UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR … · por el exceso de árido grueso a las mezclas y el inadecuado...

UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR

FACULTAD DE INGENIERÍA, CIENCIAS FÍSICAS Y

MATEMÁTICA

CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL

HORMIGON AUTOCOMPACTANTE

TRABAJO DE GRADUACIÓN PREVIO LA OBTENCIÓN DEL

TÍTULO DE INGENIERO CIVIL

ESTRUCTURAS

AUTOR: BÉCQUER ANTONIO FLORES CORNEJO

TUTOR: ING. ERNESTO PRO ZAMBRANO

QUITO – ECUADOR

2015

~ ii ~

DEDICATORIA

Dedico esta tesis a Dios quien esta primero que todo.

A mis padres Marcelo Flores y Ángela Cornejo quienes me han educado

para ser la persona que soy.

A mi novia Carolina a quien tanto quiero y me alentó para alcanzar mi

sueño.

A toda mi familia quienes me han acompañado en los momentos más

difíciles brindándome su apoyo y su cariño incondicional.

~ iii ~

AGRADECIMIENTO

A Dios por sus bendiciones que han hecho posible la culminación de mi carrera. A mis padres que han hecho su mayor esfuerzo para el apoyo

incondicional durante toda mi vida.

A mi Tutor de Tesis, Ing. Ernesto Pro y a mis lectores a las Ing. Paulina Lima e Ing. Paola Villalba, quienes me facilitaron sus conocimientos, brindado su apoyo y estuvieron pendientes para la realización y culminación de esta tesis.

A la Universidad Central del Ecuador en especial a la Facultad de

Ingeniería Civil, a sus docentes quienes supieron transmitir sus

conocimientos forjando como buenos seres humanos y excelentes

profesionales.

Para ellos: Muchas gracias y que Dios los bendiga.

~ iv ~

AUTORIZACION DE LA AUTORIA INTELECTUAL

Yo, Flores Cornejo Bécquer Antonio en calidad de autor del trabajo de

investigación realizado sobre HORMIGON AUTOCOMPACTANTE, por la

presente autorizo a la UNIVERSDAD CENTRAL DEL ECUADOR, hacer

uso de todos los contenidos que me pertenece o de pate de los que

contiene esta obra, con fines estrictamente académicos o de

investigación.

Los derechos que como autor me corresponden, con la excepción de la

presente autorización seguirán vigentes a mi favor, de conformidad con lo

establecido en los artículos 5, 6, 8, 19 y demás pertenecientes de la Ley

de Propiedad Intelectual y su Reglamento.

Quito, 10 de Abril del 2012

Flores Cornejo Bécquer Antonio

C.C. 1719112599

~ v ~

CERTIFICACIÓN DEL TUTOR

En calidad de Tutor proyecto de Investigación: HORMIGON AUTOCOMPACTANTE,

presentado y desarrollado por el señor: FLORES CORNEJO BECQUER ANTONIO, previo a

la obtención del Título de Ingeniero Civil, considero que el proyecto reúne los requisitos

necesarios.

En la ciudad de Quito, a los 2 días del mes de marzo de 2015.

~ vi ~

INFORME SOBRE CULMINACIÓN Y TERMINACIÓN DE TESIS

Tema: “HORMIGON AUTOCOMPACTANTE”

Tutor: Ing. Ernesto Pro

1.- Antecedentes

Mediante el Oficio FI-DCIC-2013-864 del 15 de septiembre de 2013, la

directora de la Carretera de ingeniería Civil autoriza la correspondiente

denuncia de tesis “HORMIGON AUTOCOMPACTANTE” solicitando al

ingeniero Ernesto Pro en calidad de tutor se sirva analizar, dirigir y

orientar, y, a su vez, emitir el presente informe para la elaboración del

trabajo de graduación.

2.- Desarrollo de la tesis

CAPITULO I:

Este capítulo hace referencia al marco conceptual del contenido del

presente trabajo de graduación.

CAPITULO II:

En este capítulo describe las propiedades físicas y mecánicas del

hormigón.

CAPITULO III:

En este capítulo cita los principales ensayos desarrollados para evaluar las

propiedades del hormigón autocomcatante. Se menciona las aplicaciones

pioneras donde funcionó a cabalidad este tipo de hormigón.

CAPITULO IV:

En este capítulo se realizó los ensayos de laboratorio de los componentes

del hormigón, siguiendo normas que rigen estos ensayos, se tabula los

datos que se obtuvo para desarrollar los diseños de las mezclas de

prueba.

~ vii ~

CAPITULO V:

En este capítulo se realizó el análisis, diagnóstico y presupuesto de los

diseños de prueba.

El diseño de prueba siguiendo las recomendaciones del método

ACI 211, presenta una resistencia de diseño del 98.33%


ACI 211 con 1.8% de aditivo superplastificante, presenta una

resistencia de diseño del 85.47%


de laboratorio con 1.8% de aditivo superplastificante, presenta

una resistencia de diseño del 87.27%


ACI 237 R, presenta una resistencia de diseño del 166.40%, valor

que presenta su sobredimensionamiento de la resistencia

esperada para el proyecto

La falta de resistencia en los métodos de diseño fue ocasionada

por el exceso de árido grueso a las mezclas y el inadecuado

porcentaje de aditivo.

La presencia de cenizas volantes incorporadas a la mezcla de

hormigón según el método del ACI 237 R, dio a esta mayor

consistencia y fluidez a la misma evitando la segregación de sus

componentes.

En lo referente fluidez el diseño de prueba siguiendo las

recomendaciones del ACI 237 R, consiguió una valor de 580 mm.,

por consiguiente este diseño es considerado hormigón

autocompactante.

~ viii ~

CAPITULO VI:

En este capítulo se describe las conclusiones más importantes del trabajo

realizado y también se realiza las recomendaciones necesarias.

3.- Conclusiones

Siguiendo las recomendaciones de la norma ACI 237 R con los agregados extraídos de la

mina de Guayllabamba se puede elaborar hormigón autocompactante, se recomienda el

uso de aditivo superplastificante en proporción adecuada, para alcanzar una adecuada

fluidez.

En virtud a lo manifestado anteriormente, todas las actividades desarrolladas han sido

satisfactorias y los resultados obtenidos en el transcurso del desarrollo de la tesis son los

esperados.

Por consiguiente emito mi aprobación a este trabajo de graduación y recomiendo

proseguir con el trámite respectivo hasta la graduación del señor FLORES CORNEJO

BECQUER ANTONIO,

En la ciudad de Quito, a los 2 días del mes de marzo del 2015.

~ ix ~

OFICIO

~ xi ~

CONTENIDO

DEDICATORIA ii

AGRADECIMIENTO iii

AUTORIZACION DE LA AUTORIA INTELECTUAL iv

CERTIFICACIÓN DEL TUTOR v

INFORME SOBRE CULMINACIÓN Y TERMINACIÓN DE TESIS vi

OFICIO ix

CONTENIDO xi

LISTA DE TABLAS xv

LISTA DE GRÁFICOS xvii

LISTA DE FIGURAS xviii

RESUMEN xx

ABSTRACT xx

Capítulo 1. Introducción 1

1.1 Antecedentes ........................................................................................ 1

1.2 Objetivos de la investigación ................................................................. 2

1.2.1 Objetivo General 2

1.2.2 Objetivos Específicos 2

1.3 Justificación e Importancia .................................................................... 2

1.4 Diseño experimental .............................................................................. 3

Capítulo 2. Hormigón y su estructura. 4

Introducción ................................................................................................. 4

2.1 Historia del hormigón autocompactante. ............................................... 4

~ xii ~

2.2 Definición de Hormigón autocompactante ............................................. 5

2.3 Ventajas y desventajas de la utilización del hormigón autocompactante.

.................................................................................................................... 6

1.3.1 Ventajas del hormigón autocompactante 6

2.3.2 Desventajas del hormigón autocompactante 6

2.4 Materiales constituyentes del hormigón ................................................ 7

2.4.1 Árido grueso 7

2.4.2 Árido Fino 9

2.4.3 Agua 10

2.4.4 Cemento 11

2.4.5 Aditivos 15

2.5 Agentes modificadores de la viscosidad.............................................. 19

2.6 Clases de hormigones ......................................................................... 19

2.6.1 Hormigón simple 19

2.6.2 Hormigón ciclópeo 20

2.6.3 Hormigón ligero 20

2.6.4 Hormigón pesado 21

2.6.5 Hormigón armado 21

2.7 Compactación ..................................................................................... 22

2.7.1 Sistemas De Compactación. 22

Capítulo 3. Propiedades del hormigón 26

Introducción ............................................................................................... 26

3.1Propiedades del hormigón fresco ......................................................... 29

3.1.1 Trabajabilidad 29

Institución 29

3.1.2 Consistencia 30

3.1.4 Homogeneidad 32

3.1.5 Peso especifico 33

3.1.6 Capacidad de paso 33

3.1.7 Capacidad de relleno 33

3.2Propiedades del hormigón endurecido 34

~ xiii ~

3.1.1 Compacidad 34

3.1.2 Permeabilidad 34

3.3 Resistencia .......................................................................................... 36

3.3.1 Resistencia a la segregación 36

3.3.2 Resistencia a la compresión (f’c) 37

3.3.3 Resistencia a la tensión. 38

3.3.4 Resistencia a la tracción. 39

3.3.5 Resistencia a la flexión 41

3.3.6 Resistencia al desgaste 42

3.4 Módulo de elasticidad .......................................................................... 43

3.6 Retracción ........................................................................................... 45

3.6.1 Retracción plástica 45

3.6.2 Retracción autógena 46

3.6.3 Retracción secado 46

3.7 Durabilidad .......................................................................................... 47

3.8 Fluencia ............................................................................................... 48

Capítulo 4. Hormigón autocompactante 49

Introducción 49

4.1 Hormigón con superfluidificantes ........................................................ 50

4.2 Estudio de la fluidez del hormigón ....................................................... 51

4.3 Aplicaciones del hormigón autocompactante ...................................... 52

4.4 Contracción y agrietamientos .............................................................. 62

4.5 Normas que rigen el uso de aditivos ................................................... 63

Capítulo 5. Ensayos de laboratorio 66

Introducción ............................................................................................... 66

5.1 Análisis y ensayos de los materiales ................................................... 67

5.1.1 Cemento 67

5.1.2 Agregado fino 69

5.1.3 Árido grueso 74

5.1.4 Aditivo 99

~ xiv ~

5.2 Diseño de mezcla y dosificaciones (ACI 211) ............................. 100

5.2.1 Diseño del hormigón f’c = 210 MPa ...................................... 107

5.3 Diseño de mezcla y dosificaciones (Método de laboratorio) ........ 111

5.3.1 Diseño de mezcla de prueba para 21 Mpa ............................ 113

5.4 Diseño de mezcla y dosificaciones para hormigones

autocompactantes (ACI 237 R) ......................................................... 117

5.5 Ensayos de fluidez ...................................................................... 127

5.5.1 Método de fluidez de cono ASTM C 939 - 02 ........................ 128

5.4.2 Extensión de flujo ( escurrimiento) ........................................ 130

5.4.3 Anillo japonés ........................................................................ 130

5.4.4 Caja en L (L Box) ................................................................. 132

5.5 Elaboración de especímenes y pruebas de compresión simple .. 133

5.6 Ensayo de compresión de los cilindros ....................................... 135

Capítulo 6. Resultados. ........................................................................ 143

6.1 Resultados .................................................................................. 143

6.2 Presupuesto ................................................................................ 144

Capítulo 7. Conclusiones y recomendaciones ...................................... 149

7.1 Conclusiones ............................................................................... 149

7.2 Recomendaciones ....................................................................... 150

Bibliografía ............................................................................................ 152

~ xv ~

LISTA DE TABLAS

TABLAS

Tabla 1.1 Ensayos en los áridos ............................................................... 8

Tabla 1.2 Ensayos de cemento .............................................................. 14

Tabla 3.1 Definiciones de trabajabilidad ................................................. 29

Tabla 3.2 Consistencias de los hormigones ........................................... 31

Tabla 3.3 Coeficiente de permeabilidad. ................................................ 35

Tabla 3.4 Resistencia a la tracción frente a la resistencia a la

compresión. ............................................................................................ 40

Tabla 5.1 Colorimetría del agregado fino ............................................... 72

Tabla 5.2 Masa mínima de la muestra del ensayo ................................. 75

Tabla 5.3 Asentamiento recomendado según el tipo de estructura ...... 102

Tabla 5.4 Tamaño máximo del granulado recomendado para varios

tipos de construcción ............................................................................ 103

Tabla 5.5 Contenidos de agua en función a el asentamiento. .............. 104

Tabla 5.6 Relaciones agua/cemento máximas permisibles para

hormigones en condiciones de exposición severa. .............................. 104

Tabla 5.7 Relaciones agua/cemento máximas en función a la

resistencia a la compresión. ................................................................. 105

Tabla 5.8 Resistencia a la compresión del hormigón basada en la

relación agua/cemento para cementos Portland Puzolánicos Tipo IP. . 105

Tabla 5.9 Volumen aparente de la grava seca y compactada por

unidad de volumen de hormigón. ......................................................... 106

Tabla 5.10 Cantidad de pasta para distintos asentamientos ............... 112

~ xvi ~

Tabla 5.11 Recomendaciones para determinados escurrimientos

(Daczko y Constantiner 2001) ACI 237 – 2008 117

Tabla 5.12 Rangos sugeridos de material cementante 118

Tabla No 5.13 Resumen de los parámetros de mezcla de ensayo

de dosificación de hormigón autocompactante. 119

Tabla No 5.14 Ejemplos exitosos de proporciones de mezcla de

hormigón autocompactante 120

Tabla 5.15 Tiempo en función del % aditivo 129

Tabla 5.16. Tipos de escurrimiento 130

Tabla 5.17 Clases de capacidad de paso 132

Tabla No 5.18 Características generales de ensayos de

autocompactabilidad 133

~ xvii ~

LISTA DE GRÁFICOS

GRÁFICO

Gráfico 3.1 Curva de flujo del modelo de Bingham. 27

Gráfico 3.2.Propiedades reológicas de varios tipos de hormigones. 28

Gráfico 3.3.Grafica de la ecuación de Herschel Bulkey. 29

Gráfico 3.4. Permeabilidad en función a la relación agua-cemento. 35

Gráfico 3.5. Módulo de elasticidad 43 44Figura 2.9 Gráfica de fluencia en función tiempo. 52

Gráfico 5.1. Porcentaje máximo de aditivo 129

~ xviii ~

LISTA DE FIGURAS

FIGURAS

Figura 3.1 Cono de Abrams 31

Figura 3.2 Prueba de tracción directa 40

Figura 3.3 Prueba de tracción indirecta 41

Figura 3.4 Máquina de ensayo de flexión en el hormigón. 42

Figura 4.1. Puente Akashi Kaikyo 54

Figura 4.2 Landmark Tower en Yokahama 55

Figura 4.3. Puente sobre el río Ebro en Zaragoza 56

Figura 4.4 Estructura de anclaje 56

Figura 4.5 Puente peatonal. 57

Figura 4.6 Museo Nacional de los Indios Americanos,

Washington, DC 58

Figura 4.7 Centro de artes contemporáneas Rosenthal,

Cincinnati, 59

Figura 4.8 Muro del oeste del Proyecto Torres del Castillo/Quito 60

Figura 4.9 Puente de Serrería (Valencia) 60

Figura 4.10 Museo de la ciudad Lincoln (Oregon) 61

Figura 4.11 Saint-Pierre Firminy (Loira, Francia) 61

Figura 5.1 Equipo para el ensayo de la densidad relativa del

agregado fino. 69

Figura 5.2 Equipo para el ensayo del peso volumétrico. 78

~ xix ~

Figura 5.3 Serie de tamices para el ensayo granulométrico del

agregado fino 87

Figura 5.4 Serie de tamices para el ensayo granulométrico del

agregado grueso. 87

Figura 5.5 Anillo japonés 131

Figura 5.6 Ensayo de capacidad de paso Mezcla D (diseño ACI

237 R) 131

Figura 5.7 Medidas Caja L “L Box” 132

Figura 5.8 Probetas Cilíndricas 134

Figura 5.9 Probetas cilíndricas desmoldadas 24 hr. después. 134

Figura 5.10 Ensayo de compresión simple. 134

~ xx ~

RESUMEN

HORMIGON AUTOCOMPACTANTE

La investigación fue desarrollada por la necesidad creciente que tiene la

humanidad de construir estructuras más estéticas con difícil acceso para

el vibrado debido a un encofrado especial y densamente armadas

enfocándose en la fluidez, la consistencia, la alta viscosidad que tiene el

hormigón autocompactante permitiendo acoplarse a estructuras de

formas muy complejas llenado los vacíos y compactándose bajo la acción

de su propio peso y evitando que se produzca segregación.

Para lo cual se utilizó materiales de la cantera de Guayllabamba, cemento

Rocafuerte Holcim tipo GU, aditivo superplastificante, ceniza volcánica y

agua potable de la ciudad de Quito, para su diseño se basó en la norma

ACI 237R (hormigón autocompactante), obteniendo resistencias en

probetas cilíndricas a los 28 días de edad de 350 Kg/cm2.

DESCRIPTORES:

HORMIGÓN AUTOCOMPACTANTE/ VISCOSIDAD DEL CONCRETO/

ADITIVO SUPERPLASTIFICANTE/ ADICIONES PARA HORMIGÓN/

CAPACIDAD DE PASO DEL HORMIGÓN/ FLUIDEZ DEL HORMIGÓN/

CONSISTENCIA DEL HORMIGÓN/ RESISTENCIA A LA

SEGREGACIÓN. BSTRACT

~ xxi ~

ABSTRACT

SELF-COMPACTING CONCRETE

The investigation was developed for the growing need humanity to build

more aesthetic structures with difficult Access for vibration due to a

special, densely armed formwork, which focuses on fluency, consistency,

high viscosity that the self-compacting concrete has, allowing the coupling

of structures with very complex shapes to fill in the gaps, compacting

under the action of its own weight and preventing that segregation occurs.

For this purpose materials from the Guayllabamba quarry were used,

Rocafuerte cement Holcim GU type, superplasticizer additive, volcanic

ash, drinking water from the city of Quito, its design was based on the

norm ACI 237 R (self-compacting concrete), obtaining resistances in

cylindrical test tubes at 28 days of age of 350 kg/cm2.

KEYWORDS:

SELF-COMPACTING CONCRETE/ VISCOSITY OF CONCRETE/

SUPERPLASTICIZER ADDITIVE/ ADDITIONS FOR CONCRETE/

FILLING CAPACITY OF CONCRETE/ FLUENCY OF CONCRETE/

CONSISTENCY OF CONCRETE/ RESISTANCE TO SEGREGATION

~ xxii ~

Quito, 15 de abril de 2015

Señores

Universidad Central del Ecuador

Presente.-

Después de un saludo cordial, me dirijo a ustedes con el fin de certificar

que, bajo la petición del Sr. Bécquer Antonio Flores Cornejo, con número

de cédula 1719112599 se ha realizado la traducción fiel de los

documentos universitarios del idioma español al idioma inglés. Dicha

traducción fue realizada por Sr. David Patricio Hidalgo Tufiño, con número

de cédula 1719894881.

Esto es todo cuanto puedo afirmar en honor a la verdad.

Ing. David Patricio Hidalgo Tufiño.

CI: 1719894881

~ xxiii ~

Hormigón autocompactante

1

Capítulo 1. Introducción

1.1 Antecedentes

El hormigón aparece con la necesidad de construir edificaciones que

no se deterioren rápidamente ante las inclemencias atmosféricas, capaz de

resistir de manera adecuada cargas de compresión, sísmicas y de tracción,

dando estabilidad y seguridad, desde aquel origen ha pasado por una gran

cantidad de cambios hasta obtener lo que ahora se conoce como hormigón.

En los años 50, un hormigón con resistencia a los esfuerzos de compresión

de 350 kg/cm2(34.3 MPa) era considerado de alta resistencia; en la

actualidad, se puede elaborar hormigones de muy alta resistencia llegando a

valores superiores a los 1500 kg/cm2(147 MPa). El desarrollo del incremento

de la resistencia del hormigón ha sido gradual debido a varios experimentos

químicos, físicos y mecánicos, permitiendo una alta eficiencia en el producto

final.

Unos de los factores importantes en la calidad de hormigón es su

compactación pero esta a su vez depende del operador de los equipos de

compactación es decir logra obtener una eficiente o deficiente compactación

El problema se presenta en estructuras especiales de poco acceso

como es el caso estructuras densamente armadas, donde no se puede

introducir cualquier tipo de vibrador, por encofrados con poca accesibilidad.

Estas situaciones obligó a elaborar un hormigón que pueda fluir a

través del encofrado compactándose por su propio peso sin segregarse, sin

ser necesario una compactación por medios internos o externos y sin que

esto afecte sus propiedades mecánicas, los estudios de esta habilidad del

hormigón se llevaron a cabo en Tokio (Japón) en el año de 1986, por el

profesor Hajima Okamura.


2

Debido a las características propias del hormigón autocompactante,

requieren una dosificación muy controlada de sus componentes que genera

ciertas ventajas sobre el hormigón convencional.

1.2 Objetivos de la investigación

1.2.1 Objetivo General

Obtener una dosificación que cumpla con los parámetros de hormigón

autocompactante, con los materiales de la cantera de Guayllabamba.

1.2.2 Objetivos Específicos

- Obtener las características de los materiales de la cantera de

Guayllabamba.

- Conseguir hormigón autocompactante con el método ACI 211 y un

porcentaje de aditivo superplastificante.

- Conseguir hormigón autocompactante con el método de Laboratorio y

un porcentaje de aditivo superplastificante .

- Conseguir hormigón autocompactante con el norma ACI 237 R y un

porcentaje de aditivo superplastificante .

- Presentar los resultados obtenidos de los diseños de mezclas de

hormigón

1.3 Justificación e Importancia

Dadas la nuevas exigencias en la construcción es común especificar

características especiales en el concreto por sus complejidades en los

proyectos, sean por su tamaño, o por condiciones de exposición al

ambiente, por estas tendencias se dio lugar a que se elabore hormigones

según las necesidades de cada construcción.


3

Siendo el hormigón autococompactante una solución eficiente ante

muchos problemas presentados en los métodos constructivos como son:

estructuras densamente armadas o encofrado de difícil acceso para el

vibrado, el hormigón autocompactante reflejará una mayor seguridad y

eficiencia en las estructuras, lo que da como resultado mejores beneficios,

económicos y ambientales.

1.4 Diseño experimental

Para fines de esta investigación se elaboró tres diseños de mezclas

con el fin de obtener una dosificación que reúna todos los requisitos que

tiene el hormigón autocompactante.

Se diseñó una dosificación de hormigón siguiendo las

recomendaciones de la norma ACI 211 (diseño de mezclas de concreto),

que para esta investigación se denomina Mezcla A, elaborada para

comparar los demás diseños.

La Mezcla B basada con recomendaciones de la norma ACI 211 con

un 1.8% de aditivo superplastificante, para mejorar su fluidez y darle un

comportamiento plástico a la mezcla.

La Mezcla C obedece al método desarrollado por el laboratorio de

Ensayo de Materiales de Universidad Central del Ecuador con 1.8% de

adtitivo superplastificante, para conseguir consistencia y fluidez en su

mezcla.

La mezcla D cumple con los parámetros de la norma ACI 237 R

(hormigones autocompactante), con 1.5% de aditivo superplastificante.

Para la aceptación de las dosificaciones se elabora cilindros testigos

bajo la norma NTE INEN 1576:2011 y se ensayan a compresión obteniendo

los resultados.


4

Capítulo 2. Hormigón y su estructura.

Introducción

2.1 Historia del hormigón autocompactante.

El hormigón autocompactante ha surgido en estas últimas décadas,

debido a que se han presentado propuestas y complejidades nuevas en

al ámbito de la construcción que el hormigón convencional no pudo

resolver, así como el congestionamiento de la armadura de refuerzo, una

adecuada compactación y encofrados no tradicionales.

El hormigón no compactado puede llegar a tener entre 5 – 20% de

aire atrapado en su interior, esto hace que su resistencia,

impermeabilidad y durabilidad sean afectadas; la compactación tiene un

rol protagónico en la calidad del hormigón.

El hormigón autocompactante aparece en la década de los 80

específicamente en Japón, esto se debe a que este país tiene un alto

grado de riesgo sísmico y una compleja geografía teniendo estructuras

densamente armadas era inevitable encontrar aire atrapado, produciendo

falta de homogeneidad en la estructura afectando a las propiedades

mecánicas de la estructura. Estas deficiencias encontradas en el

hormigón convencional promovió la investigación de nuevos hormigones.

