, y a las ventajas competitivas que ofrece frente a otros

materiales de construccin.

Existen evidencias que durante el Imperio Romano se desarroll una

especie de concreto a base de aglomerantes el cual se le conoca como

cementum, utilizado en el desarrollo de las obras civiles de la poca. Lo

que hoy conocemos como concreto tuvo sus inicios en la segunda mitad del

Siglo XVIII, con la investigaciones sobre cales de John Smeaton y Joseph L.

Vicat. A principios del Siglo XIX se desarrolla el cemento portland, y a

comienzos del Siglo XX se estudian y establecen la mayor parte de la

relaciones que gobiernan el comportamiento del material. Su evolucin y

avance es permanente, habiendo logrado adelantos tecnolgicos tan

importantes como el concreto precomprimido, el concreto liviano, el uso de


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los aditivos qumicos, los concretos ultrarresistentes, los de exigente

comportamiento, entre otros.

Estos avances tecnolgicos y la bsqueda de nuevas alternativas en el

diseo de concreto premezclado, han permitido el diseo de una mezcla

que tiene como agregado fino la microslice, que es el humo producto del

proceso de reduccin de cuarzo a silicio. En Venezuela la empresa

Ferroatlntica de Venezuela C.A. se dedica a la produccin y

comercializacin de ferrosilicio, en sus distintos grados de pureza. Este humo

o ceniza de cuarzo est compuesto por gases y finas partculas de SiO2 y en

menor proporcin CaO,AI2O3, Fe2O3 y otros, stas ltimas, son llamadas en

la empresa como microslice de partculas gruesas o radiclone, motivado a

que su recorrido en el proceso llega a un sistema de mangas filtrantes con el

mismo nombre, y que hasta los momentos se desconoce su utilidad,es por

ello, que se convierte en el objeto de estudio del trabajo de pasanta.

Debido a la deficiencia que existe actualmente en el suministro del

elemento principal de un concreto premezclado, el cual es el cemento, este

se ha convertido en un material con un precio muy elevado en el mercado,

generando perdidas a la empresa cuando se requiere reabastecer los silos

con materia prima, por lo cual resulta urgente la bsqueda de nuevos

agregados al concreto que permitan compensar la deficiencia presentada sin

dejar de cumplir con las exigencias establecidas en las Normas COVENIN

para la aceptacin o no de agregados en el concreto. Y teniendo en cuentaque hasta ahora la Ferroatlntica de Venezuela C.A., desecha esta

microslice de partculas gruesas se presenta la oportunidad para realizar una

evaluacin que permita interpretar los resultados y determinar su utilidad.


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Para la Empresa de premezclado SOMIX,C.A , es una necesidad la

realizacin de un estudio de la microslice de partculas gruesas conocido

tambin como radiclone, como un nuevo agregado en la preparacin de

premezclados tomando en consideracin las normas establecidas para ello,

las cuales describen los procesos necesarios para la evaluacin de los

materiales y con la visin de mejorar y de establecer diferencia frente a sus

competidores comerciales y buscando nuevas alternativas de diseos de

mezclas.

OBJETIVO GENERAL

Propuesta de diseo de mezcla de concreto premezclado usando

como agregado fino de ceniza producida en el proceso de fundicin

del cuarzo (microslice de partculas gruesas), como alternativa a

los altos costos de produccin

OBJETIVOS ESPECIFICOS

Efectuar los diferentes ensayos para agregado fino establecidosen las normas COVENIN 277:2000.

Elaborar el Diseo de Mezcla de acuerdo con lo dispuesto en la

norma COVENIN 633:2003.


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Evaluar el Diseo de Mezcla de premezclado con ceniza de

cuarzo (microslice de partculas gruesas) segn la Norma

COVENIN 1976:2003.

Comparar los resultados obtenidos del nuevo diseo de mezcla

con los utilizados normalmente en la empresa.

JUSTIFICACIN

En la ingeniera civil, siempre se estn buscando nuevas formas de

mejorar lo que ya existe, en otros pases como los Estados Unidos de

Amrica, las normas ACI son evaluadas regularmente para determinar si las

que estn vigentes cumplen con los procedimientos requeridos actualmente,

as mismo los ingenieros deben estar en una constante investigacin que les

permita utilizar eficientemente los materiales que disponen, como es el caso

de la microslice de partculas gruesas que se obtiene durante el proceso de

produccin del Ferrosilicio y del Silicio metlico.

En el desarrollo de esta investigacin se propone realizar un nuevo diseo

de mezcla que tenga como agregado fino la microslice de partculas

gruesas, esta microslice hasta ahora es considerada un desperdicio en la

empresa Ferroatlntica de Venezuela C.A., por esa condicin los costos de

produccin pueden ser reducidos y tomado en cuenta la situacin econmica

del pas la empresa SOMIX, C.A., obtendra beneficios al utilizar este nuevo

agregado como alternativa en la preparacin de un concreto premezclado a

bajo costo.


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El aporte que ofrece esta investigacin a la planta de concreto

premezclado SOMIX, C.A., es la ampliacin de la cartera de productos a

proponer a sus clientes, por otra parte la empresa Ferroatlntica de

Venezuela C.A., tendr la oportunidad de generar un nuevo nicho de

mercado al conocer que la microslice de partculas gruesas puede ser usada

en la elaboracin del concreto premezclado y finalmente el estudiante

cumplir con los requisitos exigidos por la Universidad Nororiental Privada

Gran Mariscal de Ayacucho para optar por el ttulo de Ingeniero Civil.


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CAPITULO III

METODOLOGIA

Tipo de la investigacin

De acuerdo a Hernndez, Fernndez y Baptista (2010) la investigacin es

un conjunto de procesos sistemticos, crticos y empricos que se aplican al

estudio de un fenmeno (p.4). Cervo y Bervain (1989) acotan Se define la

investigacin como una actividad encaminada a la solucin de problemas. Su

objetivo consiste en hallar respuesta a preguntas mediante el empleo de

procesos cientficos (p. 41).

Segn Hernndez, Fernndez y Baptista (2010) el enfoque cuantitativo de

una investigacin esta definido como la recoleccin de datos para probar

hiptesis, con base en la medicin numrica y el anlisis estadstico, para

establecer patrones de comportamiento y probar teoras (p.4). Por lo cual se

establece que esta investigacin es de tipo cuantitativa ya que a travs de

distintos ensayos se busca recolectar datos que permitan aceptar el uso de la

microslice de partculas gruesas en el diseo de mezcla de concreto.

