1
DIAGNOSTICO PARA LA ELABORACION DE CONCRETO A PARTIR DE LA
UTILIZACION DE CONCRETO RECICLADO
PEESENTADO POR
JOHN FREDY VERA MOSOS
CRISTHIAN ANDRES CUENCA PRADA
UNIVERSIDAD PILOTO DE COLOMBIA
SECCIONAL ALTO MAGDALENA
FACULTAD DE INGENIERÍA
PROGRAMA INGENIERÍA CIVIL
GIRARDOT
2016
2
DIAGNOSTICO PARA LA ELABORACION DE CONCRETO A PARTIR DE LA
UTILIZACION DE CONCRETO RECICLADO
JOHN FREDY VERA MOSOS
CRISTHIAN ANDRES CUENCA PRADA
Trabajo de grado, presentado ante la Universidad Piloto de Colombia
como requisito para optar al título de Ingeniero Civil
Directora
SANDRA PINZÓN
Ingeniera Civil
UNIVERSIDAD PILOTO DE COLOMBIA
SECCIONAL ALTO MAGDALENA
FACULTAD DE INGENIERÍA
PROGRAMA INGENIERÍA CIVIL
GIRARDOT
2016
3
Nota de aceptación
Presidente del Jurado
Jurado
Jurado
Jurado
Girardot, Agosto de 2016
4
Dedicamos al Dios todo poderoso este triunfo por la fortaleza espiritual
que siempre nos brindó.
Dedicamos esta meta alcanzada, base para nuestros futuros triunfos, a
nuestros padres, hermanos e hijos, quienes incondicionalmente nos
inspiraron, nos apoyaron y acompañaron hasta la culminación de
nuestros logros.
5
AGRADECIMIENTOS
Gracias señor todo poderoso por las puertas que nos abriste a lo largo
de estos años de preparación para el logro de nuestra meta, pero más a
un por nunca permitirnos desfallecer.
Infinitos agradecimiento a nuestros padres hermano familiares e hijos
quienes siempre estuvieron a nuestro lado apoyándonos y animándonos.
Gracias inmensas a la directora de Tesis Ing. Sandra Pinzón por su
amistad colaboración y enseñanzas
Gracias a todos los profesores quienes formaron parte de nuestro
proceso de formación a lo largo de nuestros años estudios.
Gracias a nuestra universidad piloto de Colombia, y a sus directivos por
darnos el título de Ingenieros Civiles
JOHN FREDY VERA MOSOS CRISTHIAN ANDRES CUENCA PRADA
6
CONTENIDO
Pag.
1. JUSTIFICACION 14
2. OBJETIVOS 15
2.1 OBJETIVO GENERAL 15
2.2 OBJETIVOS ESPECIFICOS 15
3. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA 16
3.1 DESCRIPCION DEL PROBLEMA 16
3.2 ESTADO ACTUAL DEL PROBLEMA 16
3.3 PLANTEAMIENTO DE UNA SOLUCION 17
4. MARCO DE REFERENCIA 19
4.1 ANTECEDENTES 19
4.2 MARCO CONCEPTUAL 24
4.3 MARCO LEGAL 25
5. METODOLOGIA EMPLEADA PARA LA ELABORACION DE CONCRETO A PARTIR DE CONCRETO RECICLADO. 29
5.1 TOMA DE MUESTRAS. 29
5.2 DISEÑO DE LAS RESISTENCIAS DEL CONCRETO DE 2000 A 5000 PSI. 32
5.3 PROCESO CONSTRUCTIVO DE VIGUETAS Y CILINDROS DE CONCRETO RECICLADO DE ACUERDO A LAS DISEÑOS ELABORADOS EMPLEANDO EL METODO ACI. 48
7
5.4 ENSAYO DE RESISTENCIA A LA COMPRESION (ROTURA DE CILINDROS) Y ENSAYO DE RESISTENCIA A LA FLEXION (ROTURA DE VIGUETAS) 48
6. RESUMEN DE LOS RESULTADOS OBTENIDOS DE LOS ENSAYOS A COMPRESION Y FLEXION 49
7. CUADRO COMPARATIVO AGREGADOS NATURALES PROVENIENTES DEL RIO COELLO TRITURADOS EN LA PLANTA CAYTO TRACTOR S.A VS LOS AGREGADOS DE TRITURACION DE LOS ESCOMBROS DE CONCRETO PROVENIETES DE LA PLACA DEL POLIDEPORTIVO VEREDA SAN FRANCISCO CORREGIMIENTO CHICORAL TOLIMA TRITURADOS EN LA PLANTA CAYTO TRACTOR S.A 53
8. CONCLUSIONES 54
9. RECOMENDACIONES 56
BIBLIOGRAFÍA 57
ANEXOS 59
ANEXO A. CARACTERIZACIÓN DE LOS MATERIALES. 60
ANEXO B. RESULTADOS DE LOS ENSAYOS A COMPRESIÓN. 65
ANEXO C. RESULTADOS DE LOS ENSAYOS A COMPRESIÓN. 79
ANEXO D. PESADO DE LOS COMPONENTES DE LA MEZCLA DE
CONCRETO. 90
8
LISTA DE TABLAS
Pag.
TABLA 1. CARACTERIZACIÓN DE LOS MATERIALES 31
TABLA 2. VALORES DE ASENTAMIENTOS RECOMENDADOS PARA
DIVERSAS CLASES DE CONSTRUCCIÓN 33
TABLA 3. VALORES RECOMENDADOS DE TMN SEGÚN TIPO DE
CONSTRUCCIÓN. 34
TABLA 4. CONTENIDO APROXIMADO DE AIRE EN EL CONCRETO
PARA VARIOS GRADOS DE EXPOSICIÓN. 37
TABLA 5. REQUERIMIENTOS APROXIMADOS DE AGUA DE MEZCLADO Y CONTENIDO DE AIRE PARA DIFERENTES
ASENTAMIENTOS Y TMN DEL AGREGADO 38
TABLA 6. RELACIÓN ENTRE LA RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN Y
ALGUNOS VALORES DE LA RELACIÓN A/C 41
TABLA 7. VALORES DE B/B0 PARA DIFERENTES MÓDULOS DE
FINURA DE LA ARENA. 43
TABLA 8. MATERIALES PARA 1 3m DE CONCRETO DE 2.000 PSI. 45
TABLA 9. MATERIALES PARA 1 3m DE CONCRETO DE 2.500 PSI. 45
TABLA 10. MATERIALES PARA 1 3m DE CONCRETO DE 3.000 PSI. 46
TABLA 11. MATERIALES PARA 1 3m DE CONCRETO DE 3.500 PSI. 46
TABLA 12. MATERIALES PARA 1 3m DE CONCRETO DE 4.000 PSI. 47
TABLA 13. MATERIALES PARA 1 3m DE CONCRETO DE 4.500 PSI. 47
TABLA 14. MATERIALES PARA 1 3m DE CONCRETO DE 5.000 PSI. 48
TABLA 15. CUADRO RESUMEN DE LOS RESULTADOS OBTENIDOS,
RESISTENCIA DE 2000 PSI Y 2500 PSI. 49
9
TABLA 16. CUADRO RESUMEN DE LOS RESULTADOS OBTENIDOS,
RESISTENCIA DE 3000 PSI Y 3500 PSI. 50
TABLA 17. CUADRO RESUMEN DE LOS RESULTADOS OBTENIDOS,
RESISTENCIA DE 4000 PSI Y 4500 PSI. 51
TABLA 18. CUADRO RESUMEN DE LOS RESULTADOS OBTENIDOS,
RESISTENCIA DE 5000PSI. 52
TABLA 19. CARACTERIZACIÓN DE LOS MATERIALES AGREGADOS
NATURALES VS AGREGADOS CONCRETOS RECICLADOS 53
TABLA 20. RESISTENCIAS A LA COMPRESIÓN DE 2.000 PSI 65
TABLA 21. RESISTENCIAS A LA COMPRESIÓN DE 2.500 PSI 67
TABLA 22. RESISTENCIAS A LA COMPRESIÓN DE 3.000 PSI 69
TABLA 23. RESISTENCIAS A LA COMPRESIÓN DE 3.500 PSI 71
TABLA 24. RESISTENCIAS A LA COMPRESIÓN DE 4.000 PSI 73
TABLA 25. RESISTENCIAS A LA COMPRESIÓN DE 4.500 PSI 75
TABLA 26. RESISTENCIAS A LA COMPRESIÓN DE 5.000 PSI. 77
TABLA 27. RESISTENCIAS A LA FLEXIÓN DE 2.000 PSI. 79
TABLA 28. RESISTENCIAS A LA FLEXIÓN DE 2.500 PSI 80
TABLA 29. RESISTENCIAS A LA FLEXIÓN DE 3.000 PSI. 82
TABLA 30. RESISTENCIAS A LA FLEXIÓN DE 3.500 PSI 83
TABLA 31. RESISTENCIAS A LA FLEXIÓN DE 4.000 PSI 85
TABLA 32. RESISTENCIAS A LA FLEXIÓN DE 4.500 PSI 86
TABLA 33. RESISTENCIAS A LA FLEXIÓN DE 5.000 PSI. 88
10
LISTA DE GRÁFICAS
Pag.
FIGURA 1. PROCESO DE TRITURACIÓN DE MATERIAL DE CONCRETO 30
FIGURA 2. PLANTA PROCESO DE TRITURACIÓN DE MATERIAL DE CONCRETO 30
FIGURA 3. ELABORACIÓN DE LA PRUEBA DEL ASENTAMIENTO DEL CONCRETO. 34
FIGURA 4. CUARTEO DE LOS MATERIALES AGREGADOS. 35
FIGURA 5. LAVADO DE LOS MATERIALES AGREGADOS FINO 35
FIGURA 6. LAVADO DE LOS MATERIALES AGREGADOS GRUESO. 36
FIGURA 7. SECADO DE LOS MATERIALES AGREGADOS FINO. 36
FIGURA 8. ROTURA DE CILINDROS DE CONCRETO DE 2.000 PSI 65
FIGURA 10. ROTURA DE CILINDROS DE CONCRETO DE 3.000 PSI 69
FIGURA 11. ROTURA DE CILINDROS DE CONCRETO DE 3.500 PSI 71
FIGURA 12. ROTURA DE CILINDROS DE CONCRETO DE 4.000 PSI 73
FIGURA 13. ROTURA DE CILINDROS DE CONCRETO DE 4.500 PSI. 75
FIGURA 14. ROTURA DE CILINDROS DE CONCRETO DE 5.000 PSI. 77
FIGURA 15. ROTURA DE VIGUETAS DE CONCRETO DE 2.000 PSI 79
FIGURA 16. ROTURA DE VIGUETAS DE CONCRETO DE 2.500 PSI. 80
FIGURA 17. ROTURA DE VIGUETAS DE CONCRETO DE 3.000 PSI. 82
FIGURA 18. ROTURA DE VIGUETAS DE CONCRETO DE 3.500 PSI 83
11
FIGURA 19. ROTURA DE VIGUETAS DE CONCRETO DE 4.000 PSI. 85
FIGURA 20. ROTURA DE VIGUETAS DE CONCRETO DE 4.500 PSI. 86
FIGURA 21. ROTURA DE VIGUETAS DE CONCRETO DE 5.000 PSI. 88
FIGURA 22. PESADO DEL CEMENTO 90
FIGURA 23. PESADO DEL AGUA 90
FIGURA 24. PESADO DEL AGREGADO FINO. 91
FIGURA 25. PESADO DEL AGREGADO GRUESO. 91
12
LISTA DE ANEXOS
Pag.
ANEXO A. CARACTERIZACIÓN DE LOS MATERIALES. 60
ANEXO B. RESULTADOS DE LOS ENSAYOS A COMPRESIÓN. 65
ANEXO C. RESULTADOS DE LOS ENSAYOS A COMPRESIÓN. 79
ANEXO D. PESADO DE LOS COMPONENTES DE LA MEZCLA DE
CONCRETO. 90
ANEXO E. CERTIFICADO PLANTA DE TRITURACIÓN CAYTO
TRACTOR S.A 92
13
INTRODUCCION
Diariamente se ha comprobado que en Colombia se reemplazan y mejoran obras
civiles construidas en concreto hidráulicas simples y reforzadas a través de
procesos de demolición, cuyos desechos son transportados a escombreras y
relleno sanitarios, muchas veces autorizados y en otras ocasiones clandestinos,
afectando los recursos naturales y contaminando el suelo.