El hormigón autocompactante tuvo su origen en la Universidad de

Tokio (Japón) en 1986, siendo su desarrollo motivado por

preocupaciones respecto a la homogeneidad y la consolidación del

hormigón colocado en estructuras intrincadas y muy reforzadas. Más allá

de lo esperado, el hormigón autocompactante pronto mostró claras

ventajas en estado fresco (fluidez, cohesión, viscosidad, homogeneidad,


5

trabajabilidad), ofrece unas excelentes propiedades en estado

endurecido (resistencia, durabilidad, etc.), además en la construcción de

muros delgados y de elementos con acceso limitado, ahorros al reducir

requisitos de equipo y mano de obra e incluso mejoras en el

comportamiento de los elementos.

2.2 Definición de Hormigón autocompactante

Es un hormigón capaz de fluir en el interior del encofrado o molde,

llenándolo de forma natural, pasando entre las barras de armadura y

consolidándose únicamente bajo la acción de su peso propio, sin ayuda de

medios de compactación, y sin que se produzca segregación de sus

componentes, para lo cual su fluidez, viscosidad y cohesión deben se

apropiadas en la mezcla.

El hormigón autocompactante endurecido posee las mismas

propiedades estructurales y una vida útil igual a la del hormigón

convencional.

En el año 2000 Okamura y su grupo de trabajo desarrollan una definición

más exigente para el hormigón autocompactante. Se considera como

hormigón autocompactante de altas prestaciones, cuando se satisfacen los

tres requisitos que se exponen a continuación:

- El hormigón debe fluir libremente por cada rincón del encofrado sin el

uso de vibración.

- Los efectos derivados de la generación de calor, endurecimiento o

retracción por secado deben ser mínimos.

- La permeabilidad del hormigón frente la penetración del oxígeno,

cloruros y agua debe ser mínima, lo cual obliga al uso de contenidos

bajos de materiales ceménticos y relaciones agua/cemento bajas.


6

2.3 Ventajas y desventajas de la utilización del hormigón

autocompactante.

1.3.1 Ventajas del hormigón autocompactante

El hormigón autocompactante posee una serie de ventajas, frente al

hormigón convencional entre ellas se tiene:

- Hormigonado fácil y rápido.

- Mayor resistencia a la compresión con igual contenido de

cemento.

- Mayor calidad de acabado superficial, por su capacidad de

adaptación y perfecto llenado del encofrado.

- Adaptabilidad a encofrados de formas complejas, esta

característica permite diseñar elementos estructurales con

acabados y geometría con un mayor grado de complejidad.

- Se puede diseñar hormigones de alta resistencia.

- Mayor durabilidad e impermeabilidad, por su bajo contenido del

porcentaje de vacíos.

- Menor contaminación acústica en la obra ya que se elimina el

ruido causado por el vibrador

- Disminuye el tiempo de construcción, debido a su fluidez y

colocación en obra

- Disminuye la cantidad de mano de obra, no requiere personal

calificado para la vibración y colocación.

- Se tiene mejor adherencia entre hormigón y barras de acero.

- Se puede bombear fácilmente cuando se tiene longitudes largas.

2.3.2 Desventajas del hormigón autocompactante

Las principales desventajas del hormigón autocompactante frente al

hormigón convencional son:

- Se debe tener un estricto control en la dosificación de sus

componentes especialmente en sus aditivos, debido a mínimas

http://www.construmatica.com/construpedia/Encofrado


7

variaciones de aditivo pueden variar sus propiedades físicas y

mecánicas.

- Se tiene un costo inicial superior, entre un 15 a un 30% más que otros

hormigones.

2.4 Materiales constituyentes del hormigón

2.4.1 Árido grueso

Material mineral procedente de rocas que se encuentran desintegradas

en estado natural o precisan de trituración mediante procesos industriales.

Las dimensiones son diferentes, varían de 0.149 mm hasta un tamaño

máximo especificado.

Los áridos ocupan aproximadamente ¾ partes del volumen del hormigón

hidráulico. De acuerdo al tamiz de ancho de malla 4.76 mm, los áridos se

dividen en finos y gruesos.

El tipo de árido, su granulometría y otras características, será

seleccionado teniendo en cuenta la forma de ejecución de los trabajos, la

utilización final del hormigón, las condiciones ambientales y de trabajo a las

cuales estará expuesto el hormigón y cualquier otro requerimiento exigido,

como sucede en el caso del hormigón con áridos expuestos o el terminado

con herramientas. El tamaño máximo nominal del árido será seleccionado

teniendo en cuenta la distancia mínima entre barras de acero y el ancho

mínimo de la sección del elemento. En relación al tamaño, cuando es

pequeño el árido grueso, para hormigones plásticos y de resistencia normal,

este tiene más superficie específica y por tanto más necesidad de pasta de

cemento. Se recomienda la forma redondeada del árido, pero existen áridos

de forma angular, con formas planas y alargadas. Esta característica es de

influencia negativa en el resultado final del hormigón al provocar bolsones,

porosidad y baja resistencia.

Como los áridos en el hormigón forman la mayor parte de su masa, de

ahí la importancia de conocer las propiedades de los mismos, pues tienen

una profunda influencia en la resistencia, durabilidad y demás propiedades


8

del hormigón. Las propiedades determinantes de un árido para utilizarlo en

hormigones hidráulicos son:

- Ser homogéneos, compactos y de grano uniforme.

- Carecer de grietas, coqueras, restos orgánicos, etc.

- Ser resistentes a las cargas que hayan de soportar.

- Resistencia al fuego.

- No deberán alterarse por las influencias de los agentes atmosféricos

(humedad, sol, lluvia y aire, etc.)

- No ser absorbentes o permeables en proporción de 4,5%.

- Tener adherencia a los morteros.

Según las investigaciones que se han desarrollado, los áridos deben ser

estudiados en relación con la pasta de cemento como un componente más

del hormigón, ya que formará parte de él durante toda su vida útil. Para

lograr lo dicho hasta ahora, a los áridos se le realizan una serie de ensayos

para determinar si cumplen o no las especificaciones de calidad que

aparecen en las normas técnicas y que deciden su utilización en las obras.

Para determinar si los áridos cumplen con las especificaciones exigidas

para su utilización, se le harán los siguientes ensayos:

Tipo de ensayo Ensayo INEN

Peso específico y absorción.

Peso unitario suelto y compactado.

Material más fino que el tamiz 0,074

mm (#200).

Granulometría.

Impurezas orgánicas.

INEN 856

INEN 858

INEN 697

INEN 696

INEN 855

Tabla 1.1 Ensayos en los áridos


9

El hormigón autocompactante limita el contenido y tamaño del árido

grueso para disminuir el riesgo de bloqueo y mejorar la deformabilidad del

hormigón. El tamaño máximo del árido grueso depende de varios factores

como las dimensiones del elemento, el espacio libre entre las armaduras,

elementos embebidos, condiciones de trabajo, o el acabado deseado.

La forma y textura de los agregados influencian directamente en la

fricción entre partículas de una mezcla de concreto en estado fresco,

agregados redondeados generaran una menor fricción entre partículas,

reduciendo el esfuerzo de fluencia, agregados de formas angulosas

generaran mayor fricción.

La granulometría combinada con la forma y textura, determinarán el

porcentaje de vacíos de la mezcla de agregados, a su vez este porcentaje

de vacíos puede determinar la cantidad de pasta que requiere la mezcla

para alcanzar una consistencia determinada.

2.4.2 Árido Fino

El árido fino son las partículas menores de 4,75mm y mayores de

0,125mm en el hormigón convencional, el volumen de áridos es

aproximadamente el 70% del volumen de la mezcla, en comparación con

hormigón autocompactante donde el volumen de áridos es menor y varía

entre 57% - 67%.

Las mezclas del hormigón autocompactante son más sensibles a la

variación de agua que las mezclas de hormigón convencional, por lo cual es

importante tener en cuenta el nivel de humedad del árido en el cálculo total

de agua de la mezcla. La utilización de agentes modificadores de la

viscosidad es muy efectiva para compensar las variaciones de humedad en

los áridos.


10

2.4.3 Agua

El agua es un componente de suma importancia en la elaboración de

pastas, morteros y hormigones hidráulicos, utilizándose principalmente para

hacer reaccionar las partículas que constituyen el cemento, dar

trabajabilidad para el amasado y para el curado. El agua no contendrá

sustancias perjudiciales que alteren el fraguado del cemento o causen

eflorescencia, que afecten la resistencia final del hormigón, la durabilidad del

mismo o del acero que se encuentra en los hormigones armados u

hormigones pretensados. Dentro de estas sustancias tenemos las sales y

las materias orgánicas que se encuentran estancadas.

El agua a utilizar para el amasado de hormigón deberá cumplir con

diferentes condiciones, las cuales se mencionan a continuación:

1. Generalmente el agua clasificada como potable se puede usar en la

fabricación de hormigón.

2. Si no se tiene información sobre la calidad de un agua y se tienen dudas

resulta conveniente tomar una muestra y enviarla a un laboratorio

especializado para su análisis; también se pueden confeccionar probetas

de hormigón con esta agua y probetas del mismo hormigón pero con

agua de reconocida calidad y analizar posteriormente la diferencia entre

ambos. Los ejemplos de los ensayos que se le realizan al agua son:

- Peso específico del agua. El valor de este ensayo es considerado a

nivel internacional que es aproximadamente igual a 1Kg/dm³.

- Determinación del cloruro de sodio (sal) en el agua.

3. Si no se dispone de los medios adecuados para analizar un agua de

dudosa calidad se puede utilizar si es incolora, insípida e inodora,

corriendo el riesgo desde luego de no tener un hormigón con la suficiente

calidad.

4. La temperatura del agua tiene importancia cuando es superior a 300C,

acelerando el endurecimiento del hormigón considerablemente y cuando

es menor de -100C, llega a paralizar la reacción del cemento con el agua.


11

5. El agua de mar puede ser usada para la fabricación de hormigón sin

acero, teniendo presente que ocurre un ligero incremento de la velocidad

de endurecimiento de éste.

6. El agua de mar no se debe usar cuando no se permita la aparición de

eflorescencia, ni tampoco cuando en la fabricación del hormigón se utilice

como aglomerante el cemento aluminoso.

7. El agua de mar no debe ser usada en la fabricación de hormigones

armados que van a estar sometidos a la humedad atmosférica.

8. El agua de mar puede ser usada en la fabricación de hormigones

armados que van a estar completa y permanentemente sumergidos en agua

de mar.

Un incremento en la cantidad de agua puede modificar tanto el esfuerzo

de fluencia, como la viscosidad reduciéndolos en ambos casos; la cantidad

de agua influencia de gran manera como se comporta el concreto en estado

fresco y endurecido, un incremento de agua reduce el esfuerzo de fluencia y

la viscosidad, obteniendo una mezcla más fluida, también nos incrementará

la exudación y el riesgo de segregación, en el estado endurecido se

incrementará la porosidad (mayor permeabilidad) y por lo tanto una menor

durabilidad.

2.4.4 Cemento

En 1755, el inglés Smeaton investigó las causas del endurecimiento de

los morteros y hormigones hidráulicos, que en aquella época eran fabricadas

exclusivamente con cal y Puzolana. En 1796, Parker descubrió que por

calcinación de calizas arcillosas, se podían fabricar cementos hidráulicos.

Se atribuye al inglés J. Aspdin la invención del cemento Portland, debido

a que lo patentó en 1824, llamándolo de esa forma por la analogía de color

que presentaba con la piedra de la localidad inglesa de Portland. En la

fabricación de este cemento se obtenía en primer lugar cal, esta se

mezclaba con arcilla, después se sometía esta mezcla a un proceso de

cocción, pulverizando el producto resultante.


12

Sin embargo fue Isaac Charles Johnson, el que estableció en 1844 un

principio fundamental en la fabricación de este cemento, al llegar por medio

de profusas investigaciones, a demostrar que para una mejor calidad del

producto, la cocción debía realizarse hasta un principio de fusión parcial. Es

decir, que hasta entonces los productos se conseguían por un proceso de

cocción exclusivamente en estado sólido y a partir de ese momento se

comenzó a realizar la fabricación en presencia de fase líquida.

El cemento Portland se logra de una mezcla minuciosa de materiales

calcáreos y arcillosos, calcinados entre 1300°C y 1400°C formándose las

bolas conocidas por clinker, que se trituran junto al yeso (3%) y se obtiene el

cemento. A temperaturas superiores a los 50°C el cemento se podrá utilizar,

siempre que se compruebe (y se mantenga un control sistemático) que la

temperatura del hormigón al concluir el proceso de preparación de la mezcla

no exceda los 35°C. Existe confusión en definir el fraguado o el

endurecimiento, definiéndose así como fraguado al paso de estado líquido a

sólido y endurecimiento al aumento de resistencia de la pasta de cemento.

El cemento es un aglomerante hidráulico, ya que endurece al contacto

con el agua o el aire. La aplicación fundamental del cemento Portland es en

la confección de morteros y hormigones. Otras aplicaciones son en:

Inyecciones de grietas en suelos, inyecciones en grietas de obras etc. De

acuerdo al tipo de aplicación deberá analizarse el tipo de cemento óptimo de

los que tenemos a nuestra disposición. De ahí la importancia del estudio del

mismo y sus propiedades a través de los ensayos de laboratorio.

Existen diversos tipos de cemento Portland:

- Tipo I: Se lo conoce como cemento Portland ordinario, que es el de

mayor utilización en el mercado. Se lo utiliza en hormigones normales

que no estarán expuestos a sulfatos en el ambiente, en el suelo o en

el agua del subsuelo.

- Tipo II: Son cementos con propiedades modificadas para cumplir

propósitos especiales, como cementos antibacteriales que pueden


13

usarse en piscinas; cementos hidrófobos que se deterioran muy poco

en contacto con sustancias agresivas líquidas; cementos de

albañilería que se los emplea en la colocación de

mampostería; cementos impermebilizantes que se los utiliza en

elementos estructurales en que se desea evitar las filtraciones de

agua u otros fluidos, etc.

- Tipo III: Son los cementos de fraguado rápido, que suelen utilizarse

en obras de hormigón que están en contacto con flujos de agua

durante su construcción o en obras que pueden inestabilizarse

rápidamente durante la construcción.

- Tipo IV: Son los cementos de fraguado lento, que producen poco

calor de hidratación. Se los emplea en obras que contienen grandes

volúmenes continuos de hormigón como las presas, permitiendo

controlar el calor emitido durante el proceso de fraguado.

- Tipo V: Son cementos resistentes a los sulfatos que pueden estar

presentes en los agregados del hormigón o en el propio medio

ambiente. Se utiliza en alcantarillas, túneles y donde existan aguas

que tenga una alta concentración de sulfatos, alcanza altas

resistencias a edades tempranas. La presencia de sulfatos junto con

otros tipos de cementos provoca la desintegración progresiva del

hormigón y la destrucción de la estructura interna del material

compuesto.

Para determinar su calidad y comprobar sus propiedades se le aplican

diferentes ensayos:


14

Tabla 1.2 Ensayos de cemento

En la mezcla del hormigón autocompactante se pueden utilizar todos

los cementos comunes, aunque lo más habitual es utilizar cemento Portland

tipo I.

El contenido de cemento en mezclas de hormigón autocompactante,

usualmente tiene un mayor volumen de cemento en su dosificación,

variando entre 350-450 kg/m3, la cantidad de cemento determinará la

posible fricción entre los granos de agregado reduciendo o aumentado el

esfuerzo de fluencia, un adecuado espesor de pasta posibilitará un esfuerzo

de fluencia adecuado, sin embargo un exceso en esta cantidad requerirá

mayor volumen de agua aumentando la viscosidad de la mezcla de

concreto.

Un cemento Pórtland adicionado normalmente necesita mayor

cantidad de agua para alcanzar un valor de flujo determinado, en

comparación con un cemento Pórtland normal, este valor de flujo es

relacionado directamente con el esfuerzo de fluencia del concreto.

A mayor finura del cemento este requerirá mayor cantidad de agua,

por lo cual la finura estará relacionada con el esfuerzo de fluencia, a mayor

finura del cemento mayor será el valor de la viscosidad del concreto.

Tipo de ensayo Ensayo INEN

Análisis químico

Finura

Tiempo de fraguado

Consistencia normal

Resistencia a la comprensión

Resistencia a la flexión

Resistencia a la tracción

INEN 152

IEN 196, 197

INEN 158,159

INEN 157

INEN 488

INEN 198

AASHTO T - 132


15

En nuestro medio podemos encontrar una variedad de compañías

compitiendo en el mercado como: Holcim (suiza) , Lafarge (francesa),

Cementera Nacional, siendo Holcim líder en el mercado según datos del

Instituto Ecuatoriano del Cemento y del Hormigón, entre los productos que

se puede obtener en el mercado están el cemento de tipo II y cemento

portland puzolánico IP, elaborados siguiendo las normas de calidad NTE

INEN 490 (Cementos hidráulicos compuestos), el consumo de cemento

mantiene un ritmo de crecimiento en el Ecuador llegando a una importante

producción como consecuencia a un crecimiento sostenido de la economía.

2.4.5 Aditivos

Los aditivos son productos químicos que se añaden a la mezcla de

hormigón para mejorar o modificar una o más de sus propiedades ya sea en

estado fresco o endurecido. Se tiene una gran variedad de aditivos según

las necesidades específicas de cada construcción, entre los principales se

tiene: aditivos plastificantes, aditivos superplastificantes o reductores de

agua de alto rango, aditivos acelerantes, aditivos de fraguado extra rápido,

aditivos retardantes y aditivos introducotres de aire.

Entre las principales propiedades modificadas tanto en estado fresco como

endurecido son:

- Aumentan la trabajabilidad.

- Aumentan la plasticidad de la mezcla

- Actúan como reducción de la relación agua / cemento entre 5 – 40%

- Disminuye exudación.

- Disminuyen el tiempo de fraguado.

- Aumentan la impermeabilidad y durabilidad.

- Aumentan la Resistencia final (10 a 20%)

Normalmente la cantidad de aditivos no supera el 5% del peso del

cemento, además se debe tener en un estricto cuidado en la dosificación.


16

Existen numerosos tipos de aditivos, pero en el caso del hormigón

autocompactante los más utilizados son los reductores de agua de alto

rango y los agentes modificadores de la viscosidad o cohesionantes.

2.4.5.1 Aditivo Superplastificante

Los aditivos superplastificantes aumentan la trabajabilidad del hormigón,

son aditivos reductores de agua. Estos aditivos permiten reducir el contenido

de agua de la mezcla de tres a cuatro veces más que los reductores de agua

convencionales. Los superplastificantes más utilizados son los naftalenos,

melaminas modificadas y los copolímeros de vinilo.

Recientemente se han desarrollado aditivos superplastificantes en base

a policarboxilatos, los cuales reducen el agua en una magnitud bastante

superior a los superplastificantes tradicionales, además de generar una

mejor cohesión en la mezcla fresca y un mayor tiempo de trabajabilidad.

Los nuevos superplastificantes basados en policarboxilatos permiten

reducir el agua de amasado hasta en un 40%, con lo que se obtienen

hormigones extraordinariamente resistentes, impermeables y durables. Esta

capacidad permite también obtener hormigones muy fluidos, obteniendo

hormigones autocompactantes que se pueden colocar sin vibrado.

Estos aditivos pueden actuar de las siguientes maneras en el hormigón:

- Actuando en forma mecánica y física permitiendo una cierta retención

de agua.

- Actuando en forma físico - químico permitiendo una cierta reducción

de agua.

La dosificación excesiva de estos aditivos puede provocar la

disminución de la resistencia mecánica del hormigón y aumentar

perjudicialmente la retracción a causa del exceso de agua.

Estos aditivos si se encuentra en dosis elevadas suelen retrasar el

tiempo de fraguado por lo tanto de deben tomar precauciones y retrasar el

encofrado sobretodo en climas fríos.


17

2.4.5.2 Acelerantes

Son aditivos que modifican las propiedades de una mezcla de

hormigón, aumentando la velocidad de la reacción química entre el cemento

y el agua, acortando el inicio del fraguado en hormigones y morteros.

Entre los principales acelerantes se tiene: carbonato de sodio en

dosificación de 2 a 5% del peso del cemento, además del cloruro de calcio,

formiato cálcico, cloruro de sodio, y cloruro de aluminio. Otros factores

importantes son el calor, y la cantidad de agua en la mezcla.

Los acelerantes permiten ganar tempranas resistencia acelerando el

tiempo de fraguado y permitiendo retirar el encofrado en menor tiempo.

2.4.5.3 Retardantes

Los aditivos retardantes disminuyen la velocidad de la reacción química

entre el cemento y el agua, retrasa el inicio del fraguado o del mortero,

existen dos tipos: Inorgánicos (ZnO, PbO, PO4H3, BO4H3), Orgánicos

(ácido orgánico, glicerina).Estos dependen del tipo, cantidad de cemento,

dosificación y la relación entre el agua y el cemento.

Se utiliza para equilibrar el efecto acelerante que tiene el clima cálido en

el hormigón también para salvar grandes distancias de transporte para la

colocación en la obra y cuando se presenta estructuras de difícil colado o de

gran volumen.

2.4.5.4 Adiciones

Una de las características más destacadas de la mezclas del

hormigón autocompactante es su alto contenido de material cementico que


18

está entre 386 – 475 Kg/m3. El material fino incluye todas las partículas de

diámetro inferior a 150 μm. En las mezclas del hormigón autocompactante

se aumenta el contenido de finos para mejorar la viscosidad y la

trabajabilidad del hormigón. El contenido de material fino no puede consistir

sólo en cemento, porque esto conllevaría un excesivo calor de hidratación,

por eso se añaden las adiciones.

Se pueden dividir las adiciones en dos grupos: el primer grupo incluye

las adiciones como la puzolana natural, microsílice (humo de sílice), cenizas

volante y la escoria siderúrgica, que son materiales inorgánicos con

propiedades puzolánicas, el segundo grupo son las adiciones inertes

también llamados fillers.

2.4.5.4.1 Filler Calizo

El filler de caliza (CaCO3) es la adición más utilizada en las mezclas del

hormigón autocompactante. Este es un material natural que se tritura

finamente hasta llegar a una finura equivalente a la del cemento. La función

del filler es principalmente de carácter físico, y su utilización mejora algunas

de las propiedades del hormigón, como la trabajabilidad, exudación,

tendencia a agrietarse o permeabilidad.

2.4.5.4.2 Microsílice (Humo de Sílice)

El humo de sílice es un material puzolánico altamente reactivo

procedente de la industria del metal de silicio y de las aleaciones de ferro

silicio. Este material está compuesto de partículas amorfas esféricas muy

pequeñas con diámetro entre 0,003 a 0,1 μm y superficie específica de

aproximadamente 20.000 m2/kg.

Debido al nivel de finura y la forma prácticamente esférica del humo de

sílice se tiene una buena cohesión y aumenta la resistencia a la

segregación. No obstante, aunque el humo de sílice es muy efectivo en la

reducción o eliminación de exudación, puede aumentar los problemas de

endurecimiento rápido superficial. Esto puede crear juntas frías o defectos


19

de superficie si hay interrupciones en el suministro de hormigón y también

disminuir la calidad del acabado superficial.

Según algunas investigaciones el contenido de humo de sílice puede

llegar hasta el 15-22 % del peso del cemento.

2.5 Agentes modificadores de la viscosidad

Los agentes modificadores de la viscosidad o cohesionantes le provee

cohesión interna formando una especie de red tridimensional que le sirve de

soporte sin perder y estabilizando la fluidez. Aumenta por tanto la resistencia

a la segregación; se aplica cuando el aporte de finos es deficiente.

Los agentes modificadores de la viscosidad son productos basados en

polisacáridos o celulosa, solubles en agua, que mejoran la capacidad de

retención de agua de la pasta reduciendo el riesgo de segregación de la

mezcla durante su transporte, puesta en obra y consolidación.

2.6 Clases de hormigones

2.6.1 Hormigón simple

Denominado también hormigón ordinario, se obtiene al mezclar

cemento portland, árido fino, árido grueso y agua; estos actúan

químicamente para formar un cuerpo sólido.

Las propiedades del hormigón dependen en gran medida de la

calidad y proporciones de los componentes en la mezcla, y de las

condiciones de humedad y temperatura, durante los procesos de fabricación

y de fraguado.


20

2.6.2 Hormigón ciclópeo

El hormigón ciclópeo se realiza añadiendo piedras más grandes de lo

normal, quedando embebidas en la mezcla mientras se va hormigonando,

con esto se consigue economizar material.

Se usa en construcciones con cargas poco importantes o como material

de base para rellenos.

2.6.3 Hormigón ligero

El hormigón ligero tiene densidad menor a las de los hormigones

normales hechos con áridos comunes. La disminución de la densidad se

produce por una presencia de vacíos en el árido, llegando a densidades

entre 0,8 gr./cm3 y 2,0 gr./cm3. Esta presencia de vacíos ocasiona la

disminución de resistencia del hormigón, por lo que muchas veces la

resistencia no es la condición predominante para estos hormigones, y en

otros casos se compensa.