Alcance de la investigacin


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Hernndez, Fernndez y Baptista (2010) Los estudios exploratorios se

realizan cuando el objetivo es examinar un tema o problema de investigacin

poco estudiado, del cual se tienen muchas dudas o no se ha abordado

antes. (p.79). Arias (2006) define la investigacin exploratoria como aquella

que se efecta sobre un tema u objeto desconocido o poco estudiado, por lo

que sus resultados constituyen una visin aproximada de dicho objeto, es

decir, un nivel superficial de conocimientos (p. 23) por lo cual se define el

alcance de esta investigacin de tipo exploratorio puesto que anteriormente

ha sido evaluado el uso de la microslice de partculas finas en el diseo de

concreto premezclado, pero la microslice de partculas gruesas no ha sido

evaluada y siempre ha sido considera como un desperdicio.

Diseo de la investigacin

Segn Hernndez, Fernndez y Baptista (2010) un diseo deinvestigacin se refiere al plan o estrategia concebida para obtener la

informacin que se desea (p.120) por su parte Arias (2006) define el diseo

de investigacin como la estrategia general que adopta el investigador para

responder al problema planteado. (p.26), Arias (2006) resalta tambin que

En atencin al diseo, la investigacin se clasifica en: documental, de

campo y experimental(p.26)

Hernndez, Fernndez y Baptista (2010) definen un experimento como

Situacin de control en la cual se manipulan, de manera intencional, una o

mas variables independientes (causas) para analizar las consecuencias de

tal manipulacin sobre una o ms variables dependientes (efectos) (p.121),


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a su vez Arias (2006) define investigacin experimental de la siguiente forma

es un proceso que consiste en someter a un objeto o grupo de individuos a

determinadas condiciones, estmulos o tratamiento (variable independiente),

para observar los efectos o reacciones que se producen (variable

dependiente) (p.33). Basndonos en estos conceptos se define que esta

investigacin es de tipo experimental, ya que se busca evaluar si el uso de la

microslice gruesa (causa) tiene el mismo efecto en el diseo de mezcla de

concreto.

Poblacin

Hernndez, Fernndez y Baptista (2010) definen que el inters se centra

en que o quienes, es decir, los participantes, objetos, sucesos o

comunidades de estudio (las unidades de anlisis), lo cual depende del

planteamiento de la investigacin y de los alcances del estudio (p.172) a su

vez los mismos autores resaltan que la poblacin o universo es un conjunto

de todos los casos que concuerdan con determinadas especificaciones

(p.173).

Arias (2006) define poblacin de la siguiente forma es un conjunto finito o

infinito de elementos con caractersticas comunes para los cuales sern

extensivas las conclusiones de la investigacin. Esta queda delimitada por el

problema y los objetivos de estudio (p.81)de esta manera como se busca

explorar las propiedades de la microslice de partculas gruesas en el diseo

de mezcla se define que la poblacin ser de tipo finita y estar conformadapor el grupo de probetas cilndricas que sean elaboradas durante los ensayos

realizados en la planta de concreto premezclado SOMIX, C.A.

Muestra


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Hernndez, Fernndez y Baptista (2010) sealan que para seleccionar

una muestra, lo primero que hay que hacer es definir la unidad de anlisis

(individuos, organizaciones, peridicos, comunidades, situaciones, eventos,

etc.). Una vez definida la unidad de anlisis se delimita la poblacin (p.173),

ellos definen como concepto de muestra a un subgrupo de la poblacin del

cual se recolectan los datos y debe ser representativo de esta (p .173). Por

su parte Arias (2006) define una muestra como un subconjunto

representativo y finito que se extrae de la poblacin accesible (p.83). Por lo

cual nuestra muestra estar conformada por 15 cilindros de mezcla con

microslice gruesa y 15 cilindros de mezcla patrn, los cuales se evaluaranen distintos das, segn la norma COVENIN, mediante los cuales se

compararan resultados.

Etapas de la Investigacin

Anteriormente ya se defini que esta investigacin es de tipo exploratorio,

bsicamente este estudio se basa en la recoleccin de datos y su anlisispara posteriormente determinar su aceptacin o no de acuerdo a las normas

que rigen el concreto en Venezuela, estos se realizaron en las instalaciones

de la empresa de concreto premezclado SOMIX, C.A., ubicada en la Zona

Industrial Matanzas, Final de la Avenida Arboleda, Puerto Ordaz, Estado

Bolvar, bajo la supervisin del tutor industrial asignado por la empresa, el

Ingeniero Fabin Gmez, as como con la ayuda del asesor tcnico de la

empresa el seor Dionicio Hernndez.

Esta investigacin se llevo a cabo en cinco etapas, siendo la primera una

etapa de seleccin y ensayos realizados a los distintos agregados que se


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usaran en la elaboracin del diseo de las mezclas, la segunda etapa el

diseo de las mezclas de concreto tipo patrn y con microslice gruesa segn

lo escrito en la Norma ACI 211, la tercera etapa la elaboracin de las

mezclas de concreto, la cuarta etapa serian las distintas pruebas realizadas a

las mezclas de concreto (fresco y endurecido) y finalmente la quinta etapa la

de anlisis de resultados obtenidos. A continuacin se muestra un diagrama

de flujo:

Cada uno de los procesos realizados para la obtencin de resultados

estn estipulados en las Normas Venezolanas COVENIN Comisin

Venezolana de Normas Industriales, las Normas ACI American Concrete

Institute, cumpliendo as con los procesos, ensayos y trabajos que son

usados en la sociedad Venezolana, estos estudios se realizaran en un

periodo de 3 meses desde octubre del ao 2015 hasta enero del ao 2016

(tiempo que dura la pasantas).


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CAPITULO IV

DESARROLLO DEL PROYECTO

Mediante el uso de tablas y graficas se presentan los ensayos

granulomtricos realizados a los distintos agregados usados en la

elaboracin de los diseos de mezcla de concreto. En esta capitulo tambin

se muestra la curva integral de diseo que fue creada para obtener la mezcla

de concreto deseada.

Ensayos de granulometra realizados a los agregados

Siguiendo los pasos descritos en la norma COVENIN 255-1998

Agregados. Determinacin de la composicin granulomtrica, se procede a

determinar la granulometra de los elementos a usar como agregados en

nuestra mezcla de concreto.

Arena

En la Tabla IV.1 se muestran los valores obtenidos al realizar el ensayo

granulomtrico a la Arena extrada de las pilas de la empresa de concreto

premezclado SOMIX, C.A.


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Peso Seco Muestra sin Lavar (g) 580,0

Peso Seco Muestra Lavada (g) 540,0

F= % Pasa el Tamiz No. 200 6,9

CEDAZO PESO

RETENIDO

ACUM. (g)

RETENIDO

ACUM. (%)

PASANTE

(%)(Pulg.) (mm.)