Esta generación de toneladas de escombros puede ser reutilizado para producir
nuevos concretos, en similares condiciones a las del concreto convencional, lo
cual contribuye a disminuir la contaminación, la sobre acumulación en las
escombreras y a la evolución del concreto.
El presente trabajo de grados una investigación experimental sobre la reutilización
del concreto endurecido y demolido llevándolos a proceso de trituración y
selección en granulares y arena, para convertirlos en materiales aptos sin adición
de materiales convencionales para obtener concretos de diferentes resistencias.
Una vez determinada las características de los materiales provenientes de
concretos reciclados se fundieron cilindros y vigas para practicarle los ensayos de
compresión, flexión, módulo de elasticidad y de retracción
14
1. JUSTIFICACION
La reutilización del concreto reciclado permite descontaminar las escombreras, los
rellenos sanitarios, el suelo y producción de un concreto en condiciones similares
a la de concreto convencional. Teniendo en cuenta que en Colombia es poco
utilizado la técnica del reciclaje de materiales de la construcción, mediante esta
investigación se pretende establecer la elaboración de concreto utilizando
agregado grueso (grava) y agregado fino (arena) para poder ser usado en
construcción de obras de ingeniería y establecer su comportamiento a través del
tiempo.
15
2. OBJETIVOS
2.1 OBJETIVO GENERAL
Diagnosticar la elaboración de concreto a partir de la utilización de escombros de
concreto.
2.2 OBJETIVOS ESPECIFICOS
Obtener muestras de materiales procedentes del reciclado del concreto
demolido para la elaboración de los concretos.
Determinar las características de los granulares procedentes del reciclado del
concreto demolido, teniendo en cuenta la normatividad vigente.
Diseñar concretos de 2000 psi a 5000 psi con materiales de concreto reciclado,
teniendo en cuenta el método ACI (American Concrete Institute).
Realizar una fase experimental para la comprobación de resistencias
preparando viguetas y cilindros con el concreto reciclado diseñado.
16
3. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
3.1 DESCRIPCION DEL PROBLEMA
El concepto de ecología y medio ambiente están adquiriendo bastante
importancia en la actualidad y por este motivo de una u otra forma se ve
directamente afectada la industria de la construcción, por el tipo de
actividades de explotación de los recursos naturales no renovables , para la
extracción de los materiales utilizados en la construcción especialmente
agregado grueso y agregado fino. Por este motivo se genera la necesidad de
implementar en la construcción algunas alternativas que nos ayuden a la
conservación y mantenimiento de nuestro medio ambiente.
Una técnica muy poco utilizado en nuestro país pero con antecedentes y
usos satisfactorios en Europa y Estados Unidos es el reciclado de residuos y
sólidos de construcción y demolición; con la implementación de este proceso
primero se contribuirá a descongestionar las escombreras, sitios de acopios
y vertederos clandestinos de este material de desecho, por otra parte
encontraríamos un reemplazo de buena calidad para el agregado grueso y
agregado fino.
3.2 ESTADO ACTUAL DEL PROBLEMA
Uno de los sectores económicos de mayor crecimiento en Colombia es el
sector de la construcción, a través de las obras publicas; toda actividad
desarrollada dentro de este sector genera residuos, los cuales son
denominados por la resolución 0754 de 2014 como residuos de construcción
y demolición; acorde al crecimiento de este sector, también aumenta el
volumen de residuos a ser dispuestos, generándose la problemática por la
mínima oferta del servicio de disposición final adecuada para estos
escombros.
El municipio de Girardot cuenta con un sitio determinado dentro del plan de
ordenamiento territorial para el funcionamiento de la escombrera municipal,
ubicado en la vereda potrerillo predio la california el cual en la actualidad se
encuentra cerrado por CAR- provincial alto magdalena por dos causales,
primero: no contar con el documento de manejo ambiental y técnico
17
completo para la operatividad del mismo, segundo: no se evidencio control a
la operatividad de la misma, siendo un sitio de libre acceso y por ende
disposición de cualquier tipo de residuo en el mismo.
En el municipio de Girardot, Cundinamarca no existe una base de datos que
permita establecer la cantidad de residuos de construcción y demolición,
pero utilizando un cálculo con el número de licenc ias de construcción
autorizadas a la ciudadanía por la oficina de planeación municipal, podemos
determinar los metros cuadrados de construcción y determinar
aproximadamente que cantidad de residuos de construcción y demolición se
generaron teniendo en cuenta estos datos licencias otorgadas 2571 metros
cuadrados de construcción 2´221.034 m2, entonces se generan 248.756
m3 de residuos de construcción y demolición.
3.3 PLANTEAMIENTO DE UNA SOLUCION
Teniendo en cuenta la problemática ambiental que ya es una realidad en
nuestro país y tomando como base para este proyecto el municipio de
Girardot, Cundinamarca el cual según estudios realizados entre los años
2011 a 2015 se generaron 248.756 metros cúbicos de residuos de
construcción y demolición por la ejecución de las diferentes obras civiles
llevadas a cabo en el municipio. Mediante el presente trabajo se busca
concientizar e incentivar a la comunidad y a las empresas constructoras
acerca de la importancia del reciclaje, en este caso de residuos de
construcción y demolición en primera instancia para descongestionar estos
lugares de acopio clandestinos y sin autorización de la autoridad ambiental
porque a pesar de que el municipio cuenta con un sitio para la disposición
final de estos residuos este no se encuentra en funcionamiento por no
cumplir con los requisitos exigidos por la autoridad competente, por esta
razón estos residuos se vienen depositando en lotes baldíos ubicados en
los barrios El Divino Niño y Alto de la Cruz, también en lotes privados como
en el condominio Lago mar el Peñón y en lugares cerca al cauce de los ríos
Bogotá y Magdalena, en el sitio denominado La Isla del Sol, con el
aprovechamiento si quiera de un 30% de estos residuos y realizando la
gestión para la apertura de la escombrera autorizada estaríamos reutilizando
materiales aptos para la construcción y encontraríamos una excelente
alternativa para el reemplazo de los agregados naturales para así ocasionar
el menor daño posible a nuestro medio ambiente.
18
Para la realización de este trabajo utilizaremos residuos de construcción y
demolición que mediante un proceso de trituración para lograr la
granulometría adecuada, para el uso que se necesite, generando agregado
grueso y agregado fino los cuales podrán ser utilizados en diferentes obras.
Con la elaboración de nuestros concretos utilizando un cien (100%)
buscamos comprobar su resistencia a la compresión para así establecer los
posibles usos y aplicaciones del concreto reciclado.
.
19
4. MARCO DE REFERENCIA
4.1 ANTECEDENTES
En el trabajo CUALIDADES FISICAS Y MECANICAS DE LOS AGREGADOS DE
CONCRETO, hacen un análisis del concreto reciclado donde reemplazan los
agregados naturales como agregados reciclados. Donde concluyeron que 1. Los
agregados reciclados procedentes de concreto presentan un elevado nivel de
poros, con posibilidad de absorber más agua y una densidad más baja que los
agregados de uso acostumbrado. 2. Las variaciones que se puedan presentar
entre las propiedades de los diferentes agregados reciclados de concreto son una
función del tipo de concreto original, de su estado de conservación y, por último,
del proceso de producción del cual son creados. 3. Los resultados de las
propiedades mecánicas estáticas de concretos reciclados apuntan a una
reducción en sus cuantías; dichas reducciones son proporcionales y producidas
por el incremento de reemplazo de agregados naturales por agregados reciclados
procedentes de concreto. 4. Al parecer, r = 0.30, en los concretos reciclados,
marca la frontera entre el desempeño de éstos y el de un concreto usual. 5. La
evolución en el tiempo de las propiedades mecánicas de concretos reciclados es
parecida a la de los concretos usuales, sin embargo, los niveles de tensión son
menores. 6. Los incrementos de las propiedades de fluencia y contracción en los
concretos reciclados deben explicarse sobre la base de las propiedades de los
agregados reciclados procedentes de concreto. 7. Los anteriores puntos ponen de
manifiesto la importancia que tienen en el comportamiento de los concretos
reciclados la cantidad y calidad de pasta de que se constituyan los agregados
reciclados de concreto.8.La viabilidad de la fabricación de elementos estructurales
con concretos reciclados deberá tomar en cuenta los parámetros y coeficientes
adecuados al comportamiento de estos concretos.(José M. Gómez, 2008)
Debido a la falta de cultura del reciclaje de materiales de la construcción y de la
poca investigación en Colombia que permita concebir el uso seguro del concreto
reciclado utilizando agregado grueso reciclado y especialmente que trate sobre su
comportamiento a través del tiempo y durabilidad, la Escuela Colombiana de
Ingeniería Julio Garavito, desde 2007, formalizó la línea de Investigación en
Construcción Sostenible. Dentro de esa línea de trabajo se incluye la elaboración
de concreto, utilizando diferentes materiales provenientes de residuos de la
construcción, cuyo objetivo es realizar un aporte técnicamente responsable a la
20
sociedad para entrar en una cultura del reciclaje de materiales de la construcción;
por lo tanto, esta investigación propone fabricar concreto con agregado grueso
reciclado para ser usado estructuralmente; además, observar su comportamiento
a través del tiempo, o sea su durabilidad. (bojaca castañeda, 2013)
En el marco del Programa Basura Cero - Escombros cero del Plan de Desarrollo
de Bogotá, se llevó a cabo en el mes de diciembre de 2012, el Primer Foro Distrital
para la gestión y Control de los Residuos de la Construcción y demolición. En este
foro se presentó por parte de la Unidad Administrativa Especial de Servicios
Públicos, UAESP, que actualmente la oferta de escombros está dada por
entidades del sector público, sector privado y escombreras ilegales. Dentro de la
entidades públicas están, el Instituto de Desarrollo Urbano – IDU, la Empresa de
Acueducto y Alcantarillado de Bogotá, EAAB, METROVIVIENDA, CODENSA, la
Unidad Administrativa Especial de Rehabilitación, Mantenimiento Vial – UAERMV
y la Unidad Administrativa Especial de Servicios Públicos, UAESP. Dentro de las
empresa privadas están, CAMACOL y las constructoras. La disposición actual de
los escombros se hace en sitios de disposición final, escombreras ilegales, plantas
de tratamiento de escombros y molinos artesanales. La oferta y la demanda de los
agregados de concreto en el Distrito, está dada por Cemex, Cementos Argos,
Cementos HOLCIM, Obras civiles y de infraestructura y por los Depósitos de los
materiales. De acuerdo con estimaciones actualizadas se proyecta para el año
2013, una producción de escombros tanto del sector público como privado de 7.3
millones de m3. Para el año 2021, se estima una producción de escombros de
10.8 millones de m3, de los cuales se pretenden recuperar 2.5 millones de m3
para 2013 y 4.8 millones para el año 2021. (bojaca castañeda, 2013)
Como resultado del Primer Foro Distrital para la gestión y Control de los Residuos
de la Construcción y demolición, se suscribió un Pacto para la conservación de los
espacios del agua en el Distrito Capital a través del compromiso por una gestión
sostenible de los residuos de construcción y demolición. Este protocolo se
suscribió entre la Secretaría Distrital de Ambiente y las organizaciones
representativas de la actividad económica, ambiental y de gestión de residuos de
construcción y demolición RCD’s en 20 el Distrito Capital con el objetivo de
fomentar la gestión sostenible de estos residuos y proteger los espacios del agua
y la estructura ecológica principal en el Distrito Capital. (bojaca castañeda, 2013)
Esta información permite señalar que aunque hay preocupación sobre el tema, se
están proponiendo iniciativas importantes, en aras de mitigar los problemas
medioambientales generados por la falta de control y aprovechamiento de los
21
residuos de la construcción y demolición. Esta investigación por lo tanto, servirá