En construcciones de Hormigón, el peso propio de la estructura

representa una proporción importante en la carga total de la estructura por lo

que reducir la densidad del mismo resulta muy beneficioso. La principal

característica es reducir la carga muerta de la estructura, con la consiguiente

reducción de las cargas que llegan a la suelo reduciendo el costo de la

cimentación.

Para la elaboración del hormigón ligero se utiliza agregados livianos

como la piedra pómez, cenizas volcánicas, escoria, pizarra, arcilla, esquisto,

la pizarra diatomácea y vermiculita.

Entre las características se tiene:

- Buen aislante térmico por su contenido de aire.

- Durable.

- No es altamente resistente a la abrasión.

- Es más caro que el hormigón convencional.

- El amasado, manejo y colado requiere más precauciones.

http://www.construmatica.com/construpedia/Categor%C3%ADa:P%C3%A9treos_Naturales

http://www.construmatica.com/construpedia/Hormig%C3%B3n


21

- Es apto en general para pretensados, cascarones, edificios de gran

altura.

- Puede ser usado en elementos estructurales, como mampostería y

como aislante.

2.6.4 Hormigón pesado

Los hormigones pesados se utilizan como protección contra las

radiaciones producidas en las plantas de energía nuclear. La obtención de

estos queda condicionada al empleo de áridos provenientes de los minerales

de hierro, tales como la magnetita, la ilmenita y la hematita, cuyos pesos

específicos están entre 4.2 y 4.8 kg/dm3. También se obtienen a partir de

trozos de barras de acero redondo, recortes de planchas de acero o

granalla. Su peso específico es similar al del hierro, es decir 7.5 a 7.8

kg/dm3.

Estos deben cumplir en líneas generales las mismas condiciones

estipuladas para los áridos convencionales. Sin embargo, para su empleo

debe tenerse en consideración que los áridos provenientes de minerales de

hierro son muy fracturables debido a su construcción interna, por lo que

están expuestos a variaciones de sus características durante su uso en

obra, en especial de su granulometría y contenido de finos.

Los áridos obtenidos de deshechos metálicos presentan también

algunas características de heterogeneidad, provenientes principalmente del

estado de su superficie, la cual debe presentar algún grado de oxidación

incipiente para favorecer la adherencia.

2.6.5 Hormigón armado

El hormigón armado es el resultado de combinar debidamente

hormigón simple y armaduras de acero para producir un elemento que

resiste esfuerzos que provocan tensiones de compresión y de tracción. Cada


22

uno de sus componentes compensa los defectos del otro, formando un

compuesto perfectamente sólido por la adherencia de entre sus materiales.

2.7 Compactación

La compactación del hormigón se describe como el proceso mediante

el cual se le elimina parcialmente a la mezcla el contenido de burbujas de

aire, quedando una mezcla más compacta. Este proceso es importante,

debido a que un hormigón sin compactar puede tener una oquedad hasta

20% de su volumen, teniendo una perdida en su resistencia final.

Entre las principales ventajas de la compactación se tiene:

- Mayor resistencia mecánica.

- Mayor impermeabilidad.

- Mayor resistencia a los ataques de agentes externos.

2.7.1 Sistemas De Compactación.

Dependiendo de la consistencia seca, plástica, blanda y fluida, existe

un sistema de compactación los cuales son:

- Picado

- Apisonado

- Vibrado.

2.7.1.1 Picado

Aplicable a consistencias fluidas o muy blandas. Espesor de las capas

de 20 a 30 centímetros. En obras poco importantes. Se efectúa mediante

una barra metálica o de madera, ligeramente afilada que se introduce varias

veces en la masa de hormigón, de modo que atraviese la capa a consolidar

y penetre en la inferior. Se emplea en zonas muy armadas como apoyo del

vibrado. Se utiliza siempre en consistencias fluidas ya que con el vibrador

podríamos provocar la segregación.


23

2.7.1.2 Apisonado

Aplicable con consistencias blandas. Espesor de las capas de 15 a 20

cm. Se aplica en elementos de poco espesor, muy superficiales.

A diferencia del picado en este método se utiliza un pisón, el mismo que

no penetra la capa si no golpea repetidamente la superficie del hormigón. En

este método importa más el número de golpes que la intensidad de los

mismos.

2.7.1.3 Vibrado

Aplicable con consistencias plásticas, blandas o secas. Espesor de las

capas de 50 a 60 cm. Es el método más adecuado a las estructuras de

hormigón armado. Permite una mejor calidad con ahorro de cemento y mano

de obra, así como un desencofrado más rápido como consecuencia de

emplear menos cantidad de agua de amasado. Facilita la reducción de

vacíos, podemos dejar a la mezcla con un 2- 3% de aire a diferencia que se

puede encontrar hasta un 20% sin compactar.

Hay varios tipos de frecuencia, la usual es de 6000 ciclos. Hay

vibradores internos, externos, superficiales.

2.7.1.3.1 Vibrado Interno

Para el vibrado interno se utiliza un elemento vibrante llamado aguja,

que es un cilindro metálico de 35 a 125 mm., de diámetro. La frecuencia

varía entre 3000 y 12000 ciclos por minuto, aunque durante el trabajo no

debe ser inferior a 6000 ciclos por minuto.


24

Se debe tener en cuenta una serie de recomendaciones para que el

vibrado interno sea eficiente la cuales son:

- Introducir verticalmente atravesando las capas con un movimiento

enérgico y de una sola vez cada 40 a 60 cm.

- No tocar las armaduras ya que si la armadura se pone en vibración,

expulsará todo lo que la rodea, y eso es negativo, ya que la armadura

debe estar rodeada de mezcla.

- No desplazar el vibrador horizontalmente.

- Retirar lentamente, a unos 10 cm. por segundo.

- Vibrar bien cerca de los encofrados, ya que en estas zonas suele

quedar bastante aire acumulado.

- Un mal vibrado suele producir exudación (ascenso del mortero más

fino).

2.7.1.3.2 Vibrado Externo

Consiste en acoplar moldes metálicos muy rígidos, y estos transmiten

las vibraciones al hormigón. No tiene presencia directa en la obra.

Es utilizado para la prefabricación del hormigón seco en piezas de

pequeñas dimensiones, actuando en el encofrado, para lo cual la capa de

hormigón no debe exceder 20 cm.

2.7.1.3.3 Vibrado Superficial

Consiste en una bandeja a la que está sujeto el vibrador, la cual se

mueve por la superficie del hormigón hasta conseguir una humectación

brillante en toda ella. Otras veces se trata de una viga o plataforma, más o

menos pesada, sobre la que se montan uno o varios vibradores, con lo que

se combina la vibración con el peso del conjunto.


25

Es empleado en pavimentos y soleras de hormigones plásticos.

Para elementos estructurales suele emplearse en placas y losas de poco

espesor (hasta 15 o 20 cm)

La frecuencia de estos vibradores oscila entre 2000 y 5000 ciclos por

minuto.

2.7.1.4 Otros métodos

- Consolidación por inyección

Este tipo de consolidación se logra una máxima compacidad del árido

grueso, la calidad de hormigón debe ser muy plástica, consiste en inyectar el

hormigón a través de un tubo ranurado de 20 mm.

- Consolidación por centrifugado

Es un método donde se utiliza para la elaboración de tuberías, para

esto el hormigón debe tener una alta cantidad de agua, la fuerza centrífuga

desplaza el árido grueso al exterior mientras que en interior se mantiene el

árido fino, así conseguimos que sea más sellado por dentro que por fuera.

Por dentro es prácticamente hermético. El agua exceso queda hacia

dentro y se escurre por gravedad.


26

Capítulo 3. Propiedades del hormigón

Introducción

Una característica importante del hormigón autocompactante es la

capacidad de fluir y compactarse bajo la acción de su propio peso llenando

el encofrado y cubriendo a la armadura de refuerzo.

Para elaborar hormigón se debe considerar las propiedades tanto en

su etapa fresca como endurecida ya que debe cumplir los requisitos de

resistencia, durabilidad y servicialidad.

Los parámetros que pueden ser usados para describir el flujo del

concreto en estado fresco son el esfuerzo de fluencia y la viscosidad, se

puede describir en parámetros relacionados con la reología del hormigón. La

reología es la ciencia que estudia la evolución de deformaciones de un

material, producidas por causas tensiónales, a través del tiempo.

Durante los primeros estudios de reología del concreto se propuso a la

ecuación de Bingham como la más apropiada para describir el

comportamiento del concreto fresco, la ecuación es la siguiente:

𝜏 = 𝜏° + 𝜇γ̇ (Ecuación 3.1)

Dónde:

𝜏 Esfuerzo cortante aplicado (kg/m2)

μ Viscosidad plástica (kg/m-s)

𝜏° Esfuerzo de fluencia o de deformación inicial (kg/m2)

γ̇ Tasa de corte (s/m)


27

Gráfica 3.1 Curva de flujo del modelo de Bingham.

El modelo de Bingham considera que al realizar la mezcla de los

áridos, el agua y el cemento, comienza a producirse una reacción química

de los minerales de cemento con el agua, como resultado de la cual se

forma una masa gelatinosa con las partículas de cemento que aún no han

entrado en reacción química con el agua, y combinaciones insignificantes en

forma de cristales (esta masa se nombra gel). Durante el mezclado, el gel

envuelve los granos sueltos de los áridos, endureciéndose gradualmente, y

los cristales se van asociando lentamente en forma de concreción cristalina

que aumenta su volumen con el tiempo. Cuando el gel se endurece, se

transforma en piedra de cemento, los granos de los áridos gruesos y finos

en un material duro y monolítico. El modelo define el flujo del hormigón en

términos de la relación entre el límite elástico y la viscosidad.

Según el modelo de Bingham, el flujo del material empieza sólo cuando

la tensión de cortante supera la resistencia inicial, también llamada tensión

de inicio de flujo. Desde este punto de vista la velocidad de deformación

transversal del material aumenta de forma lineal con la tensión aplicada


28

En el hormigón autocompactante la tensión de inicio de flujo disminuye,

acercándose así al comportamiento de un fluido newtoniano es decir

manteniendo una viscosidad constante en el transcurso del tiempo.

En la gráfica 2.2 se observa la relación entre la tensión de inicio de

flujo y la viscosidad plástica de varios tipos de hormigones frescos. La

tensión de inicio de flujo es la propiedad mecánica asociada con la fluidez.

Cuanto más bajo es su valor, más fluido es el hormigón. La viscosidad es la

propiedad relacionada con la resistencia a segregarse y la estabilidad del

hormigón.

Gráfica 3.2 Propiedades reológicas de varios tipos de hormigones.

Modelo de Herschel-Bulkey

Algunos concretos no cumplen la función lineal de la ecuación de

Bingham como es el caso de los concretos autocompactados y

autonivelantes, el cual usando la ecuación de Bingham nos daría resultados

de esfuerzo de fluencia negativos, en este caso particular se usa la

ecuación de Herschel – Bulkey.

HORMIGONCONVENCIONAL

HORMIGON DE ALTARESISTENCIA

VISCOSIDAD PLASTICA

TENSION DEINICIO DE FLUJO

HORMIGONAUTOCOMPACTANTE

HORMIGONFLUIDO


29

Grafica 3.3 Grafica de la ecuación de Herschel Bulkey

𝜏 = 𝜏° + 𝜇γ̇ (Ecuación 3.2)

3.1Propiedades del hormigón fresco

3.1.1 Trabajabilidad

Encontrar una definición de trabajabilidad es ya una idea muy subjetiva,

las diferentes definiciones tratan de enlazar parámetros calificables según la

perspectiva de cada evaluador como vemos en la tabla.

Institución Definición

American Concrete Institute (ACI)

Es la propiedad del concreto o mortero en estado fresco la cual determina la facilidad y homogeneidad con la cual puede ser mezclado, colocado, compactado y terminado.

British Standards Institution

Es la propiedad del concreto o mortero en estado fresco, la cual determina la facilidad con la cual puede ser manejado y completamente compactado.

Association of Concrete engineers Japan

Es la propiedad de la mezclas de concreto o mortero que determina la facilidad con que puede ser mezclado, colocado y compactado, debido a su consistencia, la homogeneidad con la cual puede ser elaborado el concreto, y el grado con el cual puede resistir a la separación de los materiales.

Tabla 3.1 Definiciones de trabajabilidad

Kg/m2

s/m

𝜏

γ̇


30

Los factores que gobiernan la trabajabilidad son:

- El contenido de agua necesario para la mezcla. Cuanto mayor sea

ésta, mayor será la trabajabilidad.

- La granulometría de los áridos, siendo más dóciles los hormigones

cuyo contenido en arena es mayor. Pero por otra parte, a más

cantidad de árido fino corresponde más agua de amasado necesaria

y, por tanto, menor resistencia.

- La forma y textura de los granos. La trabajabilidad es mayor con

áridos redondeados que con áridos procedentes de trituro.

La trabajabilidad aumenta con el contenido y finura del en cemento. El

empleo de un plastificante aumenta la trabajabilidad del hormigón.

El hormigón autocompactante es un hormigón con alto nivel de

trabajabilidad debido varios factores como su viscosidad, fluidez y a que no

requiere trabajo externo para su compactación.

La trabajabilidad del hormigón se valora determinando su consistencia

con el cono de Abrams.

3.1.2 Consistencia

Consistencia es la facilidad que tiene el hormigón fresco para

deformarse. La consistencia al igual que la trabajabilidad dependen de

varios factores como: cantidad de agua de amasado, tamaño máximo,

granulometría y forma de los áridos, etc.; el que más influye es la cantidad

de agua de amasado.

Los hormigones se clasifican por su consistencia en secos, plásticos,

blandos, fluidos y líquidos, como se indica en la tabla 2.2. La consistencia

líquida no es admisible para hormigón armado.


31

Consistencia Asiento en cono de

Abrams (cm)

Seca

Plástica

Blanda

Fluida

liquida

0-2

3-5

6-9

10-15

>16

Tabla 3.2 Consistencias de los hormigones

Existen varios procedimientos para determinar la consistencia, siendo

los más empleados el cono de Abrams, la mesa de sacudidas y el

consistómetro Vebe.

El cono de Abrams es un molde troncocónico de 30 cm de altura, de 20

cm. De diámetro en la base mayor y 10 cm de diámetro en la base menor

(fig. 2.4) que se rellena con el hormigón objeto de ensayo en 3 capas, cada

una de esta capa debe cubrir aproximadamente 1/3 del molde apisonadas

con 25 golpes cada una distribuidos sobre la superficie. La pérdida de altura

que experimenta la masa fresca del hormigón una vez desmoldada,

expresada en centímetros, da una medida de su consistencia.

Figura 3.1 Cono de Abrams


32

La mesa de sacudidas sirve para someter a una masa de hormigón

fresco, de forma determinada, a una serie de sacudidas normalizadas,

midiéndose el escurrimiento experimentado. Es un método más preciso que

el anterior y, por tanto, preferible cuando se trata de instalaciones fijas.

El consistómetro Vebe es una variante del cono de Abrams que se

emplea para hormigones muy secos (que darían asiento nulo). La

consistencia se mide por el número de segundos necesarios para que el

tronco de cono formado por el hormigón con el molde de Abrams

experimente un asentamiento determinado, sometido a una vibración en

mesa.

Para evaluar la consistencia con los procedimientos indicados no se

debe usar tamaños de árido superiores a 40 mm, en cuyo caso es necesario

cribar previamente el material y prescindir del material retenido.

3.1.4 Homogeneidad

Es la cualidad por la cual los diferentes componentes del hormigón

aparecen regularmente distribuidos en toda la masa, de manera tal que dos

muestras tomadas de distintos lugares de la misma resulten prácticamente

iguales. La homogeneidad se consigue con un buen amasado y, para

mantenerse, requiere un transporte cuidadoso y una colocación adecuada.

La homogeneidad puede perderse por segregación (separación de los

gruesos por una parte y los finos por otra) O por decantación (los granos

gruesos caen al fondo y el mortero queda en la superficie, cuando la mezcla

es muy líquida). Ambos fenómenos aumentan con el contenido de agua,

con el tamaño máximo del árido, con las vibraciones o sacudidas durante el

transporte y con la puesta en obra en caída libre.


33

3.1.5 Peso especifico

El peso específico del hormigón se obtiene dividiendo la masa del

hormigón para el volumen conocido del recipiente que lo contiene. Este valor

depende de la calidad de los materiales que intervienen en la mezcla

variando de 2.2 T/m3 hasta 2.3 T/m3, en estado endurecido y en estado

fresco presenta valores entre 2,25 T/m3 y 2,35 T/m3. Puede experimentar

variaciones hasta el 7% con el tiempo debido a la evaporación del agua de

amasado.

3.1.6 Capacidad de paso

Es la capacidad que posee el hormigón para pasar a través del

encofrado salvando obstáculos como la armadura, separaciones entre

barras o encofrados difíciles entre mayor sea la dificultad de salvar

obstáculos mayor debe ser el grado de la capacidad de paso. La capacidad

de paso depende directamente del tamaño del nominal del agregado grueso.

Para mejorar la capacidad de paso se debe utilizar aditivos

moduladores de la viscosidad, aumentar la fracción pasta y disminuir el

tamaño nominal máximo del agregado grueso procurando dar uniformidad a

la mezcla y teniendo cuidado con la segregación.

3.1.7 Capacidad de relleno

Es la capacidad que tiene el hormigón para acoplarse al encofrado,

depende de su fluidez y viscosidad, para una buena capacidad de relleno se

debe reducir la fricción entre componentes del hormigón es decir entre los

áridos finos y gruesos por ende se debe reducir la cantidad de agregado

grueso y aumentar la cantidad de mortero de esta manera se alcanza a

reducir la fricción de sus componentes, además de la utilización de aditivos

como plastificantes, superplastificantes y fluidificantes ayuda a reducir la

fricción y da una deformabilidad de la pasta mejorando el flujo del hormigón

sin perjudicar a sus propiedades físicas y químicas


34

3.2Propiedades del hormigón endurecido

3.1.1 Compacidad

Es la relación entre el volumen real de los componentes del hormigón y

el volumen aparente del hormigón. En general, al ser un seudosólido es

prácticamente imposible obtener un hormigón completamente compacto.

Con dosificaciones adecuadas y una compactación idónea debiera llegarse

a compacidades del 97-98%. La compacidad normalmente gira en torno al

90%.

La compacidad está muy ligada al peso específico, además, incide

directamente en:

- La resistencia.

- La durabilidad.

- La impermeabilidad.

3.1.2 Permeabilidad

Es la capacidad que tiene un material de dejar pasar a través de los

poros un fluido.

El hormigón es un material permeable, es decir que, al estar sometido a

presión de agua exteriormente, se produce escurrimiento a través de su

masa.

El grado de permeabilidad del hormigón depende de su constitución,

estando normalmente comprendido su coeficiente de permeabilidad varía de

acuerdo a la edad y relación de agua/ cemento de la mezcla, estos valores

se registra en la siguientes tablas:


35

Edad (días) Coeficiente de

permeabilidad K (m/s)

5

6

8

13

24

28

90

360

2 x 10-6

4 x 10-10

1 x 10-10

4 x 10-11

5 x 10-12

1 x 10-12

5 x 10-15

6 x 10-18

Tabla 3.3 Coeficiente de permeabilidad.

Gráfica 3.4 Permeabilidad en función a la relación agua-cemento

Para conseguir un mayor grado de impermeabilidad se debe:

- Utilizar la relación agua/cemento más baja posible, compatible con la

obtención de una trabajabilidad adecuada para el uso en obra del

hormigón.


36

- Utilizar la dosis de cemento más baja posible, compatible con la

resistencia y otras condiciones que establezcan las especificaciones

del proyecto.

- Emplear un contenido apropiado de granos finos, incluido los

aportados por el cemento, para lograr un buen relleno del esqueleto

de áridos del hormigón. La cantidad ideal de granos finos puede

establecerse a partir de los métodos de dosificación granulométricos.

La determinación del coeficiente de permeabilidad debe efectuarse

necesariamente en base a ensayos de laboratorio, entre los cuales pueden

mencionarse dos tipos principales:

- Los de permeabilidad radial, en los que se utiliza una probeta

cilíndrica con una perforación central, desde la cual se aplica agua a

presión, midiéndose el agua escurrida en un cierto tiempo. Este tipo

de ensayo permite determinar el coeficiente de permeabilidad por

medio de las fórmulas de escurrimiento en medios permeables.

- Los de penetración del agua en el hormigón, en los cuales una losa

de hormigón es sometida a presión de agua por un lado y se mide la

penetración del agua en su masa después de un cierto tiempo. Este

ensayo se utiliza generalmente en forma comparativa, aunque

también permite el cálculo del coeficiente de permeabilidad en forma

similar a la del ensayo radial.

La permeabilidad del hormigón depende de su porosidad. Así, en

climas más fríos, un hormigón permeable permite el ingreso y posible

congelamiento del agua en sus poros, debido a esto se puede producir

fisuras despojando de su durabilidad y resistencia.

3.3 Resistencia

3.3.1 Resistencia a la segregación

La segregación consiste en la separación de sus componentes debido

a que su distribución no es homogénea, el hormigón autocompactante es


37

más propenso a tener la separación del hormigón de sus áridos gruesos, a

una mala distribución de sus poros de aire y a la exudación

Para deducir los efectos de la segregación en el hormigón se debe

tener uniformidad en la mezcla esto está relacionado con una adecuada

viscosidad si la viscosidad fuera mayor el rozamiento entre las capas

adyacentes seria mayor, esto significa que no podrá moverse es decir la

velocidad con la cual el hormigón fluiría muy lentamente.

Existen dos tipos de segregación en hormigones altamente fluidos las

cuales son:

- Segregación dinámica: es aquella que se produce durante la

colocación cuando el hormigón autocompactante debe fluir dentro de

los encofrados. Es fácilmente detectable mediante la realización de

los ensayos en estado fresco y debe corregirse durante la etapa de

diseño.

- Segregación estática: es más difícil de evaluar y está asociada a los

fenómenos de sedimentación que pueden producirse una vez que el

hormigón se encuentra en reposo dentro de la estructura.

Se consigue mejorar la resistencia a la segregación de la mezcla de la

siguiente manera:

- Con la utilización de tamaños nominales inferiores a 25 mm

- Añadiendo aditivos que mejoren la viscosidad de la mezcla

- Mayor contenido de mortero

3.3.2 Resistencia a la compresión (f’c)

La resistencia a la compresión del hormigón representada por f’c, se

cuantifica a los 28 días de fundido, esto puede variar dependiendo de las

condiciones de diseño y los requerimientos para lo cual sea diseñado.

La resistencia del hormigón se determina en muestras cilíndricas de

hormigón endurecido estandarizadas de 15 cm de diámetro y 30 cm de


38

altura, que son llevadas hasta su ruptura mediante cargas aplicadas, según

la norma NTE INEN 2650:2012.

La resistencia a la compresión en hormigones normales es de 210 –

280 Kg/cm2, los de media resistencia está entre 350 a 420 Kg/cm2.

Para obtener hormigones de alta resistencia es decir superior a 420

Kg/cm2, a más de la relación agua cemento, se debe contar con un árido

grueso de alta resistencia, este parámetro nos pone un tope a la resistencia

del hormigón.

El hormigón autocompactante debe ser altamente fluido y lo

suficientemente cohesivo para resistir la segregación. La relación de agua

cemento del hormigón autocompactante es más baja en comparación del

hormigón convencional, esta entre 0,32-0,40, como resultado del uso de

adiciones de origen puzolánico, disminución de tamaño nominal del

agregado grueso y de la relación agua cemento se consigue valores de

resistencia más altos que los requeridos por razones estructurales.

Otro factor que influye positivamente sobre la resistencia a la

compresión del hormigón es la compactación. En el hormigón convencional

una inadecuada compactación produce mayor cantidad de porcentajes de

vacíos en el hormigón endurecido lo que reduce la resistencia a compresión

del hormigón. En el hormigón autocompactante se reducen los posibles

problemas de resistencia que pueden surgir debido a una mala

compactación del hormigón.

3.3.3 Resistencia a la tensión.

La resistencia del hormigón a la tensión es relativamente baja, está

alrededor de 10 al 15 % de la resistencia del hormigón a compresión.

El concreto posee muy baja resistencia a la tensión y por lo tanto esta

propiedad no se tiene en cuenta en el diseño de estructuras normales. Sin

embargo, la tensión tiene importancia en el agrietamiento del concreto


39

debido a la restricción de la contracción inducida por el secado o por

disminución de la temperatura. Los concretos preparados con agregados

livianos, se encogen considerablemente más que los normales y por lo tanto

la resistencia a la tensión puede ser tenida en cuenta en el diseño de la

estructura correspondiente.

3.3.4 Resistencia a la tracción.

La resistencia a tracción es importante para el diseño y control de

calidad en todo tipo de obras y en especial las estructuras hidráulicas y de

pavimentación. Ocurre esfuerzos de tracción en el hormigón como resultado

de cortante, torsión y otras acciones, y en la mayoría de los casos el

comportamiento del elemento cambia después de ocurrido el agrietamiento.