3/8 9,510 0,0 0,0 100,0

No. 4 4,760 0,0 0,0 100,0

No. 8 2,360 37 6,5 93,5

No. 16 1,190 164 28,8 71,2

No. 30 0,595 368 64,6 35,4

No. 50 0,297 494 86,7 13,3

No. 100 0,149 532 93,3 6,7

No. 200 0,074 548 96,1 3,9

Tabla IV.1 Extrado de: Departamento Control De Calidad SOMIX C.A.

En la Grafica IV.1 se muestra la curva granulomtrica obtenida de este

ensayo.

Grafica IV.1 Extrado de: Departamento Control De Calidad SOMIX C.A.

9,51

3/8"

4,76

N 4

2,36

N 8

1,19

N 16

0,595

N 30

0,297

N 50

0,149

N 100

0,074

N 200

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

%Pasa

Tamao de las Partculas en mm


17/50

Arrocillo

En la Tabla IV.2, se muestran los resultados obtenidos de los ensayos

granulomtricos realizados al arrocillo de la cantera El Manantial.




CEDAZO PESO

RETENIDO

ACUM. (g)

RETENIDO

ACUM. (%)

PASANTE

(%)(Pulg.) (mm.)

1/2 12,700 0,0 0,0 100,0

3/8 9,510 10,0 1,5 98,5

No. 4 4,760 120,0 18,5 81,5No. 8 2,360 230,0 35,4 64,6

No. 16 1,190 320,0 49,2 50,8

No. 30 0,595 380,0 58,5 41,5

No. 50 0,297 440,0 67,7 32,3

No. 100 0,149 500,0 76,9 23,1

No. 200 0,074 550,0 84,6 15,4


En la Grafica IV.2 se muestra la curva granulomtrica obtenida por esta

prueba, la cual nos indica que nos encontramos en presencia de un arrocillo

muy fino.

9,51

3/8"

4,76

N 4

2,36

N 8

1,19

N 16

0,595

N 30

0,297

N 50

0,149

N 100

0,074

N 200

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

%Pasa

1/23/41"1 1/2


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Piedra

En la Tabla IV.3 se muestran los valores obtenidos al realizar los ensayos

granulomtricos a la muestra de la piedra de 1 de la cantera COMPIEDRA

PESO TOTAL DE

LA MUESTRA

ENSAYADA (kg)

20,000

CEDAZOPESO

RETENIDO

ACUM. (kg)

RETENIDO

ACUM. (%)

PASANTE

(%)(Pulg.) (mm.)

1 1/2 38,100 0,0 0,0 100,0

1 25,400 1,760 8,8 91,2

3/4 19,000 12,250 61,3 38,8

1/2 12,700 14,080 70,4 29,6

3/8 9,510 16,510 82,6 17,5

1/4 6,350 19,000 95,0 5,0


En la Grafica IV.3, se muestra la curva granulomtrica obtenida delos

ensayos realizados a la muestra de la piedra.

38,10

1 1/2"

25,40

1"

19,00

3/4"

12,70

1/2"

6,35

1/4"

9,51

3/8"

010203040506070

8090

100

%Pasa


19/50


Microslice de partculas gruesas

Tambin se le decide hacer ensayos granulomtricos a la muestra de

microslice de partculas gruesas regalada por la empresa Ferroatlntica de

Venezuela, para obtener la curva granulomtrica de esta. En la Tabla IV.4 se

presentan los valores obtenidos de dicha muestra.




CEDAZO PESO

RETENIDO

ACUM. (g)

RETENIDO

ACUM. (%)

PASANTE

(%)(Pulg.) (mm.)

3/8 9,510 0,0 0,0 100,0

No. 4 4,760 0,0 0,0 100,0

No. 8 2,360 0,0 0,0 100,0

No. 16 1,190 10,0 1,5 98,5

No. 30 0,595 50,0 7,7 92,3

No. 50 0,297 170,0 26,2 73,8

No. 100 0,149 350,0 53,8 46,2

No. 200 0,074 510,0 78,5 21,5


En la Grafica IV.4 se presenta la curva granulomtrica obtenida.


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A pesar que algunos valores no son parecidos a los especificados en la

norma, especialmente en los ensayos granulomtricos del arrocillo se decide

usar estos materiales ya que son los usados generalmente en la fabricacin

del concreto premezclado en la empresa de SOMIX, C.A., con estos valores

se deciden. Con estos valores se disea la curva integral de diseo de la

mezcla de concreto, delimitando las proporciones de agregados finos yagregados gruesos, buscando que se encuentren en los lmites indicados en

la Tabla VI.3 de el Manual del Concreto (Porrero, Salas, Ramos, Grases,

Velazco) del ao 1996, la cual se puede ver en el Anexo 2.

Diseo de mezclas

Segn lo especificado en la Norma COVENIN 351-1994, la norma indica

que para un metro cubico de concreto se necesitan 307 kilogramos de

cemento, partiendo desde este punto se busca el nivel de agua necesario

para un asentamiento de 3,5 0,5 pulgadas. Como en nuestro diseo de

9,51

3/8"

4,76

N 4

2,36

N 8

1,19

N 16

0,595

N 30

0,297

N 50

0,149

N 100

0,074

N 200

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

%Pasa

Tamao de las Partculas en mm


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mezcla estamos considerando el uso de aditivos Tipo A (que reduce

aproximadamente un 10% del uso de agua) y Tipo B (reduce

aproximadamente un 5% del uso del agua), estos aditivos al trabajar por

sinergia reduciran el uso del agua en un 12%.

La cantidad de agua que se usara queda determinada por lo descrito en la

Norma ACI-211 (Cuadro IV.1) la cual establece que para un agregado

mximo de 1 se debe usar y para un asentamiento de 3 a 4 se deben usar

aproximadamente 195 litros de agua, basndonos en la experiencia del

asesor tcnico de la empresa se decide usar 205 litros de agua, de los cuales

solo se usaran 180 litros, por los aditivos considerados en el diseo de

mezcla.

Cuadro IV.1 Requerimientos aproximados de agua de mezclado y de

contenido de aire para diferentes valores de asentamiento y tamaos

mximos de agregados, extrado de: Diseo de Mezclas de Concreto (2006)

Universidad Nacional de Altiplano, Per.

Para el diseo de nuestra curva integral de diseo de mezcla se parte con

unas proporciones de 50% de arena y 50% de piedra de 1, ya que esto

representara una curva bien gradada, usando los valores recomendados en


22/50

el Manual del concreto armado, expuestos en la Tabla VI.3 para un tamao

de agregado mximo de 1 se decide disear la curva integral. En la tabla

IV.5 se muestran los valores de la granulometra as como los valores

obtenidos al usar una combinacin de 50% de agregados finos (arena) y 50

% de agregados gruesos (piedra)

TAMIZARENA

VOLCAN

ARROCILLO

DE (3/8-0)PIEDRA 1"

COMB. 50%

ARE.VOLCAN +50%

PIEDRA 1".

