UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR
FACULTAD DE INGENIERÍA, CIENCIAS FÍSICAS Y MATEMÁTICA
CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL
“ESTUDIO DEL USO DE RESIDUOS CERÁMICOS COMO SUSTITUTO DE
UN PORCENTAJE DEL CEMENTO PARA LA FABRICACIÓN DE
MORTEROS”
TRABAJO DE GRADUACIÓN PREVIO A LA OBTENCIÓN DEL TITULO DE:
INGENIERA CIVIL
AUTORAS:
CHICAIZA CASA CARLA ARACELY
GUERRA BASTIDAS GABRIELA JOHANNA
TUTORA: ING. LUISA PAULINA VIERA ARROBA MSc.
QUITO - 12 DE SEPTIEMBRE
2017
ii
DERECHOS DE AUTOR
iii
APROBACIÓN DEL TRABAJO DE TITULACIÓN
iv
DESIGNACION DE LECTORES
v
NOTAS DE LECTORES
vi
NOTAS DE LECTORES
vii
DEDICATORIA
A Dios, por acompañarme en el transcurso de mi carrera brindándome el impulso
para no decaer y llegar a donde me encuentro hoy.
A mis hijos Julián y Esthelita, por quienes decidí culminar mi carrera, son el motor
de mi vida y quienes han estado conmigo brindándome ese cariño único que sólo una
madre puede sentir.
A la memoria de mi madre Esthelita, por sus consejos, su alegría y su ejemplo, que
me levantaron en los momentos de desaliento y ahora desde el cielo me bendicen y
me protege, porque sé que la felicidad que ahora siento, también es la suya desde el
cielo.
A mi padre David que con su esfuerzo y dedicación ha hecho de mí una buena
persona, por ser mi apoyo incondicional y un ejemplo de valor y constancia que me
impulsa a seguir en el camino sin miedo.
A mis hermanos que son parte fundamental de mi vida, por ser una mano extendida
siempre y por conservar esos lazos de hermandad que nos caracteriza, por todos los
momentos de alegría y angustia que hemos vivido juntos.
¡A todos ustedes, mil gracias por estar siempre allí!
Carla Chicaiza Casa
viii
DEDICATORIA
Dedico este trabajo principalmente a Dios
a mis padres Rosita y Antoñito, gracias por su amor y
apoyo incondicional ya que siempre estuvieron en los
momentos más difíciles de mi vida.
A mis hermanos Boris y Gandhy quienes
estuvieron siempre guiándome y no
me dejaron nunca sola.
Gracias
Gabriela Johanna Guerra Gabriela
ix
AGRADECIMIENTO
A Dios por darme la vida y permitirme llegar a culminar una meta. A mis queridos
padres, hermanos, familiares y amigos que han depositado en mí su confianza,
teniendo esa disposición de brindarme su apoyo en cada momento de nuestras vidas.
A la gloriosa Universidad Central del Ecuador, a la Facultad de Ingeniería Ciencias
Físicas y Matemática, pero sobre todo a la Carrera de Ingeniería Civil, gracias por la
acogida brindada en el transcurso de estos años. A cada uno de los docentes que con
sus conocimientos guiaron mis pasos y me enseñaron lo necesario para aplicar en
este proyecto de investigación y para ser una profesional con ética y responsabilidad.
A la tutora del proyecto de investigación, Ing. Paulina Viera por su bondad,
humildad, paciencia y entrega, ayudo con su conocimiento para que nuestro
proyecto de desarrolle de la mejor manera.
Al Ing. Jorge Santamaría y al Ing. Jorge Fraga que, con su experiencia, supieron dar
las observaciones oportunas para la culminación del proyecto.
Al Laboratorio de Ensayo de Materiales y Modelos de la Facultad de Ingeniería
Ciencias Físicas y Matemática y a su personal por la apertura al utilizar el
laboratorio, para realizar las pruebas y los diferentes ensayos de nuestro proyecto.
A todos, gracias por formar parte de mi vida.
Carla Chicaiza Casa
x
AGRADECIMIENTO
Expreso mi agradecimiento a la Universidad Central del Ecuador por haberme dado
la oportunidad de estudiar y obtener una formación profesional.
Al Laboratorio de Ensayo de Materiales y Modelos por prestar sus instalaciones para
el desarrollo de esta investigación, y en especial a su personal gracias por compartir
su conocimiento y experiencia para la realización de los ensayos.
A los señores profesores: Ing. Paulina Viera, Ing. Jorge Santamaría e Ing. Jorge
Fraga gracias por la guía en el proceso de elaboración de esta tesis.
Guerra Bastidas Gabriela Johanna
xi
CONTENIDO
DERECHOS DE AUTOR .............................................................................................. ii
APROBACIÓN DEL TRABAJO DE TITULACIÓN ................................................ iii
DESIGNACION DE LECTORES ................................................................................ iv
NOTAS DE LECTORES ................................................................................................ v
DEDICATORIA ............................................................................................................ vii
AGRADECIMIENTO ................................................................................................... ix
LISTA DE FOTOGRAFÍAS ....................................................................................... xiv
LISTA DE FIGURAS ................................................................................................... xv
LISTA DE ECUACIONES ....................................................................................... xviii
RESUMEN .................................................................................................................... xix
ABSTRACT ................................................................................................................... xx
CAPITULO I ..................................................................................................................... 1
INTRODUCCIÓN ............................................................................................................ 1
1.1. ANTECEDENTES ......................................................................................... 2
1.2. DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA .............................................................. 3
1.3. ALCANCE ..................................................................................................... 3
1.4. JUSTIFICACIÓN........................................................................................... 3
1.5. OBJETIVOS................................................................................................... 5
1.5.1. Objetivo general. ............................................................................................ 5
1.5.2. Objetivos específicos...................................................................................... 5
1.6. HIPÓTESIS .................................................................................................... 5
CAPITULO II ................................................................................................................... 6
2 FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA ................................................................ 6
2.1 MARCO TEÓRICO ....................................................................................... 6
2.1.1 DEFINICIÓN Y ASPECTOS TÉCNICOS DEL MORTERO PARA .......... 6
MAMPOSTERÍA .............................................................................................................. 6
2.1.2. PROPIEDADES FÍSICAS, MECÁNICAS Y QUÍMICAS DEL
MORTERO .................................................................................................... 6
2.1.3. COMPONENTES DEL MORTERO ............................................................. 6
2.1.3.1. Cemento ......................................................................................................... 6
2.1.3.2. Agua ............................................................................................................... 7
2.1.3.3. Agregado fino ................................................................................................. 7
2.1.3.4. Material cerámico producido en Franz Viegener ........................................... 7
xii
2.1.4. PROPIEDADES MECÁNICAS DEL MORTERO EN ESTADO
FRESCO ......................................................................................................... 9
2.1.4.1. Trabajabilidad................................................................................................. 9
2.1.4.2. Consistencia ................................................................................................. 10
2.1.4.3. Segregación .................................................................................................. 10
2.1.4.4. Exudación ..................................................................................................... 10
2.1.4.5. Tiempo de fraguado ..................................................................................... 11
2.1.5. PROPIEDADES DEL MORTERO ENDURECIDO .................................. 11
2.1.5.1. Densidad ....................................................................................................... 12
2.1.5.2. Compacidad .................................................................................................. 12
2.1.5.3. Resistencia a la compresión ......................................................................... 12
2.1.5.4. Durabilidad ................................................................................................... 12
2.1.5.5. Impermeabilidad........................................................................................... 13
2.1.5.6. Integridad ..................................................................................................... 13
2.1.5.7. Calor de hidratación ..................................................................................... 13
2.1.5.8. Tenacidad ..................................................................................................... 13
2.1.5.9. Dureza .......................................................................................................... 13
2.2. MARCO CONCEPTUAL ............................................................................ 14
2.2.1. GLOSARIO .................................................................................................. 14
2.3. MARCO REFERENCIAL ........................................................................... 16
2.4. MARCO LEGAL ......................................................................................... 18
CAPITULO III ................................................................................................................ 19
3. METODOLOGÍA ........................................................................................ 19
3.1. DETERMINACIÓN DE LAS CARACTERÍSTICAS FÍSICAS Y
QUÍMICAS DE LOS MATERIALES CONSTITUTIVOS DE LOS
MORTEROS ................................................................................................ 19
3.1.1. AGREGADO FINO ..................................................................................... 19
3.1.1.1. Ensayos fundamentales para caracterizar el agregado fino para el
mortero ......................................................................................................... 20
3.1.1.1.1. Colorimetría ................................................................................................. 21
3.1.1.1.2. Granulometría agregado fino ....................................................................... 22
3.1.1.1.3. Peso específico y capacidad de absorción del agregado fino ....................... 26
3.1.1.1.4. Densidad real en estado SSS ........................................................................ 28
3.1.1.1.5. Densidad aparente suelta y compactada ....................................................... 29
3.1.2. CEMENTO................................................................................................... 32
3.1.2.1. Densidad aparente del cemento .................................................................... 34
3.1.2.2. Densidad real del cemento ........................................................................... 34
3.1.2.3. Consistencia normal ..................................................................................... 36
xiii
3.1.2.4. Tiempo de fraguado del cemento ................................................................. 37
3.1.2.5. Flujo de morteros ......................................................................................... 38
3.1.3. MATERIAL CERÁMICO ........................................................................... 39
3.1.3.1. Características químicas de la cerámica producida en fv ........................... 40
3.1.3.1.1. Análisis químico de la cerámica producida en Franz Viegener ................... 40
3.1.3.2. Características físicas del polvo de cerámica ............................................... 41
3.1.3.2.1. Proceso de trituración de cerámica fv .......................................................... 41