Esta una característica del hormigón muy relacionada con la fisuración,

los hormigones con resistencia a tracción más baja, se fisura con niveles de

tensión más bajos.

El hormigón es un material ineficiente resistiendo cargas de tracción;

comparativamente esta resistencia representa hasta un valor un 10% de su

capacidad a la compresión. Es por esta razón que los esfuerzos de tracción

son absorbidos por el acero de refuerzo en el hormigón armado.

Existen varias fórmulas empíricas que relacionan el esfuerzo a tracción

(ft) con el esfuerzo a compresión (f’c). La expresión para estimar la

resistencia a tracción es:

Ft = 1.5 (f’c)1/2 (Ecuación 3.3)

Dónde:

ft = Resistencia a la tracción del hormigón (Kg/cm2)

f’c = Resistencia a la compresión del hormigón (Kg/cm2)

Remplazando valores conocidos de resistencia a la compresión en la

formula se obtiene la siguiente tabla:


40

Resistencia a la

compresión (Kg/cm2)

Resistencia a la tracción

del hormigón (Kg/cm2)

210

280

350

420

22

25

28

31

Tabla 3.4 Resistencia a la tracción frente a la resistencia a la compresión.

Para evaluar la tracción existen dos tipos de ensayo el ensayo de

tracción directo e indirecto.

El ensayo directo consiste en una muestra de sección trasversal

rectangular, que presenta un ensanchamiento en los extremos

longitudinales, lo que permite que la abrazaderas del equipo de prueba

ejerzan fuerzas de tracción que rompen la muestra en el sector central más

débil.

Figura 3.2 Prueba de tracción directa

El ensayo de tracción es difícil y caro para la aplicación rutinaria, la

prueba de tracción indirecta parece ofrecer una alternativa deseable, porque

es mucho más simple y de bajo costo. El ensayo para determinar la

resistencia a tracción indirecta obedece a la norma ASTM C496, consiste en

someter las probetas cilíndricas a una fuerza de compresión aplicada en una

banda estrecha en toda su longitud, en consecuencia, el resultado de la


41

fuerza de tracción ortogonal resultante origina que la probeta se rompa a

tracción.

Figura 3.3 Prueba de tracción indirecta

3.3.5 Resistencia a la flexión

La resistencia a la flexión de un concreto es baja en comparación con

su resistencia a la compresión, pero muy superior a su resistencia en

tracción.

Este parámetro es aplicado en estructuras tales como pavimentos

rígidos; debido a que los esfuerzos de compresión que resultan en la

superficie de contacto entre las llantas de un vehículo y el pavimento son

aproximadamente iguales a la presión de inflado de las mismas, la cual en el

peor de los casos puede llegar a ser de 5 o 6 Kg/cm2; este esfuerzo de

compresión sobre un pavimento de concreto hidráulico resulta sumamente

bajo con relación a la resistencia a la compresión del concreto que

normalmente varía entre 150 y 350 Kg/cm2 en nuestro medio.

Por lo tanto, no es la resistencia a la compresión el factor determinante

de la calidad del concreto para pavimentos, sino la resistencia a la flexión,

por el paso de los vehículos y por diferencias de temperatura un lado de la

losa estará sometido a tensión y el otro lado a compresión, siendo

cambiables estos esfuerzos. Es claro entonces que para el diseño de

pavimentos de concreto la característica importante es la resistencia a la

flexión del concreto o también llamada "módulo de rotura".


42

Para determinar la resistencia flexión del hormigón se usa una viga

simple apoyada en los extremos y cargada en los tercios de la luz libre como

lo indica la norma NTE INEN 2554:2011, la viga es cargada hasta que

ocurra la rotura, manteniendo la carga aplicada continua, sin impacto a una

velocidad constante.

Figura 3.4 Máquina de ensayo de flexión en el hormigón.

Fuente: http://www.tecnotest.it/f/sp/prod/kr-08-dispositivo-universal-para-

ensayos-de-flexion-en-probetas-prismaticas-de-hormigon

3.3.6 Resistencia al desgaste

Un hormigón es durable cuando resiste todas las condiciones para las

que fue diseñado sin deteriorarse, para lo cual se debe tomar las

precauciones necesarias que garantice su durabilidad.

Los factores que influyen en el desgate del hormigón son de tipo interno

y externo. Las causas internas pueden ser la reacción álcali y el agregado,

electro químico como la corrosión de armadura por cloruros y carbonatos,

cambios volumétrico, permeabilidad entre los principales. Las causas

externas pueden ser físicas como variaciones térmicas ciclos de hielo y

deshielo, fuego; químicas como la contaminación atmosférica; biológicas

como la vegetación o microorganismos; mecánicas como las vibraciones,

impactos, choque o sobrecarga, de abrasión y las provenientes de las


43

condiciones climáticas como variaciones térmicas ciclos de hielo y deshielo,

de sales, ácidos, sulfatos, agua filtrado terrenos agresivos y otros sustancias

de origen natural o artificial.

3.4 Módulo de elasticidad

El módulo de elasticidad (E, relación entre tensión y deformación), se

usa en el cálculo de la deformación elástica, y es a menudo un parámetro de

control en el diseño de elementos de hormigón armado, y de elementos

pretensados y postensados.

En la medida en que la mayor parte del volumen en el hormigón son los

áridos, el tipo y la cantidad de áridos empleados, así como el valor de su

módulo elástico, tienen una gran influencia. La selección de un árido con un

valor E elevado incrementará el módulo de elasticidad E del hormigón.

Las gráficas del módulo de elasticidad son esencialmente lineales, sin

embargo, debido al comportamiento compuesto y a la existencia de una

interfase pierden su linealidad

Gráfica 3.5 Módulo de elasticidad

El módulo de elasticidad estático del hormigón se obtiene en un ensayo

a compresión y está dado por la pendiente de la tangente a la curva de


44

esfuerzo – deformación y este valor es correspondiente al 40% de la carga a

ruptura.

Se considera que el módulo de elasticidad crece aproximadamente con

la raíz cuadrada de la resistencia a la compresión.

E = 15100 ( f’c)1/2 (Ecuación 3.4)

Dónde:

E = módulo de elasticidad

f’c = Resistencia a la compresión del hormigón (Kg/cm2)

Un mayor contenido de humedad conduce a un mayor módulo de

elasticidad, probablemente debido a que durante el secado se produce

microfisuración. El módulo de elasticidad de la pasta de cemento está

determinado por su porosidad. Esta depende de la relación a/c, del

contenido de aire, de la presencia de adiciones minerales y del grado de

hidratación del cemento. Cuanto mayor sea el módulo de elasticidad de los

agregados y su contenido en el hormigón, mayor será el valor del módulo de

elasticidad obtenido.

Según Klug y Holschemacher (2003), el módulo de elasticidad del

hormigón depende del módulo de elasticidad de sus componentes y sus

relativos volúmenes, por lo cual, es de esperar que el módulo de elasticidad

del hormigón disminuya con el aumento del volumen de pasta y la

disminución del volumen del árido.

Los resultados de la investigación de Leemann y Hoffmann (2005)

muestran que el módulo de elasticidad del hormigón autocompactante es

aproximadamente 15% más bajo que el del hormigón tradicional, para

hormigones con resistencia a compresión similar, debido al aumento en el

volumen de pasta del hormigón autocompactante.


45

3.6 Retracción

La retracción es la disminución del volumen del hormigón en estado

fresco o endurecido producida por la pérdida de humedad, dicha perdida

genera tensiones de tracción que dan lugar a las fisura de retracción, la

retracción no depende de la carga externa aplicada. Las deformaciones

hidráulicas del hormigón o deformaciones impuestas, forman parte de las

propiedades de todos los materiales porosos.

Los métodos de cálculo para conocer la retracción se realizan en función

del tiempo desde el acabado del hormigonado, y depende básicamente de

tres coeficientes: del coeficiente de la humedad ambiental, del coeficiente

del espesor de la capa y del coeficiente de la evolución de la retracción en el

tiempo.

Se define tres tipos de retracción: retracción plástica, retracción

autógena, y retracción de secado.

3.6.1 Retracción plástica

La retracción plástica se refiere a la deformación del hormigón en su

estado fresco y actúa durante las primeras horas después de vertido. La

retracción plástica ocurre por la pérdida de agua del hormigón, debido a la

evaporación de agua de la superficie, y también por la absorción de agua

por en el encofrado. En el hormigón fresco, todo el espacio libre entre las

partículas está lleno de agua. Factores exteriores, como la evaporación de

agua de la superficie, causan la formación de meniscos que generan presión

negativa sobre la pasta, produciendo su retracción. La retracción plástica es

menor en el hormigón que en la pasta, dependiendo de la cantidad de finos,

de la cantidad de cemento, del tipo de cemento, de la dosificación agua-

cemento, del espesor, y de la temperatura ambiental, la retracción puede ser

mayor o menor, dando lugar a fisuras e incluso grietas.


46

Se puede reducir y hasta eliminar la retracción plástica del hormigón con

un curado adecuado y previniendo la evaporación de agua de la superficie.

3.6.2 Retracción autógena

La retracción autógena se diferencia de los otros tipos de retracción, por

cuanto no se atribuye a la perdida de agua, sino que a la reducción de su

volumen que está experimentando al combinarse químicamente con el

cemento.

En un hormigón de baja relación agua/cemento puede ocurrir que no

haya suficiente agua para completar el proceso de hidratación. En estas

condiciones, se va a consumir el agua libre que se encuentra en los poros

capilares para seguir con el proceso de hidratación, de no existir aportes de

agua externos que permitan compensarla, da lugar a poros vacíos en la

masa del hormigón. Este fenómeno de consumo interno de agua, también

llamado autosecado, es la causa de la retracción autógena del hormigón.

El orden de magnitud de la retracción autógena, en hormigones

normales, de acuerdo a Neville varía entre 50 y 100 micrones por metro,

valor que sin duda resulta secundario con respecto a la retracción por

secado, pero a medida que la relación a/c sea inferior a 0,42, donde no hay

agua disponible para que se genera las reacciones de hidratación esta

deformación adquiere una importancia creciente.

3.6.3 Retracción secado

La retracción de secado es una deformación relacionada con la pérdida

de humedad del hormigón endurecido. Cuando existe un gradiente de

humedad entre el hormigón y el ambiente, se pierde parte del agua que

contiene la pasta. Este movimiento de agua hacia el exterior es la causa de

la retracción.


47

3.7 Durabilidad

La durabilidad es la capacidad que debe tener el hormigón para

reaccionar ante las acciones físico, químico agresivas o electroquímico que

provocan su deterioro, protegiendo las estructura metálica y garantizando la

vida útil de la estructura.

Los factores que afectan a la durabilidad son: ataques físicos y

químicos. El ataque físico consiste en los procesos físicos que deterioran el

hormigón como son: altas temperaturas, hielo y deshielo, y erosión. El

ataque químico consiste en las reacciones químicas entre las substancias

externas que penetran y que deterioran al hormigón. Algunos ejemplos de

estos ataques son: ataques de sulfatos, ataques de ácidos, reacción álcali-

silicio y la carbonatación.

La durabilidad depende en la facilidad o dificultad con la que el agua

pueda filtrar y penetrar en las estructura.

Es hormigón autocompactante al tener menor relación de vacíos,

mayor densidad homogeneidad, trabajabilidad posee mayor resistencia a la

penetración de agua, lo que supone mejor durabilidad.

Como consecuencia de las bajas cantidades de agua utilizadas para

preparar este tipo de hormigones, se favorecen muy positivamente las

propiedades del hormigón endurecido como por ejemplo: las resistencias

mecánicas tanto a corto como a largo plazo, la fluencia, la retracción y, por

lo tanto, se aumenta la durabilidad.

Las bajas cantidades de agua permiten además reducir la porosidad

del hormigón lo cual implica una mayor impermeabilidad. Desde el punto de

vista estético el hormigón autocompactable presenta excelentes acabados

debido principalmente al diseño del hormigón y a su bajo porcentaje de aire

incluido lo que disminuye la porosidad superficial.


48

3.8 Fluencia

Se define la fluencia como el incremento gradual de deformación en

función del tiempo para una tensión constante aplicada, considerando otras

deformaciones dependientes del tiempo no asociadas a las cargas

aplicadas, como; retracción, expansión y deformaciones térmicas.

La fluencia en secciones a compresión reduce las fuerzas de tensión en

elementos de hormigón pretensado y causa una lenta transferencia de carga

desde el hormigón hasta la armadura. La fluencia en tracción puede ser

beneficiosa puesto que está en parte disminuye las tensiones inducidas por

otros movimientos de retracción, como; la fisuración por secado y los

movimientos de origen térmico.

La fluencia tiene lugar en la pasta de cemento y está influenciada por la

porosidad, la cual está directamente vinculada con la relación agua-

cemento.

Los factores que influyen sobre la fluencia son:

- Relación esfuerzo/resistencia.- a medida que se incrementa esta

relación, se obtiene mayores deformaciones por fluencia. Cuando se

alcanza el 50% se obtiene un comportamiento lineal pero al superar el

75% la aplicación de carga de larga duración produce la falla

- Edad.- La edad a la que se aplica la carga afecta la fluencia del

hormigón, debido a modificaciones en la resistencia y el módulo de

elasticidad

- Materiales componentes.- las características de los materiales

componentes.

- Temperatura.-la fluencia aumenta linealmente con la temperatura

- Geometría del elemento.- modifican el desarrollo debido a su

influencia sobre el secado


49

Capítulo 4. Hormigón autocompactante

Introducción

Se ha definido al hormigón como una mezcla homogénea de tres

componentes fundamentales, un ligante: el cemento, el agente activante de

ese ligante: el agua y un conjunto de partículas minerales de diferentes

tamaños ligadas por la pasta cementicia, que son los agregados. En la

actualidad debido a nuevas exigencias en la construcción, surgue la

necesidad de perfeccionamiento de este compuesto se debía darle mayor

trabajabilidad pero sin perder sus características como su resistencia

mecánica, permeabilidad y por tanto disminuir la resistencia a los ataques de

agentes agresivos, en si la calidad del hormigón debía mantenerse.

La necesidad de crear compuestos químicos que perfeccionen la

mezcla manteniendo fresca mientras dure la colocación o acelerando el

proceso de fraguado, para librar a el hormigón de una serie de problemas

presentados, se incorporar al hormigón un cuarto elemento conocido como

aditivo.

Existe una tendencia mundial hacia la extensión del uso de los

aditivos, así por ejemplo en los países de tecnología más avanzada tales

como EE.UU. y Alemania, en los cuales el volumen de hormigón en masa,

armado, pretensado y prefabricado es considerable, se estima que entre el

60 y el 65 % del total de estos hormigones lleva aditivos.

El aditivo ha sido indispensable para mejorar las características

físicas químicas y mecánicas del hormigón. En efecto, un aditivo rara vez

ejerce una sola acción por eso es de gran importancia la dosis en la que se

emplee ya que puede causar acciones secundarias, unas favorables y otras

no.


50

4.1 Hormigón con superfluidificantes

Debido a las nuevas tendencias de construcción se presentó la

necesidad de mejorar el hormigón convencional, las investigaciones

llevaron determinar un estudio de los aditivos debido a que los aditivos son

imprescindible para la confección de hormigón autocompactantes, no todos

los tipos son utilizables. Los aditivos están basados en: naftaleno-sulfonatos,

condensados de melamina y en éter policarboxílico.

Como característica principal del aditivo elaborado con naftaleno

sulfuroso se destaca la reducción de aproximadamente un 20 % el agua de

amasado del hormigón, le confieren una buena trabajabilidad y las

resistencias a los 28 días mejoran considerablemente. Tienen como efecto

negativo que pueden ocluir aire en el hormigón, aunque en cantidades no

demasiado elevadas. Se obtiene como producto resultante del proceso de

refinado del carbón.

El aditivos elaborados con melamina sulfurosa están basados en

polímeros sintéticos. Confieren una reducción similar de agua a la de los

aditivos basados en naftalenos y como característica principal se enfatiza

que las resistencias a edades tempranas son más elevadas. Son muy

adecuados para la fabricación de elementos arquitectónicos con cemento

blanco porque el polímero es incoloro. Puede ocurrir que a bajas a/c, se

pueda producir flujo viscoso. Como efecto negativo principal es la pérdida de

trabajabilidad del hormigón demasiado rápida.

Los aditivos con policarboxilicos tienen como características principal la

capacidad de reducir agua en valores superiores al 35%.

Los policarboxilicos confieren al hormigón las siguientes características:

- Reducción de agua elevada

- Gran cohesión

- Tiempo de manejabilidad muy superior a la de los superplastificantes

convencionales.


51

- Gran impermeabilidad

- Excelentes acabados

Independientemente del poder reductor de agua, las características del

aditivo deben ajustarse a las características de cada aplicación y en

correspondencia al tipo de cemento, adición y áridos empleados.

4.2 Estudio de la fluidez del hormigón

Para iniciar el estudio de la fluidez se debe plantear inicialmente que el

producto final debe cumplir satisfactoriamente requisitos de resistencias con

alta fluidez, sin presentar segregación, sin uso de vibradores u otros medios

de compactación, llenando cualquier tipo de molde o encofrado. Para

evaluar las propiedades del hormigón autocompactante en estado fresco se

utiliza ensayos específicos que garantizan la autocompactabilidad del

hormigón.

Una buena trabajabilidad de la mezcla implica un uso adecuado de los

materiales que la constituyen, para lo cual se establecen los tipos de

cementos, agregados, adiciones y aditivos a utilizarse para este tipo de

hormigón. Además esto contribuye a un correcto desempeño de las

propiedades en estado endurecido (compresión, tracción, fluencia, etc.)

En el diseño de hormigones autocompactantes se debe conocer los

efectos de los materiales y las dosificaciones de las mezclas para que se

comporte como un material fluido.

Se ha realizado cuatro diseños de prueba para evaluar y estudiar la

fluidez; el primer diseño utilizó el método del ACI 211, para un hormigón de

210 kg/cm2, en el segundo modelo se trata de conseguir una mejor fluidez

agregando 1.8% de aditivo superplastificante a la mezcla anterior, en el

tercer modelo se realiza utilizando el método de laboratorio agregando 1.8%

de aditivo superplastificante con el fin de obtener un hormigón fluido y el


52

cuarto diseño de prueba fue basado según el método ACI 237R para

hormigones autocompactantes.

Para los efectos de comparación de su resistencia se ensaya los

cilindros estándar de 15 x 30 cm.

4.3 Aplicaciones del hormigón autocompactante

Los sistemas convencionales de construcción son diseñados

considerando la vibración, por tanto no existe aplicaciones para el hormigón

autocompactante, pero es muy ventajoso debido a su rápida y cómoda

aplicación. Es utilizado principalmente en:

- Losas y pisos armados.

- Estructuras densamente armadas.

- Secciones con difícil acceso.

- Ideal para formas complejas.

- Recomposición de elementos.

- Estructuras premoldeadas.

A pesar del mayor costo directo del material, el uso del hormigón

autocompactante permite:

- Mayor rendimiento de la mano de obra

- No requiere vibrado

- Mejor terminación de la superficie

- Mayor rapidez en el llenado

- Ahorro en equipos y maquinaria

- Mejora la calidad y durabilidad del hormigón

- Eliminación de reparaciones por mala consolidación

- Debido a la alta compacidad (alto contenido de finos, gran fluidez,

etc.) el grado de impermeabilidad es mayor que el hormigón

tradicional.

- Menor contaminación sonora

- En la pruebas de bombeo el hormigón fue bombeado a ciertas

distancias y alturas, sin presentar signo de segregación, bloqueo,


53

reducción en el asentamiento o cierta reducción en la presión del

bombeo.

- La pérdida de presión en la línea de tubería horizontal en el

hormigón autocompactante aproximadamente esta alrededor de

20% menos que en el hormigón convencional.

A continuación se detallan aplicaciones pioneras alrededor del mundo,

donde las condiciones de trabajo fueron superadas debido a problemas

principalmente en las zonas densamente armadas y de gran dificultad de

acceso, entre las aplicaciones más significativas se tiene:

- Japón

Japón es un país pionero en la utilización del hormigón

autocompactante, el puente colgante en el estrecho de Akashi en la bahía

de Osaka es la obra más representativa en el uso de nuevas tecnologías en

hormigón, une el norte con el sur de Japón, el estrecho de Akashi posee

100 metros de profundidad, unidos por un puente de 6 carriles con 2 torres

de 300 metros y un vano de 1.991 metros de luz.

Para soportar el peso de la estructura el punto de anclaje tiene un peso

10 veces mayor al soportado por la estructura, los puntos de anclaje se

rellenaron con hormigón convencional compactado colocado en capas para

evitar el calentamiento, así se imposibilitó el aparecimiento de contracciones

inesperadas en el proceso de fraguado evitando grietas, para unir el punto

de anclaje con el bastidor se utilizó el hormigón autocompactante debido a

que su estructura era tan intricada que el hormigón tradicional no hubiese

podido fluir entre los elementos. En los puntos fijos de las torres también se

utilizó el hormigón autocompactante para rellenar las ataguías con este

material, se utilizaron 300000 m3 de hormigón colocado con un rendimiento

de 1.900 m3/día, lo que supuso una disminución del plazo de ejecución del

20 %.


54

Figura 4.1. Puente Akashi Kaikyo

Fuente: google/puenteakashi/images

Otra aplicación significativa ha sido en la construcción de un depósito

de gas licuado de la empresa Osaka Gas, para lo que se utilizaron 12.000

m3 de hormigón autocompactante de alta resistencia. En esta aplicación el

periodo de ejecución fue reducido de 22 a 18 meses gracias a su uso, con

un rendimiento de 200-250 m3/hora. Donde se requirieron trabajadores 50

en vez de 150.

También, se utilizó hormigón autocompactante en la construcción de un

viaducto de hormigón pretensado y de un túnel, ambos en Yokohama.

En el campo de la edificación, el empleo del hormigón autocompactante

ha llevado al desarrollo, también en Japón, de la tecnología CFT (Concrete

Filled Tubes) para la construcción de edificios de gran altura. Ésta se

fundamenta en la utilización de tubos de acero rellenados con hormigón

autocompactante y unidos mediante diafragmas, eliminando la necesidad

del encofrado y armadura, y, consecuentemente, disminuyendo el plazo de


55

ejecución. Esta tecnología fue aplicada en los columnas de varios edificios,

incluyendo los de las 9 primeras plantas del edificio más alto de Japón, el

Landmark Tower en Yokahama.

Figura 4.2. Landmark Tower en Yokahama

Fuente: google/landmarktower/images

- España

Para la construcción del arco mixto del puente de la Ronda de la

Hispanidad sobre el río Ebro en Zaragoza se utilizó hormigón

autocompactable debido a que se requería rellenar el arco metálico para los

cual se utilizó 300 m3 de hormigón autocompactable con una resistencia

característica a compresión de 510 kg/cm2.

En el Laboratorio Central se llevó a cabo el estudio de la formulación del

mismo, teniendo como premisa básica que debía poder fabricarse con los

materiales y medios existentes en la zona. Para ello se estableció una

metodología propia, basada en los medios disponibles y los problemas

previsibles, habiéndose obtenido unos resultados plenamente satisfactorios.


56

Figura 4.3. Puente sobre el río Ebro en Zaragoza

Fuente: google/puenteebrozaragoza/images

- Paso peatonal (Orlando, Florida)

Para la construcción del paso peatonal en Orlando, Florida la mezcla

debía ser colocada en un bloque de anclaje como parte del paso a desnivel,

el concreto necesitaba un asentamiento máximo de 7,5 cm, se dificulto el

uso del vibrador para su consolidación para lo cual el contratista propuso

utilizar el hormigón autocompactante y consolidar adecuadamente la mezcla

para la estructura de hormigón armado.

Figura 4.4 Estructura de anclaje


57

Figura 4.5 Puente peatonal.

Fuente: ACI 237 R Self-Consolidating Concrete

Se utilizó un factor cemento de 309 Kg/m3, Ceniza 77 Kg/m3, agregado

grueso 1006 Kg/m3 , agregado fino 758 Kg/m3, una relación agua cemento

0,43 y aditivos moduladores de viscosidad obteniendo una mezcla de una

resistencia a la compresión 525 Kg/cm2.

- Museo Nacional de los Indios Americanos, Washington, DC

El Museo Nacional del Indígena Americano (NMAI) fue construido en el

Washington Mall y está diseñado para parecerse a una pieza sólida de roca

tallada con el tiempo por el viento y el agua. Todo es muy simbólico y no

repetitivos. El edificio de cinco pisos tiene una superficie aproximada de

24.000 m2. Toda la estructura tiene ningún ángulo recto, y las formas fueron

diseñadas según especificaciones del cliente.

La razón principal para usar una mezcla de hormigón autocompactante

fue la gran cantidad de refuerzo y las formas complicadas de la estructura.