COMB.35%

ARE.VOLCAN.+23%

ARROC. (3/8) +42%

PIEDRA 1"

1 100 100 100 100 100

1 100 100 90 95 96

100 100 32 66 71

1/2 100 100 22 61 67

3/8 100 99 8 54 61

N 4 98 82 0 49 53

N8 93 65 0 47 47

N16 71 51 0 35 36

N 30 38 42 0 19 23

N 50 17 32 0 9 13

N 100 12 23 0 6 10

N 200 7 15 0 3 6MF 2,71 3,08 7,60 5,15 4,85

Tabla VI.5 Extrado de: Departamento Control De Calidad SOMIX C.A.


23/50

En la Grafica VI.5, se muestra la curva de diseo obtenida al usar esta

proporcin.


En lneas generales al realizar una curva integral de diseo se busca que

esta quede lo mas centrada posible, sin que este muy cerca de los bordes o

limites recomendados de diseo, esto debido a que si nuestra curva se

encuentra muy pegada del extremo izquierdo obtendremos un diseo de

mezcla econmico, pero de muy difcil manejo, si obtenemos una curva

integral que este muy cerca del extremo derecho conseguiremos una mezcla

sumamente manejable pero demasiado costosa. En nuestro caso, la curva

integral de diseo sobrepasa el lmite derecho en cierto punto.

Por esta razn se decide recalcular la curva integral de diseo pero esta

vez usando adems de la arena, el arrocillo como agregado fino en las

siguientes proporciones: 35% de arena, 23 % de arrocillo, para un total de un

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0,

001

0

,01

0,

1110

100

1

000

MASFINOPORPESO(%)

DIMETRO DE LAS PARTCULAS (mm.)

6 43 221

13/4

13/

4 8

1 1 3 4 5 1 2

00

0,

0,

0,

0,

0,

0,

0,

00

0,0

05

0,

00

0,

00

0,

00

40

TAMA O DE LA ABERTURA EN N MERO DE MALLAS DI METRO DE LAS

1 762,

4,75 3 2 191

2,

2,32 1, 00, 0, 0, 0,0,0, 0,

0,

00

0,

00

0,0

0

0,

00

0,

00

0,

0

0,00

0,0

70,

0

1000


24/50

58% de agregados finos y un 42% de piedra como agregado grueso. La

Tabla IV.6 muestra los valores obtenidos al usar estas proporciones.

TAMIZ ARENAVOLCAN

ARROCILLODE (3/8-0)

PIEDRA 1"

COMB.35%

ARE.VOLCAN.+23%

ARROC. (3/8) +42%

PIEDRA 1"

1 100 100 100 100

1 100 100 90 96

100 100 32 71

1/2 100 100 22 67

3/8 100 99 8 61

N 4 100 82 0 54

N8 94 65 0 48N16 71 51 0 37

N 30 35 42 0 22

N 50 13 32 0 12

N 100 7 23 0 8

N 200 4 15 0 5

MF 2,80 3,08 7,60 4,88


La Grafica IV.6 nos muestra la curva integral de diseo obtenida al usar

estos valores.


25/50

Grafica VI.6 Extrado de: Departamento Control De Calidad SOMIX C.A.

A pesar que en esta grafica se obtuvo un mejor gradado, aun hay una

parte que esta demasiado cerca del limite derecho, lo cual implicara que el

diseo de mezcla, no seria econmico, por lo cual se decide variar las

proporciones y esta vez usar menos agregado, en la Tabla VI.7 se muestran

los valores obtenidos usando las siguientes proporciones: arena 33%,

arrocillo 21 %, para obtener un total de 54% de agregados finos y se uso un

46% de piedra de 1 como agregado grueso.

TAMIZ ARENA VOLCANARROCILLO

DE (3/8-0)PIEDRA 1/2"

COMB.33%

ARE.VOLCAN+21%

ARROC. (3/8) +46%

PIEDRA 1/2"1 1/2 100 100 100 100

1 100 100 90 96

3/4 100 100 32 69

1/2 100 100 22 64

3/8 100 99 8 58

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0,

001

0,

01

0,

1110

100

1000

MASFINOPORPESO(%)

6 43 2

21

13/4

13/

4 8 1 1 3 4 5 1 200

0,

0,

0,

0,

0,

0, 0

,005

0,

0

0

0

0,

0

40

TAMA O DE LA ABERTURA N MERO DE MALLAS DI METRO DE LAS

1 762

4,753 2 1

912

2,

321,

00,

0,

0,

0,0,0,

0,

0,

0

0,

0

0,00,

0

0,

00,

0,0

0,00,

0


26/50

N 4 100 82 0 50

N8 94 65 0 44

N16 71 51 0 34

N 30 35 42 0 21

N 50 13 32 0 11

N 100 7 23 0 7

N 200 4 15 0 5

MF 2,80 3,08 7,60 5,06


Con estos valores se procede a hacer la curva de diseo integral de la

mezcla, la cual se ve reflejada en la Grfica VI.7

Grfica VI.7 Extrado de: Departamento Control De Calidad SOMIX C.A.

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0,

001

0,

01

0,

1110

100

1000

MASFINOPORPE

SO(%)

DIMETRO DE LAS PARTCULAS (mm.)

6 43

221

13/4

1/

3/8

4 8 10

1 3 40 5 1

0200

0,

0

0,

00,

0

0,

00,

0

0,

00,

008

0,0

05

0,

003

0,

002

0,

001

40

TAMA O DE LA ABERTURA EN NMERO DE MALLAS POR DIMETRO DE LAS

176

62,

4,7

550 3 2

19

12,

2,

321,

10,

0,4

0,

3

0,

1

0,

0

0,

0

0,

0

0,

0

0,

006

0,

008

0,0

05

0,

003

0,

0

0,0

01

0,0

75

0,

0

1000


27/50

Como se puede observar en la grafica anterior, esta curva de diseo se

encuentra ms prxima a la gradacin deseada, los vacos que quedaron

cuando se planteo solo el uso de piedra y arena fueron llenados por el

arrocillo, de manera tal que el cemento cumplir su funcin de unir partculas

y no la de rellenar espacios, por lo cual se decide proseguir usando esos

porcentajes de agregados finos y agregados gruesos para realizar el diseo

de mezcla.