como aporte en la búsqueda de alternativas para dar respuesta a la posibilidad de
aprovechamiento de estos materiales, lo cual impactaría de manera positiva tanto
en el medio ambiente, como en la posible reducción de costos en la construcción
de obras civiles. (bojaca castañeda, 2013)
Los resultados obtenidos en la elaboración de las losas fabricadas con concreto
reciclado, permiten sugerir su uso en este tipo de elementos estructurales dada las
características similares del concreto reciclado con el concreto convencional. El
concreto reciclado en Colombia podría convertirse, al igual que en otros países, en
una alternativa para ser utilizado en obras civiles, impactando positivamente en el
medio 109 ambiente dada la proyección de generación de escombros que se
prevé, y en una posible reducción de costos de estos materiales de la
construcción, generando una nueva cultura del reciclaje cuando se observen los
beneficios del aprovechamiento de los residuos de la construcción.(bojaca
castañeda, 2013)
Uno de los caminos para fomentar el uso intensivo de estos tipos de concretos, es
definir las propiedades del mismo por desempeño, evaluando las características
mecánicas del elemento final y la durabilidad de los mismos con las teorías
tradicionales para ello. Por esto, los elementos prefabricados se vuelven atractivos
para la investigación y uso de materiales reciclados de toda índole. (rincon, 2013)
Uno de los usos más adecuados para incluir materiales reciclados son los bloques
para muros de contención, ya que la normativa asociada a ellos, su apariencia y
su uso final los convierte en elementos ideales para desarrollar e incluir agregados
reciclados dentro de su masa de concreto.(rincon, 2013)
Los ecomuros son piezas prefabricadas de concreto que debido a su forma, peso
y características, son utilizados para sistemas de contención autotrabables y auto
soportados. Son elementos regulados con la norma colombiana NTC 4670 que
especifica las características de la pieza. Usar estos elementos como contención
de tierras o paisajismo, hace que el eco muro, sea considerado como uno de los
elementos de mayor impacto al momento de la obtención de sellos ambientales o
certificaciones ambientales, y como uno de los mejores exponentes de los
concretos sostenibles.(rincon, 2013)
En el trabajo de tesis “Propiedades mecánicas, eléctricas y de durabilidad de
concretos con agregados reciclados” se evaluó el comportamiento del concreto
con reemplazo de agregado grueso por agregados de concreto reciclado (ACR);
22
dicho comportamiento se evaluó mediante la valoración de algunas de las
propiedades eléctricas, mecánicas y de durabilidad de las mezclas hechas con
este material. El ACR usado en las diferentes mezclas de los ensayos, fue
producido a partir de la trituración de probetas de concreto las cuales habían sido
ensayadas en el laboratorio de la Escuela Colombiana de Ingeniería. Se evaluaron
8 diferentes mezclas con cuatro contenidos diferentes de agregados reciclado
(0%, 25%, 50% y 100%) y dos valores de relación agua/cemento (0,5 y
0,6).(laverde laverde, 2014)
Los resultados de los ensayos indicaron claramente que en las mezclas con mayor
porcentaje de agregado reciclado, los resultados del módulo de elasticidad y la
resistencia a la compresión son más bajos que para concretos con agregado
natural. La resistencia a la compresión de un concreto con 100% de ACR tiene
una reducción estimada del 20% al 25%, con respecto a un concreto
convencional. Paralelamente las propiedades eléctricas y de durabilidad medida
mediante ensayos de resistividad, impedancia, sortividad y permeabilidad al ion
cloruro, se ven afectadas con el aumento del porcentaje de agregado reciclado y
la relación agua/cemento. (laverde laverde, 2014)
Con base en los resultados obtenidos en este trabajo se puede concluir que: Las
causas que inciden en la reducción de la resistencia a la compresión de concretos
con ACR, son las propiedades del ACR, así como su cantidad en la mezcla. Sin
embargo hasta ciertos porcentajes de reemplazo es viable el reemplazo de este
tipo de agregados en el concreto. Un concreto con un reemplazo de agregado
natural por ACR hasta el 25%, tiene un comportamiento similar al del concreto
convencional, como se pudo comprobar en este estudio ya que la reducción de la
resistencia a la compresión es tan solo el 10%, lo que implica que es viable su uso
en el país. (laverde laverde, 2014)
Es importante conocer las propiedades de los ACR, entre ellos su absorción,
densidad, contenido de contaminantes, contenido de mortero adherido y
resistencia a la abrasión, ya que estos factores inciden en la resistencia a la
compresión del concreto. Con una clasificación adecuada de estos ACR y la
creación de normas técnicas tanto para estos agregados como para los concretos,
se podría implementar en el país el uso del concreto con ACR, ayudando al
desarrollo sostenible al reducir la carga contaminante en las escombreras y los
impactos negativos generados por la producción y transporte de agregados
naturales. Ya en otros países se han establecido especificaciones para ACR como
para concretos con ACR que han sido satisfactorias(laverde laverde, 2014)
23
En el trabajo de tesis ESTUDIO EXPERIMENTAL DE LAS PROPIEDADES
MECANICAS DEL CONCRETO RECICLADO PARA SU USO EN
EDIFICACIONES CONVENCIONALES, se presenta una investigación
experimental sobre la reutilización del concreto endurecido obtenido de cilindros
desechados de un laboratorio, para fines prácticos no se obtiene diferencia entre
los cilindros de laboratorio y el material proveniente de construcción, en cuanto a
la edad del concreto este influye sólo en la superficie expuesta a la intemperie
disminuyendo la porosidad del concreto por efecto de la carbonatación. (vanegas
cabrera & robles castellanos, 2008)
Concluyeron lo siguiente: se determinó que la manejabilidad se ve afectada por el
tipo de agregado y sus características (humedad, absorción). En la medida que
aumenta el contenido de agregado reciclado disminuye la manejabilidad de la
mezcla. Por tanto, se recomienda utilizar un aditivo plastificante cuando se emplee
un concreto con alto contenido de agregado reciclado. Con respecto al ensayo a
compresión, se determinó que las mezclas con agregado reciclado obtuvieron una
leve disminución en la resistencia con respecto a la testigo. Una probable
explicación a esto, resulta la diferencia de textura en los agregados naturales
anteriormente utilizados con los actuales (liso en los previos y liso-rugoso en la
actual).Se logró del ensayo a flexión determinar que la mezcla con mayor
porcentaje de agregado reciclado tuviera una mayor resistencia con respecto a la
testigo, mientras que la mezcla con cincuenta por ciento logró una resistencia
semejante a la testigo.(vanegas cabrera & robles castellanos, 2008)
La continuidad o existencia de las ciudades, en términos de viabilidad, no está
ligada sólo a los aspectos de reciclaje, disminución de consumo de materiales y
energía, sino también a la capacidad que estas tengan para mantener su
complejidad; si se tiene en cuenta la ciudad como sistema interdependiente entre
lo físico y lo cultural, acudir a prácticas de reciclaje de escombros ayudaría a
reducir significativamente el uso urbano de los recursos. (BEDOYA MONTOYA,
2003)
Paralelo a ello, se hace necesaria una interacción entre materiales sostenibles y
diseños arquitectónicos que logren optimizar el rendimiento medioambiental de los
edificios urbanos, como también definir políticas para un comportamiento ético de
las sociedades urbanas, en el cual sea claro el compromiso de un desarrollo que
no desconozca las necesidades de las generaciones futuras (BEDOYA
MONTOYA, 2003)
24
4.2 MARCO CONCEPTUAL
El concreto: puede definirse como la mezcla de un material aglutinante (cemento
portland hidráulico), un material de relleno (agregados o áridos), agua y
eventualmente aditivos, que al endurecerse forma un todo compacto (piedra
artificial) y después de cierto tiempo es capaz de soportar grandes esfuerzos de
compresión. (sanchez de guzman, 2001)
El concreto reciclado: es simplemente el concreto viejo que se trituró para
producir agregado. El agregado de concreto reciclado se usa principalmente en la
reconstrucción de pavimentos. Se lo ha usado satisfactoriamente como un
agregado en sub bases granulares, sub bases de concreto magro, suelo-cemento
y en el concreto nuevo como la única fuente o como reemplazo parcial del
agregado nuevo. (eddy.h, 2011)
Peso específico del cemento: es la relación existente entre la masa de una
cantidad dada y el volumen absoluto de esa masa.(sanchez de guzman, 2001)
Ensayo de compresión: Ensayo realizado al concreto para verificar sus
cualidades de resistencia exigidas por la normatividad, con el fin de determinar si
cumple con las especificaciones, para el diseño estructural. (peñalosa garzon,
2015)
Resistencia especificada a la compresión del concreto(f’c): Es la resistencia
adquirida por el concreto según su diseño en un periodo por lo general de 28 días,
tiempo en el que por lo general se realizan los ensayos de compresión al concreto
para determinar si cumple las especificaciones para la cual fue diseñada la
mezcla. Los requisitos para f’c deben basarse en los ensayos de
cilindros.(peñalosa garzon, 2015)
Agregados naturales: son todos aquellos que provienen de la explotación de
fuentes naturales tales como depósitos de arrastres fluviales (arenas y gravas de
rio) o de glaciares (cantos rodados) y de canteras de diversas rocas y piedras
naturales. Se pueden aprovechar en su granulación natural o triturándolos
mecánicamente, según sea el caso, de acuerdo con las especificadores
requeridas.(sanchez de guzman, 2001)
25
Ensayo de asentamiento del concreto: o prueba del cono de Abrams es un
método de control de calidad cuyo objetivo principal es medir
la consistencia del concreto. Es una medida de la consistencia de concreto, que se
refiere al grado de fluidez de la mezcla e indica qué tan seco o fluido está
el concreto. (cure bojanini, 2011)
Granulometría: Se define como la distribución de los tamaños de un agregado,
para el cálculo de la gradación de los agregados se realiza con una serie de
tamices así como esta descrito en la Norma Técnica Colombiana NTC 32, 77 y
174, en la Norma ASTM C 136 y Norma ASTM C 33, existe siete tipos de tamices
patrones que se encuentran desde la malla No. 100 hasta la malla de 9.52
mm.(Garzon Amaya & Montaño Ballesteros, 2014)
Modulo de finura: Es un valor obtenido de la suma de los porcentajes retenidos acumulados de la serie de tamices especificados que cumplan con la relación 1:2 desde el tamiz No. 4 al No. 100 dividido en 100. (Garzon Amaya & Montaño Ballesteros, 2014) Dureza: Esta propiedad es la que representa un mineral a ser rayado y a la resistencia que debe tener a la abrasión, erosión o en general al desgaste, y esta depende de las partículas que lo componen. (Garzon Amaya & Montaño Ballesteros, 2014) Absorción:Esta propiedad es la que representa un mineral a ser rayado y a la resistencia que debe tener a la abrasión, erosión o en general al desgaste, y esta depende de las partículas que lo componen. (cruz garcia & Velasquez Yañez, 2004) Mezcla:Esta propiedad es la que representa un mineral a ser rayado y a la resistencia que debe tener a la abrasión, erosión o en general al desgaste, y esta depende de las partículas que lo componen. (cruz garcia & Velasquez Yañez, 2004) 4.3 MARCO LEGAL
Norma Técnica Colombiana NTC-ISO 14014“Gestión Ambiental. Análisis de ciclo
de vida principios y marco de referencia”.
Decreto 2811 de 1974Código de recursos naturales y del medio ambiente; Art. 33,
192,193 controles de ruido en obras de infraestructura. Manejo y reutilización de
26
materiales orgánicos o inorgánicos para la construcción y ayuda del medio
ambiente.
Ley 2 de 1959Economía forestal de la nación y conservación de recursos
renovables.
Reglamenta los procedimientos sobre explotación de materiales de construcción,
servirá para la reglamentación que usan las canteras y el daño que genera a la
corteza terrestre.
El Reglamento Colombiano de Construcción Sismo Resistente (NSR-10). Esta
norma reglamenta las condiciones con las que deben contar las construcciones
con el fin de que la respuesta estructural a un sismo sea favorable.
Norma Técnica Colombiana NTC 4025 Concretos Método de ensayo para
determinar el módulo de Elasticidad estático y la relación de Polisón en concreto a
Compresión.
