informe de agua laguna de paca
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TECNOLOGIA DEL CONCRETO
ING. Mg. RICHARD REYMUNDO GAMARRA
INTEGRANTES:
-AQUINO CHIPANA MARCO
-BALVIN PAUCAR LUCY
-FABIAN BULLON DAVIS
-FLORES PAUCAR DAVID
-HUAMANCAYO CONDOR CRISTIAN
UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERÚ
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TECNOLOGIA DEL CONCRETO
INDICE DE CONTENIDOS
1. INTRODUCCION
2. OBJETIVOS
3. MARCO TEORICO
4. PLAN DE TRABAJO PREVIA VISITA
5. PROCEDIMIENTO DE MUESTREO
6. INFORMACION GENERAL DE LA “LAGUNA DE PACA”
7. PROCEDIMIENTO DEL ENSAYO DEL LABORATORIO
8. CALCULOS REALIZADOS
9. MEDIDAS DE ALTERNATIVA PARA EL CASO DEL PH QUE NO CUMPLE CON LAS
CONDICIONES DE CALIDAD
10. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
11. BIBLIOGRAFIA
12. ANEXOS
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1.- INTRODUCCION
El agua es un componente esencial en las mezclas de concreto y morteros,
pues permite que el cemento desarrolle su capacidad ligante.
Para cada cuantía de cemento existe una cantidad de agua del total de la
agregada que se requiere para la hidratación del cemento; el resto del agua
solo sirve para aumentar la fluidez de la pasta para que cumpla la función de
lubricante de los agregados y se pueda obtener la manejabilidad adecuada de
las mezclas frescas. El agua adicional es una masa que queda dentro de la
mezcla y cuando se fragua el concreto va a crear porosidad, lo que reduce la
resistencia, razón por la que cuando se requiera una mezcla bastante fluida no
debe lograrse su fluidez con agua, sino agregando aditivos plastificantes.
El agua utilizada en la elaboración del concreto y mortero debe ser apta para el
consumo humano, libre de sustancias como aceites, ácidos, sustancias
alcalinas y materias orgánicas.
En caso de tener que usar en la dosificación del concreto, agua no potable o de
calidad no comprobada, debe hacerse con ella cubos de mortero, que deben
tener a los 7 y 28 días un 90% de la resistencia de los morteros que se
preparen con agua potable.
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2.- OBJETIVOS:
OBJETIVOS GENERALES:
Identificar si la muestra de agua de la laguna de paca cumple con las
condiciones de calidad para su adecuado uso en el concreto.
En caso de no cumplir con las condiciones de calidad que medidas a de
prever.
Conocer el procedimiento
Formular conclusiones en base a la experiencia realizada
OBJETIVOS ESPECIFICOS:
Observar el procedimiento para determinar las diferentes características
del agua de la laguna de paca
Observar las reacciones en el laboratorio de los compuestos añadidos a
la muestra.
Tener conocimiento de cómo se realiza el ensayo del agua
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3.- MARCO TEORICO
El agua es un componente esencial en las mezclas de concreto y morteros,
pues permite que el cemento desarrolle su capacidad ligante.
Para cada cuantía de cemento existe una cantidad de agua del total de la
agregada que se requiere para la hidratación del cemento; el resto del agua
solo sirve para aumentar la fluidez de la pasta para que cumpla la función de
lubricante de los agregados y se pueda obtener la manejabilidad adecuada de
las mezclas frescas. El agua adicional es una masa que queda dentro de la
mezcla y cuando se fragua el concreto va a crear porosidad, lo que reduce la
resistencia, razón por la que cuando se requiera una mezcla bastante fluida no
debe lograrse su fluidez con agua, sino agregando aditivos plastificantes.
El agua utilizada en la elaboración del concreto y mortero debe ser apta para el
consumo humano, libre de sustancias como aceites, ácidos, sustancias
alcalinas y materias orgánicas.
En caso de tener que usar en la dosificación del concreto, agua no potable o de
calidad no comprobada, debe hacerse con ella cubos de mortero, que deben
tener a los 7 y 28 días un 90% de la resistencia de los morteros que se
preparen con agua potable.
Algunas de las sustancias que con mayor frecuencia se encuentran en las
aguas y que inciden en la calidad del concreto se presentan a continuación:
· Las aguas que contengan menos de 2000 p.p.m. de sólidos disueltos
generalmente son aptas para hacer concretos; si tienen más de esta cantidad
deben ser ensayados para determinar sus efectos sobre la resistencia del
concreto.