Pesos especficos de agregados

Los pesos especficos de los agregados fueron proporcionados

directamente por la empresa de concreto premezclado SOMIX, C.A., la Tabla

IV.8 muestra los valores de los pesos especficos de los agregados a usar en

el diseo de mezcla propuesto:

Peso Especifico

Piedra 2,69Arrocillo 2,68

Arena 2,65

Cemento 3,11

Agua 1


Dosificacin a usar en el diseo de mezcla


28/50

Ya con los pesos especficos de los materiales que se utilizaran en el

diseo de mezcla se procede a hacer uso de la siguiente ecuacin:

En nuestro caso no sabemos las proporciones de agregados que vamos a

usar, salvo el cemento y el agua, pero si tenemos los porcentajes que fueron

decididos previamente cuando se diseo la curva integral, quedndonos la

ecuacin de la siguiente forma:

En la Tabla IV.9 se presentan las cantidades de materiales a usar para un

metro cubico de concreto en el diseo de mezcla tipo patrn y mezcla

usando la microslice de partculas gruesas, como se haba explicado en el

CAPITULO III, basndonos en lo escrito en la norma ACI-234R la cual

explica los usos del humo de la microslice en el concreto, se usara una

proporcin del 10% de sustitucin de microslice de partculas gruesas por

cemento:

Mezcla PatrnMezcla con Microslicede Partculas Gruesas

PIEDRA 1" (Kg.) 876 870

ARROCILLO DE 3/8-0 (Kg.) 398 395


29/50

ARENA VOLCAN (Kg.) 619 615

CEMENTO TIPO I (Kg.) 307 276

MICROSILICE GRUESA (Kg.) 31

AGUA (Lts) 180 180

AD. WRDA 79 (Cm3) 855 855

AD.DARATARD - 17 (Cm3) 748 748

AIRE ATRAPADO (%) 1,5 1,5

VOLUMEN TOTAL (LTS) 1000 1000

ASENTAMIENTO (PULG.) 3.5 3,5

DENSIDAD (KGS/MTS3) 2379 2397


Valores de Absorcin y Humedad

La Tabla VI.10 muestra los valores por absorcin y humedad que son

considerados a la hora de realizar los agregados, estos valores fuerondirectamente proporcionados por la empresa SOMIX, C.A., en nuestro caso

puntual las muestras de agregados tanto finos como gruesos fueron

previamente secadas para de esta manera no considerar la variacin que

pueda presentarse en las proporciones de mezclas debido a la humedad del

material:

ABSORCION HUMEDAD

ABSORCION Y HUMEDAD PIEDRA DE 1/2" (%) 0,6 0

ABSORCION Y HUMEDAD ARROCILLO (%) 1,3 0

ARENA VOLCAN (%) 1 0

ABSORCION Y HUMEDAD ARENA ORINOCO (%) 1 0

VOLUMEN (MTS.3) 1 0,04


30/50


Ajustando la cantidad de concreto que se mezclara por la capacidad del

trompo a unos 40 litros o 0.04 metros cbicos de concreto se obtienen las

cantidades de agregados y cemento que se usaran, las Tablas IV. 11 y IV.12

muestran las proporciones para hacer la mezcla tipo patrn y la mezcla de

microslice de partculas gruesas, respectivamente.

Proporciones mezcla patrn

PIEDRA 1" (Kg) 34,81

ARROCILLO DE 3/8-0 (Kg) 15,72

ARENA VOLCAN (Kg) 24,50

CEMENTO TIPO I (Kg) 12,28

MICROSILICE GRUESA (Kg) 0,00

AGUA (L) 7,86

AD. WRDA 79 (cm3) 34,21

AD.DARATARD - 17 (cm3) 29,93

AIRE ATRAPADO (%) 2,00

VOLUMEN TOTAL (L) 40,00

ASENTAMIENTO (PULG.) 3,50


Proporciones mezcla de microslice de partculas gruesas

PIEDRA 1" (Kg) 34,57

ARROCILLO DE 3/8-0 (Kg) 15,62


31/50

ARENA VOLCAN (Kg) 24,34

CEMENTO TIPO I (Kg) 11,04

MICROSILICE GRUESA (Kg) 1,24

AGUA (L) 7,85

AD. WRDA 79 (cm3) 34,21

AD.DARATARD - 17 (cm3) 29,93

AIRE ATRAPADO (%) 2

VOLUMEN TOTAL (L) 40,00

ASENTAMIENTO (PULG.) 3.5

Tabla IV. 12 Extrado de: Departamento Control De Calidad SOMIX C.A.

Asentamiento

Una vez obtenidos las proporciones de materiales a usar se procede a

preparar la mezcla de concreto en el trompo mezclador marca CSM,

definiendo que los asentamientos obtenidos deberan estar entre 3,5 0,5

pulgadas, a travs del uso del cono de Abrams y siguiendo los procesos

establecidos en la norma 339-2003 se determina el asentamiento de la

mezcla patrn numero 1, obtenindose el siguiente resultado.

Asentamiento

Mezcla Patrn 1 5,5"

A pesar que esta mezcla no cumpli con el asentamiento deseado se

decide conservarla para calcular su resistencia a la compresin, a pesar que

estos valores no sern usados en la comparacin final, debido a las

limitaciones en cuanto al tiempo que la empresa poda proveer el trompo y la

cantidad de moldes disponibles esta mezcla es repetida nuevamente el

jueves de esa misma semana, este asentamiento obtenido indica que debe


32/50

hacerse una correccin en la cantidad de agua a usarse en la mezcla tipo

patrn, la cual se toma en consideracin a la hora de repetirse esta mezcla.

Al realizarse la otra muestra tipo patrn esta vez basndonos en la

experiencia del jefe de control de calidad el seor Wilfredo, se decide no

utilizar toda el agua y dejar un sobrante de esta, el sobrante es de 600 ml de

agua, cuando se realiza la prueba de asentamiento mediante el cono de

Abrams se obtiene el siguiente resultado:

Asentamiento

Mezcla Patrn 3,5"

En la tabla IV.4 se muestran los valores obtenidos al realizar los ensayos

de asentamiento en las distintas mezclas de concreto pautadas.

Tipo de Mezcla HORAASENT.

(plg)FECHA DE

TOMAOBSERVACIONES

Mezcla Patrn 1 12:30 5,5" 16/11/2015 Exceso de Agua en el diseo

Mezcla Patrn 2 1:15 3,5" 18/11/2015 Se dej 600 ml de agua sobrante

Mezcla Patrn 3 9:50 4" 19/11/2015 Se us 7,26 litros de agua

Mezcla Patrn 4 9:05 3,5" 20/11/2015 Se us 7,26 litros de agua


En la Tabla IV.15 se muestran los asentamientos valores obtenidos a los

ensayos de asentamiento realizados a la mezcla con microslice de partculas

gruesas, se especifica el da que se tom la muestra, la hora en que la

muestra fue tomada, la edad (das) a la que ser ensayado a la compresin:


33/50

Tipo de Mezcla HORAASENT.