Norma Técnica Colombiana NTC 1028.Ingeniería civil y Arquitectura.
Determinación del contenido de aire en concreto fresco. Método Volumétrico.
Norma Técnica Colombiana NTC 454. Concreto Fresco-Toma de muestras.
Norma Técnica Colombiana NTC 673. Concretos. Ensayo de resistencia a la
compresión de cilindros normales de Concreto.
Norma Técnica Colombiana NTC 396. Ingeniería Civil y Arquitectura. Método de
ensayo para determinar el asentamiento del concreto.
Norma Técnica Colombiana NTC 504. Ingeniería Civil y Arquitectura. Refrenando
de especímenes cilindros de Concreto.
Norma Técnica Colombiana NTC 890.Ingeniería civil y Arquitectura. Determinación
del tiempo de fraguado de mezclas de concreto por medio de su resistencia a la
penetración.
Norma Técnica Colombiana NTC 3318. Concreto Premezclado.
Norma Técnica Colombiana NTC 1032. Ingeniería civil y Arquitectura. Método de
ensayo para la determinación del contenido de aire en el concreto fresco. Método
de Presión.
Norma Técnica Colombiana NTC 550.Concretos. Elaboración y curado de
especímenes de concreto en obra.
27
Decreto reglamentario 2462 de 1989.Reglamenta los procedimientos sobre
explotación de materiales de construcción servirá para la reglamentación que usan
las canteras y el daño que genera a ala corteza terrestre.
Resolución 541 del 14 de diciembre de 1994.Reglamenta el cargue, descargue,
transporte, almacenamiento y disposiciones final de escombros, materiales
concreto y agregados sueltos de construcción.
Norma Técnica Colombiana NTC 121.Especificaciones de desempeño par
cemento hidráulico
Norma Técnica Colombiana NTC, 321 Ingeniería Civil y Arquitectura. Cemento
Pórtland. Especificaciones químicas.
Norma ICONTEC 30.Clasificación y nomenclatura de los cementos Pórtland de
acuerdo con sus cualidades y usos.
Norma ICONTEC 31. Definiciones relacionadas con la fabricación de los diferentes
tipos de cemento.
Ley 99 de 1993.Por la cual se crea el ministro del medio ambiente. Se reordena el
sector público encargado de la gestión y conservación del medio ambiente y los
recursos naturales renovables, se organiza el sistema nacional ambiental, SINA, y
se dictan otras disposiciones.
Ley 99 de 1993, Por la cual se crea el ministro del medio ambiente.se reordena el
sector público encargado de la gestión y conservación del medio ambiente y los
recursos naturales renovables, se organiza el sistema nacional ambiental, SINA, y
se dictan otras disposiciones.
Resolución 1045 de 2003.Adopta la metodología para la elaboración de los planes
de gestión integral de residuos sólidos, PGIRS, y se toman otras determinaciones.
Decreto 1713 de 2002, Por el cual se reglamenta la ley 142 de 1994.la ley 632 de
2000 y la ley 689 de 2001, en relación con la prestación del servicio público de
aseo, y el decreto ley 2811 de 1974 y la ley 99 de 1993 en relación con la gestión
integral de residuos sólidos.
Decreto 838 de 2005.Por el cual se modifica el Decreto 1713 de 2002 sobre
disposición final de residuos sólidos y se dictan otras disposiciones.
28
Norma Técnica Colombiana NTC 129.Ingeniería civil y arquitectura. Práctica para
la toma de muestras de agregados.
Norma Técnica Colombiana NTC 3459.Concretos. Agua para la elaboración de
concreto.
Norma Técnica Colombiana NTC 3937.Ingeniería Civil y Arquitectura. Arena
Normalizada para ensayos de cemento hidráulico.
Norma Técnica Colombiana NTC 385. Ingeniería civil y arquitectura. Terminología
relativa al concreto y sus agregados.
Norma Técnica Colombiana NTC 174. Concretos Especificaciones de los
agregados para concreto.
Norma Técnica Colombiana NTC 77.Concretos. Método de ensayo para el análisis
por tamizado de los agregados finos y gruesos.
Norma Técnica Colombiana NTC 32.Tejido de alambre y tamices para propósitos
de ensayo.
Norma Técnica Colombiana NTC 4045.Ingeniería Civil y Arquitectura. Agregados
livianos para concreto estructural.
29
5. METODOLOGIA EMPLEADA PARA LA ELABORACION DE
CONCRETO A PARTIR DE CONCRETO RECICLADO.
SECUENCIA DE LA METODOLOGIA
1. Toma de muestras de concreto reciclado de los diferentes sitios de
acopio para la posterior trituración en la planta CAYTO TRACTOR S.A.S
hasta obtener el agregado grueso y el agregado fino.
2. Selección del tipo de cemento.
3. Caracterización de las propiedades de los materiales del agregado fino y
agregado grueso obtenido de la trituración, de acuerdo a la normatividad
vigente.
4. Diseño de concretos de 2000 psi a 5000 psi con materiales de concreto
reciclado, teniendo en cuenta el método ACI (American Concrete Institute).
5. Elaboración de cilindros y viguetas de concreto con cada una de las
resistencias diseñadas.
6. Rotura de cilindros y viguetas de las muestras elaboradas a los 7,14 y 28
días de edad.
7. Obtención de resultados
8. Conclusiones
DESARROLLO DE LA METODOLOGIA EMPLEADA
5.1 TOMA DE MUESTRAS.
Se obtiene las muestras de concreto reciclado de la demolición de las placas
en concreto del polideportivo de Chicoral vereda san francisco en
remodelación, teniendo en cuenta que la muestra no presenta ninguna clase
de acero de refuerzo.
30
Posterior se llevó el material de concreto a la planta CAYTO TRACTOR
S.A.S para su proceso de trituración.
Figura 1. Proceso de trituración de material de concreto
Fuente. Los Autores
Figura 2. Planta Proceso de trituración de material de concreto
Fuente. Los Autores
Se utilizo cemento Cemex tipo 1 uso general para la elaboración de los diseños de
concreto.
31
ENSAYOS DE LABORATORIO PARA LA DETERMINACIÓN DE LAS
CARACTERÍZACION DE LOS MATERIALES
Se realizaron los diferentes ensayos para determinar la caracterización de
los materiales:
Granulometría de los materiales (NTC 77).
Peso unitario suelto (NTC 92).
Peso unitario compactado (NTC 92).
Pesos específicos saturado y superficialmente seco de la grava (NTC
176), y la arena (NTC 237).
Absorción (NTC 237 para agregado fino; NTC 176 para agregado grueso).
Humedad natural (NTC 1776).
Determinación de la dureza al rayado de los agregados gruesos
(NTC183).
Método de ensayo para determinar el asentamiento del concreto
(NTC 396).
En la tabla 1 se presenta el resume de los resultados obtenidos en los
ensayos realizados a los agregados utilizados en la presente investigación.
Tabla 1. Caracterización de los materiales
DATOS ARENA GRAVA
Densidad Aparente 2,44 gr/cm3 2,37 gr/cm3
Densidad Nominal 2,69 gr/cm3 2,61 gr/cm3
Absorción 3,71 3,88
Masa Unitaria Suelta 1,879 kg/cm3 1,380 kg/cm3
Masa Unitaria Compacta 1,910 kg/cm3 1,468 kg/cm3
Módulo de Finura 3,1
Humedad Natural 1,80 1,90
Desgaste 36,1
Equivalente de Arena 66,0
Tamaño máximo nominal 1”
Tamaño máximo 3”
Fuente. Los Autores
32
5.2 DISEÑO DE LAS RESISTENCIAS DEL CONCRETO DE 2000 A
5000 PSI.
Se empleó el método ACI (Instituto Americano del Concreto) para la
elaboración de los diseños de las resistencias del concreto.
Para tener más claridad del tema se relacionan los pasos para la
elaboración de un diseño de mezclas tomando como ejemplo la res istencia
a la compresión de 3.000 PSI, teniendo en cuenta los criterios de diseño del
Instituto Americano del Concreto (ACI).
Pasos para la dosificación de mezclas:
Elección del asentamiento. Tabla No.2.
Elección del tamaño máximo nominal. Tabla No. 3
Estimación del contenido de aire. Tabla No.4
Estimación de la cantidad de agua de mezclado. Tabla No. 5 y Grafica No. 1.
Elección la relación agua/cemento (a/c).Tabla No. 6 y Grafica No. 2
Calculo del contenido de cemento.
Estimación el contenido de agregado grueso.
Estimar el contenido de agregado fino.
Para la elaboración del diseño se emplearon los datos con los valores de la tabla
1.
Elección del asentamiento. Los valores de asentamientos recomendados se
muestran en la tabla 2. Para nuestra investigación seleccionamos el asentamiento
comprendido entre los rangos 5 y 10 cms, utilizado para grado de trabajabilidad
medio.
33
Tabla 2. Valores de asentamientos recomendados para diversas clases de construcción
ASENTAMIENTO
(cm)
CONSISTENCI
A (TIPO DE
CONCRETO)
GRADO DE
TRABAJABILID
AD
TIPO DE ESTRUCTURA Y
CONDICIONES DE COLOCACION
0 - 2,0 Muy seca Muy pequeño Vigas o pilotes de alta
resistencia con vibradores de
formaleta.
2,0 - 3,5 Seca Pequeño Pavimentos vibrados con
maquina mecánica.
3,5 - 5,0 Semi-seca Pequeño Construcciones en masas
voluminosas. Losas
medianamente reforzadas
con vibración. Fundaciones
en concreto simple.
Pavimentos con vibradores
normales.
5,0 - 10,0
Media
Medio
Losas medianamente
reforzadas y pavimentos
compactados a mano
columnas, vigas,
fundaciones y muros con
vibración.
10,0 - 15,0
Humedad Alto Secciones con mucho
refuerzo. Trabajos donde la
colocación será difícil.
Revestimientos de túneles.
No recomendable para
compactarlos con demasiada
vibración.
Elaboracion de la prueba del slump.
34
Figura 3. Determinación del Asentamiento del Concreto.
Fuente Los Autores
Elección del tamaño máximo nominal (TMN).En la tabla 3, se muestran
valores recomendados para la selección del TMN de acuerdo con el tipo de
construcción y la dimensión mínima del elemento.
Para la elaboración del diseño de empleo un TMN de 1”
Tabla 3. Valores recomendados de TMN según tipo de construcción.
DIMENSION
MINIMA DEL
ELEMENTO
(cm)
TAMAÑO MAXIMO NOMINAL EN mm PULG
MUROS
REFORZADOS,
VIGAS Y
COLUMNAS
MUROS SIN
REFUERZO
LOSAS MUY
REFORZADAS
LOSAS SIN
REFUERZO O
POCO
REFUERZO
6. – 15 12 (1/2") - 19 (3/4") 19 (3/4") 19 (3/4") - 25 (1") 19 (3/4") - 38
(11/2")
19 – 29 19 (3/4") - 38
(11/2")
38 (11/2") 38 (11/2") 38 (11/2") - 76
(3")
30 – 74 38 (11/2") - 76 (3") 76 (3") 38 (11/2") - 76 (3") 76 (3")
75 o más 38 (11/2") - 76 (3") 152 (6") 38 (11/2") - 76 (3") 76 (3") -152 (6")
Fuente Los Autores
35
Figura 4. Cuarteo de los materiales agregados.
Cuarteo del agregado fino Cuarteo del agregado grueso
Fuente Los Autores
Figura 5. Lavado de los materiales agregados fino
Fuente Los Autores
36
Figura 6. Lavado de los materiales agregados grueso.
Fuente Los Autores
Figura 7. Secado de los materiales agregados fino.
Fuente Los Autores.
Estimación del contenido de aire. El contenido de aire para mezclas de
concreto se presenta en la tabla 4, cuando se requiera .
Para esta investigación se diseña el concreto por el método ACI, donde se
selecciona un asentamiento de 7,5 cm, para un tipo de estructura y
condiciones de colocación como son losas medianamente reforzadas,
pavimentos, compactados a mano, columnas, vigas, fundaciones y muros,
37
con vibración. Los elementos estructurales no estarán expuestos a
ambientes agresivos ni a ciclos de congelamiento y deshielo, por lo tanto no
requiere el uso de incorporación de aire.