3.1.3.3. Densidad real de la cerámica ........................................................................ 42
3.1.4. MORTERO .................................................................................................. 44
3.1.4.1. Procedimiento mezclas de mortero .............................................................. 44
3.1.4.1.1. Determinación de cantidades de materiales a utilizarse para la ................... 44
3.1.4.1.2. Diseño de las mezclas de mortero ................................................................ 46
CAPITULO IV ................................................................................................................ 47
4. DOSIFICACIÓN, ELABORACIÓN Y DETERMINACIÓN DE
PROPIEDADES MECÁNICAS DE LOS CUBOS DE MORTEROS
REALIZADOS CON 0%, 3%,5% ,7%,10% Y 15% DE SUSTITUCIÓN
DE CEMENTO POR POLVO DE CERÁMICA ......................................... 47
4.1. Dosificación de mezcla definitiva. ............................................................... 47
4.2. Elaboración de cubos de mortero ................................................................. 48
4.2.1. Preparación de los moldes ............................................................................ 48
4.2.2. Programación de producción de cubos de mortero y ensayos ..................... 49
4.2.3. Almacenamiento en la cámara de humedad ................................................. 50
4.3. DETERMINACIÓN DE PROPIEDADES MECÁNICAS DE LOS
MORTEROS A 1, 3,7 y 28 DÍAS DE EDAD. ............................................ 51
4.3.1. Ensayos de cubos de mortero de 50mm de arista a las edades de 1, 3, 7, y
28 días de fraguado. ..................................................................................... 52
CAPITULO V ................................................................................................................. 92
5. PRESENTACIÓN, COMPARACIÓN DE RESULTADOS
OBTENIDOS Y ANÁLISIS ECONÓMICO ............................................... 92
5.1. Presentación ................................................................................................. 92
5.2. Comparación de resultados .......................................................................... 92
5.1. Análisis económico ...................................................................................... 95
CAPITULO VI ................................................................................................................ 95
6. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ........................................... 95
6.1. CONCLUSIONES ....................................................................................... 95
6.2. RECOMENDACIONES .............................................................................. 98
6.3. BIBLIOGRAFÍA .......................................................................................... 99
6.4. ANEXOS .................................................................................................... 103
xiv
LISTA DE FOTOGRAFÍAS
Fotografía 1 División Sanitarios ...................................................................................... 8
Fotografía 2 Proceso de rotura de la cerámica ................................................................. 9 Fotografía 3. Agregado Fino .......................................................................................... 19 Fotografía 4. Granulometría .......................................................................................... 24 Fotografía 5. Muestra sumergida 24 horas .................................................................... 26 Fotografía 6. Muestra seca ............................................................................................. 28
Fotografía 7. Muestra en estado SSS ............................................................................. 28 Fotografía 8. Densidad en estado SSS ........................................................................... 29 Fotografía 9.Densidad Absoluta de la Arena ................................................................. 29 Fotografía 10. Densidad Aparente Suelta de la Arena .................................................. 30 Fotografía 11.Densidad Aparente Compactada de la Arena.......................................... 30
Fotografía 12. Densidad Absoluta de la Arena .............................................................. 31 Fotografía 13. Densidad Compactada de la Arena ........................................................ 31
Fotografía 14. Densidad Absoluta del cemento ............................................................. 35
Fotografía 15. Consistencia Normal del Cemento ......................................................... 36 Fotografía 16.Tiempo de fraguado del cemento ............................................................ 37 Fotografía 17Máquina para medición de diámetros de la pasta .................................... 38
Fotografía 18Flujo de mortero para medición de diámetros. ......................................... 38 Fotografía 19. Cerámica procedente de fv ..................................................................... 41 Fotografía 20.Colocación de cerámica en máquina de abrasión ................................... 41
Fotografía 21 cerámica triturada .................................................................................... 42 Fotografía 22Densidad Real de la cerámica método Picnómetro .................................. 43
Fotografía 23Densidad real Cerámica Método Frasco Le Chatelier ............................. 42 Fotografía 24Pesaje de Cemento y Cerámica ................................................................ 47 Fotografía 25Paradas diarias de porcentajes de Cerámica y Cemento .......................... 47
Fotografía 26Pasta de mortero lista a colocar en los moldes ......................................... 48 Fotografía 27Colocación en moldes con identificación ................................................ 50
Fotografía 28Colocación en la cámara de humedad ...................................................... 50 Fotografía 29 Colocación de cubos en cubetas para curado .......................................... 51
Fotografía 30Muestras para ensayo en condición superficie seca ................................. 52
Fotografía 31Medición del área del cubo a ensayar ...................................................... 52 Fotografía 32 Colocación de muestras en máquina de ensayo ...................................... 53 Fotografía 33Ensayo a compresión................................................................................ 53 Fotografía 34 Resistencia máxima de la muestra .......................................................... 54 Fotografía 35Registro de valores máximos ................................................................... 54
Fotografía 36 Correcciones Granulométricas .............................................................. 103 Fotografía 37Proceso de cuarteo y tamizaje en la serie de Tyler ................................ 103 Fotografía 38Ensayo de densidad estado SSS agregado fino (Arena) ........................ 104 Fotografía 39Condición de humedad del agregado fino (cono de Abrams) ................ 104 Fotografía 40 Preparación de materiales para método del picnómetro ....................... 105
Fotografía 41Método del Picnómetro Densidad en estado SSS del agregado fino .... 105 Fotografía 42 Densidad aparente suelta del agregado fino .......................................... 106
Fotografía 43Densidad aparente compactada del agregado fino paso 1 ...................... 106 Fotografía 44 Densidad aparente compactada del agregado fino paso 2 ..................... 107 Fotografía 45 Flujo de mortero NTE INEN 2500........................................................ 107 Fotografía 46 Toma de diámetro de la masa de mortero ............................................. 107 Fotografía 47Elaboración de mortero con 100% cemento .......................................... 108 Fotografía 48Elaboración de la pasta de mortero NTE INEN 155 .............................. 108
xv
Fotografía 49 Colocación en los moldes y almacenamiento en la cámara de curado . 108
Fotografía 50 Desencofrado y curado .......................................................................... 109 Fotografía 51Elaboración de mortero con diferentes porcentajes de cerámica en
sustitución de cemento .................................................................................................. 109
Fotografía 52 Pesaje de materiales .............................................................................. 110 Fotografía 53Cerámica de desecho de la fábrica Franz Viegner fv ............................. 110 Fotografía 54Ensayo de resistencia a compresión 1 día de fraguado .......................... 110 Fotografía 55 Ensayo de resistencia a compresión 1 día de fraguado ......................... 111 Fotografía 56 Ensayo a Compresión ............................................................................ 111
Fotografía 57 Ensayo de resistencia a la compresión a los 3 días de edad. ................. 111 Fotografía 58 Ensayo de resistencia a la compresión a los 3 días de edad .................. 112 Fotografía 59Ensayo de resistencia a la compresión a los 28 días de edad cemento
100% ............................................................................................................................. 112 Fotografía 60 Cerámica 3% y cemento 97% ............................................................... 112
Fotografía 61 Cerámica 5% y cemento 95% ............................................................... 113
Fotografía 62 Cerámica 7%, cemento 93% ................................................................. 113
Fotografía 63 Cerámica 10% y cemento 90%. ............................................................ 113 Fotografía 64 Cerámica 15% y cemento 85% ............................................................. 114
LISTA DE FIGURAS
Figura 1Material recomendable para uso en la fabricación de morteros. ...................... 21 Figura 2 Curva Granulométrica ..................................................................................... 23
Figura 3 Curva Granulométrica ..................................................................................... 25 Figura 4 Especificaciones de resistencia a la compresión, para los cementos Tipo
GU y HE, ......................................................................................................................... 33 Figura 5 Diagrama de Flujo Proceso Preparación de Pasta de Cerámica. ..................... 40 Figura 6 Curva Resistencia Vs Porcentaje de sustitución de cerámica al 1 día de
fraguado el mortero ......................................................................................................... 63
Figura 7 Comparación de resistencias con 100% de cemento y los diferentes
porcentajes de sustitución de cerámica a1 1 día de fraguado el mortero ...................... 64
Figura 8 Curva Resistencia Vs Porcentaje de sustitución de cerámica a los 3 días de
fraguado el mortero ......................................................................................................... 72 Figura 9 Comparación de resistencias con 100% de cemento y los diferentes
porcentajes de sustitución de cerámica a los 3 días de fraguado el mortero .................. 73 Figura 10 Curva Resistencia Vs Porcentaje de sustitución de cerámica a los 7 días
de fraguado el mortero .................................................................................................... 81 Figura 11 Comparación de resistencias con 100% de cemento y los diferentes
porcentajes de sustitución de cerámica a los 7 días de fraguado el mortero. ................. 82 Figura 12 Curva Resistencia Vs Porcentaje de sustitución de cerámica a los 28 días
de fraguado el mortero .................................................................................................... 90
Figura 13 Comparación de resistencias con 100% de cemento y los diferentes
porcentajes de sustitución de cerámica a los 28 días de fraguado el Mortero. .............. 91
Figura 14 Diagrama Días De Fraguado Vs Resistencia con diferentes porcentajes
de sustitución de cemento por cerámica.......................................................................... 93 Figura 15 Resumen de resistencias según porcentaje de cerámica añadido. ................. 94
xvi
LISTA DE TABLAS
Tabla 1 Consistencia de los morteros ............................................................................................8