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· Si se registra presencia de carbonatos y bicarbonatos de sodio o de potasio
en el agua de la mezcla, estos pueden reaccionar con el cemento produciendo
rápido fraguado; en altas concentraciones también disminuyen la resistencia
del concreto.
· El alto contenido de cloruros en el agua de mezclado puede producir
corrosión en el acero de refuerzo o en los cables de tensionamiento de un
concreto pre esforzado.
· El agua que contenga hasta 10000 p.p.m. de sulfato de sodio, puede ser
usada sin problemas para el concreto.
· Las aguas acidas con pH por debajo de 3 pueden crear problemas en el
manejo u deben ser evitadas en lo posible.
· Cuando el agua contiene aceite mineral (petróleo) en concentraciones
superiores a 2%, pueden reducir la resistencia del concreto en un 20%.
· Cuando la salinidad del agua del mar es menor del 3.5%, se puede utilizar en
concretos no reforzados y la resistencias del mismo disminuye en un 12%, pero
si la salinidad aumenta al 5% la reduccion dela resistencia es del 30%.
El agua del curado tiene por objeto mantener el concreto saturado para que se
logre la casi total hidratación del cemento, permitiendo el incremento de la
resistencia.
Las sustancias presentes en el agua para el curado pueden producir manchas
en el concreto y atacarlo causando su deterioro, dependiendo del tipo de
sustancias presentes. Las causas más frecuentes de manchas son: El hierro o
la materia orgánica disuelta en el agua.
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CONCEPTOS BASICOS PARA EL ENSAYO DEL AGUA EXTRAIDO DE LA LAGUNA DE PACA EN EL LABORATORIO
1.- Temperatura del aire
De algún modo, la temperatura influye en el consumo del agua.Cuanto más calor haya, mayor es el consumo y la ingestión de agua. En realidad, el incremento del consumo de agua no está relacionado únicamente con la temperatura. Sería posible verificar la relación del consumo de agua con la humedad del aire y la temperatura con el transcurrir del tiempo, si existieran registros de localidades distintas que vinculen esos datos.
El tratamiento del agua orientado a lograr efectos fisiológicos benéficos (la fluoración, por ejemplo) debe estar relacionado con el consumo de agua (obviamente, con la temperatura). La dosificación de flúor se relaciona con la temperatura mínima y máxima del ambiente. Este dato se puede obtener con mayor exactitud si se registra para periodos largos.
2.- Temperatura del agua
La ionización de los compuestos —así como la solubilidad— se relaciona con la temperatura. De este modo, el pH cambia con la ionización y, por lo tanto, también con la temperatura.
La solubilidad de los gases disminuye a medida que aumenta la temperatura (O2 disuelto, por ejemplo).
La relación entre pH, CO2 y alcalinidad se altera en función de la temperatura.
Los residuos de cloro también sufren alteración. Una propiedad de los coagulantes es proporcionar iones positivos
polivalentes. La temperatura, junto con la ionización, también actúa en el comportamiento de tales coagulantes.
La mejor coagulación con sulfato de aluminio se produce a una temperatura relativamente alta (25 oC). Obviamente, si la temperatura baja, se deberá usar mayor cantidad de coagulante.
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Así, la temperatura del aire y la del agua sirven, entre otras cosas, para informar con seguridad sobre el tratamiento, la floración, la cloración y la interrelación entre el tratamiento de agua y la temperatura.
3.- Color
Las sustancias coloreadas en solución, por lo general de naturaleza orgánica o
debida a emulsiones, son responsables del color. La unidad de color es la que
produce un miligramo de platino en un litro de agua, en forma de cloroplatinato
de cobalto (una ppm de Pt) Hazen.
El verdadero color del agua se debe a materiales en solución. Sin embargo,
hay un color visible producido por partículas dispersas en el agua (emulsiones)
y por material en suspensión. El color es la característica más frecuente de las
aguas de lagos y represas, y es producido por material turbio (orgánico) y por
la mezcla de dicha materia orgánica con hierro y manganeso.
El agua tratada deberá tener un color recomendable hasta 10 ppm y tolerable
hasta 20 ppm como máximo. El color constituye una característica de orden
estético; un color acentuado puede causar cierta repugnancia en el
consumidor.