Cuando se desea incorporar aire al concreto encontramos aditivos que se le
adicionan a la mezcla durante su elaboración para así aumentar la
resistencia a la compresión del concreto deseado Norma Técnica
Colombiana NTC 3502 (aditivos incorporadores de aire para concretos), así
mismo cuando se desea conocer el contenido de aire de una mezcla de
concreto fresco podemos utilizar dos métodos:
NTC 1028 método volumétrico para determinar el contenido de aire en
concreto fresco.
NTC 1032 método de presión para determinar el contenido de aire en
concreto fresco.
El método ACI recomienda que en función del grado de exposición se
diseñe con aire incorporado intencionalmente, por razones de seguridad si
en la zona existen ciclos de congelamiento y deshielo, agua de mar o
sulfatos. Por consiguiente no es necesario tener en cuenta esta
recomendación para el diseño de los concretos elaborados con materiales
procedentes de escombros de concreto, por no estar sometidos a las
condiciones anteriormente mencionadas.
Tabla 4. Contenido aproximado de aire en el concreto para varios grados de exposición.
38
Agregado grueso Porcentaje promedio aproximado de aire
atrapado
Porcentaje promedio total de aire recomendado para los siguientes
grados de exposición
Pulg. mm. Suave Moderado Severo
3/8 9.51 2.70 4.50 6.00 7.50
½ 12.50 2.50 4.00 5.50 7.00
¾ 19.10 2.00 3.50 5.00 6.50
1 25.40 1.70 3.00 4.50 6.00
1 ½ 38.10 1.50 2.50 4.50 5.50
2 50.80 1.00 2.00 4.00 5.00
3 76.10 0.30 1.50 3.50 4.50
6 152.40 0.20 1.00 3.00 4.00
Fuente Los Autores.
Estimación de la cantidad de agua de mezclado. En la tabla 5 se puede
anotar que la cantidad de agua por volumen unitario de concreto que se
requiere para producir un asentamiento dado depende del tamaño máximo
del agregados, la forma, la textura de las partículas así como de la gradación
de los agregados, de la cantidad de aire incluido y de los aditivos reductores
de agua..
Para el diseño se utilizo el contenido de agua de 195 Lts.
Tabla 5. Requerimientos aproximados de agua de mezclado y contenido de aire para diferentes asentamientos y TMN del agregado
39
CO
ND
ICIO
NE
S D
EL
CO
NT
EN
IDO
DE
AIR
E
ASENTAMIENTO
(cm)
AGUA EN m3/M3 DE CONCRETO PARA
LOS TMN DE AGREGADO INDICADOS
10 12.5 20 25 40 50 70 150
mm mm mm mm mm mm mm mm
CO
NC
RE
TO
SIN
AIR
E
INC
LU
IDO
3 a 5 205 200 185 180 160 155 145 125
6 a 10 225 215 200 195 175 170 160 140
15 a 18 240 230 210 205 185 180 170 -----
Cantidad
aproximada de aire
atrapado en
concreto sin aire
incluido, por ciento.
3 2.5 2 1.5 1 0.5 0.3 0.2
CO
NC
RE
TO
CO
N
AIR
E I
NC
LU
IDO
3 a 5 180 175 165 160 145 140 135 120
6 a 10 200 190 180 175 160 155 150 135
15 a 18 215 205 195 185 170 165 160 -----
Promedio
recomendable de
contenido total de
aire por ciento.
8 7 6 5 4.5 4 3.5 3
Fuente Los Autores.
De la grafica 1 se pueden obtener la cantidad de agua de mezclado, las curvas
que aparecen están en función del TMN del agregado, del asentamiento deseado
y de la forma y textura de las partículas del agregado.
40
Gráfica 1. Requerimientos de agua de mezclado.
Fuente Los Autores.
De la grafica anterior se obtiene 195Lts por metro cubico de concreto para la
elaboración del diseño.
Elección de la relación a/c.La elección de la relación agua/cemento a/c
requerida se determina básicamente por requisitos de resistencia,
durabilidad, impermeabilidad y acabado.
Se utiliza la tabla 6 donde relacionan la resistencia a la compresión y la
relación agua/cemento.
Para el diseño a realizar se escogió la relación agua cemento de 0,58.
41
Tabla 6. Relación entre la resistencia a la compresión y algunos valores de la relación a/c
RESISTENCIA A LA
COMPRESION A LOS
28 DIAS EN Kg/cm2
(psi)
CONCRETO SIN
INCLUSOR DE AIRE
CONCRETO CON
INCLUSOR DE AIRE
RELACION ABSOLUTA RELACION ABSOLUTA
POR PESO POR PESO
140 /2000) 0.72
175 (2500) 0.65 0.56
210 (3000) 0.58 0.50
240 (3500) 0.52 0.46
280 (4000) 0.47 0.42
315 (4500) 0.43 0.38
350 (5000) 0.40 0.35
Fuente Los Autores.
De la grafica 2 se obtienen valores para la determinación de la relación
agua/cemento.
Grafica 2. Curvas de resistencia a la compresión vs relaciones agua/cemento
.
Fuente Los Autores.
Sin aire incluidoCon aire incluido
105
140
175
210
245
280
315
350
0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9
Relacion a/c
Resis
ten
cia
kg
/m3
42
Calculo del contenido de cemento. Como ya se tiene la relación
agua/cemento y el contenido de agua, calculados en los dos pasos
inmediatamente anteriores se despeja el contenido de cemento, es decir
Ecuación 1. ca
aC
/
Dónde:
c= Cantidad de cemento
a= Cantidad de Agua (Lts). 195
ac= Relación agua/cemento 0,58
21.33658.0
195C Kg/m³ de concreto
El volumen del cemento se determina así:
Ecuación 2. Dcem
cVC
Dónde:
c= Cantidad de cemento (Kg/M³ de concreto)
Dcem= Densidad del cemento.
VC= Volumen del cemento por metro cubico de concreto
33/mm 108.03100
21,336VC De concreto.
43
Estimación del contenido de grava: se determinó el volumen de grava por
m3 de la siguiente manera:
De acuerdo al análisis granulométrico y caracterización de la arena, presenta
un modulo de finura de 3,1
Tabla 7. Valores de b/b0 para diferentes módulos de finura de la arena.
TAMAÑO
MAXIMO
NOMINA
L DEL
AGREGA
DO (mm)
VOLUMEN DEL AGREGADO GRUESO SECO Y APISONADO POR
UNIDAD DE VOLUMEN
DE HORMIGON PARA DIFERENTES MODULOS DE FINURA DE LA
ARENA
2.0 2.
1
2.
2
2.
3
2.
4
2.
5
2.
6
2.
7
2.
8
2.
9
3.
0
3.1 3.2 3.3
9.5 0.5
0
0.
49
0.
48
0.
47
0.
46
0.
45
0.
44
0.
43
0.
42
0.
41
0.
40
0.39 0.38 0.3
7
12.5 0.5
9
0.
58
0.
57
0.
56
0.
55
0.
54
0.
53
0.
52
0.
51
0.
50
0.
49
0.48 0.47 0.4
6
19.0 0.6
9
0.
68
0.
67
0.
66
0.
65
0.
64
0.
63
0.
62
0.
61
0.
60
0.
59
0.58 0.57 0.5
6
25.0 0.7
4
0.
73
0.
72
0.
71
0.
70
0.
69
0.
68
0.
67
0.
66
0.
65
0.
64
0.63 0.62 0.6
1
38.0 0.8
0
0.
79
0.
78
0.
77
0.
76
0.
75
0.
74
0.
73
0.
72
0.
71
0.
70
0.69 0.68 0.6
7
50.0 0.8
3
0.
82
0.
81
0.
80
0.
79
0.
78
0.
77
0.
76
0.
75
0.
74
0.
73
0.72 0.71 0.7
0
75.0 0.8
8
0.
87
0.
86
0.
85
0.
84
0.
83
0.
82
0.
81
0.
8
0.
79
0.
78
0.77 0.76 0.7
5
150.0 0.9
4
0.
93
0.
92
0.
91
0.
90
0.
89
0.
88
0.
87
0.
86
0.
85
0.
84
0.83 0.82 0.8
1
Fuente Los Autores.
Para un Módulo de Finura de arena de 3,1 y un TMN de 25,00 mm (1”) se
obtiene de la tabla 7 un valor de: b/b0 0,63
De la ecuación se obtiene que:
44
Ecuación 3.dg
MUCbo
Dónde:
MUC= Masa Unitaria Compacta
dg= Densidad Aparente de Agregado Grueso
De los resultados del laboratorio:
MUC= 1.468 Kg/m³
dg= 2.370 Kg/m³
619,0Kg/m3 2.370
468Kg/m3.1bo
bo= 0,619
Por lo que el volumen de la grava por metro cubico de concreto (b) será:
Ecuación 4. Bobo
bb *
b = 0,63 x 0,619
b = 0,390 m³/m³ de concreto.
Estimación del contenido de arena. El volumen de arena será el
complemento de la suma del volumen de los ingredientes ya encontrados por
un metro cubico, ósea:
Volumen de arena= 1- (aire + agua + cemento + grava) m³/m³
Dónde:
Vaf= Volumen de agregado fino.
Vaf = 1 – (0 + 0.195 + 0,108 + 0,390)
Vaf = 0,307 m³/m³ de concreto.
45
Calculo de las proporciones de los materiales agregados pétreos en peso.
Peso de la grava= 0.390m³*2370kg/m³ = 924.30 Kg/M³ de concreto.
Peso de la arena= 0.307m³*2440Kg/m³= 749.08 Kg/ M³ de concreto.
Tabla 8. Materiales para 1 3m de concreto de 2.000 PSI.
Material Peso Densidad Volumen Proporciones Proporciones
W, kg /
m3
d, kg /
m3
V,m3 / m3
Kg / m3 V, m3/m3
Cemento
Aire
Agua
Arena
Grava
270.83
0
195
800.32
924.30
3100
0
1000
2440
2370
0.087
0
0.195
0.328
0.390
1.00
2.96
3.41
1.00
3,77
4,48
Total 2190.45 1.00 3m
Fuente Los Autores.
Tabla 9. Materiales para 1 3m de concreto de 2.500 PSI.
Material Peso Densidad Volumen Proporciones Proporciones
W, kg /
m3
d, kg /
m3
V,m3 / m3 Kg / m3 V, m3/m3
Cemento
Aire
Agua
Arena
Grava
300.00
0
195
775.92
924.30
3100
0
1000
2440
2370
0.097
0
0.195
0.318
0.390
1.00
2,59
3,08
1.00
3.28
4,02
Total 2195.22 1.00 3m
Fuente Los Autores.
46
Tabla 10. Materiales para 1 3m de concreto de 3.000 PSI.
Material Peso Densidad Volumen Proporciones Proporciones
W, kg /
m3
d, kg /
m3
V,m3 / m3 Kg / m3 V, m3/m3
Cemento
Aire
Agua
Arena
Grava
336.21
0
195
749.84
924.30
3100
0
1000
2440
2370
0.108
0
0.195
0.307
0.390
1.00
2,23
2.75
1.00
2,84
3,61
Total 2205.35 1.00 3m
Fuente Los Autores.
Tabla 11. Materiales para 1 3m de concreto de 3.500 PSI.
Material Peso Densidad Volumen Proporciones Proporciones
W, kg /
m3
d, kg /
m3
V,m3 / m3 Kg / m3 V, m3/m3
Cemento
Aire
Agua
Arena
Grava
375.00
0
195
717.36
924.30
3100
0
1000
2440
2370
0.121
0
0.195
0.294
0.390
1.00
1,91
2.46
1.00
2,43
3,22
Total 2211.66 1.00 3m
Fuente Los Autores.
47
Tabla 12. Materiales para 1 3m de concreto de 4.000 PSI.