Tabla 2 Requisitos físicos del cemento normalizados ................................................................12
Tabla 3 Límites granulométricos del árido para uso en mortero para mampostería ...................13
Tabla 4 Coordenadas UTM “Fucusucu III” ................................................................................18
Tabla 5 Escala de colores para determinar el grado de contenido orgánico. ..............................19
tabla 6 Límites granulométricos del árido para uso en mortero para mampostería………..22
Tabla 7 Curva Granulométrica Mina Fucusucu III ....................................................................23
Tabla 8 Composición de óxidos del Clinker ..............................................................................31
Tabla 9 Requerimiento especificados por ASTMC 1157 y los valores de Holcim ...................31
Tabla 10 Flujo de Mortero .........................................................................................................37
Tabla 11 Análisis Químico de cerámica triturada ......................................................................39
Tabla 12 Densidades Cemento y Cerámica ................................................................................42
Tabla 13 Cantidades de materiales a ser mezcladas de una vez, en una amasada de mortero
para elaborar seis y nueve especímenes de ensayo .....................................................43
Tabla 14 Resumen de las propiedades de los materiales, determinados mediante los ensayos
de laboratorio previamente realizados…………………………………………44
Tabla 15 Tipos de mezcla de prueba ...........................................................................................45
Tabla 16 Tipos de mezcla, cantidad de cemento y cerámica. Días de ensayo ............................46
Tabla 17 Programación de la Producción. ..................................................................................47
Tabla 18. Tolerancia admisible para la edad de ensayo de cubos ...............................................49
Tabla 19 Porcentaje de resistencia a la compresión a diferentes edades del hormigon.....…50
Tabla 20 Resistencia del mortero al 100% de cemento a 1 día. Primera Amasada ....................54
Tabla 21 Resistencia del mortero al 100% de cemento a 1 día. Segunda amasada ....................54
Tabla 22 Resistencia del mortero con 3% de cerámica a 1 día. Primera amasada ......................55
Tabla 23 Resistencia del mortero con 3% de cerámica a 1 dia. Segunda amasada .....................55
Tabla 24 Resistencia del mortero con 5% de cerámica a 1 dia. Primera amasada. .....................56
Tabla 25 Resistencia del mortero con 5% de cerámica a 1 dia. Segunda amasada. ....................56
Tabla 26 Resistencia del mortero con 7% de cerámica a 1 dia. Primera amasada. .....................57
Tabla 27 Resistencia del mortero con 7% de cerámica a 1 dia. Segunda amasada. ....................57
Tabla 28 Resistencia del mortero con 10% de cerámica a 1 dia. Segunda amasada. ..................58
Tabla 29 Resistencia del mortero con 10% de cerámica a 1 dia. Segunda amasada. ..................58
Tabla 30 Resistencia del mortero con 15% de cerámica a 1 dia. Primera amasada ....................59
Tabla 31 Resistencia del mortero con 15% de cerámica a 1 dia. Segunda amasada. ..................59
Tabla 32 Resumen de promedios de Resistencia a compresión simple. A 3 días de fraguado.. .60
Tabla 33 Resistencia del mortero con 100% cemento a los 3 dias. Primera amasada. ...............63
Tabla 34 Resistencia del mortero con 100% cemento a los 3 dias. Primera amasada. ...............63
Tabla 34 Resistencia del mortero con 100% cemento a los 3 dias. Segunda amasada. ..............63
xvii
Tabla 35 Resistencia del mortero con 3% de cerámica a los 3 dias. Primera amasada...............64
Tabla 36 Resistencia del mortero con 3% de cerámica a los 3 dias. Segunda amasada… .64
Tabla 37 Resistencia del mortero con 5% de cerámica a los 3 días. Primera amasada...............65
Tabla 38 Resistencia del mortero con 5% de cerámica a los 3 días. Segunda amasada. ............65
Tabla 39 Resistencia del mortero con 7% de cerámica a los 3 días. Primera amasada...............66
Tabla 40 Resistencia del mortero con 7% de cerámica a los 3 días. Segunda amasada. ............66
Tabla 41 Resistencia del mortero con 10% de cerámica a los 3 días. Primera amasada.............67
Tabla 42 Resistencia del mortero con 10% de cerámica a los 3 días. Segunda amasada ...........67
Tabla 43 Resistencia del mortero con 15% de cerámica a los 3 días. Primera amasada.............68
Tabla 44 Resistencia del mortero con 15% de cerámica a los 3 días. Segunda amasada ...........68
Tabla 45Resumen de promedios de Resistencia a compresión simple. A 7 días de
fraguado……………………………………………………………………………………..69
Tabla 46 Resistencia del mortero con 100% de cemento a los 7 días. Primera amasada ...........72
Tabla 47 Resistencia del mortero con 100% de cemento a los 7 días.Segunda amasada ...........72
Tabla 48 Resistencia del mortero con 3% de cerámica a los 7 días. Primera amasada...............73
Tabla 49 Resistencia del mortero con 3% de cerámica a los 7 días. Segunda amasada .............73
Tabla 50 Resistencia del mortero con 5% de cerámica a los 7 días. Primera amasada...............74
Tabla 51 Resistencia del mortero con 5% de cerámica a los 7 días. Segunda amasada. ............74
Tabla 52 Resistencia del mortero con 7% de cerámica a los 7 días. Primera amasada. ..............75
Tabla 53 Resistencia del mortero con 7% de cerámica a los 7 días. Segunda amasada .............75
Tabla 54 Resistencia del mortero con 10% de cerámica a los 7 días. Primera amasada.............76
Tabla 55 Resistencia del mortero con 10% de cerámica a los 7 días. Segunda amasada ...........76
Tabla 56 Resistencia del mortero con 15% de cerámica a los 7 días. Primera amasada.............77
Tabla 57 Resistencia del mortero con 15% de cerámica a los 7 días. Segunda amasada ...........77
Tabla 58 Resumen de promedios de Resistencia a compresión simple. A 7 días de
fraguado……………………………………………………………......................................78
Tabla 59 Resistencia del mortero con 100% de cemento a 28 días. Primera amasada…......81
Tabla 60 Resistencia del mortero con 100% de cemento a los 28 días.Segunda amasada....81
Tabla 61 Resistencia del mortero con 3% de cerámica a los 28 días. Primera amasada. ............82
Tabla 62 Resistencia del mortero con 3% de cerámica a los 28 días. Segunda amasada ...........82
Tabla 63 Resistencia del mortero con 5% de cerámica a los 28 días. Primera amasada ............83
Tabla 64 Resistencia del mortero con 5% de cerámica a los 28 días. Segunda amasada ...........83
Tabla 65 Resistencia del mortero con 7% de cerámica a los 28 días. Primera amasada............84
Tabla 66 Resistencia del mortero con 7% de cerámica a los 28 días. Segunda amasada ..........84
Tabla 67 Resistencia del mortero con 10% de cerámica a los 28 días. Primera amasada..........85
Tabla 68 Resistencia del mortero con 10% de cerámica a los 28 días. Segunda amasada. .......85
Tabla 69 Resistencia del mortero con 15% de cerámica a los 28 días. Primera amasada..........86
Tabla 70 Resistencia del mortero con 15% de cerámica a los 28 días. Segunda amasada. .......86
xviii
Tabla 71 Resumen de promedios de Resistencia a compresión simple. A 28 días de
fraguado…………………………………………………………………………………….87
Tabla 72 Tabla resumen……………………………………………………..…..................92
LISTA DE ECUACIONES
Ecuación 1: Compacidad ............................................................................................... 11
Ecuación 2: Modulo de Finura ..................................................................................... 22
Ecuación 3: Densidad de Volumen en Estado Seco ....................................................... 25
Ecuación 4: Densidad Aparente ..................................................................................... 26
Ecuacion 5: Capacidad de absorción .............................................................................. 26
Ecuación 6: Densidad Aparente Suelta. ......................................................................... 27
Ecuación 7: Densidad Aparente Compactada. ............................................................... 30
Ecuación 8: Densidad Aparente Suelta del Cemento. ................................................... 32
Ecuación 9: Resistencia a la Compresión ...................................................................... 58
xix
RESUMEN
TEMA: “ESTUDIO DEL USO DE RESIDUOS CERÁMICOS COMO
SUSTITUTO DE UN PORCENTAJE DEL CEMENTO PARA LA
FABRICACIÓN DE MORTEROS”
Autoras: Chicaiza Casa Carla Aracely
Guerra Bastidas Gabriela Johanna
Tutor: Ing. Luisa Paulina Viera Arroba MSc.
En la presente investigación se estudia el uso de desechos cerámicos triturados
provenientes de la empresa Franz Viegener fv como material sustituto de cemento
para la fabricación de morteros; donde se da a conocer el mortero elaborado con
cemento al 100% y el mortero elaborado con diferentes porcentajes de cerámica
triturada (3%, 5%, 7%, 10%, 15%).
En la realización de las mezclas de mortero se usó cemento tipo GU - construcción
en general- y agregado fino procedente de San Antonio de Pichincha, mina
Fucusucu III. Se efectuó la caracterización de los materiales constituyentes del
mortero mediante ensayos normados por la ASTM (American Society Testing
Materials) y NTE (Norma Técnica Ecuatoriana). Para determinar la capacidad
resistente a la compresión del mortero se usó la norma NTE INEN (Instituto
Ecuatoriano de Normalización) 488 “Determinación de la resistencia a la
compresión de morteros en cubos de 50 mm de arista”.
PALABRAS CLAVE: MORTERO CON CERÁMICA TRITURADA /
DOSIFICACIÓN DE MORTERO / RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN /
PROPIEDADES DE MATERIALES / CEMENTO HOLCIM ROCAFUERTE
xx
ABSTRACT
THEME: “STUDY ABOUT THE CERAMIC RESIDUES AS A SUBSTITUTE
OF A PORCENTAGE OF CEMENT FOR MAKING THE MORTAR”
Authors: Chicaiza Casa Carla Aracely
Guerra Bastidas Gabriela Johanna
Tutor: Ing. Luisa Paulina Viera Arroba MSc.
During this research the use of ceramic crushed residues was studied, they came
from the Factory Franz Viegener fv, as material that substitutes the cement for
making the mortars; where the mortar is made with cement in a 100%, and the
mortar made with different percentages of crushed ceramic (3%, 5%, 7%, 10%,
15%).
When making the mixtures for the mortar GU cement was used - General
Construction – and fine aggregate from San Antonio de Pichincha, Fucusucu III
mine. The characterization of the materials used to make the mortar was made by
using ruled essays of the ASTM (American Society Testing Materials) and the NTE
(Ecuadorian Technical Rules). In order to determine the resistance and capacity of
the compression of the mortar the rule NTE INEN (Ecuadorian Standardization
Institute) was used. 488 “Resistance setting of the compression of mortars in cubes
of 50 mm of ridge”
MAIN WORDS: CRUSHED CERAMIC MORTARS
MORTAR DOSIFICATION / COMPRESSION RESISTANCE / MATERIAL
PROPERTIES / HOLCIM ROCAFUERTE CEMENT
1
CAPITULO I
INTRODUCCIÓN
El mortero es una mezcla conformada por cemento, agua y agregado fino, es una
masa homogénea usada como material de construcción. Sus principales usos son:
pegar elementos tales como ladrillos, piedras, bloques de hormigón y para el
revestimiento de paredes. Su uso es muy frecuente en la construcción en general, en
los últimos años ha tomado gran importancia en la ejecución de obras civiles (Rivera,
2009). Para la elaboración de mortero se utiliza cemento un material que genera alto
impacto ambiental dado el gran consumo energético que se requiere para su
producción, por lo que en la actualidad se está investigando nuevos materiales como
sustituto del cemento en el mortero, un ejemplo es la utilización de cerámica de
desecho.
Por consiguiente, el propósito de ésta investigación es de establecer la cerámica
triturada de desecho como sustituto del cemento en la elaboración de mortero para
mampostería para lo cual se tomará en cuenta que los desechos de cerámica o
porcelanato tienen componentes químicos muy semejantes a los del cemento como
son: Aluminio, Calcio, Hierro, Magnesio y Silicio. Por esta razón este estudio
indaga el comportamiento del mortero hecho con cemento al 100% y materiales
convencionales como cemento tipo GU - para construcción en general - y agregado
fino proveniente de San Antonio de Pichincha, mina Fucusucu III; con relación al
mortero no convencional al sustituir porcentajes de cemento por cerámica triturada
de desecho de la fábrica Franz Viegener.