4.- Turbidez
La turbidez se debe a sólidos en suspensión finamente divididos o en estado
coloidal, así como a los organismos microscópicos. La turbidez es más
frecuente en aguas corrientes, debido a que estas contienen arena y arcilla.
La unidad de turbidez es producida por un miligramo de sílice (SiO2) en
suspensión en un litro de agua (una ppm). La turbidez recomendable para el
agua de abastecimiento es de hasta dos ppm y tolerable hasta cinco ppm. Esta
también es una característica de orden estético.
5.- Ph
La determinación del pH es importante y debe realizarse con frecuencia
durante el proceso de tratamiento de agua cuando hay un pH óptimo de
floculación, con el cual se obtiene el mejor tipo de floc y, por lo tanto, una mejor
decantación.
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En segundo lugar, se determina el pH del agua tratada para poder determinar
el gas carbónico libre, mediante un gráfico. El indicador que generalmente se
usa en el control de la planta es el azul de bromotimol (pH 6,0 a 7,6). Para pH
que estén bajo o sobre esta cifra, se utilizan otros indicadores.
6.- Alcalinidad
La alcalinidad del agua se relaciona con su capacidad de disolver el gas
carbónico, CO2. Este, bajo la forma de ácido carbónico, se puede mezclar de
varias formas con metales alcalinos (Na, K) y alcalinos terrosos (Ca, Mg) en
forma de carbonatos. Estas sales, teniendo bases fuertes y ácidos débiles, le
dan al agua un carácter básico.
La determinación de la alcalinidad consiste en agregar un ácido (H2SO4) de
concentración conocida y determinar los volúmenes utilizados (titulación). Esta
determinación permite comprobar la existencia de hidróxidos (OH-), carbonatos
(CO3-) y bicarbonatos (HCO3) en el agua.
En general, se puede decir que las aguas con pH 12,0 tienen hidróxido (son
cáusticas); pH 8,0 tienen carbonatos y bicarbonatos; pH 4,5 a 8,0 solo tienen
bicarbonatos (son más comunes), y H 4,5 son ácidas; es decir, tienen ácido
libre además del ácido carbónico.
La necesidad de determinar la alcalinidad, en el caso del control de tratamiento,
reside en lo siguiente:
1) En la necesidad de controlar el agua tratada, que de ninguna manera puede
ser cáustica (existencia de hidróxidos OH-), Ph 12,0.
2) En la necesidad de controlar el agua en estado natural, puesto que la
alcalinidad natural influye en la coagulación combinándose con el sulfato de
aluminio.
3) Con el resultado del pH y de la alcalinidad se determina el gas carbónico
libre (CO2). Este debe ser nulo en el agua tratada para que no se vuelva
corrosiva.
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4.- PLAN DE TRABAJO PREVIA VISITA A CAMPO
El Plan de Trabajo elaborado, por los integrantes del grupo nos basamos en el
requerimiento realizado
a) Elaboración de plan de visita a campo
b) Materiales necesarios para la extracción de la muestra
c) Determinación de la Ubicación Geopolítica y Geográfica (Datum WGS 84),
Altitud de la laguna (m.s.n.m), de la laguna de paca
e) Información Socioeconómica de la laguna: Accesibilidad (vías de acceso al
recurso hídrico.
g) Presentación de Informe Técnico
5.- PROCEDIMIENTO DE MUESTREO
a) Procedimientos de Muestreo
Buscando información en internet se definió un plan de muestreo y
procedimientos de muestreo y transporte de las muestras así como el control y
aseguramiento de la calidad en campo, dicha información está contemplado en
el Capítulo 2 de su Manual de Procedimientos Estándares de Operación.
El muestreo de Efluente líquidos (agua superficial) se realizó de acuerdo a las
Normas Muestreo indicadas en el Protocolo de Monitoreo de calidad de aguas
del sector Energía y Minas.
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b) Material de Muestreo
Las coordinaciones para el muestreo en las Laguna de paca se efectuaron con
una semana de anticipación como mínimo.
Días antes nos reunimos para que se prepare todos los elementos necesarios
(envases, preservantes, guantes, etc.) para realizar un muestreo y análisis
confiable
Los envases de muestreo utilizados fueron envases de vidrio de color
transparente totalmente limpios.