Material Peso Densidad Volumen Proporciones Proporciones
W, kg /
m3
d, kg /
m3
V,m3 / m3 Kg / m3 V, m3/m3
Cemento
Aire
Agua
Arena
Grava
414.89
0
195
688.08
924.30
3100
0
1000
2440
2370
0.134
0
0.195
0.282
0.390
1.00
1,66
2,23
1.00
2,10
2,91
Total 2236.32 1.00 3m
Fuente Los Autores.
Tabla 13. Materiales para 1 3m de concreto de 4.500 PSI.
Material Peso Densidad Volumen Proporciones Proporciones
W, kg /
m3
d, kg /
m3
V,m3 / m3 Kg / m3 V, m3/m3
Cemento
Aire
Agua
Arena
Grava
453.49
0
195
656.36
924.30
3100
0
1000
2440
2370
0.146
0
0.195
0.269
0.390
1.00
1.45
2,04
1.00
1,84
2.67
Total 2229.15 1.00 3m
Fuente Los Autores.
48
Tabla 14. Materiales para 1 3m de concreto de 5.000 PSI.
Material Peso Densidad Volumen Proporciones Proporciones
W, kg /
m3
d, kg /
m3
V,m3 / m3 Kg / m3 V, m3/m3
Cemento
Aire
Agua
Arena
Grava
487.50
0
195
629.52
924.30
3100
0
1000
2440
2370
0.157
0
0.195
0.258
0.390
1.00
1.29
1,90
1.00
1,64
2.48
Total 2236.32 1.00 3m
Fuente Los Autores.
5.3 PROCESO CONSTRUCTIVO DE VIGUETAS Y CILINDROS DE
CONCRETO RECICLADO DE ACUERDO A LAS DISEÑOS
ELABORADOS EMPLEANDO EL METODO ACI.
Para este estudio vamos a emplear resistencia desde 2000 psi a 5000 psi ,
elaborando 2 muestras de cilindros y 2 muestras de viguetas para cada
resistencia mencionada en las edades de 7,14 y 28 días, para un total de 6
viguetas y 6 cilindros por cada resistencia.
5.4 ENSAYO DE RESISTENCIA A LA COMPRESION (ROTURA DE
CILINDROS) Y ENSAYO DE RESISTENCIA A LA FLEXION
(ROTURA DE VIGUETAS)
Se fallaron las 6 viguetas y los 6 cilindros de cada resistencia diseñadas en
las edades especificadas, a los 7, 14 y 28 días.
49
6. RESUMEN DE LOS RESULTADOS OBTENIDOS DE LOS ENSAYOS A COMPRESION Y FLEXION
Tabla 15. Cuadro resumen de los resultados obtenidos, resistencia de 2000 psi y 2500 psi.
50
Tabla 16. Cuadro resumen de los resultados obtenidos, resistencia de 3000 psi y 3500 psi.
51
Tabla 17. Cuadro resumen de los resultados obtenidos, resistencia de 4000 psi y 4500 psi.
52
Tabla 18. Cuadro resumen de los resultados obtenidos, resistencia de 5000PSI.
53
7. CUADRO COMPARATIVO AGREGADOS NATURALES PROVENIENTES DEL RIO COELLO TRITURADOS
EN LA PLANTA CAYTO TRACTOR S.A.S VS LOS AGREGADOS DE TRITURACION DE LOS ESCOMBROS
DE CONCRETO PROVENIETES DE LA PLACA DEL POLIDEPORTIVO VEREDA SAN FRANCISCO
CORREGIMIENTO CHICORAL TOLIMA TRITURADOS EN LA PLANTA CAYTO TRACTOR S.A.S
Tabla 19. Caracterización de los materiales agregados naturales vs agregados concretos reciclados
Concreto Reciclado
Rio Coello Concreto Reciclado
Rio Coello
DATOS ARENA Arena GRAVA Grava
Densidad Aparente 2,44 gr/cm3 1,52 gr/cm3 2,37 gr/cm3 2,74 gr/cm3
Densidad Nominal 2,69 gr/cm3 1,68 gr/cm3 2,61 gr/cm3 2,59 gr/cm3
Absorción 3,71 6,50 3,88 1,47
Masa Unitaria Suelta 1,879 kg/cm3 1,669 kg/cm3 1,380 kg/cm3 1,516 gr/cm3
Masa Unitaria Compacta 1,910 kg/cm3 1,793 kg/cm3 1,468 kg/cm3 1,626 gr/cm3
Módulo de Finura 3,1 3,3 _
Humedad Natural 1,80 3,2 1,90 1,0
Desgaste 36,1 25,36
Equivalente de Arena 66,0 76,0
Fuente. Los Autores
Datos tomados del trabajo de grado “CORRELACION ENTRE EL MODULO DE ROTURA Y LA
RESISTENCIA A LA COMPRESION DEL CONCRETO HIDRAULICO CON MATERIALES
PROCEDENTES DEL RIO COELLO PARA EL CONTROL DE PAVIMENTOS RIGIDOS ” de los
estudiantes de la Universidad Piloto de Colombia, John Lewis Lozano Cortes y Edwin Jesús Cárde nas
Fierro
(lozano cortes & cardenas fierro, 2016)
54
8. CONCLUSIONES
• Podemos determinar que la utilización de agregados reciclados para la
elaboración de concreto nuevo es un reemplazante que cumple con las propiedades físicas mínimas para su uso como rigidez, durabilidad y trabajabilidad.
• La utilización de concreto reciclado es una alternativa muy viable para el reemplazo de agregados naturales, especialmente donde estos tienen que ser transportados a distancias considerables y el material de escombro de concreto, es un inconveniente para su disposición final
• Las resistencias obtenidas en el laboratorio no alcanzaron la
resistencia teórica lo que indica que es probable que sea necesario mezclar los agregados procedentes de la transformación de los escombros de concreto con porcentajes de agregados naturales procesados por métodos convencionales y verificar su resistencia, o adicionarle mas cemento.
• En la elaboración de concreto nuevo, utilizando 100% de agregados reciclados, podemos determinar una disminución entre el 10 y 15% en la resistencia a la compresión, frente a concretos elaborados con s agregados naturales.
• Los agregados provenientes de concreto reciclado, tienden a tener mayor capacidad de absorción, menor gravedad especifica, presentan mayor desgaste y poseen buena forma en el tamaño de sus partículas.
• Utilizando el concreto reciclado encontramos ventajas frente a uso de
agregados naturales, lo más importante es la reducción de manera considerable de la extracción de los agregados naturales para ser usados en la construcción de futuras obras civiles.
• En la región no existe escombreras por tal razón la gran mayoría de escombros provenientes de construcciones y demoliciones son depositados en sitios no autorizados, por consiguiente el presente trabajo es el inicio de una investigación que tiene el propósito diagnosticar el uso de los escombros de concreto como un nuevo insumo en la región para la elaboración de concretos y mitigar de alguna manera el impacto generado por el manejo inadecuado de dichos residuos sólidos, si la investigación da buenos frutos se podrían
55
hacer recomendaciones para crear y legalizar escombreras que reciban este tipo de material.
• Es probable que la transformación de los escombros de concreto en un insumo nuevamente utilizable en la elaboración de concretos tenga costos inicialmente más altos que los insumos que se utilizan para la elaboración de concreto convencionales, lo cual inicialmente se fundamenta también en las dificultades que existan para conseguir importantes volúmenes de escombros que sean atractivos para incorporarlos a la industria del concreto. En la actualidad un M3 de gravilla suelto producido en escala de volúmenes importantes tiene un costo en el mercado de $50.000 puesto en el municipio de Girardot, si un m3 de escombro se procesara de igual manera tendrá costos inicialmente por encima de este valor. pero lo que sí se puede asegurar es que si esta investigación tiene éxito, se beneficiaria en escalas muy importante el medio ambiente. No se elaboró un análisis económico dentro del trabajo de tesis por que el propósito principal es el diagnostico de la utilización de los escombros de concreto sometidos a un proceso de fracturación o trituración para ser utilizados en la elaboración de concretos, sin embargo es importante mencionar que el costo del concreto es la suma del costo de la transformación de los materiales de acuerdo a las especificaciones, del cemento, de la mano de obra empleada y el equipamiento utilizado. El costo de la mano de obra y el equipamiento son muy independientes del tipo y cálida del concreto producido. Por lo tanto los costos de los materiales y su transformación y el costo del cemento son lo más importante y los que se deben tomar en cuenta para comparar el costo del concreto convencional y el costo de los concretos producidos con escombros de concreto. Seguramente si en la actualidad se hiciera un análisis en la región del alto magdalena el costo de transformar pequeños volúmenes de escombros de concreto, de acuerdo a los métodos convencionales de trituración saldría muy costoso y poco atractivo para incorporarlo en el mercado de la industria del concreto.
Para establecer un análisis económico de sostenibilidad y de oferta y demanda, es necesario conseguir que en el mercado se logre aceptar la utilización del escombro de concreto transformado como un insumo en la elaboración de concretos, es decir que en la industria del concreto se posicione esto como producto, teniendo en cuenta que el alcance de esta tesis es establecer si con los escombros de concreto se puede realizar nuevos concretos, compatibles con el convencional .
56
9. RECOMENDACIONES
• Se aliviaría en buena parte el problema de contaminación que encontramos a diario en nuestra región, que se verá beneficiada con el uso de estos materiales aumentando la capacidad de rellenos sanitarios y disminuyendo con esto la implementación de vertimientos y tiraderos clandestinos de estos materiales de desechos de construcción.
• Realizar una convocatoria a empresarios, constructoras, semilleros de
investigación para que esta investigación sea el inicio del diseño y posterior construcción de viviendas ecológicas y auto sostenibles.
• Implementar el uso de agregados grueso y agregado fino, procedentes
del concreto reciclado como alternativa de reemplazo de agregados naturales y así poder reutilizar estos materiales y poder aliviar el grave problema de contaminación de nuestro medio ambiente.
• Por medio de la utilización del concreto reciclado, podemos recuperar
materiales que aparentemente ya no tienen utilidad y usarlos para nuevas obras civiles y de esta manera contribuir a que no se depositen estos desechos de concreto en vertederos.
• Se recomienda de estos agregados provenientes de concreto reciclado para estabilizar subrasantes. Además para la elaboración de elementos prefabricados como bloques, adoquines, sardineles.
57
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58
NEUMÁTICOS TRITURADOS COMO REEMPLAZO DEL10% Y 30% DEL VOLUMEN DEL AGREGADO FINO PARA UN CONCRETO CON FINES DE USO ESTRUCTURAL. COMPORTAMIENTO MECÁNICO DE UNA MEZCLA PARA CONCRETO RECICLADO USANDO NEUMÁTICOS TRITURADOS COMO REEMPLAZO DEL10% Y 30% DEL VOLUMEN DEL AGREGADO FINO PARA UN CONCRETO CON FINES DE USO ESTRUCTURAL . bogota, colombia: UNIVERSIDAD CATÓLICA DE COLOMBIA.
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Propiedades mecánicas, eléctricas y de durabilidadPropiedades mecánicas, eléctricas y de durabilidad Bogota D.CColombiaEscuela Colombiana de Ingeniería Julio Garavito
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59
ANEXOS
60
Anexo A. Caracterización de los materiales.
Fuente. Laboratorio Edyconst, Girardot – Cundinamarca.
61
Fuente. Laboratorio Edyconst, Girardot – Cundinamarca.
62
Fuente. Laboratorio Edyconst, Girardot – Cundinamarca.
63
Fuente. Laboratorio Edyconst, Girardot – Cundinamarca.
64
Fuente. Laboratorio Edyconst, Girardot – Cundinamarca.
65
Anexo B. Resultados de los ensayos a compresión.
Tabla 20. Resistencias a la compresión de 2.000 PSI
Fuente Los Autores.
Figura 8. Rotura de cilindros de concreto de 2.000 PSI
Fuente Los Autores.