Para establecer el porcentaje de cerámica ideal a sustituir por cemento se realizará el
ensayo de compresión simple en cubos de mortero con la aplicación de cargas en las
caras del mismo (NTE INEN 488). Con este ensayo se establecerá la mayor
resistencia a diferentes edades del mortero y con diferentes porcentajes de cerámica
como sustituto del cemento. A través de esta investigación se obtendrá el porcentaje
óptimo de sustitución de cemento por material cerámico.
2
1.1. ANTECEDENTES
La cerámica es un material de la actividad de la construcción y debido a sus
características físicas y químicas puede ser reciclada y reutilizada como componentes
de un nuevo producto como mortero; caso contrario genera grande cantidades de
residuo lo cual provoca la disminución de la vida útil de las escombreras y rellenos
sanitarios (Cachago & Caguano, 2016). En la ciudad de Quito se produce alrededor
de 2000 toneladas diarias de basura (EMASEO, 2012). De ellas el 55 por ciento son
desechos orgánicos (El Telégrafo, 2015). Por lo tanto el 45 por ciento son desechos
inorgánicos en los que están incluidos los de construcción.
La fábrica Franz Viegener genera 51188 Kg de desechos al mes, éstos son
depositados en la Quebrada Las Lanzas, de allí pasan a la escombrera del Troje (F.V.
Área Andina, 2014). Los desechos de fv serán reutilizados convertidos en polvo para
sustituir al cemento como componente del mortero. Al desarrollar esta investigación
se revisó algunos proyectos elaborados en la Universidad de Cuenca, la Universidad
de Buenos Aires, Argentina; encontrándose los siguientes:
Tesis “Estudio sobre pastas y morteros de cemento portland con reemplazo por losa
sanitaria”; Silvina Zito; Edgardo Irassar; Viviana Rahhal, Año 2016 (U. Buenos
Aires, Argentina). Su objetivo es reemplazar cemento portland por losa sanitaria y
realizar ensayos que mostraron la hidratación del cemento, velocidad de fijación,
resistencia mecánica a flexión y compresión de los morteros.
Tesis: “Utilización de residuos de la fábrica de productos cerámicos del pueblo de
Calabazar como material puzolánico”. Ñauta Ñauta David Esteban, Año 2009 (U.
Cuenca- La Habana). Su objetivo es la utilización de residuos de la fábrica de
productos cerámicos del pueblo de Calabazar de la Habana –Cuba como material
puzolánico artificial. Se realizaron ensayos físicos y químicos a los diferentes
materiales.
Del resultado de estos trabajos se toma como base las diferencias químicas de la
cerámica triturada de la fábrica Franz Viegener con los materiales utilizados en sus
investigaciones ya que el análisis del material permitió conocer la composición
mineralógica y la capacidad puzolánica similar a la del cemento, así como los
porcentajes de sustitución y además tener un valor referencial de la resistencia a la
que se deseó llegar.
3
1.2.DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA
La fábrica fv desecha una cantidad considerable de cerámica a los rellenos sanitarios.
Para la producción de ésta se requiere gran consumo de energía y también es
necesario una gran cantidad de materia prima. Esto además de agotar los recursos
naturales, contamina el medio ambiente, por esta razón nace la necesidad de esta
investigación, pues en el Ecuador no se ha realizado un estudio acerca de la
reutilización de cerámica desechada como material de construcción alternativo para
morteros.
1.3.ALCANCE
Con la presente investigación se pretende establecer la viabilidad de la utilización de
residuos cerámicos en forma de polvo para la sustitución parcial de cemento en la
elaboración de morteros que puedan ser utilizados en la construcción, se fabricará
morteros los cuales serán sometidos a compresión simple para obtener una
resistencia igual o mayor a 32,923 MPa (NTE INEN 488). Se determinará el
porcentaje óptimo de sustitución en el que el mortero con cerámica supera al patrón
y se analizará la variación económica entre los dos casos. De esta manera se
proporcionará información tanto a la fábrica como a nuevas investigaciones para la
toma de decisiones de optar por un producto sostenible.
1.4.JUSTIFICACIÓN
En el Ecuador la fábrica fv comercializa productos sanitarios, (inodoros, lavabos y
grifería), los cerámicos que no cumplen con una adecuada calidad son desechados
(previo quebrantamiento) y depositados a la quebrada Las Lanzas, disminuyendo la
vida útil de las mismas (Cachago & Caguano, 2016). Lo cual crea en un daño
ambiental; la presente investigación trata de usar dicha cerámica de desecho en la
elaboración de material de construcción tal como mortero, con el fin de contribuir al
mejoramiento de la calidad ambiental del distrito ya que no solo se atacaría el
problema de la falta de lugares de disposición de desechos sino también se
contribuye a la búsqueda de soluciones técnicas y viables al reutilizar material
reciclado en obras de construcción, así como minimizar el impacto ambiental
negativo.
4
Según el Instituto Nacional de Estadísticas y Censos INEC en el Censo Nacional
Económico del año 2011 en los productos elaborados de las principales tres
actividades económicas del sector manufacturero en la actividad de fabricación de
productos minerales no metálicos se encuentra morteros y hormigones no refractarios
con un valor de producción en dólares de $173.128.125 y de materia prima como
Cemento Portland, y cementos hidráulicos similares de $546.197.130. Para ladrillos,
bloques y baldosas refractarios y artículos similares de construcción de materiales
cerámicos refractarios de $146.345.817 (CENEC, 2011).Con estos valores podemos
asumir que la demanda de cemento para la elaboración de mortero y hormigones es
alta. El valor de la producción de materiales cerámicos implica un coste menor; es
significativo su valor frente a los costos de morteros y hormigones. Con estos valores
se puede asumir que frente a un 100% de producción de cemento; se destinará de éste
el 31% para la elaboración de morteros y hormigones.
En Quito se producen a diario un promedio de 2000 ton de basura. El 0,43% de los
residuos sólidos urbanos corresponden a losa cerámica de desecho (EMASEO,
2012). Esta cantidad de cerámica se puede utilizar en la elaboración de morteros. Por
esta razón, la importancia del proyecto es el estudio de la elaboración del mortero
utilizando cerámica triturada de desecho en porcentajes como sustituto del cemento.
Este estudio se lo realizará revisando las propiedades mecánicas del mortero
elaborado en cubos y con el ensayo a compresión simple, con lo antes mencionado se
verificará si el mortero cumple con las resistencias establecidas en la norma a fin de
que el éste sea apto para la utilización en las obras civiles.
5
1.5.OBJETIVOS
1.5.1. Objetivo general.
Crear morteros sustituyendo parte del cemento con polvo proveniente de la
trituración de residuos cerámicos de la fábrica de sanitarios y grifería
Franz Viegener propiciando el reciclaje de los mismos.
1.5.2. Objetivos específicos
Realizar el análisis químico de los residuos de polvo de cerámica y
porcelanato con el fin de establecer sus propiedades puzolánicas.
Determinar el porcentaje recomendable de reemplazo de cemento por
polvo de cerámica para obtener un mortero de características estructurales,
mediante el diseño de morteros con diferentes porcentajes de polvo.
Determinar las propiedades físicas y mecánicas del mortero elaborado con
el polvo provenientes de la trituración de cerámica y porcelanato.
Obtener una resistencia aproximada a la establecida por la industria que es
de 32,923 MPa (Norma NTE INEN 488).
Analizar el costo de mortero elaborado convencionalmente con el mortero
elaborado con polvo de cerámica de desecho triturado.
1.6.HIPÓTESIS
La sustitución de cerámica triturada de desecho por el cemento convencional
determinará una resistencia similar o en el mejor de los casos mayor a la señalada en
la norma INEN NTE 488. La resistencia del mortero depende de los porcentajes de
cerámica que se sustituya por el cemento.
6
CAPITULO II
2 FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA
2.1 MARCO TEÓRICO
2.1.1 DEFINICIÓN Y ASPECTOS TÉCNICOS DEL MORTERO PARA
MAMPOSTERÍA
El mortero se lo puede definir como la mezcla de un material cementante (cemento),
un material de relleno (agregado fino o arena) y agua, en algunas ocasiones aditivos
(Gutiérrez de López, 2003). La cual forma una pasta manejable que permite realizar
obras de ingeniería, Debido a las características físicas y mecánicas como son
densidad, consistencia, tiempo de fraguado y otras propiedades permite que sea un
material tan noble que se lo pueda utilizar para diferentes fines.
2.1.2. PROPIEDADES FÍSICAS, MECÁNICAS Y QUÍMICAS DEL
MORTERO
Las propiedades físicas del mortero se analizaron en su estado fresco observando la
apariencia de la mezcla y manipulando en el momento de colocar en los moldes. Las
propiedades mecánicas se determinaron en el Laboratorio de Ensayo de Materiales y
Modelos de la Facultad de Ingeniería Ciencias Físicas y Matemática de la
Universidad Central del Ecuador y las propiedades químicas del polvo de cerámica
triturada fueron analizadas en el laboratorio de la Facultad de Ciencias Químicas de
la Universidad Central del Ecuador. Las cuales se detallan en el Capítulo III
2.1.3. COMPONENTES DEL MORTERO
2.1.3.1.Cemento
El cemento es un material inorgánico y se lo consigue a partir de materias primas
como: piedra caliza, arenas silíceas, esquistos y mineral de hierro entre otros, se los
debe someter a un proceso industrial que comprende varias moliendas para alcanzar
un alto grado de finura, cocción a altas temperaturas en hornos especiales, control
preciso en todo proceso y cuidados ambientales. Una de las características
importantes del cemento, se produce cuando al mezclarse con una cierta cantidad de
agua forma una pasta aglomerante que tiene propiedades adhesivas y cohesivas y
junto con el agregado fino forma parte de otro material llamado mortero. (Hurtado,
2014).
7
2.1.3.2.Agua
El agua ideal para elaborar un mortero debe ser limpia, libre de aceites, ácidos, álcalis,
sales y materias orgánicas, el agua potable es adecuada para elaborar mortero porque
es idónea para el consumo humano ya que no tiene presencia de materia orgánica
(Hurtado, 2014). La calidad del agua para un buen desempeño del mortero debe ser
partícipe en el proceso de curado. Es un elemento tan importante como el cemento,
debido a que la variación de su cantidad en una mezcla permite variar propiedades
como plasticidad, asentamiento, trabajabilidad y permeabilidad.
2.1.3.3.Agregado fino
Conocido también como árido fino, es un material pétreo de origen natural o
artificial.
En los morteros se utiliza arena como agregado fino y representa aproximadamente
un 65% de su volumen total (NTE INEN 488) la forma y tamaño de las partículas
influyen en las propiedades del mortero fresco y endurecido. La arena utilizada para
esta investigación cumple con los requisitos de graduación indicados en la (NTE
INEN 873).