Había poco lugar para los vibradores, la vibración podía causar fallas

en ciertos casos. El hormigón autocompactante mejoró significativamente la

estética y la tensión en el encofrado también se redujo.


58

Figura 4.6 Museo Nacional de los Indios Americanos, Washington, DC


Se utilizó un factor cemento de 230 Kg/m3, Ceniza 155 Kg/m3, una

relación agua cemento 0,47 y aditivos moduladores de viscosidad

obteniendo una mezcla de una resistencia a la compresión de 422 Kg/cm2.

La cantidad total de hormigón autocompactante fue superior a 23000 m3.

- Centro de artes contemporáneas Rosenthal, Cincinnati, Ohio

Para la construcción del centro de artes Rosenthal se usó hormigón

autocompactante debido que la forma curva enrollable proporcionaba muy

poco acceso para la vibración interna, el encofrado de las columnas era en

forma de diamante, este detalle dio lugar a zonas muertas en los dos lados

que restringían el acceso de la vibración.


59

Con la utilización de hormigón autocompactante se logró garantizar el

asentamiento, la adecuada consolidación y minimizar la porosidad.

Figura 4.7 Centro de artes contemporáneas Rosenthal, Cincinnati, Ohio


Se utilizó un factor cemento de 445 Kg/m3, agregado grueso No 57- No

8, 890 Kg/m3,el agregado fino 890 Kg/m3, una relación agua cemento 0,40 y

aditivos moduladores de viscosidad obteniendo una mezcla de una

resistencia a la compresión de 633 Kg/cm2.

- Muros periféricos

En construcción muros donde se dificulta la utilización de vibradores por

su dificultad de acceso la utilización, se recomienda el uso de hormigón

autocompactante, con el fin de garantizar sus propiedades físicas y

mecánicas.


60

Figura 4.8 Muro del oeste del Proyecto Torres del Castillo/Quito

Otras aplicaciones de hormigón autocompactante podemos citar a:

- Puente de Serrería ciudad de las artes y las ciencias (Valencia)

Figura 4.9 Puente de Serrería (Valencia)

Fuente: google/hormigónautocompactante/images

- The collection. City county museum. Lincoln


61

Figura 4.10 Museo de la ciudad Lincoln (Oregon)

Fuente: google/lincolncountryhistoricalmuseum/images

- Iglesia de Saint Pierre de Firminy

Figura 4.11 Saint-Pierre Firminy (Loira, Francia)

Fuente: google/st.pierredefirminychurch/images


62

4.4 Contracción y agrietamientos

Las contracciones y agrietamientos se producen en el concreto en

estado plástico o endurecido, según el Comité ACI 302 «Guía para la

construcción de losas y pisos de concreto», los motivos de falla más

frecuentes son:

- Deficiencias en extendido y enrasado.

- Acabado con humedad excesiva o agua de sangrado.

- Curado inadecuado.

Existen diferentes causas por lo que se producen las contracciones y los

agrietamientos entre las cuales se tiene:

- Causas químicas como: composición del cemento o carbonatación,

oxidación del acero de refuerzo y reactividad de los agregados;

- Causas físicas como: contracción por secado, contracción térmica,

calor de hidratación, variaciones externas de temperatura,

concentraciones de esfuerzos, refuerzo, forma estructural (esquinas

de aberturas) y flujo plástico;

- Diseño estructural como: cargas mal consideradas, asentamientos

diferenciales y la mala disposición de las juntas;

- Accidentales como: sobrecargas, vibraciones, sismos e incendios.

Las fisuras excesivas que se presenta en muros y losas se deben a la

elevada retracción y a la débil resistencia a la tracción que tiene el hormigón,

efecto producido por el exceso de agua en el mezclado.

Las fisuras por retracción hidráulica también conocidas como retracción

plástica o por secado, originadas por la desecación de la zona superior de la

losa y pueden alcanzar de los 25 mm., y son fisuras de trazado corto por

retracción superficial por deformación, la contracción del hormigón varía de

acuerdo a la composición del aditivo aun cuando la relación de la mezcla

sea igual a otras, la contracción del hormigón fluido aumenta con la


63

disminución de agua/cemento, entre mayor cantidad de cemento implica un

mayor consumo de agua para la hidratación.

El agrietamiento en hormigones fluidos o de alta resistencia se inicia a

temprana edad variando de acuerdo a la relación de agua/cemento.

El inicio de agrietamiento varía de acuerdo a la cantidad y tipo de aditivo

se ha observado que el uso de aditivos con ácido poli carbónico es más

temprana que con un aditivo de naftaleno con una misma relación de

agua/cemento.

Una medida para prever los agrietamientos es que la mezcla adquiera la

cantidad de agua necesaria para que se proceda con normalidad la

hidratación del cemento.

4.5 Normas que rigen el uso de aditivos

La calidad del aditivo es indispensable al momento de su uso, las

normas INEN 152, 490 y 1548, establece los criterios y ensayos que deben

utilizarse para determinar si un aditivo de proceso puede o no ser

incorporado, en las cantidades recomendadas y según lo desee el

consumidor.

Los aditivos deben evaluarse por comparación del cemento que

contenga el aditivo con otro cemento similar sin el aditivo, que proceda de la

misma fuente.

Para el uso del aditivo en el hormigón debe cumplir rangos

establecidos en sus características físicas y mecánicas dados en la norma

NTE INEN 1504 como: en el tiempo de fraguado, expansión, resistencia a la

compresión, contratación y resistencia a la tracción por flexión.

El ACI (American Concrete Institute), en la Guía para el uso de aditivos

en hormigón, establece 20 finalidades distintas para las cuales se utilizan los

aditivos, ellas son:


64

1. Mejorar la trabajabilidad de las mezclas de concreto.- El objetivo general

es lograr que el concreto pueda ser transportado, colocado, vibrado y

acabado sin problemas de segregación.

2. Acelerar la ganancia en resistencia a edades tempranas.- Cualquiera que

sea el motivo de carácter, consigue que el concreto gane resistencia

rápidamente.

3. Aumentar la resistencia. Generalmente esto se logra reduciendo la

relación agua- cemento (menos agua), sin detrimento en la consistencia de

la mezcla.

4. Retardar o acelerar el fraguado inicial.- Especialmente en climas

extremosos resulta benéfico el retrasar (clima caluroso), o acelerar (clima

frío) el fraguado inicial para dar el tiempo adecuado en los trabajos de

colocación y acabado del concreto.

5. Retardar o reducir el calor de hidratación.- Especialmente cuando las

condiciones climáticas pueden incidir en la generación de un exagerado

calor de hidratación y de un agrietamiento nocivo.

6. Modificación del tiempo de sangrado o la capacidad de sangrado. Los

beneficios que se buscan están estrechamente relacionados con las

técnicas de acabado y/o la uniformidad que se busca en la capa

superficial de concreto.

7. Aumentar la durabilidad.- busca en este caso que el concreto resista sin

deterioro las inclemencias del tiempo (resistencia a la intemperie), esta

protección se debe dar a los concretos que estarán al aire libre.

8. Control de la expansión producida por la reacción álcali-agregado.

9. Disminuir el flujo capilar del agua en el concreto.

10. Mejorar la impermeabilidad del concreto.

11. Fabricación de concreto celular. El aditivo favorece la creación de una

estructura celular (porosa) que disminuye notablemente el peso volumétrico

del material, reduce consecuentemente la resistencia del concreto.

12. Favorecer la bombeabilidad del concreto, la penetración en cavidades y

la reducción del problema de segregación en los morteros para relleno

(grouts).

13. Provocar ligeras expansiones compensadoras en el concreto,

especialmente cuando se aplica en morteros que se emplean para el relleno


65

de ductos en concreto preesforzado, en morteros para asentamiento y

nivelación de maquinaria, o en todo tipo de rellenos de huecos en el

concreto endurecido.

14. Aumento de adherencia entre el concreto y el acero de refuerzo.

15. Aumento de adherencia entre el concreto viejo y el concreto nuevo.

16. Dar color al concreto o al mortero.

17. Inhibir la corrosión del acero de refuerzo.

18. Controlar el agrietamiento.

19. Favorecer los trabajos de acabado o texturizado en el concreto.

20. Disminución costo unitario hormigón

Al emplearse un aditivo se debe tomar en cuenta los efectos colaterales que

puede generar, los efectos colaterales pueden ser no deseables,

aunque en ocasiones pueden aprovecharse correctamente si se está

prevenido.


66

Capítulo 5. Ensayos de laboratorio

Introducción

El diseño y caracterización del hormigón autocompactante se ha

basado en la aplicación de la experiencia adquirida con el hormigón

convencional. Aún no existe un método universalmente aceptado para su

diseño.

En este capítulo se elabora el procedimiento para elaborar mezclas

de prueba con el fin de obtener un hormigón de gran fluidez con una

adecuada consistencia y homogeneidad en la mezcla evitado la

segregación, para verificar su validez con pruebas de laboratorio. Para la

elaboración de las mezclas, se consideró las recomendaciones del ACI 211,

ACI 237 R y el diseño método de laboratorio, las cuales indican los

parámetros que deben cumplirse para obtener en la práctica el hormigón

deseado.

Para diseñar un hormigón autocompactante se comparó con un

diseño hormigón convencional de resistencia 210 Kg/cm2, verificando que

cumpla con los requisitos como: volumen absoluto de agregado grueso,

fracción de pasta y fracción mortero además de fluidez, cohesión y bajo

contenido de aire. Obteniendo de cada diseño cilindros para analizar sus

propiedades mecánicas.


67

5.1 Análisis y ensayos de los materiales

5.1.1 Cemento

La densidad del cemento es un dato esencial para el diseño de

mezcla hormigón, para encontrar la densidad se debe regir a la norma NTE

INEN 156, esta norma establece el método de ensayo para determinar la

densidad del cemento hidráulico, mediante el método del frasco volumétrico

de Le Chatelier.

El procedimiento consiste en llenar el frasco con gasolina hasta un

punto en la parte baja del cuello entre las marcas 0 cm3 y 1cm3.

Pesar el frasco con gasolina y registrar el valor, repetir el proceso una

vez colocado el cemento para obtener el peso por diferencia de las dos

lecturas.

Colocar el cemento liberando aire atrapado con movimiento giratorios,

observar que el cemento no se adhiera al interior del frasco, el nivel del

líquido estará en su posición final en la parte superior del cuello. Registrar la

lectura final, procurar en todo momento que la temperatura no varíe entre

0,2ªC entre la lectura inicial y final.

Para la elaboración de las cuatro mezclas de hormigón se utilizó el

cemento Holcim Rocafuerte tipo GU o de uso general, fabricado bajo la

Norma Técnica Ecuatoriana NTE INEN 2380 equivalente a la Norma ASTM

C-1157. Esta norma permite que existan cementos adicionados que

minimizan el impacto ambiental y dar como resultado un uso muy eficiente

de las materias primas.

El cemento tipo GU es apto para todo tipo de estructura de hormigón

donde no se requieran propiedades especiales como: moderado calor de

hidratación, altas resistencia a sulfatos, resistencias iniciales altas, entre

otras, permite elaborar hormigones con las resistencia que demanda

cualquier tipo y tamaño de construcción.


68



MATEMÁTICA

ESCUELA DE INGENIERÍA CIVIL

Tema: Hormigón autocompactante

Ensayo de la densidad absoluta del cemento con el frasco de

Lechatellier

Norma: NTE-INEN 156 (ASTM-C 188)

Material: CEMENTO (HOLCIM)

Ensayo 1 Ensayo 2 Ensayo 3 Unidades

Lectura inicial del frasco

de Lechatellier 0,3 0,4 0,5 cm3

Masa del frasco +

gasolina 287,5 290,2 295,3 G

Lectura final del frasco +

cemento + gasolina 22 23 23 cm3

Masa final del frasco +

cemento + gasolina 350,1 355 359,4 G

Densidad del cemento 2,88 2,87 2,85 g/ cm3

Cálculos:

ρ (gr

cm3⁄ ) =mas𝑎 𝑑𝑒𝑙 𝑐𝑒𝑚𝑒𝑛𝑡o (g)

volumen desplazado (cm3)

ρ =350.1 − 287.5 (g)

22 − 0.3 (cm3)

ρ =62.6 (g)

21.7 (cm3)

ρ = 2.88gr

cm3⁄


69

5.1.2 Agregado fino

5.1.2.1 Determinación de la densidad relativa y la absorción del árido

fino (NTE INEN 856)

En el agregado fino se debe determinar la densidad, densidad relativa

y la absorción, para esto nos basamos en la norma NTE INEN 856, esta

norma establece el método de ensayo para determinar: la densidad, la

densidad relativa y la absorción del árido fino.

El procedimiento consiste en saturando el árido en agua por un

tiempo definido para satisfacer la mayoría del potencial de absorción, la

norma se basa en determinar y calcular los cambios en la masa de un árido

debido al agua absorbida por los poros de las partículas constitutivas,

comparando con la condición seca.

Para conseguir que el árido fino esté saturado de debe sumergir en

material seco en agua por 24 h +- 4 h, hasta conseguir una masa constante,

una vez saturado sus poros, se retira la muestra del agua, se seca

gradualmente la muestra hasta que se observe ligeros desprendimientos del

muestra, una vez sacada del cono utilizado para este ensayo y especificado

cuando la muestra satisfaga la condición de superficie seca se determina su

masa. Se coloca la muestra en un recipiente graduado en este caso el

picnómetro y se determina el volumen de la muestra; por último, la muestra

se seca al horno y se determina su masa, con los valores de masa y

volumen se calcula la densidad relativa y la absorción.

Figura 5.1 Equipo para el ensayo de la densidad relativa del agregado fino.


70



MATEMÁTICA



Ensayo de peso específico (densidad real del agregado fino)


Origen: GUAYLLABAMBA


1 Masa del picnómetro vacio 215,6 215,6 215,6 g

2 Masa del picnómetro +

arena sss 431,4 546,7 470,4 g

3 Masa de la arena en dsss 215,8 331,1 254,8 g

4 Masa del picnómetro +

arena sss + agua 840,7 910,2 865,3 g

5 Masa del picnómetro

calibrado 713,9 713,9 713,9 cc

6 Volumen calibrado 89,30 135,26 103,75 cc

7 Peso específico 2,416 2,448 2,456 g/cc

Promedio 2,440 g/cc

Cálculos :

Masa de arena = Masa del picnómetro+ arena sss – masa del picnómetro

vacío

Masa de arena = 431.4-215.6 (g)

Masa de arena = 215.8 (g)


71

Volumen calibrado = masa de agua a 500cc – masa del agua desalojada

masa de agua a 500cc

500

Volumen calibrado = (713.9−215.6)− (840.7−431.4)(g)

(713.9−215.6) (g)

500cc

Volumen calibrado = 89,30 cc

Peso específico = masa arena

Volumen

Peso específico =215,8 g

89,3 cc


cc

Capacidad de absorción


1 Masa de arena en sss 151,4 180,7 167,3 g

2 Masa de arena seca 146,3 174,4 161,6 g

3 Masa de agua 5,1 6,3 5,7 g

4 Capacidad de absorción 3,486 3,612 3,527 %

Promedio 3,542 %

Capacidad de absorción = masa de agua

masa de arena seca∗ 100%

Capacidad de absorción = 151.4 − 146.3

146.3∗ 100%

Capacidad de absorción = 3.486%


72

5.1.2.2 Ensayo de colorimetría en el agregado fino NTE INEN 855 –

2010

Debido a que los materiales constituyentes del hormigón se

encuentran en estado natural pueden estar en contacto con materia

orgánica, esta norma establece el método para determinar la presencia de

impurezas orgánicas en el árido fino que es utilizado para mortero y

hormigón.

El procedimiento consiste en colocar una solución normalizada de

hidróxido de sodio a una muestra del árido fino durante 24 horas y comparar

el color del líquido con los colores normalizados de la escala de Gardner

para determinar si tiene impurezas orgánicas inapropiadas.

Numero de orden

en el comparador Color Descripción

1 Blanco claro a

transparente

Arena de muy buena calidad por no contener

materia orgánica, limos o arcillas.

2 Amarillo pálido

Arena de poca presencia de materia

orgánica, limos o arcillas. Se considera de

buena calidad.

3 Amarillo

Encendido

Contiene materia orgánica en altas

cantidades. Puede usarse en hormigones de

baja resistencia.

4 Café

Contiene materia orgánica en

concentraciones muy elevadas. Se considera

de mala calidad.

5 Café Chocolate

Arena de muy mala calidad. Existe

demasiada materia orgánica, limos o arcillas.

No se usa.

Tabla No 5.1 Colorimetría del agregado fino


73



MATEMÁTICA



Ensayo de colorimetría del agregado fino



Muestra Color

A Blanco claro a transparente

B Blanco claro a transparente


74

5.1.3 Árido grueso

5.1.3.1 Determinación de la densidad, la densidad relativa (gravedad

especifica) y la absorción del árido grueso (NTE INEN 857)

En el árido grueso se debe determinar de la densidad, densidad

relativa (gravedad especifica) y absorción, para esto nos basamos en la

norma NTE INEN 857, esta norma establece el método de ensayo para

determinar: la densidad, la densidad relativa (gravedad especifica) y la

absorción del árido grueso; la densidad relativa es la característica

generalmente utilizada para el cálculo del volumen ocupado por el árido en

las mezclas que contienen áridos, incluyendo hormigón de cemento portland

y otra mezclas que son dosificadas o analizadas en base al volumen

absoluto

El procedimiento consiste saturar el árido en agua por un tiempo

definido para satisfacer la mayoría del potencial de absorción, esta norma se

basa en determinar y calcular los cambios en la masa de un árido debido al

agua absorbida por los poros de las partículas y comparando con la

condición seca, cuando se considera que el árido ha estado en contacto con

el agua el suficiente tiempo para satisfacer la mayoría del potencial de

absorción teniendo limitaciones para calcular áridos livianos debido a que

después de la inmersión de 24 horas los poros no están saturados de agua y

el potencial de absorción no se alcanza a su totalidad tras varias

inmersiones.

El material utilizado para la elaboración de los diseños de prueba fue

obtenido de la cantera de Guayllabamba la cual se encuentra ubicada a

0º04’05.74” S; 78º22’24.48” O a los costados del cauce de Río

Guayllabamba. El material proveniente de esta cantera es de procedencia

piroclástica y depósitos lagunares, presenta una roca volcánica maciza

intercalada con capas de lutitas. Su material es gran calidad y buena

resistencia a la abrasión.


75

El procedimiento consiste en seleccionar la muestra recordando

rechazar todo el material que pase el tamiz No 4

La masa mínima de la muestra se presenta en la tabla 4.1

Tamaño máximo

nominal, mm

Masa mínima de la

muestra para ensayo, kg

12.5 o menor

19.0

25.0

37.5

50

63

75

90

100

125

2

3

4

5

8

12

18

25

40

75

Tabla 5.2 Masa mínima de la muestra del ensayo

Una vez seleccionada la muestra es secada en un horno de 110 +- 5

oC para conseguir una masa constante seguidamente es sumergida la

muestra por un periodo de 24 h+- 4 h. Cuándo esté completamente saturada

la muestra es colocada en un paño absorbente y se frota hasta eliminar

toda lámina de agua. Para determinar la masa de aire, se coloca la muestra

de ensayo saturada superficie seca en el recipiente de la muestra y

determina su masa aparente a 23 oC +- 2 teniendo el recipiente sumergido;

por último, la muestra se seca al horno y se determina su masa, con los

valores de masa y volumen se calcula la densidad relativa y la absorción.


76



MATEMÁTICA



Ensayo de peso específico (densidad real del agregado grueso)




1 Masa del recipiente + ripio en sss 484,6 677,8 566,7 g.

2 Masa del recipiente 0,1 0,1 0,1 g.

3 Masa del ripio en sss 484,5 677,7 566,6 g.

4 Masa de la canastilla

sumergida en agua 2184,5 2184,5 2184,5 g.

5 Masa de la canastilla + ripio

sumergida en agua 2481,3 2595,6 2532,4 g.

6 Masa del ripio sumergido 296,8 411,1 347,9 g.

7 Volumen desalojado 187,7 266,6 218,7 cm3

8 Peso específico 2,581 2,542 2,591 g/ cm3.

Promedio 2,571 g/ cm3.

Cálculos :

Masa del ripio = Masa del recipiente + ripio sss – masa del recipiente

Masa del ripio = 484,6 – 0,1 (g)

Masa del ripio = 484,5 (g)

Masa de la ripio sumergido = Masa de la canastilla+ ripio sss sumergido –

. Masa de la canastilla


77

Masa de la ripio sumergido = 2481,3 – 2184,5 (g)

Masa de la ripio sumergido = 296,8 (g)

Volumen = Masa de ripio – masa del ripio sumergido

Volumen = 484,5 - 296,8 (g)

Volumen = 187,7 cc

Peso específico = masa arena

Volumen


187,7 cc


cc

Capacidad de absorción


1 Masa de ripio en sss 406,1 508,7 446,7 g

2 Masa de ripio seca 394,8 494,7 434,3 g

3 Masa de agua 11,3 14,0 12,4 g

4 Capacidad de ab. 2,862 2,830 2,855 %

Promedio 2,849 %

Capacidad de absorción = masa de agua

masa de arena seca∗ 100%

Capacidad de absorción = 406.1 − 394,8

394,8∗ 100%

Capacidad de absorción = 2,862 %


78

5.1.3.2 Determinación de la masa unitaria( peso volumétrico) y el

porcentaje de vacíos NTE INEN 858:2010

La norma NTE INEN 858:2010, establece el método de ensayo para

determinar la masa unitaria del árido, en condición compacta o suelta y

calcular los vacíos entre las partículas de los áridos: fino, grueso o en una

mezcla de ellos. Es aplicable para los áridos que no exceden de un tamaño

máximo nominal de 125 mm.

El procedimiento consiste en colocar el árido en un molde con una

capacidad conocida, compactar el árido en tres capas, con 25 golpes de la

varilla de compactación distribuidos uniformemente sobre la superficie,

nivelar sobre la superficie rebosada con una regleta o los dedos, de tal

manera que cualquier proyección de las partículas grandes del árido grueso

equilibren los vacíos mayores en la superficie, por debajo de la parte

superior del molde. Para la determinación de la masa unitaria suelta el

procedimiento es semejante evitando la compactación del árido.

En el caso de los dos áridos fino y grueso se procede con

incrementos de material fino al árido grueso haciendo una mezcla de estos y

repitiendo el proceso con su respectiva compactación.

Figura 5.2 Equipo para el ensayo del peso volumétrico.


79



MATEMÁTICA



Ensayo de la densidad aparente del agregado fino


Origen: Guayllabamba

DENSIDAD APARENTE SUELTA

ENSAYO MASA DEL

RECIPIENTE

MASA DE LA ARENA +

RECIPIENTE

MASA DEL MATERIAL

VOLUMEN DENSIDAD APARENTE

SUELTA

No g. g. g. cc. g/cc.