FUERZA LEIDA FUERZA
Kg/cm2 PSI (dias) (cm) (cm) (cm2) (pulg2) (KN) (KG) (Kg/cm2) (PSI)
1 1 140 2000 08/06/2016 15/06/2016 7 7.5 15,3 183,85 28,50 111,1 11328,98 62,1 887 44%
2 1 140 2000 08/06/2016 15/06/2016 7 7.5 15,3 183,85 28,50 105,1 10717,15 58,8 839 42%
3 2 140 2000 08/06/2016 22/06/2016 14 7.5 15,3 183,85 28,50 119,0 12134,6 66,5 950 48%
4 2 140 2000 08/06/2016 22/06/2016 14 7.5 15,3 183,85 28,50 114,9 11716,47 64,2 918 46%
5 3 140 2000 08/06/2016 06/07/2016 28 7.5 15,3 183,85 28,50 169,5 17284,08 94,8 1354 68%
6 3 140 2000 08/06/2016 06/07/2016 28 7.5 15,3 183,85 28,50 162,8 16600,9 91,0 1300 65%
No
No
INTERN
O
SLUMP
ENSAYO DE RESISTENCIA A COMPRESION DE CILINDROS DE CONCRETO NORMA I.N.V E - 410 - 2013
RESISTENCIA
OBTENIDA
RESISTENCIA
TEORICATOMA DE
MUESTRA
AREA %
RESISTENCIA
COMPRESION
FECHA
ENSAYO
ROTURA
EDADDIAMETRO
CILINDRO
CARGA
66
Fuente. Laboratorio Edyconst, Girardot – Cundinamarca.
67
Tabla 21. Resistencias a la compresión de 2.500 PSI
Fuente Los Autores.
Figura 9. Rotura de cilindros de concreto de 2.500 PSI
Fuente Los Autores.
FUERZA LEIDA FUERZA
Kg/cm2 PSI (dias) (cm) (cm) (cm2) (pulg2) (KN) (KG) (Kg/cm2) (PSI)
1 1 175 2500 09/06/2016 16/06/2016 7 7.5 15,3 183,85 28,50 202,7 20669,52 113,3 1619 64,76%
2 1 175 2500 09/06/2016 16/06/2016 7 7.5 15,3 183,85 28,50 201,6 20557,35 112,7 1610 64,40%
3 2 175 2500 09/06/2016 23/06/2016 14 7.5 15,3 183,85 28,50 240,5 24524,03 134,4 1921 76,84%
4 2 175 2500 09/06/2016 23/06/2016 14 7.5 15,3 183,85 28,50 231,8 23636,88 129,6 1851 74,04%
5 3 175 2500 09/06/2016 07/07/2016 28 7.5 15,3 183,85 28,50 269,4 27470,99 150,6 2151 86,04%
6 3 175 2500 09/06/2016 07/07/2016 28 7.5 15,3 183,85 28,50 263,0 26818,37 147,0 2100 84,00%
RESISTENCIA
OBTENIDA%
RESISTENCIA
COMPRESIONTOMA DE
MUESTRA
ENSAYO
ROTURA
ENSAYO DE RESISTENCIA A COMPRESION DE CILINDROS DE CONCRETO NORMA I.N.V E - 410 - 2013
No
No
INTERN
O
RESISTENCIA
TEORICA
FECHA EDAD SLUMP
DIAMETRO
CILINDROAREA
CARGA
68
Fuente. Laboratorio Edyconst, Girardot – Cundinamarca.
69
Tabla 22. Resistencias a la compresión de 3.000 PSI
Fuente Los Autores.
Figura 10. Rotura de cilindros de concreto de 3.000 PSI
Fuente Los Autores.
FUERZA LEIDA FUERZA
Kg/cm2 PSI (dias) (cm) (cm) (cm2) (pulg2) (KN) (KG) (Kg/cm2) (PSI)
1 1 210 3000 10/06/2016 17/06/2016 7 7.5 15,3 183,85 28,50 222,8 22719,14 124,5 1779 59,30%
2 1 210 3000 10/06/2016 17/06/2016 7 7.5 15,3 183,85 28,50 222,0 22637,56 124,1 1773 59,10%
3 2 210 3000 10/06/2016 24/06/2016 14 7.5 15,3 183,85 28,50 270,5 27583,16 151,2 2160 72,00%
4 2 210 3000 10/06/2016 24/06/2016 14 7.5 15,3 183,85 28,50 268,0 27328,23 149,8 2140 71,33%
5 3 210 3000 10/06/2016 08/07/2016 28 7.5 15,3 183,85 28,50 332,6 33915,55 185,9 2656 88,53%
6 3 210 3000 10/06/2016 08/07/2016 28 7.5 15,3 183,85 28,50 317,4 32365,60 177,4 2535 84,50%
RESISTENCIA
OBTENIDA%
RESISTENCIA
COMPRESIONTOMA DE
MUESTRA
ENSAYO
ROTURA
ENSAYO DE RESISTENCIA A COMPRESION DE CILINDROS DE CONCRETO NORMA I.N.V E - 410 - 2013
No
No
INTERN
O
RESISTENCIA
TEORICA
FECHA EDAD SLUMP
DIAMETRO
CILINDROAREA
CARGA
70
Fuente. Laboratorio Edyconst, Girardot – Cundinamarca
71
Tabla 23. Resistencias a la compresión de 3.500 PSI
Fuente Los Autores.
Figura 11. Rotura de cilindros de concreto de 3.500 PSI
Fuente Los Autores.
FUERZA LEIDA FUERZA
Kg/cm2 PSI (dias) (cm) (cm) (cm2) (pulg2) (KN) (KG) (Kg/cm2) (PSI)
1 1 245 3500 11/06/2016 18/06/2016 7 7.5 15,3 183,85 28,50 278,5 28398,92 155,7 2224 63,54%
2 1 245 3500 11/06/2016 18/06/2016 7 7.5 15,3 183,85 28,50 273,3 27868,67 152,8 2183 62,37%
3 2 245 3500 11/06/2016 25/06/2016 14 7.5 15,3 183,85 28,50 325,3 33171,17 181,8 2598 74,23%
4 2 245 3500 11/06/2016 25/06/2016 14 7.5 15,3 183,85 28,50 327,8 33426,09 183,2 2618 74,80%
5 3 245 3500 11/06/2016 09/07/2016 28 7.5 15,3 183,85 28,50 380,7 38820,36 212,8 3040 86,86%
6 3 245 3500 11/06/2016 09/07/2016 28 7.5 15,3 183,85 28,50 376,2 38361,49 210,3 3004 85,83%
RESISTENCIA
OBTENIDA%
RESISTENCIA
COMPRESIONTOMA DE
MUESTRA
ENSAYO
ROTURA
ENSAYO DE RESISTENCIA A COMPRESION DE CILINDROS DE CONCRETO NORMA I.N.V E - 410 - 2013
No
No
INTERN
O
RESISTENCIA
TEORICA
FECHA EDAD SLUMP
DIAMETRO
CILINDROAREA
CARGA
72
Fuente. Laboratorio Edyconst, Girardot – Cundinamarca
73
Tabla 24. Resistencias a la compresión de 4.000 PSI
Fuente Los Autores.
Figura 12. Rotura de cilindros de concreto de 4.000 PSI
Fuente Los Autores.
FUERZA LEIDA FUERZA
Kg/cm2 PSI (dias) (cm) (cm) (cm2) (pulg2) (KN) (KG) (Kg/cm2) (PSI)
1 1 280 4000 12/06/2016 19/06/2016 7 7.5 15,3 183,85 28,50 274,5 27991,04 153,4 2192 54,80%
2 1 280 4000 12/06/2016 19/06/2016 7 7.5 15,3 183,85 28,50 272,7 27807,49 152,4 2178 54,45%
3 2 280 4000 12/06/2016 26/06/2016 14 7.5 15,3 183,85 28,50 350,8 35771,43 196,1 2801 70,03%
4 2 280 4000 12/06/2016 26/06/2016 14 7.5 15,3 183,85 28,50 359,2 36627,98 200,8 2868 71,70%
5 3 280 4000 12/06/2016 10/07/2016 28 7.5 15,3 183,85 28,50 445,1 45387,29 248,8 3554 88,85%
6 3 280 4000 12/06/2016 10/07/2016 28 7.5 15,3 183,85 28,50 448,7 45754,39 250,8 3583 89,58%
RESISTENCIA
OBTENIDA%
RESISTENCIA
COMPRESIONTOMA DE
MUESTRA
ENSAYO
ROTURA
ENSAYO DE RESISTENCIA A COMPRESION DE CILINDROS DE CONCRETO NORMA I.N.V E - 410 - 2013
No
No
INTERN
O
RESISTENCIA
TEORICA
FECHA EDAD SLUMP
DIAMETRO
CILINDROAREA
CARGA
74
Fuente. Laboratorio Edyconst, Girardot – Cundinamarca
75
Tabla 25. Resistencias a la compresión de 4.500 PSI
Fuente Los Autores.
Figura 13. Rotura de cilindros de concreto de 4.500 PSI.
Fuente Los Autores.
FUERZA LEIDA FUERZA
Kg/cm2 PSI (dias) (cm) (cm) (cm2) (pulg2) (KN) (KG) (Kg/cm2) (PSI)
1 1 315 4500 12/06/2016 19/06/2016 7 7.5 15,3 183,85 28,50 314,8 32100,47 176,0 2514 55,87%
2 1 315 4500 12/06/2016 19/06/2016 7 7.5 15,3 183,85 28,50 318,3 32457,37 177,9 2542 56,49%
3 2 315 4500 12/06/2016 26/06/2016 14 7.5 15,3 183,85 28,50 415,6 42379,15 232,3 3319 73,76%
4 2 315 4500 12/06/2016 26/06/2016 14 7.5 15,3 183,85 28,50 395,8 40360,12 221,3 3161 70,24%
5 3 315 4500 12/06/2016 10/07/2016 28 7.5 15,3 183,85 28,50 522,4 53269,65 292,0 4172 92,71%
6 3 315 4500 12/06/2016 10/07/2016 28 7.5 15,3 183,85 28,50 505,5 51546,34 282,6 4037 89,71%
RESISTENCIA
OBTENIDA%
RESISTENCIA
COMPRESIONTOMA DE
MUESTRA
ENSAYO
ROTURA
ENSAYO DE RESISTENCIA A COMPRESION DE CILINDROS DE CONCRETO NORMA I.N.V E - 410 - 2013
No
No
INTERN
O
RESISTENCIA
TEORICA
FECHA EDAD SLUMP
DIAMETRO
CILINDROAREA
CARGA
76
Fuente. Laboratorio Edyconst, Girardot – Cundinamarca
77
Tabla 26. Resistencias a la compresión de 5.000 PSI.
Fuente Los Autores.
Figura 14. Rotura de cilindros de concreto de 5.000 PSI.
Fuente Los Autores.
FUERZA LEIDA FUERZA
Kg/cm2 PSI (dias) (cm) (cm) (cm2) (pulg2) (KN) (KG) (Kg/cm2) (PSI)
1 1 350 5000 15/06/2016 22/06/2016 7 7.5 15,3 183,85 28,50 364,9 37209,22 204,0 2914 58,28%
2 1 350 5000 15/06/2016 22/06/2016 7 7.5 15,3 183,85 28,50 373,8 38116,76 209,0 2985 59,70%
3 2 350 5000 15/06/2016 29/06/2016 14 7.5 15,3 183,85 28,50 475,6 48497,41 265,9 3798 75,96%
4 2 350 5000 15/06/2016 29/06/2016 14 7.5 15,3 183,85 28,50 462,6 47171,78 258,6 3694 73,88%
5 3 350 5000 15/06/2016 13/07/2016 28 7.5 15,3 183,85 28,50 562,0 57307,70 314,2 4488 89,76%
6 3 350 5000 15/06/2016 13/07/2016 28 7.5 15,3 183,85 28,50 569,5 58072,48 318,4 4548 90,96%
RESISTENCIA
OBTENIDA%
RESISTENCIA
COMPRESIONTOMA DE
MUESTRA
ENSAYO
ROTURA
ENSAYO DE RESISTENCIA A COMPRESION DE CILINDROS DE CONCRETO NORMA I.N.V E - 410 - 2013
No
No
INTERN
O
RESISTENCIA
TEORICA
FECHA EDAD SLUMP
DIAMETRO
CILINDROAREA
CARGA
78
Fuente. Laboratorio Edyconst, Girardot – Cundinamarca
79
Anexo C. Resultados de los ensayos a compresión.