2.1.3.4. Material cerámico producido en Franz Viegener
La fábrica Franz Viegener constituye divisiones tanto de grifería, como sanitarios
(Ver Fotografía 1), cuenta con una Planta Industrial de 65.000 metros cuadrados y
procesos de producción totalmente integrados (FV Área Andina. S.A., 2014). El área
de sanitarios es el área encargada de la producción de artículos de porcelana sanitaria
y accesorios para baño. La pasta cerámica también llamada barbotina emplea como
materias primas: sílice, arcilla, caolín y feldespato. Cada uno de estos componentes
se agregan en la elaboración de la pasta en una cantidad determinada fijada con
anterioridad, dependiendo del volumen total de barbotina requerida. Las
operaciones principales son utilizar un tubodiluidor para mezclar arcillas y un molino
para mezclar sílices y caolines.
Se continúa con el proceso de preparación de esmaltes. El paso siguiente es el
proceso de selección de matricería donde se encarga de producir moldes y
accesorios de desmontaje para la sección de colado y secado. Continúa el proceso de
terminación y esmaltación donde se encarga de revisar las piezas provistas para la
sección de secado y colado que cumplan con las especificaciones pertinentes;
8
cuando se observan piezas con algún defecto se almacenan en coches
previamente identificados. Dichas piezas se chequean por un operario capacitado
para aquel trabajo, denominado parchador. Éste se encarga de arreglar, aprobar o no
el traslado de las piezas a esmaltación. En el proceso de esmaltación los
esmaltadores disponen de piezas aprobadas y pulidas por los terminadores. De
acuerdo a Programación y Control de la Producción PCP, ellos se encargan de
esmaltar en distintos colores las piezas (FV Área Andina. S.A., 2014).
Fotografía 1 División Sanitarios
FUENTE: Google Maps, 2016
2.1.3.4.1. Área de clasificación y Control de calidad
Tras la salida de las piezas del horno, se da un tiempo prudente para que la pieza
pueda ser manipulada y verificada, clasificándose en piezas de primera hasta de
quinta calidad, de primera a cuarta se puede hacer retoques en frio o en caliente sin
embargo la quinta calidad ya es desecho. En el área de control de calidad se realizan
pruebas, con la finalidad de verificar el funcionamiento hidráulico y técnico de los
inodoros, a la vez se hace una inspección final de las piezas para verificar aspectos
visuales, si no cumplen estas características se procede a desechar. (FV Área Andina.
S.A., 2014).
2.1.3.4.2. Forma de almacenamiento desechos y disposición final de los mismos.
En el área de disposición temporal de desechos la división de sanitarios cuenta con
un procedimiento e instructivos de los recipientes de desechos y etiquetas de
identificación. Cabe mencionar que las descargas de la división de sanitarios, se las
realizan a la Quebrada Las Lanzas. (FV Área Andina. S.A., 2014).
9
2.1.3.4.3. Cantidad promedio de desecho mensual
La cantidad de piezas que van a rotura mensualmente (Ver fotografía 2) varían
debido al mix de producción, tal es la dificultad de las piezas o por problemas
puntuales de calidad, sin embargo tomando un promedio se puede obtener una
cantidad de: 51188,40 Kg/ mes. (FV Área Andina. S.A., 2014).
Fotografía 2 Proceso de rotura de la cerámica
FUENTE: FV ÁREA ANDINA S.A., 2014
2.1.4. PROPIEDADES MECÁNICAS DEL MORTERO EN ESTADO
FRESCO
El mortero fresco posee plasticidad y facilidad de poder moldearse, ya que mantiene
este estado desde el instante que se amasa hasta que inicie la reacción de fraguado
rápido.
Las propiedades en estado fresco del mortero son:
Trabajabilidad
Consistencia
Segregación
Exudación
Tiempo de fraguado
2.1.4.1.Trabajabilidad
Es la propiedad que permite un manejo fácil de mezclado, colocación y compactación de
manera homogénea, cuyas componentes (agua y partículas finas) no deben separarse
durante el transporte y el manejo del mismo. La trabajabilidad mejora con la adición de
cal, plastificantes o aireantes. (Carrasco, 2013).
10
2.1.4.2.Consistencia
La consistencia se define por la trabajabilidad de un mortero. La plasticidad es un
grado de consistencia no se debe confundir con la cohesión. Se la consigue mediante
la adición de cierta cantidad de agua que varía en función varios factores como
granulometría, cantidad de finos, empleo de aditivos, absorción de agua de la base
sobre la que se aplica, condiciones ambientales y criterio de los operarios. (Gutiérrez
de López, 2003).
SECA PLÁSTICA FLUIDA (Ver Tabla 1)
Tabla 1
Consistencia de los morteros
Fuente: https://prezi.com/uqhhlxly1ma4/morteros-y-concretos-especiales/
2.1.4.3.Segregación
Se define como la separación de los ingredientes constituyentes del mortero fresco,
dejando de ser una masa uniforme; las causas que la producen son los diferentes
tamaños de los agregados, para evitar esto, el mortero debe ser cohesivo, uniforme y
de consistencia plástica, también se debe tener una buena granulometría y tener
cuidado en la manipulación. (Silva, 2007).
2.1.4.4.Exudación
La exudación es una forma de segregación, que aparece en la superficie del mortero
recién colado en forma de partículas de agua que pueden ocasionar un aumento en la
relación a/c de la superficie, teniendo una capa débil de poca durabilidad que puede
escurrirse a través de las uniones de los encofrados.
Las principales consecuencias son:
a) Si encima de una capa de mortero queda flotando agua, al colocar la capa
siguiente quedara una zona débil, porosa, poco resistente, por lo que se
deberá extraer esa agua de sangrado o esperar que se evapore.
CONSISTENCIA % DE FLUJO
Seca 90
Plástica 110
Fluida 130
11
b) Si la evaporación del agua en la superficie del mortero es más rápida que la
velocidad de sangrado se producen agrietamientos por efectos de las
contracciones y el secado del mortero para lo cual se recomienda cubrir la
superficie con fundas de papel para evitar la evaporación.
c) Si el sangrado produce escurrimiento del agua, ésta acarrea consigo cemento,
dando como resultado un mortero poroso de baja resistencia y baja
adherencia. (Silva, 2007).
2.1.4.5.Tiempo de fraguado
Para determinar si el cemento fragua con los tiempos especificados en la norma
ASTM C 150, se efectúan pruebas usando el aparato de Vicat (ASTM C 191), (INEN
158, 2009) o la aguja de Gillmore (INEN 159, 2016). El fraguado inicial de la pasta
de cemento no debe ocurrir demasiado pronto; el fraguado final tampoco debe
ocurrir demasiado tarde. Los tiempos de fraguado indican si la pasta está
desarrollando sus reacciones de hidratación de manera normal. También influyen
sobre el tiempo de fraguado la finura del cemento, la relación agua-cemento, y los
aditivos usados. (Universidad Centroamericana “José Simeón Cañas” .s.f.).
2.1.5. PROPIEDADES DEL MORTERO ENDURECIDO
Las propiedades del mortero endurecido obedecen a la dosificación inicial y aparecen
cuando inicia el fraguado de la mezcla. Durante este proceso el mortero pasa de un
estado moldeable a un estado sólido-rígido. Las propiedades en este estado son:
Densidad
Compacidad
Resistencia a la compresión
Durabilidad
Impermeabilidad
Integridad
Calor de hidratación
Tenacidad
Dureza
12
2.1.5.1.Densidad
Es la relación que existe entre la masa y el volumen del mortero, esta propiedad
permite verificar si el mortero está siendo fabricado con las proporciones previstas, si
existe homogeneidad en la mezcla, su valor oscila entre 1.9 T/m3 a 2.00 T/m
3.
(Hurtado, 2014).
2.1.5.2.Compacidad
La compacidad es un valor ligado a la densidad, se define como la cantidad de
material sólido contenido en el conjunto de volumen de mortero. Una buena
compacidad proporciona una mayor resistencia física, química y mecánica. (Hurtado,
2014).
Se calcula con la siguiente expresión:
Compacidad:
Dónde:
Vr = Volumen real de los componentes del mortero.
Va = Volumen aparente del mortero.
2.1.5.3.Resistencia a la compresión
La resistencia a la compresión del mortero se determina en muestras cúbicas
estandarizadas de 50 mm de arista, como lo específica la norma (ASTM C 109),
(NTE INEN 488,2009). Llevadas hasta la rotura mediante cargas incrementales
relativamente rápidas, que duran unos pocos minutos. Esta resistencia se la evalúa a
los 1, 3, 7 y 28 días de fraguado bajo condiciones controladas de humedad.
2.1.5.4.Durabilidad
Se presenta como el comportamiento del mortero para oponerse a la acción agresiva
del medio ambiente u otros factores como el desgaste, prolongando la vida útil
durante y después del periodo de construcción. La acción de la intemperie en el
deterioro de las estructuras de mortero se debe en parte a la expansión y contracción
en condiciones de humedad y temperatura cambiantes. (Hurtado, 2014).
13
2.1.5.5.Impermeabilidad
Cuando se tiene un mortero compacto y uniforme, eliminando toda posibilidad de
que queden en la masa bolsas de aire, para ello debe contar con la suficiente cantidad
de cemento, agregados de buena calidad y bien gradados, dosificación adecuada, una
relación baja de agua/cemento dentro de las condiciones de obra para permitir un
excelente llenado de encofrados y recubrimiento de armaduras, a fin de impedir que
ingresen al mortero elementos agresivos.
2.1.5.6.Integridad
Se refiere a la capacidad que tiene la pasta de cemento de mantener su volumen
luego del proceso de fraguado. (Hurtado, 2014).
2.1.5.7.Calor de hidratación
Durante la reacción que se produce entre el agua y el cemento al estar en contacto se
produce un calor que se desprende, éste puede llevarse a cabo cuando el agua está en
forma de vapor, por tal motivo es importante que el cemento este protegido del
medio ambiente. (Constructor Civil, 2011).
2.1.5.8.Tenacidad
Esta característica está asociada con la resistencia al impacto del material. Está
directamente relacionada con la flexión, angularidad y textura del material (Campos,
s.f.).
2.1.5.9.Dureza
Se define como dureza de un agregado a su resistencia a la erosión abrasión o en
general al desgaste. La dureza de las partículas depende de sus constituyentes.
(Campos, s.f.).
14
2.2. MARCO CONCEPTUAL
2.2.1. GLOSARIO
Reciclaje: Proceso cuyo objetivo es convertir desechos en nuevos productos o en
materia para su posterior utilización. (Secretaria del Ambiente, 2017).