(plg)FECHA DE

TOMA

Mezcla Microslice de Partculas Gruesas Numero1

13:40 4" 16/11/2015

Mezcla Microslice de Partculas Gruesas Numero

2 9:10 4" 18/11/2015Mezcla Microslice de Partculas Gruesas Numero

310:00 4" 20/11/2025


Como se puede observar en las tablas anteriormente expuestas, debido al

nmero limitado de moldes, se decide usar uno de los moldes que se

ensayaran a 7 das para hacer un ensayo a 14 das, por sugerencia del tutor

acadmico el Ingeniero Rafael Angarita. La Norma COVENIN 1976-2003

indica que para determinar la desviacin de laboratorio en una probeta se

necesita un mnimo de 2 muestras. Por lo expuesto anteriormente solo se

obtendr la desviacin de laboratorio a los 28 das de obtenida la muestra de

concreto.

Ensayos a concreto endurecido

Una vez cumplidos los tiempos se procedieron a realizar los ensayos a

compresin para determinar la resistencia del concreto, debido a las

limitantes antes mencionadas en cuanto al, tiempo que la empresa pudo

proveer el trompo mezclador, la cantidad de moldes limitado que tenia la

empresa durante el periodo de pasantas que era de solo 10 moldes, la

desviacin estndar solo pudo ser calculada a los 28 das.


34/50

En la Tabla IV.16 se detallan los valores obtenidos de la mezcla de

microslice de partculas gruesas como la mezcla tipo patrn, en ella se

detalla, el rea del cilindro, el peso de la probeta cilndrica con estos valores

se obtuvo la densidad de cada una de las probetas cilndricas ensayadas,

tambin en esta misma tabla se describe el volumen de cada una de las

probetas cilndricas, la carga en kilogramos que soporto cada una de ellas a

las diferentes edades de ensayos, as como la resistencia obtenida.

Tabla IV.16: Resistencias obtenidas. Fuente: Extrado departamento de

control de calidad de SOMIX, C.A.


35/50

En la Tabla IV.17 se muestran los valores promedios de las mezclas

patrn y la mezcla con microslice de partculas gruesas. Con los valores de

resistencia a los 28 das se hace uso de la frmula 6.6b (Anexo 3) expresada

en el Capitulo VI del Manual del Concreto (Porrero, Salas Jimnez, Ramos,

Grases y Velazco), para determinar la relacin agua/cemento de nuestro

diseo de mezcla.

Mezcla Patrn

(kg/cm2)

Mezcla Microslice de Partculas

Gruesas (kg/cm2)

3 Das 248 180

7 Das 307 23814 Das 349 282

28 Das 394 329

Tabla IV.17: Promedios de resistencias por tipo de mezcla. Fuente:

Extrado control de calidad de SOMIX, C.A.

Debido a que el tiempo no era suficiente, no se pudieron hacer ensayos a

compresin a 90 das por lo cual se usara la frmula 6.8b (Anexo 4) que esta

especificada en el Capitulo VI de el Manual del Concreto (Porrero, Salas

Jimnez, Ramos, Grases y Velazco) esta formula viene dada por la Ley de

Abrams, y con ella se obtendr un estimado de la resistencia del concreto a

los 90 das.

Dividiendo la resistencia promedio de las Mezclas Patrones y las Mezclas

de Microslice de partculas gruesas entre la resistencia estimada a los 90

das se puede obtener la razn, dividiendo cada resistencia obtenida a los 28

das entre la razn se puede obtener la resistencia a los 90 das de cada


36/50

diseo de mezcla, en la Tabla IV.18 se muestran las razn estimada, en la

Tabla IV.19 se muestran las resistencias esperadas de la mezcla tipo patrn

y la mezcla con microslice de partculas gruesas, en la Tabla IV.20 se

muestran los valores reales de la razn del concreto:

RESUMEN DE ENSAYOS RAZON 3DT RAZON 7DT RAZON 28DT

MEZCLA PATRON 2 0,5 0,7 0,9



MEZCLA CON MSG-1 0,3 0,56 0,85

MEZCLA CON MSG-2 0,3 0,56 0,85

MEZCLA CON MSG-3 0,3 0,56 0,85Tabla IV.18 razn del concreto estimada. Fuente: Departamento de control de

calidad SOMIX, C.A.

RESUMEN DEENSAYOS

R3D R7D R28D R28DP3D R28DP7D

MEZCLA PATRON 2226

kgf/cm2291

kgf/cm2388

kgf/cm2453

kgf/cm2415

kgf/cm2

MEZCLA PATRON 3273

kgf/cm2

306

kgf/cm2

380

kgf/cm2

546

kgf/cm2

438

kgf/cm2

MEZCLA PATRON 4

245kgf/cm2

323kgf/cm2

414kgf/cm2

491kgf/cm2

461kgf/cm2

MEZCLA CON MSG-1184

kgf/cm2247

kgf/cm2327

kgf/cm2613

kgf/cm2442

kgf/cm2

MEZCLA CON MSG-2158

kgf/cm2221

kgf/cm2317

kgf/cm2525

kgf/cm2394

kgf/cm2

MEZCLA CON MSG-3197

kgf/cm2246

kgf/cm2344

kgf/cm2657

kgf/cm2439

kgf/cm2Tabla IV.19 resistencias proyectadas. Fuente: Departamento de control de

calidad SOMIX, C.A.


37/50

RESUMEN DE ENSAYOS RAZON 3DR RAZON 7DR

MEZCLA PATRON 2 0,6 0,7



MEZCLA CON MSG-1 0,6 0,8

MEZCLA CON MSG-2 0,5 0,7

MEZCLA CON MSG-3 0,6 0,7Tabla IV.20: Valores Reales de la razn del concreto. Fuente: Extrado

departamento de control de calidad SOMIX, C.A.

A continuacin se representan mediante graficas los valores obtenidos, la

Grafica IV.17 muestra los valores obtenidos por las Mezclas Patrn, la

Grafica IV.18 los valores de la Mezcla con Microslice de Partculas Gruesas,

en la Grafica IV.19 se muestra una comparacin entre los promedios de la

Mezcla Patrn (tomando en cuenta solo aquellas que cumplieron con el

asentamiento requerido) y la Mezcla de Microslice de Partculas Gruesas.

Grafica IV.17: Resistencias mezcla Patrn. Fuente: Extrado

departamento de control de Calidad SOMIX, C.A.

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

0 5 10 15 20 25 30

Resistenciakgf/cm2

Edad (das)

Grfico Resistencia Mezcla Patrn

PAT-1 PAT-2 PAT-3 PAT-4


38/50

Grafica IV.18: Resistencias Mezcla Microslice Gruesa. Extraido:

Departamento de control de Calidad SOMIX, C.A.

Grafica IV.19: Resistencias Promedio, Mezcla Patrn y Mezcla con

Microslice gruesa. Extrado: Departamento de control de Calidad SOMIX,

C.A.