1 4818 18042 13224 9400 1,407

2 4818 18122 13304 9400 1,415

3 4818 18080 13262 9400 1,411

Promedio 1,411

DENSIDAD APARECTE COMPACTADA

ENSAYO MASA DEL

RECIPIENTE

MASA DE LA ARENA +

RECIPIENTE

MASA DEL MATERIAL


COMPACTADA


1 4818 19738 14920 9400 1,587

2 4818 19896 15078 9400 1,604

3 4818 19963 15145 9400 1,611

Promedio 1,601


80



MATEMÁTICA



Ensayo de la densidad aparente del agregado grueso



DENSIDAD APARENTE SUELTA

Ensayo MASA DEL

RECIPIENTE

MASA DEL RECIPIENTE

+ RIPIO

MASA DEL

RIPIO VOLUMEN

DENSIDAD APARENTE

SUELTA


1 4818 17392 12574 9400 1,338

2 4818 17550 12732 9400 1,354

3 4818 17443 12625 9400 1,343

Promedio 1,345

DENSIDAD APARENTE COMPACTADA

Ensayo MASA DEL

RECIPIENTE

MASA DE LA RIPIO +

RECIPIENTE

MASA DEL MATERIAL


COMPACTADA


1 4818 18384 13566 9400 1,443

2 4818 18512 13694 9400 1,457

3 4818 18455 13637 9400 1,451

Promedio 1,450


81



MATEMÁTICA



Ensayo de la densidad Óptima de los agregados

Norma: NTE-INEN 858 (ASTM-C 128) Origen: Guayllabamba

Ensayo No1

DENSIDAD ÓPTIMA DE LOS AGREGADOS MEZCLA % MASA KG FINO A

AÑADIRSE MASA DE LA

MEZCLA DENSIDAD APARENTE RIPIO ARENA RIPIO ARENA

100 0 30 0 0 18512 1,457

90 10 30 3,33 3,33 19392 1,550

80 20 30 7,50 4,17 20742 1,694

70 30 30 12,86 5,36 21434 1,768

65 35 30 16,15 3,30 22066 1,835

60 40 30 20,00 3,85 22186 1,848

55 45 30 24,55 4,55 21908 1,818

50 50 30 30,00 5,45 21799 1,806


82

Curva de la densidad óptima de los agregados

d ap. máx. = 1,848 g/cc

% máx. de arena = 40%

d ap. ópt. = 1,839 g/cc



83



MATEMÁTICA



Ensayo de la densidad óptima de los agregados



Ensayo No2

DENSIDAD ÓPTIMA DE LOS AGREGADOS

MEZCLA % MASA KG FINO A

AÑADIRSE

MASA DE LA

MEZCLA (g)

DENSIDAD APARENTE

(g/cc) RIPIO ARENA RIPIO ARENA

100 0 30 0 0 18420 1,508

90 10 30 3,33 3,33 19377 1,586

80 20 30 7,5 4,17 20660 1,691

70 30 30 12,86 5,36 21390 1,751

65 35 30 16,15 3,3 22203 1,818

60 40 30 20 3,85 22530 1,844

55 45 30 24,55 4,55 21880 1,791

50 50 30 30 5,45 21773 1,782

Volumen del recipiente = 12215 cc


84


d ap. máx. = 1,844 g/cc


d ap. ópt. = 1,836 g/cc

%máx. de arena = 36%


85



MATEMÁTICA



Ensayo de la densidad óptima de los agregados

Norma: NTE-INEN 858 (ASTM-C 128) Origen: Guayllabamba

Ensayo No3

DENSIDAD ÓPTIMA DE LOS AGREGADOS

MEZCLA % MASA KG FINO A

AÑADIRSE

MASA DE LA

MEZCLA (g)

DENSIDAD APARENTE

(g/cc) RIPIO ARENA RIPIO ARENA

100 0 30 0 0 18245 1,494

90 10 30 3,33 3,33 19321 1,582

80 20 30 7,5 4,17 20545 1,682

70 30 30 12,86 5,36 21214 1,737

65 35 30 16,15 3,3 22176 1,815

60 40 30 20 3,85 22434 1,837

55 45 30 24,55 4,55 21845 1,788

50 50 30 30 5,45 21698 1,776

Volumen del recipiente = 12215 cc


86


d ap. máx. = 1,837 g/cc


d ap. ópt. = 1,833 g/cc


5.1.3.3 Análisis granulométrico en los áridos fino y grueso NTE INEN

696

Determina el método de ensayo para encontrar la distribución

granulométrica de las partículas de áridos finas y gruesas, por tamizado con

el propósito de utilizar en la mezcla de hormigón.

Para encontrar la distribución granulométrica la muestra debe estar

seca de esta manera no habrá variaciones en su masa, se debe separar por

su tamaño por una serie de tamices ordenados en forma descendente. Las


87

masas de las partículas mayores a las aberturas de la serie de tamices

utilizados, expresado en porcentaje de la masa total, permite determinar su

distribución.

Figura 5.3 Serie de tamices para el ensayo granulométrico del agregado fino

Figura 5.4 Serie de tamices para el ensayo granulométrico del agregado

grueso.


88



MATEMÁTICA



Ensayos de granulometría del agregado fino

Ensayo No 1



Tamiz

RETENIDO

%

RETENIDO

%

PASA

Especificaciones PARCIAL.

(gr)

ACUMULADO.

(gr)

3/8" 0 0 0 100 - -

No. 4 13,1 13,1 2,79 97,21 95 100

No. 8 70 83,1 17,69 82,31 80 100

No. 16 72,5 155,6 33,12 66,88 50 85

No. 30 94,4 250 53,21 46,79 25 60

No. 50 125,5 375,5 79,93 20,07 10 30

No. 100 61,9 437,4 93,10 6,90 2 10

BANDEJA 32,4 469,8 100 0 0 5

Cálculos:

Masa de la muestra = 474 g

Porcentaje perdido = 0.88%

Modulo de finura = % retenido acumulado

100


89

Modulo de finura = 2.79 + 17.69 + 33.12 + 53.21 + 79.93 + 93.10

100

Modulo de finura = 279.8

100


Curva granulométrica

0

20

40

60

80

100

120

0 1 2 3 4 5 6

% P

asa

Tamices en (mm)

Ensayo 1

Muestra

Límite

Límite 2


90



MATEMÁTICA



Ensayo No 2



Tamiz

RETENIDO %

RETENIDO

%

PASA Especificaciones PARCIAL.

(gr)

ACUMULADO

.(gr)

3/8" 0 0 0 100 - -

No. 4 9,2 9,2 1,92 98,08 95 100

No. 8 90,3 99,5 20,81 79,19 80 100

No. 16 79,7 179,2 37,47 62,53 50 85

No. 30 91 270,2 56,50 43,50 25 60

No. 50 117 387,2 80,97 19,03 10 30

No. 100 57,2 444,4 92,93 7,07 2 10

BANDEJA 33,8 478,2 100 0 0 5

Cálculos:

Masa de la muestra = 481.3 g



100


91

Modulo de finura = 1.92 + 20.81 + 37.47 + 56.50 + 80.97 + 92.93

100

Modulo de finura = 295

100



0

20

40

60

80

100

120

0 1 2 3 4 5 6

% P

asa

Tamices en (mm)

Ensayo 2

Muestra

Límite

Límite 2


92



MATEMÁTICA



Ensayo No 3



Tamiz

RETENIDO

%

RETENIDO

%

PASA


(gr)

ACUMULADO.

(gr)

3/8" 0 0 0 100 - -

No. 4 9,5 9,5 1,91 98,09 95 100

No. 8 66,8 76,3 15,31 84,69 80 100

No. 16 75,2 151,5 30,40 69,60 50 85

No. 30 115,2 266,7 53,52 46,48 25 60

No. 50 165,4 432,1 86,71 13,29 10 30

No. 100 44,6 476,7 95,67 4,33 2 10

BANDEJA 21,6 498,3 100 0 0 5

Cálculos:




93


100

Modulo de finura = 1.91 + 15.31 + 30.40 + 53.52 + 86.71 + 95.67

100

Modulo de finura = 284

100



0

20

40

60

80

100

120

0 1 2 3 4 5 6

% P

asa

Tamices en (mm)

Ensayo 3

Muestra

Límite

Límite 2


94



MATEMÁTICA



Ensayo de granulometría del agregado grueso

Ensayo No 1



Tamiz

RETENIDO

%

RETENIDO

%

PASA


(gr)

ACUMULADO

.(gr)

2" 0 0 0 100 - -

1 1/2" 0 0 0,00 100,00 - -

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

3/4" 0 0 0,00 100,00 90 100

1/2" 1864,6 1864,6 21,20 78,80 - -

3/8" 3129,7 4994,3 56,79 43,21 20 55

No. 4 3505,5 8499,8 96,65 3,35 0 10

BANDEJA 294,7 8794,5 100 0 0 5


95

Cálculos:



Módulo de finura= (∑% retenido acumulado)/100

Módulo de finura= (21.2+56.79+96.65+100+100+100+100+100)/100

Módulo de finura= 675/100

Módulo de finura= 6.75


0

20

40

60

80

100

120

0 5 10 15 20 25 30

% P

as

a

Tamices en (mm)

Ensayo 1

Muestra

Límite 1

Límite 2


96



MATEMÁTICA



Ensayo No 2



Tamiz

RETENIDO %

RETENIDO

%

PASA Especificaciones PARCIAL.

(gr)

ACUMULADO

.(gr)

2" 0 0 0 100 - -

1 1/2" 0 0 0,00 100,00 - -

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

3/4" 0 0 0,00 100,00 90 100

1/2" 2367,2 2367,2 25,37 74,63 - -

3/8" 3065,4 5432,6 58,22 41,78 20 55

No. 4 3546 8978,6 96,22 3,78 0 10

BANDEJA 353,2 9331,8 100 0 0 5


97

Cálculos:




Módulo de finura= (25.37+58.22+96.22+100+100+100+100+100)/100


Módulo de finura= 6,80


0

20

40

60

80

100

120

0 5 10 15 20 25 30

% P

as

a

Tamices en (mm)

Ensayo 2

Muestra

Límite 1

Límite 2


98



MATEMÁTICA



Ensayo No 3



Tamiz RETENIDO

% RETENIDO

% PASA


(gr) ACUMULADO.(gr)

2" 0 0 0 100 - -

1 1/2" 0 0 0,00 100,00 - -

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

3/4" 0 0 0,00 100,00 90 100

1/2" 1976,8 1976,8 24,74 75,26 - -

3/8" 2705,1 4681,9 58,59 41,41 20 55

No. 4 3055,6 7737,5 96,83 3,17 0 10

BANDEJA 253,5 7991 100 0 0 5

Cálculos:

Masa de la muestra = 8000 g




99

Módulo de finura= (24.74+58.59+96.83+100+100+100+100+100)/100


Módulo de finura= 6,80


5.1.4 Aditivo

El aditivo utilizado para la elaboración de los ensayos fue el EPS 2001

M de dosificación mínima 400cm3 y máxima de 750 cm3, el cual proporciona

un asentamiento del 200% por cada 50 kg de cemento. Se adiciona

directamente a la mezcla o diluido en el agua de amasado.

Es un aditivo liquido listo para usar que produce hormigones de muy

altas resistencias tanto iniciales como finales. No contiene cloruros u otras

sustancias corrosivas. Se puede utilizar hormigones muy fluidos o

economizar cemento sin disgregación. para todo tipo de hormigones

especialmente vistos, bombeados, prefabricados o pre esforzados. Retarda

ligeramente el fraguado inicial. Para hormigones que requieran

asentamientos muy altos si perdida de resistencia, de gran manejabilidad y

0

20

40

60

80

100

120

0 5 10 15 20 25 30

% P

as

a

Tamices en (mm)

Ensayo 3

Muestra

Límite 1

Límite 2


100

fáciles de trabajar. Cumple con los requerimientos de las normas ASTM C-

494 TIPO G.

Entre sus principales ventajas están: facilita el bombeo, apto para

hormigón pre esforzado, altas resistencias iniciales y finales, mejora la

durabilidad de los pavimentos, produce hormigones densos e impermeables

mejora la eficiencia del cemento, mayor tiempo para la colocación del

hormigón.

5.2 Diseño de mezcla y dosificaciones (ACI 211)

Debido a la gran demanda de hormigón se ha elaborado diferentes

diseños, las cuales permiten conocer las dosificaciones de los componentes

de la mezcla y la forma apropiada de fabricar el hormigón.

La propuesta del A.C.I. (American Concrete Institute) para el diseño

de mezcla se basa en la calidad y durabilidad para todos los usos que pueda

tener el concreto, para lo cual se debe tener en cuenta aspectos como: la

adecuada selección de los materiales integrantes de la mezcla; el

conocimiento de los materiales integrantes de la mezcla; el conocimiento de

las propiedades del concreto; los criterios de diseño de las proporciones de

la mezcla más adecuada para cada caso, el proceso de puesta en obra; el

control de la calidad del concreto; y los más adecuados procedimientos de

mantenimiento y reparación de la estructura, son aspectos a ser

considerados cuando se construye estructuras de concreto que deben

cumplir con los requisitos de calidad, seguridad, y vigencia en el tiempo que

se espera de ellas.

La demanda del concreto ha sido la base para la elaboración de los

diferentes Diseños de Mezcla, ya que estos métodos permiten a los usuarios

conocer no sólo las dosis precisas de los componentes del concreto, sino

también la forma más apropiada para elaborar la mezcla. Los Métodos de


101

Diseño de mezcla están dirigidos a mejorar calificativamente la resistencia,

la calidad y la durabilidad de todos los usos que pueda tener el concreto.

El diseño de mezclas es un proceso que consiste en calcular las

proporciones de los elementos que forman el concreto, con el fin de obtener

los mejores resultados.

Existen diferentes métodos de Diseños de Mezcla; algunos pueden

ser muy complejos como consecuencia a la existencia de múltiples variables

de las que dependen los resultados de dichos métodos, aun así, se

desconoce el método que ofrezca resultados perfectos, sin embargo, existe

la posibilidad de seleccionar alguno según sea la ocasión.

El adecuado proporcionamiento de los componentes del concreto dan

a este la resistencia, durabilidad, comportamiento, consistencia,

trabajabilidad y otras propiedades que se necesitan en determinada

construcción y en determinadas condiciones de trabajo y exposición de este,

además con el óptimo proporcionamiento se logrará evitar las principales

anomalías en el concreto fresco y endurecido como la segregación,

exudación, fisuramiento por contracción plástica y secado entre otras.

En el método de Diseño A.C.I. (American Concrete Institute), se

determina en primer lugar los contenidos de pasta de cemento (cemento,

agua, aire) y agregado grueso por diferencia de la suma de volúmenes

absolutos en relación con la unidad, el volumen absoluto y peso seco del

agregado fino.

Este procedimiento considera nueve pasos para el proporcionamiento

de mezclas de concreto normal, incluidos el ajuste por humedad de los

agregados y la corrección a las mezclas de prueba.

1.- El primer paso contempla la selección del slump, cuando este no se

especifica el informe del ACI incluye una tabla en la que se recomiendan

diferentes valores de slump de acuerdo con el tipo de construcción que se


102

requiera. Los valores son aplicables cuando se emplea el vibrado para

compactar el concreto, en caso contrario dichos valores deben ser

incrementados en dos y medio centímetros.

Tipo de construcción

Asentamiento (mm)

Máximo Mínimo

Fundiciones, paredes, zapatas reforzadas y muros 80 20 Zapatas simples, caissons y muros de subestructura 80 20

Losas, vigas y paredes reforzadas 100 20

Columnas de edificios 100 20

Pavimentos 80 20

Construcción en masa 50 20

Tabla 5.3 Asentamiento recomendado según el tipo de estructura

Se determina la resistencia promedio necesaria para el diseño; la cual

está en función al f’c, la desviación estándar, el coeficiente de variación. Los

cuales son indicadores estadísticos que permiten tener una información

cercana de la experiencia del constructor.

Cabe resaltar también que existen criterios propuestos por el ACI para

determinar el f’cr, los cuales se explican a continuación:

Mediante las ecuaciones del ACI

f’cr = f’c+1.34s

f’cr = f ’c+2.33s-35

Donde s es la desviación estándar, que viene a ser un parámetro

estadístico que demuestra la capacidad del constructor para elaborar

concretos de diferente calidad.

2.- La elección del tamaño máximo del agregado, segundo paso del método,

debe considerar la separación de los costados de la cimbra, el espesor de la


103

losa y el espacio libre entre varillas individuales o paquetes de ellas. Por

consideraciones económicas es preferible el mayor tamaño disponible,

siempre y cuando se utilice una trabajabilidad adecuada y el procedimiento

de compactación permite que el concreto sea colado sin cavidades o

huecos. La cantidad de agua que se requiere para producir un determinado

asentamiento (slump) depende del tamaño máximo, de la forma y

granulometría de los agregados, la temperatura del concreto, la cantidad de

aire incluido y el uso de aditivos químicos.

Por ende se debe tener cuidado los requisitos dados en los planos

estructurales y en especificaciones de obra.

Tamaño máximo del agregado (mm)

Dimensión mínima de la sección

(A) mm

Paredes Vigas y

columnas reforzadas

Muros sin refuerzo

Losas Fuertemente

Armadas

Losas Ligeramente

armadas

60 a 130 13 a 19 20 20 a 25 19 a 38

150 a 280 19 a 38 38 38 38 a 76

300 a 740 38 a 76 76 38 a 76 76

750 o mas 38 a 76 150 38 a 76 76 a 150

Tabla 5.4 Tamaño máximo del granulado recomendado para varios tipos de

construcción

3.- Como tercer paso, el informe presenta una tabla con los contenidos de

agua recomendables en función del slump requerido y el tamaño máximo del

agregado, considerando concreto sin y con aire incluido.


104

Asentamiento (mm)

Agua: litros por m3 de hormigón para los tamaños máximos de grava indicados en mm

10 12,5 20 25 38 50 70 150

Hormigones si Aire Incluido

20 a 50 205 200 185 180 160 155 145 125

80 a 100 225 215 200 195 175 170 160 140

150 a 180 240 230 210 205 185 180 170 …

Cantidad aproximada de

aire atrapado, (%) 3 2,5 2 1,5 1 0,5 0,3 0,2

20 a 50 180 175 165 160 145 140 135 120

80 a 100 200 190 180 175 160 155 150 135

150 a 180 215 205 190 185 170 165 160

contenido de aire total promedio recomendado para el nivel de exposición (%)

Benigno 4,5 4 3,5 3 2,5 2 1,5 1

Moderado 6 5,5 5 4,5 4,5 4 3,5 3

Riguroso 7,5 7 6 6 5,5 5 4,5 4

Tabla 5.5 Contenidos de agua en función a el asentamiento.

4.- Como cuarto paso, el ACI proporciona una tabla con los valores de la

relación agua/cemento de acuerdo con la resistencia a la compresión a los

28 días que se requiera.

Tipo de estructura

Estructura continua o

frecuentemente húmeda y expuesta a

congelación y deshielo**

Estructura puesta a

agua e mas o sulfatos

Secciones delgadas (pasamanos,

umbrales, losetas, obras ornamentales) y secciones con menos de 5 mm de recubrimiento del acero

0,45 0,4

Todas las estructuras

0,5 0,45

Tabla 5.6 Relaciones agua/cemento máximas permisibles para hormigones

en condiciones de exposición severa.


105

Resistencia a la compresión a los 28

días – Mpa

Relación agua/material cementante en masa

Hormigón sin aire incluido

Hormigón con aire incluido

45 0,43 …

40 0,46 …

35 0,5 0,35

30 0,54 0,43

25 0,58 0,48

22 0,6 0,53

Tabla 5.7 Relaciones agua/cemento máximas en función a la resistencia a la

compresión.

Resistencia probable a

los 28 días (MPa)

Relación agua /

cemento

45 0,37

42 0,4

40 0,42

35 0,47

32 0,51

30 0,52

28 0,53

25 0,56

24 0,57

21 0,58

18 0,62

15 0,7

Tabla 5.8 Resistencia a la compresión del hormigón basada en la relación

agua/cemento para cementos Portland Puzolánicos Tipo IP.

Los valores de Resistencia a la compresión se pueden tener en función a la

relación agua/cemento del hormigón. Estos datos de la tabla 4.2.6 deben ser

verificados mediante ensayos de laboratorio.

5.- El contenido de cemento se calcula con la cantidad de agua, determinada

en el paso tres, y la relación agua cemento, obtenida en el paso cuatro;

cuando se requiera un contenido mínimo de cemento o los requisitos de

durabilidad lo especifiquen, la mezcla se deberá basar en un criterio que


106

conduzca a una cantidad mayor de cemento, esta parte constituye el quinto

paso del método.

6.- Para el sexto paso del procedimiento el ACI maneja una tabla con el

volumen del agregado grueso por volumen unitario de concreto, los valores

dependen del tamaño máximo nominal de la grava y del módulo de finura de

la arena. El volumen de agregado se muestra en metros cúbicos con base

en varillado en seco para un metro cúbico de concreto, el volumen se

convierte a peso seco del agregado grueso requerido en un metro cúbico de

concreto, multiplicándolo por el peso volumétrico de varillado en seco.

Tamaño máximo de la grava (mm)

Volumen aparente de la grava seca y compactada para diferentes módulos de

finura de la arena (m3)

2,4 2,5 2,6 2,7 2,8 2,9 3

10 0,5 0,49 0,48 0,47 0,46 0,45 0,44

12,5 0,59 0,58 0,57 0,56 0,55 0,54 0,53

20 0,66 0,65 0,64 0,63 0,62 0,61 0,6

25 0,71 0,7 0,69 0,68 0,67 0,66 0,65

38 0,76 0,75 0,74 0,73 0,72 0,71 0,7

50 0,78 0,77 0,76 0,75 0,74 0,73 0,72

70 0,81 0,8 0,79 0,78 0,77 0,76 0,75

150 0,87 0,86 0,85 0,84 0,83 0,82 0,81

Tabla 5.9 Volumen aparente de la grava seca y compactada por unidad de

volumen de hormigón.

7.- Hasta el paso anterior se tienen estimados todos los componentes del

concreto, excepto el agregado fino, cuya cantidad se calcula por diferencia.

Para este séptimo paso, es posible emplear cualquiera de los dos

procedimientos siguientes: por peso o por volumen absoluto.

8.- El octavo paso consiste en ajustar las mezclas por humedad de los

agregados, el agua que se añade a la mezcla se debe reducir en cantidad

igual a la humedad libre contribuida por el agregado, es decir, humedad total

menos absorción.

9.- El último paso se refiere a los ajustes a las mezclas de prueba, en las

que se debe verificar el peso volumétrico del concreto, su contenido de aire,


107

la trabajabilidad apropiada mediante el slump y la ausencia de segregación y

sangrado, así como las propiedades de acabado. Para correcciones por

diferencias en el slump, en el contenido de aire o en el peso unitario del

concreto el informe ACI 211.1-91 proporciona una serie de recomendaciones

que ajustan la mezcla de prueba hasta lograr las propiedades especificadas

en el concreto.

5.2.1 Diseño del hormigón f’c = 210 MPa

Método ACI 211

Condiciones de Diseño:

Resistencia a la compresión: f’c = 21 Mpa

Asentamiento en el cono de Abrams: 8 1 cm

Condiciones de Exposición Ambiental: Normales

Cuadro de resultados de los ensayos

Cálculo del factor cemento

1. Para obtener la resistencia de 21 Mpa se toma el valor de a/c de 0.58

según la tabla 4.8

ac⁄ =0.58

Agua=0.58

ac⁄ =

AguaCemento

⁄

Cemento=Agua

ac⁄⁄

2. Según la Tabla 4.5 con el asentamiento de 80 a 100 mm. se toma un

valor de 200 a/c

Descripción Arena Ripio Unidades

D sss 2,44 2,57 g/cm3

% Absorción 3,54 2,85 %

D ap Compactada 1,60 1,45 g/cm3

D ap suelta 1,47 1,23 g/cm3

Módulo de finura 2,85 6,78 % de Humedad 1,07 0,18 %


108

Cemento= 2000.58⁄

Cemento=344.83

3. Con los datos del tamaño nominal máximo de la grava y el módulo de

finura de la arena se calcula el volumen aparente del agregado

grueso (Tabla 4.9)

Módulos de Finura

TNM grava 2.8 2.85 2.9

20 0,62 0.615 0,61

V (ag. grueso) = 0.615 m3 = 615.00 dcm3

M (ag. grueso) = V (ag. grueso) x δ ap. Compactada (ag. grueso)

M (ag. grueso) = 615.00 dcm3 x 1.45 kg/ dcm3

M (ag. grueso) = 852.84 kg

4. Cálculo de la masa de agregado fino

M (ag. fino) = V (ag. fino) x D sss (ag. fino)

M (ag. fino) = 312,87 dcm3 x 2.44 kg/ dcm3

M (ag. fino) = 763,4kg

Vcilindro=π x D

2

4x H

Relación 2H : 1D

Vcilindro=π x 15

2

4x 30

Vcilindro=5301.44 cm3

Material Masa Densidad Vol. Real

Kg kg/dm3 dm3

Agua 200 1 200,00

Cemento 344,83 2,87 120,15

Ripio 891,75 2,57 346,98

Aire 2,0 % 20,00

(volumen de solidos) 687,13

Arena (volumen) 312,87


109

Densidad del hormigón=2.40 ton/m3

M(cilindro)=12.72kg

5. Cantidad de Hormigón

Para la obtención de los resultados se utilizan 9 cilindros con un peso

aproximado de 15 kg. Por ende se reajusta la tabla de cantidades de

material.

Cantidad = 15 x 9 = 135 Kg

0.58x + x + 2.21x + 2.59x = 135

Donde x = peso del cemento

6.38 x = 135

X = 21.16 kg

Material Peso (kg.)