Mortero.- Mezcla de diversos materiales, como cal o cemento, arena y agua, que se
usa en la construcción para fijar ladrillos y cubrir paredes. (INEN 488,2009).
Composición de los morteros: La proporción, en masa, de los materiales secos
para el mortero deben ser: una parte de cemento por 2,75 partes de arena normalizada
graduada. Se debe utilizar una relación agua – cemento de 0,485 para todos los
cementos portland y 0,460 para todos los cementos portland con incorporador de
aire. La cantidad de agua de mezclado para otros cementos que no sean portland
y portland con incorporador de aire, debe ser la necesaria, para que produzca
una fluidez de 110 ± 5. (NTE INEN 488,2009).
Cemento Tipo GU: Para construcción en general. Se lo debe utilizar cuando no se
requieren uno o más de los tipos especiales (Ver Tabla 2)
Tabla 2.
Requisitos físicos del cemento normalizados
.
FUENTE: NORMA TÉCNICA ECUATORIANA NTE INEN 488:2009 Segunda revisión
Arena.- El árido para ser utilizado en mortero de mampostería debe consistir
TIPO DE CEMENTO
NORMA DE
ENSAYO
APLICABLE
GU HE MS HS MH LH
Finura INEN 196 A A A A A A
Cambio de longitud por
autoclave. % máximo INEN 200
0.80 0.80 0.80 0.80 0.80 0.80
Tiempo de fraguado, método
de Vicat
Inicial, no menos de, minutos
Inicial, no más de, minutos
INEN 158 45
420
45
420
45
420
45
420
45
420
45
420
Contenido de aire del mortero,
en volumen % INEN 195
c C c c c c
Resistencia a la compresión,
Mpa mínimo
1 día
3 días
7 días
28 días
INEN 488 ...
13
20
28
12
24
….
….
….
11
18
….
….
11
18
25
….
5
11
….
….
….
11
21
Calor de hidratación
7 días,
(KJ/Kg)(kcal/kg),máximo
28
días,(KJ/Kg)(kcal/kg),máximo
INEN 199 ….
…
….
…
….
…
….
…
290
(70)
…..
260
(60)
290
(70)
15
de arena natural o elaborada (Ver Tabla 3). La arena elaborada es el producto
obtenido de la trituración de la roca, grava o escorias de altos hornos de hierro
enfriada al aire, debe ser prolijamente elaborada para garantizar la graduación
adecuada (NTE INEN 2536,2010).
Tabla 3.
Límites granulométricos del árido para uso en mortero para mampostería
TÉCNICA ECUATORIANA NTE INEN 2 536:2010
Material cerámico.- Los materiales cerámicos son materiales inorgánicos
compuestos por elementos metálicos y no metálicos vinculados químicamente.
Pueden ser cristalinos, no cristalinos o una mixtura de ambos. Poseen una alta dureza
y resistencia al calentamiento, pero son frágiles a la fractura. Se caracterizan por su
bajo peso, alta rigidez y alta resistencia al calor y al desgaste, poca fricción y posee
propiedades aislantes. (Paralieu, s.f.).
Arcilla.- Tierra constituida por agregados de silicatos de aluminio hidratados; es de
color blanco en estado puro, y mezclada con el agua forma una materia muy plástica
que se endurece al cocinarla. (Oxford, s.f.).
Tamiz Porcentaje pasante
Arena Natural Arena elaborada
4.75 mm (No. 4) 100 100
2.36 mm (No. 8) 95 a 100 95 a 100
1.18 mm (No. 16) 70 a 100 70 a 100
600 um (No. 30) 40 a 75 40 a 75
300 um (No. 50) 10 a 35 20 a 40
150 um (No. 100) 2 a 15 10 a 25
75 um (No. 200) 0 a 5 0 a 10
16
2.3. MARCO REFERENCIAL
Para conocer más acerca de la investigación se utilizó documentos de investigación,
algunos trabajos de grado y artículos de revistas que permitieron tener una idea más
concisa del proyecto ejecutado puesto que en el país existe varias referencias de
investigaciones para mortero.
Las cenizas de biomasa pueden sustituir al cemento en la construcción
Según un informe de un grupo de investigadores de la Escuela Politécnica de la
Universidad de Jaén en España, un estudio evalúa el efecto de la ceniza procedente
de la combustión de la biomasa o materia viva presente en un ecosistema, pueden
sustituir al cemento en la elaboración de bloques de construcción. A través de un
análisis exhaustivo de fondo para reemplazar al cemento y su posible impacto
ambiental las condiciones físicas, químicas y mineralógicas, y concluye que las
cualidades de ese producto son una opción sostenible para la construcción.
Los investigadores emplearon cenizas derivadas de la combustión de una mezcla de
residuos de extracción de aceite de orujo, residuos agrícolas y de cultivo energético,
que recogieron en recipientes donde fueron secadas y trituradas porque, según ha
explicado uno de ellos, Bartolomé Carrasco Hurtado, “cuanto más pequeñas queden,
la reactividad con el resto de materiales será mayor“. Más tarde se mezclan con
agua para desencadenar la reacción entre el óxido de silicio y el hidróxido de calcio,
lo que da como resultado los productos cementantes.
El resultado de la investigación ha sido testado bajo diversas normas nacionales e
internacionales, gracias a lo cual “hemos probado todas las proporciones de
componentes y las que cuentan con mejores propiedades son las mezclas que
incluyen la mitad de cemento Portland y la mitad de cenizas”. (VERDE, 2014).
Cemento con cenizas volcánicas
Un equipo de científicos argentinos de la Universidad Nacional de la provincia de
Río Negro de Chile logró crear ladrillos a partir de las cenizas emitidas por el volcán
Puyehue.
La arquitecta responsable del estudio enfatiza que con estos bloques armados con
ceniza volcánica se puede construir una estructura resistente. Además, desde la
Universidad Nacional del Comahue, se trabaja en el desarrollo de materiales de
17
construcción a partir de cenizas volcánicas con el fin de utilizarlas para la sustitución
parcial de cemento. (Chile, 2012).
Introducción de residuos agroindustriales como sustitutos del cemento en
bloques ecológicos
La introducción de residuos industriales como sustitutos del cemento en bloques
ecológicos de Construcción, brindan la posibilidad de establecer un amplio desarrollo
a nivel ambiental, social y económico. En una investigación se fabricaron bloques
ecológicos con dimensiones comerciales a nivel industrial, en los que se reemplazó
un porcentaje del contenido cemento por cascarilla de arroz, ceniza de la cascarilla
de arroz y ceniza volante en 10, 15 y 20 %, manteniendo constante la cantidad de
agua y arena de mezclado del bloque. Los bloques ecológicos obtenidos se
analizaron mecánicamente, y se determinó la resistencia a compresión a los 7, 28 y
45 días de curado; las resistencias se compararon con la del patrón, que consistían en
el bloque de referencia con 100% de cemento para observar las características
cementantes de las adiciones, las cuales afectan considerablemente la resistencia del
eco-bloque. (N. Fuentes Molina, 2015).
Sustitución del cemento con cenizas provenientes de la incineración del
cuesco de la palma africana para la elaboración del hormigón
El autor Ing. Daniel Aguilar graduado en la Universidad Central del Ecuador,
propone el uso de la ceniza de la incineración del cuesco de la palma africana como
sustituto parcial del cemento en el hormigón, utilizando cemento Selvalegre Tipo IP,
el cemento Tipo IP independientemente de la marca que este sea es el más
comúnmente utilizado en el Ecuador. Con lo cual obtuvo las siguientes
características: Un aumento de la trabajabilidad de la mezcla resultante; medida a
través del cono de Abrams Menor Segregación y Sangrado del hormigón con adición
de cenizas, Un evidente retraso en el tiempo de fraguado directamente proporcional
al porcentaje de ceniza utilizado. (Aguilar, 2016).
18
2.4. MARCO LEGAL
Las normas técnicas y códigos que intervienen en la investigación para el diseño de
mortero se detallan a continuación:
- Constitución de la República del Ecuador- TITULO VII.-RÉGIMEN DEL
BUEN VIVIR- Capítulo segundo-Biodiversidad y recursos naturales, Sección
primera Naturaleza y ambiente, Art.395-Art.400.
- Norma NTE INEN ASTM C109 – INEN 488
- Especificaciones INEN (Instituto Ecuatoriano de Normalización)
- NTE INEN 155:2009, CEMENTO HIDRÁULICO. MEZCLADO
MECÁNICO DE PASTAS Y MORTEROS DE CONSISTENCIA
PLÁSTICA.
- NTE INEN 156:2009, CEMENTO HIDRÁULICO. DETERMINACIÓN DE
LA DENSIDAD.
- NTE INEN 2502:2009, CEMENTO HIDRÁULICO. DETERMINACIÓN DEL
FLUJO DE MORTEROS.
- NTE INEN 157:2009, CEMENTO HIDRÁULICO. DETERMINACIÓN DE
LA CONSISTENCIA NORMAL. MÉTODO DE VICAT.
- NTE INEN 158:2009, CEMENTO HIDRÁULICO. DETERMINACIÓN
DEL TIEMPO DE FRAGUADO. MÉTODO DE VICAT.
- NTE INEN 696:2011, ÁRIDOS. ANÁLISIS GRANULOMÉTRICO EN LOS
ÁRIDOS FINOS.
- NTE INEN 855:2010, ÁRIDOS. DETERMINACIÓN DE LAS IMPUREZAS
ORGÁNICAS EN EL ÁRIDO FINO PARA HORMIGÓN.
- NTE INEN 856:2010, ÁRIDOS, DETERMINACIÓN DE LA DENSIDAD,
DENSIDAD RELATIVA (GRAVEDAD ESPECÍFICA) Y ABSORCIÓN DEL
ÁRIDO FINO.
19
CAPITULO III
3. METODOLOGÍA
En esta investigación se realizó un mortero con los siguientes materiales:
Cemento Holcim Rocafuerte tipo GU-uso general-
Agua potable de la Red del Distrito Metropolitano de Quito (DMQ)
Arena de la mina Fucusucu III
Polvo de cerámica triturada de desecho de la fábrica Franz Viegener.
En la mezcla se sustituyó un porcentaje de polvo de cerámica por el cemento
convencional con el fin de obtener una resistencia igual o superior a la resistencia
promedio establecida en la norma NTE INEN 488 (ASTM-109).