Los envases de muestreo fueron transportados con un número de tal manera
que se diferencie de los diferentes puntos tomados
c) Toma de Muestras
La toma de muestras se realizará en los siguientes puntos:
LAGO UBICACION PUNTOS MUESTRAS A
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ANALIZAR
LAGUNA DE PACA
JUNIN-JAUJA1NIVEL, 3 PUNTOS
3
d) Análisis de Campo
El único análisis de campo efectuado es percatarnos que si la muestra
extraída no se había contaminado en el momento de la extracción a 2 metros
de profundidad en diferentes puntos.
e) Cuaderno de Campo
Las muestras tomadas durante el muestreo fueron registradas en el cuaderno
de campo, donde se detallan entre otros la identificación del punto de
muestreo, todos los incidentes ocurridos en la extracion de muestra de la
laguna de paca.
6.- INFORMACION GENERAL DE LA “LA LAGUNA DE PACA”
a) Descripción y accesibilidad
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La laguna de Paca se ubica geográficamente en el Departamento de Junin,
Provincia de Jauja, en el Distrito de Paca, a 3418 m.s.n.m. en las coordenadas
UTM (GWS-84) 11°44S y 75°30 O
Se encuentra a 3.5 km de la ciudad de Jauja por carretera asfaltada.
b) Datos hídricos de la laguna de paca
Extensión: 21.40 km2
Profundidad: superior: 30 m
Capacidad: 85.50 mil m3
c) Información Socioeconómica.
El clima en la zona es extremo por la altitud (> 3,418 m.s.n.m) y las condiciones
meteorológicas son cambiantes, lo que dificulta el asentamiento de poblaciones
permanentes en los alrededores de la laguna.
d) Descripción del área circundante
Alrededor de la laguna se puede observar una zona de totoral, así como
también se observó vegetación al fondo del lago; sin embargo esta no pudo ser
identificada.
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Dentro de la fauna circundante, se puedo observar la presencia de algunas
aves presencia de aves como el pato zambullidor etec.
7.- PROCEDIMIENTO DEL ENSAYO DEL LABORATORIO
E. CLORUROS (método volumétrico)
En un recipiente de 50 ml se agrega 3g de cromato de potasio (cancerígeno) tornándose la solución en amarillo brillante luego se titula con nitrato de plata hasta que la solución se torna rojo carne luego se apunta el gasto 1.6 ml eso indica los cloruros-(sales en el h2o,Na)
ALCALINIDAD (método volumétrico)
En una muestra de 50 ml se viene 3 (a) se carbonatos y bicarbonatos luego se agrega 3g de anaranjado de metilo, tornándose hasta un amarillo naranja después se titula en ácido sulfúrico hasta naranja salmón y se toma el gasto titulado un valor de 8.8ml
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CALCULO DEL PH (método potencio métrico)
En una muestra de 150ml calculo el PH con un equipo llamado potenciómetro el cual nos dará un resultado de:
ph = 8.15
CALCULO DE SOLIDOS SUSPENDIDOS (método gravimétrico)
Se prepara una muestra 100ml .previa agitación
En otro recipiente se le añade un papel filtro en la parte de la boca de manera que este roscado (peso de papel filtro 0.9647g) luego se agrega agua destilada para limpiar después se filtra los 100ml de muestra se deja secar a T° ambiente
Ya seco se vuelve a pesar con la muestra.
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CALCULO DE SULFATOS (método espectro fotométrico)
En una muestra de 100 ml se agrega 0.2g de cloruro de vario luego vamos a agitar por un minuto después se deja reposar por un minuto y se lee la absorbancia en el espectrómetro a 420 nm, luego se pone agua destilada para poner cero y medirá la absorbancia que viene a ser 0.167 abs.