184

247282 327

158

221

282 317

197

246282

344

-50

0

50

100

150

200

250

300

350

400

0 5 10 15 20 25 30

Resistenciakgf/cm2

Edad (das)

Grafico Resistencia Mezcla Microsilice Gruesa

MSG-1 MSG-2 MSG-3

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

0 5 10 15 20 25 30

ResistenciaObtenidaK

gc/cm2

Edad (das)

Resistencias Promedio

PAT-PROM MSG-PROM


39/50

Como se explic anteriormente por la limitante en el nmero de moldes,

tiempo que la empresa poda poner a nuestra disposicin el trompo mezclado

y el tiempo de desarrollo de la pasanta, no pudo realizarse la cantidad de

pruebas que se queran en un principio. Usando las siguientes formulas:

Cuadro IV.2: Desviacin tpica, formula extrada de la Norma COVENIN

1976-2003.

Cuadro IV.3: Desviacin estndar muestral, formula extrada de la NormaCOVENIN 1976-2003.

El factor k, sale de la siguiente tabla:

Se = k . d

Donde:

Se: desviacin estndar muestral.

d: es el rango.

Donde:

Xi: es un valor cualquiera.

: es el promedio.

n: es el nmero de datos.


40/50

Cuadro IV.4: Valores Factor k, extrado: Norma COVENIN 1976-2003.

Cuadro IV.5: Coeficiente de variacin extrado: Norma COVENIN 1976-

2003.

Los valores mostrados en el Cuadro IV.6 denotan los tipos de controles

esperados tanto en obra como en laboratorio, estos limites nos indican en

que rango de aceptacin se encuentra la desviacin estndar (Se) calculada

previamente.

Cuadro IV.6 Desviaciones estndar de los ensayos Se, en Kg/cm2,

extrado de: Norma COVENIN 1976-2003.

Donde:

v: coeficiente de variacin. s: desviacin estndar.

: promedio.


41/50

Con estos parmetros estadsticos se procede a determinar la desviacin

tpica del diseo de mezcla a los 3, 7, 14 y 28 das de ensayos, la desviacin

de laboratorio de las mezclas evaluadas a 28 das y el coeficiente de

desviacin de las mezclas a 28 das. En la Tabla IV.21 se muestra la

desviacin de laboratorio de las mezclas de concreto tipo patrn y con

microslice de partculas gruesas a los 28 das, la Tabla IV.22 muestra el

coeficiente de variacin obtenido por esos ensayos, la Tabla IV.23 muestra

los valores obtenidos de desviacin tpica de todas las probetas separadas

por los das en la que fueron ensayadas.

Desviacin de laboratorio a 28 das

PAT-2 PAT-3 PAT-4 MSG-1 MSG-2 MSG-3

7,5 1,7 4,7 0,3 27,9 2,7

Usual Excelente Excelente Excelente Malo Excelente

Tabla IV.21 Desviacin de laboratorio. Fuente: Departamento de control

de Calidad SOMIX, C.A.

Coeficiente de variacin a 28 das

PAT-2 PAT-3 PAT-4 MSG-1 MSG-2 MSG-3

1,9 0,4 1,2 0,1 8,5 0,8

Tabla IV.22 Coeficiente de variacin. Fuente: Departamento de control de

Calidad SOMIX, C.A.

Desviacin tipica a 3 das Desviacin tipica a 7 das Desviacin tipica a 14 das Desviacin tipica a 28 das

42 40 38 38Tabla IV.23 Desviacin tpica. Fuente: Departamento de control de Calidad

SOMIX, C.A.


42/50

Como se pudo observar en la tabla de resistencias obtenidas y la tabla de

las resistencias que se haban proyectado obtener la mezcla con microslice

gruesa est muy por debajo de las proyecciones realizadas, esto se debe a

que la razn real obtenida es mayor que la razn proyectada, esto se debe a

que el factor k de sustitucin de la microslice de partculas gruesas acta de

una manera muy diferente al de la microslice de partculas finas, por lo cual

se debe calcular el factor k de sustitucin de la microslice de partculas

gruesas.

Este valor por lo general se calcula haciendo uso de la siguiente ecuacin:

Dnde:

: Relacin agua/cemento.

A: Cantidad de agua usada en la mezcla.

C: Cantidad de cemento usada en la mezcla.

MS: Cantidad de Microslice usada en la mezcla.

k: Factor de eficiencia.

De esta ecuacin se despeja el valor k y con l se obtiene la eficiencia

de la microslice como sustituto de cemento lo cual nos dara la proporcin en

cuanto a masa que pudo sustituir la microslice el cemento. Esta ecuacin

solo es vlida cuando en ambos diseos de mezclas se usa la misma

cantidad de cemento, por lo cual no es validad para determinar el valor k

que estamos buscando.


43/50

Un estudio realizado por H.S. Wong y H. Abdul Razak (2005) de la

Universidad de Malaya - Malasia, presenta la ecuacin que se expone en el

Cuadro IV. 7.

Cuadro IV.7: Ecuacin para determinar el factor k. Fuente: Extrado:

Efficiency of calcined kaolin and silica fume as cement replacement material

for strength performance (2005).

De esta ecuacin se obtiene que el valor de kser igual al valor obtenido

de la fuerza relativa, ya que C-C ser igual a P, eso quiere decir que si Rs

es mayor que 1, el material puzolana tendr una mayor resistencia que el

cemento, si Rs es igual a 1 el material evaluado tiene la misma eficiencia del

cemento por lo cual puede ser sustituido en 1 a 1 por cemento, si en cambio

tiene un valor menor a 1, esto quiere decir que el material tiene un menor

rendimiento al cemento dado que apenas puede sustituir menos de un

kilogramo de cemento.

Dnde:

k: Factor de eficiencia.

Rs: Resistencia relativa.

C: Cantidad de cemento de la mezcla de control o patrn.

C: Cantidad de cemento usado en la mezcla con

microslice o cualquier material puzolana.

P: Cantidad de material puzolana usado en la mezcla.


44/50


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se encuentra en la pagina 116 del Manual del concreto Armado, Porrero,

Salas Jimnez, Ramos, Grases y Velazco (2006):

Dnde:

: Relacin agua/cemento.

: Resistencia obtenida a los 28 das.

De esta manera se obtienen los siguientes valores expresados en la Tabla

IV.24:

RelacinAgua/CementoMezcla Patrn

Relacin Agua/Cemento MezclaMicroslice de Partculas

Gruesas

0,38 0,46

Tabla IV.24 Relaciones Agua/Cemento de los diseos de mezcla. Fuente:

Elaborado por Andrs R.