3.1. DETERMINACIÓN DE LAS CARACTERÍSTICAS FÍSICAS Y
QUÍMICAS DE LOS MATERIALES CONSTITUTIVOS DE LOS
MORTEROS
3.1.1. AGREGADO FINO
Se utilizó el agregado fino de la mina proveniente de la concesión minera “Fucusucu
III” código 4214(Ver Fotografía 3) con una superficie de 25 Ha mineras, se ubica al
Norte de la ciudad de Quito en la Parroquia San Antonio de Pichincha.
La arena tiene una tonalidad blanquecina azulada y es fina con presencia de algunas
partículas gruesas, se verificó si cumplen con los límites granulométricos para la
elaboración de mortero y se realizó algunos ajustes que se detallarán más adelante.
Fotografía 3. Agregado Fino
Fuente: CHICAIZA Carla & GUERRA Gabriela, (2016)
20
Ubicación de la mina Fucusucu III (Ver Tabla 4)
Tabla 4.
Coordenadas UTM “Fucusucu III”
PUNTOS LONGITUD LATITUD
PP 786000 10004300
1 786500 10004300
2 786000 10003800
3 786500 10003800
Informe Semestral de Producción Área “Fucusucu III”
(Período Julio – Diciembre 2014). UTM PSAD 56
3.1.1.1. Ensayos fundamentales para caracterizar el agregado fino para el
mortero
Los ensayos del agregado fino que se realizó para verificar si es apto para elaborar el
mortero son:
Colorimetría NTE INEN 866; ASTM C-40
Granulometría NTE INEN 696; ASTM C-136
Capacidad de absorción NTE INEN 856; ASTM C-128
Densidad de volumen en estado SSS NTE INEN 856; ASTM C-128
Densidad aparente suelta y compactada NTE INEN 858; ASTM C-29
Contenido de humedad NTE INEN 856; ASTM C-128
21
3.1.1.1.1. Colorimetría
El ensayo se ejecutó con el agregado fino (arena) y permite mostrar la presencia de
compuestos orgánicos nocivos para la fabricación de mortero los cuales pueden
afectar sus características. El ensayo se realizó de acuerdo a la norma (NTE INEN
855,2010) y ASTM C-40, el cual consiste en dejar una muestra de arena en una
solución al 3% de concentración de Hidróxido de sodio (sosa caústica) de la cantidad
de agua a utilizar por 24 horas. Se dispuso de los siguientes materiales:
Arena proveniente de la mina Fucusucu III (aproximadamente 500 g).
Botellas graduadas de vidrio, de 350 cm3 de capacidad, con tapón hermético.
Solución de hidróxido de sodio al 3% (solución de sosa caustica).
Tabla de colores.
El ensayo consistió en graduar la botella hasta los 130 ml y 200 ml respectivamente,
para colocar la muestra de arena hasta la primera marca y el resto de solución de sosa
caustica hasta completar los 200 ml luego de agitarla, posteriormente se le tapa el
frasco y se deja reposar durante 24 horas. Al día siguiente se observó la coloración
de la solución y se valoró con una tabla de colores la misma que contiene 5
intensidades que van desde un color claro transparente hasta una coloración oscura
(Ver Tabla 5).
Tabla 5:
Escala de colores para determinar el grado de contenido orgánico.
FIGURA
COLOR
CARACTERÍSTICAS
1 Blanco claro a transparente Arena de muy buena calidad por no contener
materia orgánica, limo o arcillas.
2 Amarillo pálido Arena de poca presencia de materia orgánica,
limos o arcillas. Se considera de buena calidad.
3 Amarillo encendido Contiene materia orgánica en altas cantidades.
Puede usarse en hormigones de baja resistencia.
4 Café Contiene materia orgánica en concentraciones
muy elevadas. Se considera de mala calidad.
5 Café chocolate Arena de muy mala calidad. Existe demasiada
materia orgánica, limos o arcilla. No se usa.
Fuente: COLORIMETRIA.Comparador de color normalizado.
Los resultados de este ensayo se observa en Figura 1.
22
Figura 1Material recomendable para uso en la fabricación de morteros.
ORIGEN: Mina Fucusucu III
FECHA: 3 de Octubre de 2016. REALIZADO POR: CHICAIZA CARLA
MUESTRA: 1
MUESTRA: 2
UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR
MATERIAL RECOMENDABLE PARA USO EN LA FABRICACIÓN DE MORTEROS
Arena de muy buena calidad por no contener materia orgánica, limo o arcillas.
FIGURA: 1 (UNO)
FIGURA: 1 (UNO)
MATERIAL RECOMENDABLE PARA USO EN LA FABRICACIÓN DE MORTEROS
Arena de muy buena calidad por no contener materia orgánica, limo o arcillas.
NORMA: NTE INEN 855; ASTM C-40
FACULTAD DE INGENIERÍA, CIENCIAS FÍSICAS Y MATEMÁTICA
CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL
DEPARTAMENTO DE ENSAYO DE MATERIALES Y MODELOS
ENSAYO DE COLORIMETRÍA EN AGREGADO FINO
Fuente: CHICAIZA Carla & GUERRA Gabriela, (2016)
Análisis.- La arena de la mina Fucusucu III obtiene el color de la figura 1 (Ver Tabla
5) es decir arena de muy buena calidad por no contener materia orgánica, limo o
arcillas.
3.1.1.1.2. Granulometría agregado fino
La granulometría es la distribución de los tamaños de las partículas de un agregado,
se lo realiza de acuerdo a la norma (NTE INEN 696, 2011). Tal como se determina
por análisis de tamices (norma ASTM C 136). Se tiene diferentes tipos de
granulometría:
Bien gradada.- Se obtiene cuando el agregado presenta una distribución
uniforme de mayor a menor.
Mal gradada.- No hay una continuidad entre el porcentaje de cada tamiz.
Uniforme.- Se presenta cuando el agregado tiene partículas del mismo
tamaño.
Abierta o Discontinua.- Se produce cuando en ciertos tamices no se ha
retenido material.
a) Análisis granulométrico
Este estudio consiste en hacer pasar una muestra representativa del agregado por una
serie de tamices que se colocan uno sobre otro con la mayor abertura hacia arriba y
los de menor hacia abajo, con el fin de determinar la distribución de tamaños del
agregado. Los tamices son básicamente unas mallas de abertura cuadrada, que se
encuentran estandarizadas por la norma ASTM.
23
El análisis granulométrico estará completo si se añade los siguientes parámetros:
b) Curva Granulométrica
Después del tamizado de la muestra, los resultados obtenidos se representan en un
gráfico en el que en las ordenadas se colocan los porcentajes que pasan acumulado
por cada tamiz y, en las abscisas en escala logarítmica la abertura de los mismos (Ver
Figura 2). Las curvas granulométricas permiten identificar rápidamente si estos
tienen exceso de fracciones gruesas o finas o la presencia de discontinuidades en la
distribución por tamaños. (Garzón M. 2010). Para detalle de resultados ver Figura 3.
Figura 2 Límites de Curva Granulométrica
GARZÓN MARCO. Investigación sobre el módulo de Elasticidad del Mortero. Pág. 10
c) Módulo de Finura
Es un parámetro que refleja de forma práctica el grosor del material y se obtiene de
la suma de los porcentajes retenidos acumulados de la series de tamices especificado
que cumplan con la relación 1:2 desde el tamiz Nº100 en adelante hasta el tamaño
máximo presente y dividido en 100 (Garzón M. 2010). La fórmula es:
Módulo de Finura:
El módulo de finura para la arena utilizada en la presente investigación se encuentra
en las hojas de ensayo de agregado fino. Para detalle ver Anexo 2 (ENSAYO DE
GRANULOMETRÍA EN AGREGADOS FINOS PARA MORTEROS)
24
d) Tamaño Nominal
Para su uso se clasifica las arenas por su tamaño. A tal fin se les hace pasar por unos
tamices que van reteniendo los granos más gruesos y dejan pasar los más finos.
(Garzón M. 2010).
e) Correcciones granulométricas
Consiste en ajustar la granulometría de un agregado según límites establecidos (Ver
tabla 6); cuando la curva no cumple los límites se mezcla con otros agregados o
determinando por tamizado los tamaños presentes y mezclándolos según el peso
requerido en cada tamiz. Los ajustes se realizan basándose en la tabla de límites
granulométricos para elaborar morteros (Hurtado 2014).
Tabla 6.
Límites granulométricos del árido para uso en mortero para mampostería
NORMA TÉCNICA ECUATORIANA NTE INEN 2 536:2010
En esta investigación se realizó el tamizado (Ver Fotografía 4) es decir ajustes
granulométricos hasta conseguir una mezcla homogénea, trabajable y capaz de
alcanzar una resistencia a la compresión eficiente.
Fotografía 4. Granulometría
Fuente: CHICAIZA Carla & GUERRA Gabriela, (2016)
Tamiz Porcentaje pasante
Arena Natural Arena elaborada
4.75 mm (No. 4) 100 100
2.36 mm (No. 8) 95 a 100 95 a 100
1.18 mm (No. 16) 70 a 100 70 a 100
600 um (No. 30) 40 a 75 40 a 75
300 um (No. 50) 10 a 35 20 a 40
150 um (No. 100) 2 a 15 10 a 25
75 um (No. 200) 0 a 5 0 a 10
25
Los resultados del ensayo se expresan en Tabla 7 y Figura 3.
Tabla 7
Curva Granulométrica Mina Fucusucu III
TAMIZ RETENIDO (g) % % LÍMITES
PARCIAL ACUMULADO RETENIDO PASA ESPECÍFICOS
Nº 4 0 0 0 100 100
Nº 8 2,4 2,4 0 100 95 -100
Nº 16 26,1 28,5 5 95 70 - 100
Nº 30 103,4 131,9 25 75 40 - 75
Nº 50 160,1 292 56 44 20 - 40
Nº 100 164,9 456,9 88 12 10 - 25
Nº 200 57 513,9 99 1 0 - 10
BANDEJA 5,6 519,5 100 0 0
Elaborado por: CHICAIZA Carla & GUERRA Gabriela, (2016)
Figura 3 Curva Granulométrica
Elaborado por: CHICAIZA Carla & GUERRA Gabriela, (2016)
Análisis.- La arena Mina Fucusucu III presenta una granulometría con tendencia al
grueso y con exceso de finos (que pasa el tamiz 200) por lo que se usó el material
retenido desde el tamiz 16 hasta el tamiz 50, para conseguir limites granulométricos
según la Norma Técnica Ecuatoriana INEN 2536.