CALCULO DE MATERIA ORGANICA (método volumétrico)
En una muestra de 100 ml se agrega hasta 5 ml de ácido sulfúrico (H2SO4)/(H2O)=(1/3) añadimos 10 ml de permanganato de potasio luego se torna a grosella se pone a baño amarilla para un calentamiento de 80°C , caliente se agrega 10 ml de oxalato de sodio hasta que la solución se vuelva incolora, luego se titula con el permanganato de potasio hasta un coloración de rosa pálido ..--- 01 ml
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8.- CALCULOS REALIZADOS
Cl=gasto×Normalidad de plata×35.5×100050
Cl=1.6×0.014×35.5×100050
Cl=15.904 mglitro
ó ppm
Alcalinidad=gasto×normalidad degasto sulfurico×50×1000
muestra
Alcalinidad=8.3×0.02×50×100050
Alcalinidad=176 ppm
Sulfato=absorvencia× factor sulfato
¿0.167×95
Sulfato=15.865 ppm
MateriaO rganica=gasto×normalidad de permanganatode potasio×8×1000100
materia organica=2×0.0125×8×1000100
Materia organica=2 ppm
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SolidosSuspendidos=( peso de papel filtroconmuestra−peso de papel filtro)×106
100
(0.9704−0.9647)×106
100
Solidos Suspendidos=57 ppm
9.- MEDIDAS DE ALTERNATIVA PARA EL CASO DEL PH QUE NO CUMPLE CON LAS CONDICIONES DE CALIDAD
En nuestro caso el agua de la Laguna de Paca en los resultados de Cloruros es
15.904 ppm, en Alcalinidad es 176 ppm, Sulfatos 15.865 ppm, Materia orgánica
de 2 ppm y de Solidos suspendidos es 57 ppm. Todos los resultados anteriores
se encuentran en el permitido para realizar una mezcla.
Pero el Ph resulta ser un poco básico al ser 8.15, pero para realizar una buena
mezcla de concreto el permitido de Ph es mayor de 6 y menor de 8.
Para solucionar este problema podemos agregar al agua ácido sulfúrico
H2SO4 en pequeñas proporciones como 1 Kg./ 70 m3 puesto que
queremos bajar poco el Ph además que el contenido de sulfatos del
agua es muy baja al límite para realizar una mezcla.
Otra forma de solucionar este problema podemos agregar al agua ácido
clorhídrico HCl, para bajar 0.2 de Ph del agua se agrega 1 1/3 taza de
ácido muriático por cada 10000 galones (40000 litros) de agua, puesto
que queremos bajar poco el Ph además que el contenido de cloruros del
agua es baja en cuanto a lo permitido.
Otra manera es añadiendo ácido cítrico ya que es un ácido débil, esto
reducirá poco el Ph del agua, puesto que el Ph del agua sobrepasa el
limite por 0.15.
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En agua de mezclado que contiene ácidos clorhídrico, sulfúrico y otros ácidos
inorgánicos comunes en concentraciones inferiores a 10,000 ppm no tiene un
efecto adverso en la resistencia. Las aguas acidas con valores pH menores
que 3.0 pueden ocasionar problemas de manejo y se deben evitar.
10.- CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
El ensayo realizado cumple con el objetivo de incrementar el conocimiento
particular de cada recurso hídrico para su uso potencial como material para las
reacciones que ocurran con el concreto.
Comparando algunos parámetros químicos de la laguna evaluada con los
Estándares Nacionales de Calidad Ambiental para el Agua (Decreto Supremo
N° 002-2008-MINAM), específicamente para la Categoría 4 referida a la
Conservación del Ambiente Acuático (Lagunas y Lagos), se puede decir que
las Laguna de Paca, cumplen con los estándares de calidad nacionales que se
encuentran dentro de la norma.
De la laguna de paca, presenta un pH muy básico para su empleo en el
concreto pero con las medidas de solución plateadas si se puede emplear
porque presenta condiciones aptas para su uso en el concreto, siendo
recomendable informar a la municipalidad o al supervisor de obras sobre la
medida que se está tomando para reducir el ph.
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11.- BIBLIOGRAFIA
http://www2.produce.gob.pe/RepositorioAPS/3/jer/ACUISUBMENU4/
informe-final-lagunas(1).pdf
LABORATORIO DEL AGUA ----EAU THERMALE EVENE
LABORATORIO DE CALIDAD DEL AGUA UPB
http://cidta.usal.es/cursos/ETAP/modulos/libros/ensayos.pdf
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12.- ANEXOS:
Se trae la muestra de la Laguna de Paca al
laboratorio de Química
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Se observa el oxalato el cual es usado en el cálculo de
materia orgánica.
Separando 100 ml de la muestra de agua
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Se muestra el Espectrómetro del
laboratorio de Química
Se muestra cuando se calienta la muestra de
agua
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La muestra de agua se tomó del medio de la
Laguna
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