Dosificación

Agua 12,27 0,58

Cemento 21,16 1,00

Arena 46,85 2,21

Ripio 54,72 2,59

6. Corrección por Humedad

Ripio

#

M. Recipiente

+ Ripio Húmedo

(g)

M. Recipiente

+ Ripio seco (g)

M. Recipiente (g)

Masa de

agua (g)

Masa Ripio seco

(g)

Porcentaje de

Humedad

1 1040,4 1039 138,2 1,4 900,8 0,16

2 1321,5 1319,5 150,3 2 1169,2 0,17

3 786,6 785,3 147,3 1,3 638 0,20

Promedio 0,18

Cálculos:

Masa de agua = Masa del recipiente + Ripio Húmedo – (Masa del recipiente

+ Ripio seco)

Masa de agua = 1040,4 – 1039 (g)

Masa de agua = 1,4 (g)


110

Masa ripio seco = (Masa del recipiente + Ripio seco) - masa del recipiente

(g)

Masa ripio seco = 1039 – 138,2 (g)

Masa ripio seco = 900,8 (g)

Porcentaje de Humedad = Masa de agua / Masa ripio seco

Porcentaje de Humedad = 1,4 (g) x 100% / 900,8 (g)

Porcentaje de Humedad = 0,16%

Arena

#

M Recipiente

+ Arena Húmedo

(g)

M Recipiente

+ Arena seco (g)

M Recipiente

(g)

Masa de agua (g)

Masa Arena

seco (g)

Porcentaje de

Humedad

1 716 710,1 190,4 5,9 519,7 1,14

2 548,4 544,6 176,7 3,8 367,9 1,03

3 986,1 977,4 152,7 8,7 824,7 1,05

Promedio 1,07

Cálculos:

Masa de agua = Masa del recipiente + Arena Húmedo – (Masa del recipiente

. + Arena seca)

Masa de agua = 716 – 710,1 (g)

Masa de agua = 5,9 (g)

Masa Arena seco = (Masa del recipiente + Arena seco) - masa del

recipiente (g)

Masa Arena seco = 710,1– 190,4 (g)

Masa Arena seco = 519,7 (g)

Porcentaje de Humedad = Masa de agua / Masa Arena seco

Porcentaje de Humedad = 5,9 (g) x 100% / 519,7 (g)

Porcentaje de Humedad = 1,14 %

Material Peso

kg Absorción

% Humedad

%

Corrección Cantidades kg

Dosificación % Kg

Agua 12,27

2,54 14,81 0,70

Cemento 21,16

21,16 1,00

Arena 46,85 3,54 1,07 1,12 45,73 2,16

Ripio 54,72 2,85 0,18 1,42 53,30 2,52


111

Arena

Agua faltante = Peso de arena * ( % AB - % H) / (100 + %AB)

Agua faltante = 46,85 * ( 3,54 % - 1,07 % ) / (100 + 3,54%)

Agua faltante = 1,12 Kg

Ripio

Agua faltante = Peso de ripio * ( % AB - % H) / (100 + %AB)

Agua faltante = 46,85 * ( 2,85 % - 0,18 % ) / (100 + 2,85 %)


Agua para la mezcla = Peso de agua + agua faltante de arena + agua

faltante . de ripio

Agua para la mezcla = 12,27 + 1,12+ 1,42 (kg)

Agua para la mezcla = 14,81 (kg)

7. Dosificación final

Material Cantidades

(Kg.) Dosificación

Agua 14,81 0,70

Cemento 21,16 1,00

Arena 45,73 2,16

Ripio 53,30 2,52

5.3 Diseño de mezcla y dosificaciones (Método de laboratorio)

Este método es una alternativa para el diseño de ACI 211 , es aplicable para

agregados de deficiencia granulometría. Fue desarrollado por Fouller y

Thompson y complementado por el Laboratorio de Ensayo de Materiales de

la Universidad Central del Ecuador.

Se basa en utilizar la densidad máxima de los agregados como dato

fundamental, ya que en nuestro medio los agregados que obtenemos no

cumplen con cabalidad la curva granulométrica. Su función es reducir al

máximo la cantidad de vacíos que pueda tener el hormigón para lo cual es

necesario realizar el ensayo de densidades con el agregado fino y grueso

simultáneamente, el dato principal es utilizar los porcentajes de áridos donde


112

la densidad es máxima ya que esta tendrá el menor porcentaje de vacíos.

Se fundamenta en utilizar la menor cantidad de pasta y lograr un hormigón

de buena calidad.

El procedimiento diseño mediante el método de la densidad máxima

consiste en:

1.- Establecer la condiciones de diseño

2.- En función a la resistencia requerida, se toma el valor de la

relación agua cemento de la tabla 4.8

3.- Se determina la densidad real de la mezcla de los agregados fino y

grueso, y el porcentaje óptimo de vacíos mediante las siguientes

ecuaciones:

4.- De la tabla N.4.10 se calcula la cantidad de pasta en función del

asentamiento y el porcentaje óptimo de vacíos (%OV).

Asentamiento Cantidad de pasta (%)

0-3 % OV + 2% + 3%(OV)

3-6 % OV + 2% + 6%(OV)

6-9 % OV + 2% + 8%(OV)

9-12 % OV + 2% + 11%(OV)

12-15 % OV + 2% + 13%(OV) Fuente: Laboratorio de ensayo de materiales U.C

Tabla 5.10 Cantidad de pasta para distintos asentamientos

5.- Se calcula la cantidad de cemento, ripio y arena utilizando las

siguientes ecuaciones:


113

6.- Se determina la cantidad de agua de la relación agua – cemento.

7.- Se calcula la tabla de dosificación al peso y se realiza las

correcciones y dosificaciones finales dependiendo de la capacidad de

absorción y contenido de humedad.

5.3.1 Diseño de mezcla de prueba para 21 Mpa

Método de laboratorio o Densidad Máxima

Condiciones de Diseño:

Resistencia a la compresión: f’c = 21 Mpa

Asentamiento en el cono de Abrams: 8 1 cm

Condiciones de Exposición Ambiental: Normales

Cuadro de resultados de los ensayos

Descripción Arena Ripio Unidades

D sss 2,44 2,57 g/cm3

% Absorción 3,54 2,85 %

D ap Compactada 1,60 1,45 g/cm3

D ap suelta 1,47 1,23 g/cm3

Módulo de finura 2,85 6,78 % de Humedad 1,07 0,18 %

T.N.M. = 3/4"

δap. Máxima = 1.843 g/cm3 δap. Optima = 1.836 g/cm3 densidad del cemento = 2.87

g/cm3


114

Procedimiento

Resistencia a la compresión del hormigón basada en la relación agua /

cemento.

1. Relación agua cemento = 0.58

2. Densidad real de la mezcla

D real (mezcla) = Dsss arena*% op arena

100 +

Dsss arena*% op arena

100

D real (mezcla) = 2.44*36

100 +

2.57*64

100

D real (mezcla) = 2.52 g/cm3

3. Porcentaje óptimo de vacíos

%.O.V=Dreal (mezcla)- δop

Dreal (mezcla)*100

%.O.V=2.52- 1.836

2.52*100

%.O.V=27,14 dcm3

m3⁄

4. Cantidad de pasta para distintos asentamientos

Cantidad (pasta) = % OV + 2% + 8%*OV)

Cantidad (pasta) = 27,14 + 2 + 8 * 27,14=31,31>30%

Cantidad (pasta) = 30.00%

Cantidad (pasta adoptada) = 300dcm3𝑚3⁄

5. Cantidades de cemento, agua, ripio y arena

Cemento

C = Cantidad (pasta)

a

c+

1

cemento

C = 300

0.58+1

2.87

=323.28 𝑘𝑔

Arena

Arena = ( 1000-Cantidad (pasta)) * % op. Arena

100*Dsss arena


115

Arena = ( 1000-300) * 36

100*2.44 = 614,88 Kg

Ripio

Ripio = ( 1000-Cantidad (pasta)) * % op. ripio

100*Dsss ripio

Ripio = ( 1000-300) * 64

100*2.57 = 1151,36 Kg

Agua

Agua = C *𝑎

𝑐

Agua = 323.28 * 0.58 = 187.50

Dosificación inicial al peso

Material Peso (kg.) Dosificación

Agua 187,50 0,58

Cemento 323,28 1,00

Arena 614,88 1,90

Ripio 1151,36 3,56



aproximado de 15 kg. Por ende se reajusta la tabla de cantidades.


0.58x + x + 1.90x + 3.56x = 135


7.04 x = 135; X = 19.17kg


Agua 11.12 0,58

Cemento 19.17 1,00

Arena 36,42 1,90

Ripio 68,24 3,56


116

7. Corrección por Humedad

Material Peso

kg Absorción

% Humedad

% Corrección Cantidade

s kg Dosificación

% Kg

Agua 11.12

2,64 13,76 0,72

Cemento 19.17

19,17 1

Arena 36,42 3,54 1,07

0,87 35,55 1,85

Ripio 68,24 2,85 0,18

1,77 66,47 3,47

Agua faltante = Peso de arena * ( % AB - % H) / (100 + %AB)

Agua faltante = 36,42 * ( 3,54 % - 1,07 % ) / (100 + 3,54%)


Agua faltante = Peso de ripio * ( % AB - % H) / (100 + %AB)

Agua faltante = 68,24 * ( 2,85 % - 0,18 % ) / (100 + 2,85 %)


Agua para la mezcla = Peso de agua + agua faltante de arena + agua

faltante . de ripio

Agua para la mezcla = 11,12 + 0,87+ 1,77 (kg)

Agua para la mezcla = 13,76 (kg)



Agua 13,76 0,72

Cemento 19,17 1

Arena 35,55 1,85

Ripio 66,47 3,47


117

5.4 Diseño de mezcla y dosificaciones para hormigones

autocompactantes (ACI 237 R)

Para la elaboración de mezclas se considera las recomendaciones del

ACI 237 R – 2008 (manual práctico del hormigón), en el cual se indica los

parámetros que deben cumplirse para obtener un el hormigón con las

características físicas que se requiera, para luego ser validado con pruebas

en el laboratorio.

Procedimiento

1.- Determinar los requerimientos de rendimiento del flujo de asentamiento,

hacemos referencia a la tabla No 4.9

Las áreas oscuras son áreas con problemas potenciales y deben ser

evitados. Los parámetros iniciales deben ser escogidos de las áreas

blancas, estos objetivos se obtienen de las características estructurales, con

este valor se estima la cantidad de material cementico a utilizar en el diseño.

Tabla 5.11 Recomendaciones para determinados escurrimientos (Daczko y

Constantiner 2001) ACI 237 – 2008


118

En general , la consistencia del flujo de asentamiento más bajo debe ser

elegido para reducir el potencial de inestabilidad y optimizar la relación costo

/ beneficio .

2.- Seleccione agregado grueso y proporción (ACI 211.1 y 301 ); la

capacidad de fluir del hormigón autocompactante a través de las aberturas

entre las barras de acero de refuerzo, está relacionado tanto con el tamaño

nominal máximo del agregado grueso y el volumen del agregado grueso en

la proporción mezcla. Los factores que influyen en el tamaño y la cantidad

de agregado grueso son:

- El espacio libre entre las barras de refuerzo . ;

- La textura de la superficie del agregado natural agregada con

superficie lisa redondeada frente agregada angular aplastado. ; y

- Gradación del agregado grueso; el diseño se determina al tener una

curva granulométrica global, así determinar el porcentaje de

agregados finos y gruesos.

La cantidad exacta de cada agregado se obtiene de multiplicar el peso total

de los agregados por el porcentaje que ocupan en la curva granulométrica.

3.- Calcular el contenido de cemento requerido y el agua; el contenido del

material cementico se estima a partir del ensayo de escurrimiento haciendo

uso de la tabla No 4.12.

Tabla 5.12 Rangos sugeridos de material cementante


119

4.- Calcular la pasta y el volumen de mortero; los valores sugeridos en la

tabla.

Los valores de la tabla No 4.13 son para empezar un diseño, si no cumple

los parámetros de autocompactabilidad se hace un reajuste en la curva

granulométrica hasta obtener un diseño satisfactorio.

Volumen absoluto de

agregado grueso *

28 – 32%(tamaño máximo

nominal >12mm)

Fracción pasta 34 – 40%(volumen total de la

mezcla)

Fracción mortero 68 – 72 % (volumen total de

la mezcla)

Relación típica agua/cemento 0,32 – 0,45

Contenido de material

cementico

386 – 475 Kg/m3 (para

contenido usar agentes

modificadores de viscosidad)

* Sobre el 50% para tamaño máximo nominal de10mm

Tabla No 5.13 Resumen de los parámetros de mezcla de ensayo de

dosificación de hormigón autocompactante.

5.- Seleccionar una mezcla;

6.- Evaluar los atributos de trabajabilidad, estabilidad , capacidad de llenado

, y la capacidad de paso y la prueba de flujo de asentamiento; y

7.- Por último se ajusta las proporciones de la mezcla en base a los

resultados de la prueba hasta que se alcancen las propiedades de diseño y

parámetros de autocompactabilidad.


120

Flujo de Asentamiento

660 mm.

660 mm

660 mm

840 mm

686 mm

660 mm

Polycarboxylate (PC)

Si Si Si Si Si Si

Incorporadores de aire

Si Si Si Si Si Si

Reductor de agua

Si

— — Si — —

VMA — — — Si Si Si

Material cementante total, Kg/m3

445 403 463 473 415 415

Cemento 355 403 368 205 415 356

Cenizas volantes 89 — — 83 — 59

GGBFS — — 95 185 — —

w/cm 0.37 0.42 0.39 0.34 0.41 0.40

s/a (volumen) 49 49 46 61 53 48.2

Porcentaje de la fracción pasta

37.1 36.5 38.1 36 34.7 35

Porcentaje de la fracción de mortero

64.6 68.3 63.4 64 59.5 65.6

Porcentaje del volumen de árido grueso

35.6 31.7 36.6 36 31 33.5

Graduación Total ( tamaño de tamiz ), porcentaje retenido

3/4 in. (19 mm) 2.3 — 0.7 0.75 3 9

1/2 in. (12.5 mm) 9.2 — 11.3 5.6 15 19

3/8 in. (9.5 mm) 5.1 — 6.5 11.8 14 8

No. 4 (4.75 mm) 25.4 26.6 23.6 26.2 15 14

No. 8 (2.36 mm) 14.4 23.3 16.9 12.4 16 4

No. 16 (1.18 mm)

9.5 10 5.7 12.5 14 12

No. 30 (600 μm) 11.1 12.5 8.2 20.1 10 13

No. 50 (300 μm) 12.2 14.2 18.4 8.5 8 14

No. 100 (150 μm)

7 11.2 7.1 1.5 3 6

Pan 3.9 2.3 1.4 0.24 1 1

Tabla No 5.14 Ejemplos exitosos de proporciones de mezcla de hormigón

autocompactante


121



MATEMÁTICA



Granulometría Global

Ensayo 1


Tamiz

Retenido %

Retenido Parcial.

(gr) Acumulado.(gr)

2" 0 0 0

1 1/2" 0 0 0

1" 0 0 0

3/4" 0 0 0

1/2" 1266 1266 12,57

3/8" 1640 2906 16,28

No. 4 2117 5023 21,01

No. 8 857 5880 8,51

No. 16 752 6632 7,46

No. 30 1109 7741 11,01

No. 50 1672 9413 16,60

No. 100 442 9855 4,39

BANDEJA 219 10074 2,17

Cálculos:

Masa de la muestra inicial = 10150 g;

Masa de la muestra final = 10074 g

Porcentaje perdido = 0,75%


122



MATEMÁTICA




Ensayo 2


Tamiz

Retenido %

Retenido Parcial.

(gr) Acumulado.(gr)

2" 0 0 0

1 1/2" 0 0 0

1" 0 0 0

3/4" 0 0 0

1/2" 1070 1070 10,62

3/8" 1790 2860 17,77

No. 4 2031,2 4891,2 20,16

No. 8 867,4 5758,6 8,61

No. 16 768 6526,6 7,62

No. 30 949 7475,6 9,42

No. 50 1252 8727,6 12,43

No. 100 623 9350,6 6,18

BANDEJA 321,1 9671,7 3,19

Cálculos:

Masa de la muestra inicial = 9750 g

Masa de la muestra final = 9671,7 g



123



MATEMÁTICA




Ensayo 3


Tamiz

Retenido %

Retenido Parcial. (gr)

Acumulado.(gr)

2" 0 0 0

1 1/2" 0 0 0

1" 0 0 0

3/4" 0 0 0

1/2" 1240 1240 12,31

3/8" 1690,7 2930,7 16,78

No. 4 1989,2 4919,9 19,75

No. 8 1058 5977,9 10,50

No. 16 799 6776,9 7,93

No. 30 930 7706,9 9,23

No. 50 1116 8822,9 11,08

No. 100 577 9399,9 5,73

BANDEJA 340,1 9740 3,38

Cálculos:

Masa de la muestra inicial = 9775 g

Masa de la muestra final = 9740 g



124



MATEMÁTICA



Resumen de los ensayos

Tamiz % Retenido

Promedio Ensayo 1 Ensayo 2 Ensayo 3

2" 0 0 0 -

1 1/2" 0 0 0 -

1" 0 0 0 -

3/4" 0 0 0 -

1/2" 12,57 10,62 12,31 11,83

3/8" 16,28 17,77 16,78 16,94

No. 4 21,01 20,16 19,75 20,31

No. 8 8,51 8,61 10,50 9,21

No. 16 7,46 7,62 7,93 7,67

No. 30 11,01 9,42 9,23 9,89

No. 50 16,60 12,43 11,08 13,37

No. 100 4,39 6,18 5,73 5,43

BANDEJA 2,17 3,19 3,38 2,91

Con los valores de la granulometría de los agregados establecemos las

siguiente mezcla:


125

Mezcla D.-

Parámetros de diseño

1. Cálculo de la masa del agua

Relación a/c = 0.37

a = 0.37 x 355 Kg

a = 131.35 Kg

2. Cálculo de la masa del árido grueso

Volumen de árido grueso = 35.6%

Masa árido grueso = 356.0 dm3 x 2.57 Kg/dm3

Masa árido grueso = 914.92 Kg

Cuadro de volumen

Material Masa Densidad Vol. Real

Kg Kg/dm3 dm3

Agua 131.35 1 131.35

Cemento 355 2,87 123.69

Cenizas 89 2.90 30.69

Ripio 914,92 2,57 356,00

AIRE 2,0 % 20,00

(volumen de solidos) 661.73

Arena (volumen) 338.27

Material cementante total, kg/m3

445

Cemento 355

Cenizas volantes 89

GGBFS —

w/cm 0.37

Porcentaje de la fracción pasta

37.1

Porcentaje de la fracción de mortero

64.6

Porcentaje del volumen de árido grueso

35.6


126

3. Cálculo de la masa de agregado fino

M (ag. fino) = V (ag. fino) x D sss (ag. fino)

M (ag. fino) = 338.27 dm3 x 2.44 kg/ dm3

M (ag. fino) = 825.37kg



aproximado de 15 kg. Por ende se reajusta la tabla de cantidades de

material.


0.37x + x + 2.32 x +2.58x+0.25x = 135


6.27 x = 135

X = 21.52 kg


Agua 7.96 0,37

Cemento 21.52 1,00

Arena 50.04 2,32

Ripio 55.47 2,57

Cenizas volantes

5,39 0,25

5. Corrección por humedad

Material Peso

Kg

Absorción

%

Humedad

%

Corrección Cantidades

Kg Dosificación

% Kg

Agua 7.96

2,73 10.68 0,50

Cemento 21,52

21,52 1,00

Arena 50.04 3,54 1,07

1,25 48.79 2,27

Ripio 55.47 2,85 0,18

1,48 53.98 2,51


127



Agua 10.69 0,50

Cemento 21.52 1,00

Arena 48.79 2,27

Ripio 53.98 2,51

Cenizas volantes

5,39 0,25

5.5 Ensayos de fluidez

Debido a este nuevo concepto de hormigón autocompactante se han

diseñado nuevos método para el estudio y comportamiento del mismo con el

fin de poder conocer las propiedades que posee el hormigón

autocompactante, las propiedades en estado fresco del hormigón

autocompactante se diferencian del hormigón convencional.

Se han desarrollado métodos prácticos para evaluar tanto la

estabilidad estática y dinámica en conjunción con los parámetros geológicos.

Las propiedades geológicas influyen en las características de estabilidad,

capacidad de relleno, y la capacidad de paso.

No existe un único método o combinación de métodos de aprobación

universal que abarque todos los aspectos que involucra el hormigón

autocompactante así como sus propiedades físicas mecánicas y de

trabajabilidad los métodos desarrollados hasta la actualidad son:

- Método de fluidez de cono ASTM C 939 - 02

- Escurrimiento ASTM C 1611

- Anillo japonés (J-ring) ASTM C 1621

- Caja en L

- Columna de segregación


128

Los ensayos de la caja L y columna de segregación los encontramos en

las normas europeas UNE (Una Norma Española), debido que en nuestro

medio se utiliza las normas ASTM se utilizará: el método de fluidez de cono

ASTM C 939 - 02, el ensayo de Escurrimiento ASTM C 1611 y el método

del anillo japonés el cual tenemos en la norma ASTM C1621.

5.5.1 Método de fluidez de cono ASTM C 939 - 02

Es utilizado para encontrar el tiempo de flujo de un especificado volumen

de mortero fluido a través de un cono. Para comparar la variación del

porcentaje de aditivo utilizado de acuerdo al análisis visual de fluidez en el

momento de la elaboración de la mezcla de hormigón con el ensayo en

mortero.

El ensayo consiste en preparar una cantidad de mortero, comenzando

con una cantidad adecuada de aditivo, se vierte el mortero en el cono

tomando el tiempo que tarda el mortero en fluir a través del mismo. Luego se

incrementa progresivamente el porcentaje de aditivo y se registra el tiempo,

el proceso se repite hasta encontrar el porcentaje máximo de aditivo para el

cual el mortero no incrementa más su fluidez.

Material Peso para 0.135m3 de

Mortero (kg) Peso para 2 Litros

de Mortero (kg)

Agua 10.69 0.16

Cemento 21.52 0.32

Arena 48.79 0.72

*Ripio 53.98 0.80

Cenizas volantes

5.39 0.08

*La cantidad de ripio se sustituyeron con arena que pasa el tamiz de 2,36

mm (No 8)


129

Porcentaje de aditivo

t (minutos)

0,72 -

0,9 -

1,2 -

1,5 11,52

2 8,23

2,5 4,21

3 3,57

3,5 3,23

3,75 3,11

Tabla 5.15 Tiempo en función del % aditivo

Gráfico 5.1. Porcentaje máximo de aditivo

Para el aditivo se tiene según el fabricante un intervalo de 0,72% a

1,5%, donde el fabricante garantiza la efectividad del aditivo, mas allá de

este valor se presentan los problemas de segregación y sangrado. Con los

resultados se establece que el punto máximo de saturación se produce

cuando se añade al mortero 3.0% del aditivo. Un incremento de aditivo no

representa un aumento en la fluidez, debido a que el limite recomendado es

un porcentaje de 1,5% se toma este valor para que no se presenten

problemas en la mezclas.


130

5.4.2 Extensión de flujo ( escurrimiento)

La prueba de flujo es una medida de la capacidad o habilidad que

tiene el hormigón para fluir, este método es el más simple y utilizado por su

sencillez de realización y de su equipo conocido También como “slump flow”.

Esta prueba es basada de manera similar al ensayo de asentamiento

convencional (Cono de Abrams). En lugar de medir el hundimiento vertical,

se mide la propagación media del hormigón, el procedimiento consiste en

llenar el cono de Abrams con la mezcla de hormigón sin compactar

levantamos el cono sin provocar ninguna torsión, dejamos fluir libremente la

mezcla hasta alcanzar un diámetro de 500 mm, el valor del tiempo realizado

en alcanzar esta circunferencia representa al T50, por último se mide el

diámetro final de la extensión de flujo por dos ocasiones

perpendicularmente. Es importante recalcar que estos dos diámetros no

deben variar más de 50 mm, si hubiese una mayor variación se deber repetir

el ensayo con otra porción de la muestra.

Clase Fluidez: Clase de asentamiento

Ac1 550 – 650 mm

Ac2 650 – 750 mm

Ac3 750 – 850 mm

Valor Nominal >80 mm del valor nominal especificado

Tabla 5.16. Tipos de escurrimiento

5.4.3 Anillo japonés

Este ensayo evalúa para la capacidad de paso, la capacidad de fluir

bajo su propio peso, y la resistencia a la segregación que tiene el hormigón

autocompactante a diferencia del anterior ensayo eta provisto de un anillo

con barras perpendiculares.


131

El ensayo consta del cono de Abrams y un anillo de 30cm de diámetro

exterior, en el cual están unas barras verticales de 10 cm de altura.

El ensayo se debe realizar en una superficie plana, nivelada y no

absorbente, como un piso de concreto o una placa base. El hormigón

ensayado es llenado sin compactar sujetando firmemente evitando algún

tipo de movimiento, debe sobresalir ligeramente el hormigón de molde para

enrazar y luego es levantado a una distancia de 225 ± 75 mm en 3 ± 1 s, sin

movimiento lateral o torsión.

Se mide el diámetro la dispersión resultante del hormigón por dos

ocasiones perpendicularmente. Si la medición de los dos diámetros difiere

en más de 50 mm, la prueba no es válida y deberá repetirse .