Con estos valores se estima cual habra sido la Resistencia obtenida a los

90 das con la siguiente ecuacin que tambin se encuentra en la pgina 116

del Manual del Concreto Armado, Porrero, Salas Jimnez, Ramos, Grases y

Velazco (2006):

Obtenindose los valores expresados en la tabla IV.25:

R90 Das PAT R90 Das MSG

447,79 kgf/cm2 380,28 kgf/cm2


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Tabla IV.25 Resistencias proyectadas a 90 das. Fuente: Elaborado por

Andrs R.

La Norma COVENIN 1976-2003, especifica que un diseo de mezcla para

ser aceptado, debe cumplir con dos criterios especficos, el primero de ellos

indica que la media de cada tres ensayos debe ser mayor que el F c: X3 Fc,

indicando adems que de no cumplirse este criterio no se rechaza el diseo

esto indica que debe ser ajustado. El segundo criterio indica que todos y

cada uno de los ensayos realizados debe ser igual o mayor que la resistencia

especificada disminuida en 35kgf/cm2: xi Fc 35 kgf/cm2. Se procede a

calcular el Fc, usando la ecuacin expresada en el cuadro IV.9:

Cuadro IV.9: Resistencia media. Fuente: Extrado de COVENIN 1976-

2003

La misma norma nos indica que el ndice tipificado de probabilidad debe

considerarse en un 9%, para este valor tenemos que Z es igual a 1,341. La

desviacin estndar fue asumida en un 40 kgf/cm2 y el Fcr es igual a 394

kgf/cm2. Por lo cual se define que Fces igual a 340 kgf/cm2. En la tabla IV.24

Dnde:

Fcr: resistencia media.

Fc: resistencia especificada en el diseo.

Z: ndice tipificado de probabilidad.

: desviacin estndar del universo.


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se muestran los resultados obtenidos al evaluar los criterios de aceptacin en

las Tablas IV.25 y Tablas IV.26:

FC Diseo 340 kgf/cm2FCPAT2 388 kgf/cm2 Promedio de Cada 3 Primer Criterio de Aceptacin

FCPAT3 380 kgf/cm2 394 kgf/cm2 Mayor que Fc, cumple

FACPAT4 414 kgf/cm2 374 kgf/cm2 Mayor que Fc, cumple

FCMSG1 327 kgf/cm2 353 kgf/cm2 Mayor que Fc, cumple

FCMSG2 317 kgf/cm2 329 kgf/cm2 Menor que fc, no cumple

FCMSG3 344 kgf/cm2

Tabla IV.25 Resultados obtenidos por por primer criterio de aceptacin.

Fuente: Elaborado por Andrs R.

FC Diseo 340 kgf/cm2

FC Disminuido 305 kgf/cm2 Segundo criterio de aceptacin

FCPAT2 388 kgf/cm2 Mayor que Fc Disminuido Cumple

FCPAT3 380 kgf/cm2 Mayor que Fc Disminuido Cumple

FACPAT4 414 kgf/cm2 Mayor que Fc Disminuido Cumple

FCMSG1 327 kgf/cm2 Mayor que Fc Disminuido Cumple

FCMSG2 317 kgf/cm2 Mayor que Fc Disminuido CumpleFCMSG3 344 kgf/cm2 Mayor que Fc Disminuido Cumple

Tabla IV.26 Segundo criterio de aceptacin. Fuente: Elaborado por Andrs

R.

En un diseo de mezcla de concreto que use 307 kilogramos de cemento

se puede sustituir 26 kilogramos de cemento usando 31 kilogramos de

microslice de partculas gruesas cumpliendo con los criterios de aceptacin

especificados en la Norma COVENIN 1976-2003. SOMIX, C.A. compra el

cemento Tipo I a granel, esta presentacin tiene un valor de 3000 bsf, esto

quiere decir que cada kilogramo de cemento estara valorado en 3 bsf, la

microslice fina que usualmente la comerciada por la Ferroatlntica de


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Venezuela se vende en 500 la tonelada, eso quiere decir que el kilo de

microslice fina tiene un valor de 0.5 bsf por kilogramo. Eso quiere decir que

en esta mezcla se sustituiran 26 kilogramos de cemento con un valor de 78

bsf por 31 kilogramos de microslice de partculas gruesas con un valor de

15,5 bsf ahorrando 62,5 bsf por mezcla.


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CAPITULO V

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

CONCLUSIONES

- La microslice de partculas gruesas puede ser usada en el diseo de

concreto premezclado en sustitucin de cemento sin que este pierda

su resistencia, a pesar que la resistencia es menor que la mostrada en

una mezcla estndar, esta se encuentra entre los parmetros de

aceptacin indicados en al COVENIN 1976-2003.

- La resistencia a la compresin obtenida por los cilindros de mezcla de

microslice de partculas gruesas fue menor a la proyectada, esto se

debe a que el 78% de microslice de partculas gruesas queda retenida

en el tamiz numero 200, a diferencia de la microslice de partculas

finas de la cual solo se retiene un 2% en el tamiz nmero 200.

- El factor k de sustitucin de microslice de partculas gruesas sobre el

cemento es menor al de la microslice normal, por lo cual en una

mezcla de concreto que se quiera usar la microslice de partculas

gruesas para sustituir parte del cemento se debe usar una mayor

cantidad de microslice que la que fue usada en estos experimentos.

- A diferencia de un concreto estndar, el elaborado con microslice de

partculas gruesas tendr una menor resistencia inicial en los primeros


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das, por lo cual para aprobar o no su desencofrado en obra a los 14

das se deben realizar las pruebas de resistencia a la compresin

pertinentes.

- En un diseo de mezcla que use 307 kilogramos de cemento se puede

usar 31 kilogramos de microslice de partculas gruesas logrando un

factor kde eficiencia de 0.83.

RECOMENDACIONES

- Realizar ms pruebas a la microslice de partculas gruesas que

permitan determinar a fondo su composicin qumica y fsica, pruebas

que no se pudieron realizar por falta de tiempo y materiales.

- Hacer ensayos que permitan determinar si la microslice de partculas

gruesas puede ser usada en un 30% de sustitucin del peso total de

cemento de igual manera que puede ser usada la microslice de

partculas finas, segn lo descrito en la norma ACI 234R-94.

- Al trabajar con la microslice de partculas gruesas verificar si esta se

encuentra libre de impurezas que puedan afectar su rendimiento final.

- Efectuar ensayos de peso unitario, tiempo de fraguado y dems

ensayos que por cuestiones de tiempo y limitaciones en cuanto a

equipos disponibles en el laboratorio no pudieron ser realizados

durante el periodo de pasantas.

- Elaborar un nuevo diseo de mezcla en donde se usen 38 kilogramos

de microslice de partculas gruesas para sustituir 31 kilogramos decemento para evaluar el factor kde eficiencia y comprobar si con esta

proporcin se consigue sustituir el cemento en una proporcin 1 a 1

por microslice de partculas gruesas.

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