Tabla 27. Resistencias a la flexión de 2.000 PSI.
Fuente Los Autores.
Figura 15. Rotura de viguetas de concreto de 2.000 PSI
Fuente Los Autores.
ANCHO ALTO
PROM PROM FUERZA LEIDA FUERZA
PSI Kg/cm2 MPA (dias) (mm) (mm) (mm) (KN) (KG) (Kg/cm2) MPA
1 1 2000 140 13,70 08/06/2016 15/06/2016 7 450 150 150 12,7 1295 17,27 1,69 12,34%
2 1 2000 140 13,70 08/06/2016 15/06/2016 7 450 150 150 13,1 1336 17,81 1,75 12,77%
3 2 2000 140 13,70 08/06/2016 22/06/2016 14 450 150 150 17,3 1764 23,52 2,31 16,86%
4 2 2000 140 13,70 08/06/2016 22/06/2016 14 450 150 150 16,9 1723 22,98 2,25 16,42%
5 3 2000 140 13,70 08/06/2016 06/07/2016 28 450 150 150 20,5 2090 27,87 2,73 19,93%
6 3 2000 140 13,70 08/06/2016 06/07/2016 28 450 150 150 21,6 2203 29,37 2,88 21,02%
ESFUERZO MR %
RESISTENCIA
COMPRESIONTOMA DE
MUESTRA
ENSAYO
ROTURA
RESISTENCIA
TEORICA
ENSAYO DE RESISTENCIA A COMPRESION DE CILINDROS DE CONCRETO NORMA I.N.V E - 410 - 2013
No
No
INTERN
O
FECHA EDAD LONG
CARGA
80
Tabla 28. Resistencias a la flexión de 2.500 PSI
Fuente Los Autores.
Figura 16. Rotura de viguetas de concreto de 2.500 PSI.
Fuente Los Autores.
ANCHO ALTO
PROM PROM FUERZA LEIDA FUERZA
PSI Kg/cm2 MPA (dias) (mm) (mm) (mm) (KN) (KG) (Kg/cm2) MPA
1 1 2500 175,4 17,20 09/06/2016 16/06/2016 7 450 150 150 15,2 1550 20,67 2,03 11,80%
2 1 2500 175,4 17,20 09/06/2016 16/06/2016 7 450 150 150 14,9 1519 20,26 1,99 11,57%
3 2 2500 175,4 17,20 09/06/2016 23/06/2016 14 450 150 150 18,7 1907 25,42 2,49 14,48%
4 2 2500 175,4 17,20 09/06/2016 23/06/2016 14 450 150 150 18,9 1927 25,70 2,52 14,65%
5 3 2500 175,4 17,20 09/06/2016 07/07/2016 28 450 150 150 22,5 2294 30,59 3,00 17,44%
6 3 2500 175,4 17,20 09/06/2016 07/07/2016 28 450 150 150 21,9 2233 29,78 2,92 16,98%
TOMA DE
MUESTRA
ENSAYO
ROTURA
ENSAYO DE RESISTENCIA A COMPRESION DE CILINDROS DE CONCRETO NORMA I.N.V E - 410 - 2013
No
No
INTERN
O
RESISTENCIA
TEORICA
FECHA EDAD LONG
CARGAESFUERZO MR %
RESISTENCIA
COMPRESION
81
Fuente. Laboratorio Edyconst, Girardot – Cundinamarca
82
Tabla 29. Resistencias a la flexión de 3.000 PSI.
Fuente Los Autores.
Figura 17. Rotura de viguetas de concreto de 3.000 PSI.
Fuente Los Autores.
ANCHO ALTO
PROM PROM FUERZA LEIDA FUERZA
PSI Kg/cm2 MPA (dias) (mm) (mm) (mm) (KN) (KG) (Kg/cm2) MPA
1 1 3000 210,0 20,60 10/06/2016 17/06/2016 7 450 150 150 15,9 1621 21,62 2,12 10,29%
2 1 3000 210,0 20,60 10/06/2016 17/06/2016 7 450 150 150 16,3 1662 22,16 2,17 10,53%
3 2 3000 210,0 20,60 10/06/2016 24/06/2016 14 450 150 150 18,6 1897 25,29 2,48 12,04%
4 2 3000 210,0 20,60 10/06/2016 24/06/2016 14 450 150 150 19,1 1948 25,97 2,55 12,38%
5 3 3000 210,0 20,60 10/06/2016 08/07/2016 28 450 150 150 23,7 2417 32,22 3,16 15,34%
6 3 3000 210,0 20,60 10/06/2016 08/07/2016 28 450 150 150 24,0 2447 32,63 3,20 15,53%
TOMA DE
MUESTRA
ENSAYO
ROTURA
ENSAYO DE RESISTENCIA A COMPRESION DE CILINDROS DE CONCRETO NORMA I.N.V E - 410 - 2013
No
No
INTERN
O
RESISTENCIA
TEORICA
FECHA EDAD LONG
CARGAESFUERZO MR %
RESISTENCIA
COMPRESION
83
Tabla 30. Resistencias a la flexión de 3.500 PSI
Fuente Los Autores.
Figura 18. Rotura de viguetas de concreto de 3.500 PSI
Fuente Los Autores.
ANCHO ALTO
PROM PROM FUERZA LEIDA FUERZA
PSI Kg/cm2 MPA (dias) (mm) (mm) (mm) (KN) (KG) (Kg/cm2) MPA
1 1 3500 246,07 33,80 11/06/2016 18/06/2016 7 450 150 150 17,8 1815 24,20 2,37 7,01%
2 1 3500 246,07 33,80 11/06/2016 18/06/2016 7 450 150 150 17,1 1744 23,25 2,28 6,75%
3 2 3500 246,07 33,80 11/06/2016 25/06/2016 14 450 150 150 21,7 2213 29,50 2,89 8,55%
4 2 3500 246,07 33,80 11/06/2016 25/06/2016 14 450 150 150 22,2 2264 30,18 2,96 8,76%
5 3 3500 246,07 33,80 11/06/2016 09/07/2016 28 450 150 150 26,4 2692 35,89 3,52 10,41%
6 3 3500 246,07 33,80 11/06/2016 09/07/2016 28 450 150 150 27,3 2784 37,12 3,64 10,77%
TOMA DE
MUESTRA
ENSAYO
ROTURA
ENSAYO DE RESISTENCIA A COMPRESION DE CILINDROS DE CONCRETO NORMA I.N.V E - 410 - 2013
No
No
INTERN
O
RESISTENCIA
TEORICA
FECHA EDAD LONG
CARGAESFUERZO MR %
RESISTENCIA
COMPRESION
84
Fuente. Laboratorio Edyconst, Girardot – Cundinamarca
85
Tabla 31. Resistencias a la flexión de 4.000 PSI
Fuente Los Autores.
Figura 19. Rotura de viguetas de concreto de 4.000 PSI.
Fuente Los Autores.
ANCHO ALTO
PROM PROM FUERZA LEIDA FUERZA
PSI Kg/cm2 MPA (dias) (mm) (mm) (mm) (KN) (KG) (Kg/cm2) MPA
1 1 4000 280,4 27,50 12/06/2016 19/06/2016 7 450 150 150 18,8 1917 25,56 2,51 9,13%
2 1 4000 280,4 27,50 12/06/2016 19/06/2016 7 450 150 150 19,4 1978 26,38 2,59 9,42%
3 2 4000 280,4 27,50 12/06/2016 26/06/2016 14 450 150 150 23,3 2376 31,68 3,11 11,31%
4 2 4000 280,4 27,50 12/06/2016 26/06/2016 14 450 150 150 22,6 2305 30,73 3,01 10,95%
5 3 4000 280,4 27,50 12/06/2016 10/07/2016 28 450 150 150 29,5 3008 40,11 3,93 14,29%
6 3 4000 280,4 27,50 12/06/2016 10/07/2016 28 450 150 150 28,9 2947 39,29 3,85 14,00%
TOMA DE
MUESTRA
ENSAYO
ROTURA
ENSAYO DE RESISTENCIA A COMPRESION DE CILINDROS DE CONCRETO NORMA I.N.V E - 410 - 2013
No
No
INTERN
O
RESISTENCIA
TEORICA
FECHA EDAD LONG
CARGAESFUERZO MR %
RESISTENCIA
COMPRESION
86
Tabla 32. Resistencias a la flexión de 4.500 PSI
Fuente Los Autores.
Figura 20. Rotura de viguetas de concreto de 4.500 PSI.
Fuente Los Autores.
ANCHO ALTO
PROM PROM FUERZA LEIDA FUERZA
PSI Kg/cm2 MPA (dias) (mm) (mm) (mm) (KN) (KG) (Kg/cm2) MPA
1 1 4500 316,1 31,00 12/06/2016 19/06/2016 7 450 150 150 21,6 2203 29,30 2,88 9,29%
2 1 4500 316,1 31,00 12/06/2016 19/06/2016 7 450 150 150 20,9 2131 28,42 2,79 9,00%
3 2 4500 316,1 31,00 12/06/2016 26/06/2016 14 450 150 150 25,9 2641 35,21 3,45 11,13%
4 2 4500 316,1 31,00 12/06/2016 26/06/2016 14 450 150 150 26,3 2682 35,76 3,51 11,32%
5 3 4500 316,1 31,00 12/06/2016 10/07/2016 28 450 150 150 30,9 3151 42,01 4,12 13,29%
6 3 4500 316,1 31,00 12/06/2016 10/07/2016 28 450 150 150 31,2 3181 42,42 4,16 13,42%
TOMA DE
MUESTRA
ENSAYO
ROTURA
ENSAYO DE RESISTENCIA A COMPRESION DE CILINDROS DE CONCRETO NORMA I.N.V E - 410 - 2013
No
No
INTERN
O
RESISTENCIA
TEORICA
FECHA EDAD LONG
CARGAESFUERZO MR %
RESISTENCIA
COMPRESION
87
Fuente. Laboratorio Edyconst, Girardot – Cundinamarca
88
Tabla 33. Resistencias a la flexión de 5.000 PSI.
Fuente Los Autores.
Figura 21. Rotura de viguetas de concreto de 5.000 PSI.
Fuente Los Autores.
ANCHO ALTO
PROM PROM FUERZA LEIDA FUERZA
PSI Kg/cm2 MPA (dias) (mm) (mm) (mm) (KN) (KG) (Kg/cm2) MPA
1 1 5000 350,7 34,40 15/06/2016 22/06/2016 7 450 150 150 22,6 2305 30,73 3,01 8,75%
2 1 5000 350,7 34,40 15/06/2016 22/06/2016 7 450 150 150 22,1 2254 30,05 2,95 8,58%
3 2 5000 350,7 34,40 15/06/2016 29/06/2016 14 450 150 150 27,5 2804 37,39 3,67 10,67%
4 2 5000 350,7 34,40 15/06/2016 29/06/2016 14 450 150 150 26,8 2733 36,44 3,57 10,38%
5 3 5000 350,7 34,40 15/06/2016 13/07/2016 28 450 150 150 33,4 3406 45,41 4,45 12,94%
6 3 5000 350,7 34,40 15/06/2016 13/07/2016 28 450 150 150 33,7 3436 45,82 4,49 13,05%
TOMA DE
MUESTRA
ENSAYO
ROTURA
ENSAYO DE RESISTENCIA A COMPRESION DE CILINDROS DE CONCRETO NORMA I.N.V E - 410 - 2013
No
No
INTERN
O
RESISTENCIA
TEORICA
FECHA EDAD LONG
CARGAESFUERZO MR %
RESISTENCIA
COMPRESION
89
Fuente. Laboratorio Edyconst, Girardot – Cundinamarca
90
Anexo D. Pesado de los componentes de la mezcla de concreto.
Figura 22.Pesado del cemento
Fuente Los Autores
Figura 23. Pesado del agua
Fuente Los Autores
91
Figura 24. Pesado del agregado fino.
Fuente Los Autores
Figura 25. Pesado del agregado grueso.
Fuente Los Autores
92
Anexo E. Certificado planta de trituración CAYTO TRACTOR S.A