Figura 5.5 Anillo japonés

Figura 5.6 Ensayo de capacidad de paso Mezcla D (diseño ACI 237 R)


132

5.4.4 Caja en L (L Box)

Evalúa la capacidad de fluir, la capacidad de relleno y de paso y

cualquier falta grave de estabilidad del hormigón, el ensayo costa de ciertas

etapas, se llena la caja vertical la misma que está separada por una

compuerta de la parte horizontal provista de bloqueos verticales de acero, se

levanta la compuerta y se controla el tiempo que requiere llegar al otro

extremo, el tiempo trascurrido en llegar el hormigón al extremo dese estar

entre 3 y 6 segundo, por último se mide la alturas inicial y final expresado

por Hf ,Hi respectivamente, se encuentra la relación entre las alturas donde

estas deben tener un valor mayor a 0.80

En la sección horizontal de la caja puede marcarse a 200 mm y a 400

mm de la compuerta midiendo el tiempo que toma en alcanzar estos puntos.

Los tiempos T20 y T40 respectivamente, constituyen una indicación de la

capacidad de relleno.

Figura 5,7 Medidas Caja L “L Box”

Clase Capacidad de paso

PA1 >0,8 con 2 obstáculos de barras

PA2 > 0,8 con 3 obstáculos de barras

Tabla 5.17 Clases de capacidad de paso


133

Ensayos

realizados Parámetro medido

Rango admisible

Mínimo Máximo

Escurrimiento

Muestra A -

550 mm 850 mm Muestra B 520

Muestra C 410

Muestra D 580

Anillo J

Muestra A -

550 mm 850 mm Muestra B 520

Muestra C 320

Muestra D 560

Tabla 5.18 Características generales de ensayos de autocompactabilidad

5.5 Elaboración de especímenes y pruebas de compresión simple

Para el control de calidad de las mezclas diseñadas en laboratorio es

necesario elaborar de muestras cilíndricas representativas de hormigón

fresco, cuyo propósitos es verificar si la dosificación de una mezcla es

adecuada para cumplir con la resistencia prevista en el proyecto.

Los cilindros son elaborados siguiendo la norma NTE INEN

1576:2011 o ASTM C31, la cual contempla los procedimientos necesarios

para preparar, curar, proteger y transportar las probetas cilíndricas de

hormigón bajo las condiciones de una obra.


134

Figura 5.8 Probetas Cilíndricas

Figura 5.9 Probetas cilíndricas desmoldadas 24 hr. después.

Figura 5.10 Ensayo de compresión simple.


135



MATEMÁTICA



5.6 Ensayo de compresión de los cilindros

Ensayo 1

Mezcla A

Fecha de elaboración: 27/01/14


No Diámetro Altura Edad Área Volumen Masa Densidad Carga Resistencia

Cm cm (días) cm2 cm3 gr g/cm3 kg kg/cm2

1 15,2 30,8 7 181,46 5588,92 12855,4 2,30 21475 118,35

2 15,1 30 7 179,08 5372,36 12680 2,36 20593 114,99

3 14,9 30 7 174,37 5230,99 12326,7 2,36 20905 119,89

Promedio 178,30 5397,42 12620,7 2,34 20991 117,74





1 15 30 14 176,71 5301,44 12591 2,38 30953 175,16

2 15,6 30,3 14 191,13 5791,38 13643,1 2,36 29335 153,48

3 15,1 30,2 14 179,08 5408,17 12640,2 2,34 30018 167,62

Promedio 182,31 5500,33 12958,1 2,36 30102 165,42


136





1 15 30 28 176,71 5301,44 12301,4 2,32 35953 203,45

2 15 29,9 28 176,71 5283,77 11685,2 2,21 37327 211,23

3 15 30,1 28 176,71 5319,11 12017,2 2,26 36197 204,83

Promedio 176,71 5301,44 12001,3 2,26 36492 206,50

0

50

100

150

200

250

0 5 10 15 20 25 30

Mezcla A

Tiempo (Días)

Resis

tencia

kg/c

m2

kg/c

m2kg/c

m2


137



MATEMÁTICA



Ensayo 2

Mezcla B




Cm cm (días) cm2 cm3 Gr g/cm3 kg kg/cm2

1 15 30 7 176,71 5301,44 12764,9 2,41 21261 120,31

2 14,9 30 7 174,37 5230,99 12802,6 2,45 21265 121,96

3 14,9 30 7 174,37 5230,99 12645,5 2,42 22065 126,54

Promedio 175,15 5254,47 12737,6 2,42 21530 122,94




Cm cm (días) cm2 cm3 Gr g/cm3 kg kg/cm2

1 15 30,1 14 176,71 5319,11 12371,5 2,33 24521 138,76

2 15,3 30 14 183,85 5515,62 12609,6 2,29 29380 159,80

3 14,9 30 14 174,37 5230,99 12326,7 2,36 27048 155,12

Promedio 178,31 5355,24 12435,9 2,32 26983 151,23


138





1 14,9 29,6 28 174,37 5161,24 11801,5 2,29 31869 182,77

2 15,1 30,1 28 179,08 5390,27 12588,5 2,34 32320 180,48

3 15,1 29,6 28 179,08 5300,73 12405,1 2,34 31372 175,19

Promedio 177,51 5284,08 12265,03 2,32 31854 179,48

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

0 5 10 15 20 25 30

Mezcla B

Resis

tencia

kg/c

m2

kg/c

m2 (

Kg/c

m2)

Tiempo (Días)


139



MATEMÁTICA



Ensayo 3

Mezcla C




cm cm (días) cm2 cm3 gr g/cm3 kg kg/cm2

1 14,6 29,9 7 167,42 5005,72 11919,7 2,38 16893 100,90

2 14,7 29,8 7 169,72 5057,56 11834,3 2,34 18643 109,85

3 14,9 30 7 174,37 5230,99 12326,7 2,36 17905 102,69

Promedio 170,50 5098,09

12026,90 2,36 17814 104,48





1 14,9 30 14 174,37 5230,99 12855,4 2,46 24904 142,83

2 15,1 30 14 179,08 5372,36 12680 2,36 25991 145,14

3 14,9 30 14 174,37 5230,99 12326,7 2,36 25262 144,88

Promedio 175,94 5278,11

12620,70 2,39 25386 144,28


140





1 15 30,1 28 176,71 5319,11 12734,9 2,39 32857 185,93

2 14,9 30 28 174,37 5230,99 12011,7 2,30 32489 186,33

3 15,1 30,1 28 179,08 5390,27 12620,3 2,34 31794 177,54

Promedio 176,72 5313,45

12455,63 2,34 32380 183,27


141



MATEMÁTICA



Ensayo 4

Mezcla D




cm cm (días) cm2 cm3 Gr g/cm3 kg kg/cm2

1 15 30,1 7 176,71 5319,11 12359,3 2,32 41372 234,12

2 14,9 30,2 7 174,37 5265,86 12245,8 2,33 41307 236,90

3 14,6 29,4 7 167,42 4922,01 11647,7 2,37 37901 226,39

Promedio 172,83 5168,99

12084,27 2,34 40193 232,47



z Diámetro Altura Edad Área Volumen Masa Densidad Carga Resistencia

cm cm (días) cm2 cm3 Gr g/cm3 kg kg/cm2

1 14,85 30 14 173,20 5195,94 12183,1 2,34 51123 295,17

2 14,6 29,5 14 167,42 4938,76 11673,5 2,36 47220 282,05

3 14,9 30,3 14 174,37 5283,30 12424,8 2,35 51909 297,70

Promedio 171,66 5139,33

12093,80 2,35 50084 291,64


142





1 15 30,2 28 176,71 5336,78 12433,9 2,33 61911 350,34

2 14,9 30 28 174,37 5230,99 11771,1 2,25 61546 352,97

3 15 30 28 176,71 5301,44 12462,7 2,35 61165 346,12

Promedio 175,93 5289,74

12222,57 2,31 61541 349,81

0

50

100

150

200

250

300

350

400

0 5 10 15 20 25 30

Rsi

ste

nci

a K

g/c

m2

Tiempo (Días)

Mezcla D


143

Capítulo 6. Resultados.

En este capítulo se analiza los resultados obtenidos después de

ensayar los cilindros testigos.

6.1 Resultados

En función del diseños teóricos presentados y elaborados, tomando

muestras cilíndricas, de cada diseños de prueba ensayadas a los 7,14 y 28

días de edad, se presenta los siguientes resultados.

La resistencia final después de los 28 días, obtenida según las

normas ACI 211 (muestra A), están dentro del rango citado en el NEC de

35kg/cm2 en cada uno de las probetas ensayadas, esto indica que la

dosificación dada es aceptada para la elaboración de hormigón.

Las muestras siguiendo las recomendaciones de la norma ACI 211

con 1.8% de aditivo superplastificante (muestra B), y la muestra elaborada

con el método de laboratorio con 1,8% de aditivo superplastificante no

cumplen con la resistencia a la compresión propuesta para este proyecto.

La muestra basada en la norma ACI 237 R con 1.5% de aditivo

superplastificante (muestra D), sobrepasa el valor previsto para este

proyecto en 66,4%

Diseño Resistencia obtenida (Kg/cm2)

7 % 14 % 28 %

A 117,74 56,07 165,42 78,77 206,5 98,33

B 122,94 58,54 151,23 72,01 179,48 85,47

C 104,48 49,75 144,28 68,70 183,27 87,27

D 232,47 110,7 291,64 138,9 349,51 166,4


144

6.2 Presupuesto

En este proyecto se presenta un presupuesto estimado para elaborar

diseños de mezclas y conseguir hormigones que pueda compactarse bajo

su propio peso.

El presupuesto refleja de manera referencial, el costo que tendría los

diseños de prueba elaborados basado con valores de la Cámara de la

Construcción del 2014, con la aproximación que se puede obtener del

cálculo de cantidades de obra y los precios unitario analizados.

Con los resultados de los diseños de prueba se obtiene las cantidades

de obra para cada rubro, así obtener el precio unitario por metro cúbico de

hormigón.

Diseño Costo/m3

Mezcla A (ACI 211) $ 86.30

Mezcla B (ACI 211 1.8% aditivo) $ 92.92

Mezcla C (Método de laboratorio con 1.8% aditivo) $ 90.18

Mezcla D (ACI 237R) $ 108.29

0

50

100

150

200

250

300

350

400

0 10 20 30

Re

ssit

en

cia

kg

/cm

2

Tiempo (dias)

Resistencia vs tiempo

Modelo A

Modelo B

Modelo C

Modelo D


145

Diseño de la mezcla A, ACI 211


EQUIPO

DESCRIPCION CANTIDAD TARIFA COSTO HORA RENDIMIENTO COSTO

A B C=A*B R D=C*R Herramienta general 1 0,5 0,5 0,7 0,035 Concretera

1 4 4 0,7 0,28

Vibrador

1 3,5 3,5 0,7 0,245

SUBTOTAL M 5.6

MANO DE OBRA

DESCRIPCION CANTIDAD JORNAL/HR COSTO HORA RENDIMIENTO COSTO

(CATEG) A B C=A*B R D=C*R

Peón (E. Ocup. E2) 5 3,01 15,05 0,7 10,54 Maestro (E. Ocup. D2) 2 3,05 6,1 0,7 4,27 Maestro de Obra (E. Ocup. C1) 0,1 3,38 0,338 0,7 0,24

SUBTOTAL N 15,05

MATERIALES

DESCRIPCION

UNIDAD CANTIDAD PRECIO UNIT. COSTO

A B C=A*B

Cemento portland tipo I kg 345,00 0,15 52,44 Arena Gruesa

m3 0,31 17,15 5,24

Ripio triturado

m3 0,34 21,43 7,25 Agua

m3 0,24 3,00 0,72

SUBTOTAL O 65,65

TRANSPORTE DESCRIPCION UNIDAD CANTIDAD TARIFA COSTO A B C=A*B El transporte no está incluído dentro del valor de materiales

SUBTOTAL P 0

TOTAL COSTO DIRECTO (M+N+O+P) 86,30

ESTE PRECIO NO INCLUYEN IVA INDIRECTOS % 0 0

UTILIDAD % 0 0

COSTO TOTAL DEL RUBRO 86.30


146

Diseño de la mezcla B, ACI 211 con 1.8% de aditivo


EQUIPO



1 4 4 0,7 2,8

SUBTOTAL M 3,15

MANO DE OBRA




SUBTOTAL N 12,94 MATERIALES

DESCRIPCION


A B C=A*B

Cemento portland tipo I Kg 345,00 0,15 52,44 Arena Gruesa

m3 0,31 17,15 5,24

Ripio triturado

m3 0,34 21,43 7,25 Agua

m3 0,24 3,00 0,72

Aditivo plastificante EPS 2001 kg 6,21 1,80 11,18

SUBTOTAL O 76,83

TRANSPORTE DESCRIPCION UNIDAD CANTIDAD TARIFA COSTO A B C=A*B El transporte está no incluido dentro del valor de materiales

SUBTOTAL P 0

TOTAL COSTO DIRECTO (M+N+O+P) 92.92


UTILIDAD % 0 0



147

Diseño de la mezcla C, Método de laboratorio con 1.8% de aditivo.


EQUIPO



1 4 4 0,7 2,8

SUBTOTAL M 3,15

MANO DE OBRA


(CATEG) A B C=A*B R D=C*R Peón (E. Ocup. E2) 4 3,01 12,04 0,7 8,43 Maestro (E. Ocup. D2) 2 3,05 6,1 0,7 4,27 Maestro de Obra (E. Ocup. C1) 0,1 3,38 0,338 0,7 0,24

SUBTOTAL N 12,94

MATERIALES

DESCRIPCION

UNIDAD CANTIDAD PRECIO UNIT. COSTO A B C=A*B

Cemento portland tipo I kg 323,28 0,15 49,14 Arena Gruesa

m3 0,25 17,15 4,32

Ripio triturado

m3 0,45 21,43 9,60 Agua

m3 0,19 3,00 0,56

Aditivo plastificante EPS 2001 kg 5,82 1,80 10,48

SUBTOTAL O 74,09

TRANSPORTE

DESCRIPCION UNIDAD CANTIDAD TARIFA COSTO A B C=A*B

El transporte está no incluido dentro del valor de materiales

SUBTOTAL P 0

TOTAL (M+N+O+P)

90.18


UTILIDAD % 0 0



148

Diseño de la mezcla de D, ACI 237 R


EQUIPO



1 4 4 0,7 2.8

SUBTOTAL M 3.15

MANO DE OBRA




SUBTOTAL N 12,94

MATERIALES

DESCRIPCION


A B C=A*B

Cemento portland tipo I

kg 355,00 0,15 53.25

Arena Gruesa

m3 0,34 17,15 5.83 Ripio triturado

m3 0,36 21,43 7.63

Agua

m3 0,13 3,00 0.39 Aditivo superplastificante EPS 2001 kg 8,01 1,80 14,42 Cenizas

kg 89 0,12 10.68

SUBTOTAL O 92.20

TRANSPORTE

DESCRIPCION UNIDAD CANTIDAD TARIFA COSTO A B C=A*B

El transporte está no incluido dentro del valor de materiales

SUBTOTAL P 0

TOTAL COSTO DIRECTO (M+N+O+P) 108.29


UTILIDAD % 0 0



149

Capítulo 7. Conclusiones y recomendaciones

7.1 Conclusiones

Una vez realizado los ensayos de los materiales y de los cuatro diseños de

prueba siguiendo los métodos del ACI 211, método de laboratorio y el

método del ACI 237 R, después de ensayadas las probetas cilíndricas a los

7, 14 y 28 días, se concluye lo siguiente:

1. El agregado fino obtenido en la Cantera de Guayllabamba cumplen

con los parámetros establecidos en la norma NTE INEN 696 (Análisis

granulométrico en los áridos fino y grueso), por consiguiente, se

pueden utilizar para hormigones hidráulicos.

2. El agregado grueso obtenido en la Cantera de Guayllabamba según

los parámetros establecidos en la norma NTE INEN 696, tiene un

exceso de material grueso entre el 5 al 10%, en la malla 12,7 mm.

(1/2”), pero se pueden utilizar para hormigones hidráulicos teniendo

en cuenta esta limitación.

3. El diseño de las mezclas consideradas para resistencias de 21 MPa,

siguiendo los parámetros del método ACI 237 R para hormigones

autocompactantes, cumplen con la resistencia a la compresión

previstas en este proyecto.

4. Los resultados de ensayos en probetas cilíndricas basadas en el

método ACI 211, a los 28 días alcanza el 98.33% de la resistencia de

diseño, por consiguiente se deberá tomar en cuenta esta limitación.

5. Comparando los resultados anteriores con los resultados de ensayos

en probetas cilíndricas, según el método ACI 211 con 1.8% de aditivo

superplastificante y 40.60% de árido grueso, y las diseñadas con

método de laboratorio con 1.8% de aditivo superplastificante y

50.57% de árido grueso, se verificó que a los 28 días alcanzan el

85.47% y 87.27% respectivamente de la resistencia de diseño, por

lo que se concluye que la cantidad de árido grueso para estas

dosificaciones es elevada, ya que provoca una pérdida de resistencia,

un alto grado porosidad, segregación de sus componentes, una baja

capacidad de paso, una falta de consistencia y de fluidez.


150

6. Por otro lado los resultados de las probetas cilíndricas según la norma

ACI 237 R con 1,5% de aditivo, a los 28 días alcanza 166.4% (349,51

Kg/cm2) de la resistencia de diseño, esto se consiguió debido a una

mayor consistencia de la mezcla, aumento del contenido de pasta en

la mezcla, reducción de la relación A/C y a una adecuada cantidad de

aditivo superplastificante, siendo este diseño de prueba adecuado

para elaborar hormigón autocompactante.

7. Siguiendo las recomendaciones del método ACI 237R, con los

agregados de la mina de Guayllabamba, se tiene una fluidez de 580

mm. adecuada para dosificaciones de hormigones autocompactantes

(valor que está dentro del rango admisible Tabla No 4.18.

Características generales de ensayos de autocompactabilidad).

8. El uso de ceniza volcánica en un porcentaje del 4% de la mezcla de

hormigón, favorece a la consistencia y un mejor acabado superficial.

9. En el diseño de hormigones autocompactantes con las

recomendaciones del método ACI 237R, se obtiene una adecuada

consistencia de la mezcla y una nula segregación de sus

componentes.

10. Al comparar los presupuesto de los diseños prueba, se concluye que

el costo de elaborar hormigón autocompactante es de 25.48 % veces

mayor al hormigón convencional de 210 Kg/cm2, basado en el método

ACI 211, a pesar que se disminuye rubros de mano de obra y

maquinaria el costo de materiales aumenta por el mayor contenido de

cemento y al uso de aditivo superplastificante.

7.2 Recomendaciones

1. El agregado fino de la mina de Guayllabamba cumple con las

características de las normas INEN 696 y 855, en cuanto a

granulometría e impurezas orgánicas; se recomienda, lavar el

material con el fin de eliminar los material muy finos y las posible

presencia orgánicas.


151

2. Tener en cuenta las limitaciones representadas en la curva

granulométrica del árido grueso, debido al poco control de la

extracción de los materiales en las canteras.

3. Para elaborar hormigón autocompactante, debe existir un control

constante de la cantidad de agua y utilizar correctamente el aditivo

superplastificante, verificando la fluidez de la mezcla mediante la

prueba de flujo libre.

4. No es factible elaborar hormigones autocompartantes con los

métodos ACI 211 y el método de laboratorio, debido a la falta de

fluidez que provoca estas dosificaciones.

5. Las cenizas volcánicas colaboran de forma importante en el

mantenimiento de la consistencia, se debe utilizar un porcentaje

máximo de 25% de la mezcla, como lo cita la Norma Ecuatoriana de

la Construcción para estructuras de hormigón armado, ya que un

porcentaje mayor al indicado perjudica la resistencia inicial del

hormigón.

6. En la fabricación del hormigón autocompactante, se procura que el

tamaño nominal máximo del árido grueso no supere las ¾ partes del

espaciamiento mínimo entre las varillas.

7. Se debe comparar una mezcla de concreto sin aditivo con otra con

aditivo superplastificante, para evaluar sus características físicas y

mecánicas, con el fin de obtener una dosificación más óptima.

8. Se recomienda el uso de hormigón autocompactante para estructuras

densamente armadas y donde se requiera un alto grado de

impermeabilidad.

9. Para evitar posibles problemas de consistencia se debe utilizar el

porcentaje máximo de aditivo superplastificante sugerido por el

fabricante ya que un valor superior produce segregación de sus

componentes.

10. Es necesario el uso del aditivo superplastificante, en la elaboración de

hormigón autocompactante, para obtener una mejor trabajabilidad y

fluidez a la mezcla.


152

11. Se sugiere promover futuras investigaciones del hormigón

autocompactante, utilizando los aditivos existentes en el mercado

local, para determinar dosificaciones prácticas y económicas.


153

Bibliografía

1. GIANI, R.; NAVARRETE, B.; BUSTOS, J. (2014, 20 de septiembre).

La Retracción Autógena y su Relación con la Tendencia a la

Fisuración a Temprana. [redalyc.org] de:

http://www.redalyc.org/articulo.oa?id=127612584006

2. ASTM C31, (2014, 15 de septiembre), Practica Normalizada para

preparación y curado de especímenes de ensayo de concreto en

obra. [ASTM INTERNACIONAL] de:

http://www.astm.org/Standards/C31C31M-SP.htm

3. Comité ACI, (2014, 8 de octubre). Guía para la durabilidad del

Hormigón.[ACI 201.2R-01] de:

www.inti.gob.ar/cirsoc/pdf/publicom/ACI_201_2R_01.pdf

4. Comité ACI, (2014, 8 de octubre). Guía para la durabilidad del

Hormigón.[ACI 201.2R-01] de:

https://es.scribd.com/doc/62275484/2-Norma-ACI-211-1

5. BOLÍVAR, O (2014, 10 de Julio), Dosificación de mezclas de

Hormigón [unalmed.edu.co] de:

http://www.unalmed.edu.co/hormigon/archivos/laboratorio/mezclas04b

.pdf

6. INEN, (2014, 5 de enero). Cemento Hidráulico. Determinación de la

densidad. [NTE INEN 156] de:

https://law.resource.org/pub/ec/ibr/ec.nte.0156.2009.pdf

7. INEN, (2014, 5 de enero). Áridos. Determinación de la densidad,

densidad relativa (gravedad especifica) y absorción del árido fino.

[NTE INEN 856] de:

http://www.astm.org/Standards/C31C31M-SP.htm


154


8. INEN, (2014, 5 de enero). Áridos. Determinación de la densidad,

densidad relativa (gravedad especifica) y absorción del árido grueso.

[NTE INEN 857] de:


9. INEN, (2014, 5 de enero). Áridos. Determinación de las impurezas

orgánicas en el árido fino para hormigón. [NTE INEN 855] de:


10. INEN, (2014, 5 de enero). Determinación de la masa unitaria (peso

volumétrico) y el porcentaje de vacíos. [NTE INEN 858] de:


11. INEN, (2014, 5 de enero). Análisis granulométrico en los áridos fino y

grueso. [NTE INEN 696] de:


12. Comité ACI, (2014, 8 de enero). Concreto autocompactante. [ACI

237.R-07] de: https://es.scribd.com/doc/105755617/59020140-ACI-

237R-07-Self-Consolidating-Concrete-1

13. Comisión Guatemalteca de Normas, (2014, 21 de enero). Aditivos

químicos para concreto. Especificaciones. [conred.gob.gt] de:

http://www.conred.gob.gt/sitio2014/normas/NRD3/NTG41070.pdf

14. Wikipedia, (2014, 9 de enero). Hormigón autocompactante.

[Wikipedia.org] de:

http://es.wikipedia.org/wiki/Hormig%C3%B3n_autocompactante




155

15. FLORES, C.; SÁENZ, M., (2014, 20 de Febrero) El agrietamiento en

losas de concreto apoyadas sobre el suelo. [imcyc.com] de:

http://www.imcyc.com/cyt/diciembre03/agrietamiento.htm

16. Arquba.com, (2014, 17 de enero).Compactación del hormigón

[Arquba.com] de: http://www.arquba.com/monografias-de-

arquitectura/compactacion-de-el-hormigon/

17. LEÓN, P., (2013, 10 de diciembre). Hormigón autocompactante.

[dspace.espol.edu.ec] de:

www.dspace.espol.edu.ec/handle/123456789/8150

18. Arquba.com, (2014, 17 de enero).Compactación del hormigón

[Arquba.com] de: http://www.arquba.com/monografias-de-

arquitectura/compactacion-de-el-hormigon/

19. Tespecon.com, (2014,17 de enero). Aditivo EPS 2001 M,

[cyberguiasdelecuador] de:

www.cyberguiasdelecuador.com/portales/...secc.../eps/EPS2001M.pdf

20. Líderes,(2014,20 de febrero). Cemento en el

Ecuador,[revistalideres.ec] de:

http://www.revistalideres.ec/lideres/ecuador-consumo-cemento-crece-

ritmo.html

http://www.imcyc.com/cyt/diciembre03/agrietamiento.htm

http://www.arquba.com/monografias-de-arquitectura/compactacion-de-el-hormigon/




UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR … · por el exceso de árido grueso a las mezclas y el inadecuado...

Documents

Transcript of UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR … · por el exceso de árido grueso a las mezclas y el inadecuado...