0
20
40
60
80
100
Nº 200 Nº 100 Nº 50 Nº 30 Nº 16 Nº 8 Nº 4 3/8"
MA
TE
RIA
L Q
UE
PA
SA
(%
)
TAMICES
CURVA GRANULOMÉTRICA
CURVA GRANULOMÉTRICA LÍMITE INFERIOR LÍMITE SUPERIOR
TENDENCIA AL FINO
TENDENCIA AL GRUESO
26
3.1.1.1.3. Peso específico y capacidad de absorción del agregado fino
El ensayo se lo realizó según la norma (NTE INEN 856, 2010) se debe tomará una
muestra representativa de agregado fino de aproximadamente 500 ± 10 g, esta muestra
debe estar totalmente seca, para poder sumergirla en agua por un periodo de 24 h ± 4 h
(Ver Fotografía 5), con el propósito de llenar con agua sus poros. Finalizado este período
se retira la muestra del agua y se seca el agua superficial de las partículas hasta que se
encuentre en estado SSS (saturado superficialmente seco) y se determina su masa.
Luego, se coloca la muestra en un recipiente volumétrico (picnómetro) y se determina el
volumen de la muestra por el método gravimétrico o volumétrico; finalmente, la muestra
se seca al horno y se determina nuevamente su masa. (Ver fotografía 6).
Fotografía 5. Muestra sumergida 24 horas
Fuente: CHICAIZA Carla & GUERRA Gabriela, (2016)
Con los valores de masa obtenidos y mediante fórmulas que se especifican en la norma
(NTE INEN 856,2010), se procedió a calcular la densidad, la densidad relativa (gravedad
específica) y la absorción del agregado grueso.
a) Densidad en estado SSS
La densidad en estado sss se define como la relación que existe entre el peso seco de
la masa del material y el volumen que ocupa lo poros saturables y no saturables
(INEN 856, 2010). (Ver Fotografía 7).
Densidad de Volumen en Estado Seco:
Donde Ps= Peso seco de la masa m
Vm= volumen ocupado por la masa m
Vp= volumen de los poros (saturables y no saturables)
27
b) Densidad aparente:
La densidad aparente está definida como la relación que existe entre el peso de la
masa del material y el volumen que ocupan las partículas de ese material incluidos
todos los poros saturables y no saturables. (Ingeniería Civil, 2008).
Densidad aparente:
Donde Ps= peso seco de la masa m
Vm= volumen ocupado por la masa m
c) Capacidad de absorción
La capacidad de absorción en los agregados consiste en el porcentaje de agua que
puede absorber un agregado seco para pasar a la condición de saturado con superficie
seca, que se determina después de sumergir el material por 24 horas en agua,
conforme a las normas ASTM C-127 Y C-128 (INEN 856,2010). Se la determina
mediante la fórmula:
(
En la realización de este ensayo se necesita:
Masa de agregado en estado S.S.S.
Recipientes metálicos
Horno de secado
Balanza (A = ± 0.01g)
La cantidad de material se coloca en el horno a 110°C y se determina su masa a las
24 horas, con esto se obtiene la masa seca de la muestra. Se determina la capacidad
de absorción para el agregado fino de acuerdo a la norma (NTE INEN 856,2010);
ASTM C-127.
28
Fotografía 6. Muestra seca
Fuente: CHICAIZA Carla & GUERRA Gabriela, (2016)
Fotografía 7. Muestra en estado SSS
Fuente: CHICAIZA Carla & GUERRA Gabriela, (2016)
La capacidad de absorción representativa de la muestra fue de 2,52%.
Análisis.-La arena de la mina Fucusucu III por su bajo incremento de la capacidad de
absorción en porcentaje que se obtuvo en la masa del agregado, indica que es un
buen material, se logró determinar que el agregado aportará agua en una mínima
dosis que se debe tener en cuenta.
3.1.1.1.4. Densidad real en estado SSS
Para el agregado fino se utiliza la norma: (NTE INEN 856,2010) y ASTM C-128.
Los materiales utilizados son:
Arena (aproximadamente 500 g)
Picnómetro
Molde metálico troncocónico
Pisón metálico
Balanza
29
Después de haber sumergido la arena durante 24 horas, se procede a secar hasta
cuando el material se disgrega al levantar el molde metálico troncocónico, habiendo
anteriormente compactado con 25 golpes mediante el pisón metálico (Ver Fotografía
8). Posteriormente determinamos el peso del picnómetro, y procedemos de igual
manera a pesar el conjunto arena + agua + picnómetro y a calcular la densidad de la
arena conforme a la norma (Ver Fotografía 9).
Fotografía 8. Densidad en estado SSS
Fuente: CHICAIZA Carla & GUERRA Gabriela, (2016)
Fotografía 9.Densidad Absoluta de la Arena
Fuente: CHICAIZA Carla & GUERRA Gabriela, (2016)
La densidad representativa de este ensayo fue de 2,61g/cm3
La densidad de volumen en estado SSS está dentro del rango de los agregados de
masa normal que es de 2,4 a 2,8
lo cual indica que no es un material poroso ya
que los valores no fueron menores, las partículas livianas afectan la manejabilidad de
la mezcla y dan mala apariencia, el valor obtenido por tanto es apta para la mezcla.
3.1.1.1.5. Densidad aparente suelta y compactada
Se describe como la relación que existe entre la masa del material y el volumen del
recipiente que la contiene, incluyendo todos los poros saturables y no saturables; ya
que a través de este ensayo se obtiene las densidades sueltas y compactadas que
30
sirven para determinar la cantidad en peso de agregado requerido para un volumen de
mortero. El ensayo está estandarizado por la Norma ASTM C-29 (NTE INEN 858,
2010). Se lo realiza de la siguiente manera: Para determinar la densidad aparente
suelta, se dispone de un recipiente de volumen y masa conocido y se procede a
llenarlo sin ningún tipo de vibración es decir en forma suelta (Ver Fotografía 10),
luego se enrasa (Ver Fotografía 11) y pesa, se realiza el mismo procedimiento 5
veces para obtener un promedio. Para detalle de resultados ver Anexo 2. (Ensayo de
Densidad Aparente Suelta y Compactada del Agregado Fino).
Fotografía 10. Densidad Aparente Suelta de la Arena
Fuente: CHICAIZA Carla & GUERRA Gabriela, (2016)
Fotografía 11.Densidad Aparente Compactada de la Arena
Fuente: CHICAIZA Carla & GUERRA Gabriela, (2016)
Para determinar de la densidad compactada, con el mismo recipiente se llenará en
tres capas de agregado y a cada una de estas capas se le da 25 golpes con una varilla
(Ver fotografía 12), luego se enrasa (Ver fotografía 13), se pesa y se obtiene la masa
del conjunto, se realiza este proceso por 5 veces para obtener un promedio. El
31
tamaño del recipiente y de la varilla depende del tipo y tamaño de agregado; de
acuerdo a la norma. Se aplica las siguientes fórmulas para la obtención de las
densidades:
Fotografía 12. Densidad Absoluta de la Arena
Fuente: CHICAIZA Carla & GUERRA Gabriela, (2016)
Fotografía 13. Densidad Compactada de la Arena
Fuente: CHICAIZA Carla & GUERRA Gabriela, (2016)
Los resultados representativos de este ensayo fueron: densidad aparente suelta
1.48g/cm3 y densidad aparente compactada 1.60 g/cm
3 los valores de la densidad se
encuentra dentro del rango especificado para un agregado fino que es entre 1,2 a 1,76
es decir es apto, si se encuentra fuera del rango el contenido de vacíos varía y
afecta la demanda y las proporciones de mortero en el diseño de la mezcla. (Ver
anexo 2)
32
3.1.2. CEMENTO
El mercado del cemento está repartido en el país entre Holcim, Cementos
Chimborazo, Selva Alegre y Guapán, con una producción de aproximadamente 5.2
millones de toneladas anuales. El tiempo, la forma de almacenaje y el medio
ambiente son los factores más comunes que ocasionan variación en la calidad de la
pasta, ya que cuando este material se almacena durante un cierto tiempo por ejemplo
en fundas de papel, existe la posibilidad de que las partículas que conforman el
cemento se unan formando grumos, lo cual afecta la calidad de este material.
(Lideres, 2015).
El cemento Holcim es el más comercializado en Ecuador, tiene su planta en
Guayaquil con lo cual cubre la demanda en la zona costera de nuestro país. Además
cuenta con una sucursal principal en Latacunga lo que facilita el despacho de
material a la Sierra centro del Ecuador.La producción de cemento cuenta con una
planta ubicada en el km 18.5 de la vía a la costa en la ciudad de Guayaquil y una
molienda en Latacunga. Dispone de un laboratorio que monitorea
constantemente el cemento que se produce desde la extracción de la caliza hasta
su almacenamiento y envasado. (El Comercio, 2015). Para la presente investigación
se utilizó el cemento Holcim Rocafuerte Tipo GU (Para construcción en general) por
sus características según la norma vigente NTE INEN 2380 equivalente a la ASTM-
C1157.
PROPIEDADES PRINCIPALES DEL CEMENTO TIPO GU
El estudio de las propiedades físicas, químicas y mecánicas del cemento a usar en la
presente investigación es de mucha importancia, ya que de este depende las
características y propiedades de la pasta cementante y posteriormente del mortero
(Ver Tabla 8).
Tabla 8
Composición de óxidos del Clinker
Fuente: Ficha Técnica de HOLCIM
Componentes Fórmula Porcentaje
Oxido de Calcio CaO 35-40
Dióxido de Silicio 20-30
Oxido de
Aluminio
7-14
Oxido Férrico 5-12
33
El cemento Holcim permite alcanzar fácilmente las resistencias a la compresión
requeridas a todas las edades. En condiciones normales se pueden obtener
resistencias a la compresión entre 45 y 50 MPa (Ver Figura 4). Se ha tomado en
cuenta la resitencia del cemento Holcim (Ver Tabla 9), porque la resistencia del
mortero debe ser similar a los requerimientos del cemento.
Tabla 9.
Requerimiento especificados por ASTMC 1157 y los valores de Holcim
Rubro
Valores Físicos
INEN 152 INEN 2380
HOLCIM
ECUADOR
TIPO I TIPO II GU HE HS GU HE
Resistencia 1 día (Mpa), no
menos que - - - 12 - 11 15
Resistencia 3 días (Mpa), no
menos que 12 10 13 24 11 19 25
Resistencia 7 días (Mpa), no
menos que 19 17 20 - 18 24 32
Resistencia 28 días (Mpa),
no menos que 28 28 28 - 25 32 39 http://www.holcim.com.ec/fileadmin/templates/EC/doc/folletos/Evolucion_normasHEC.pdf
Figura 4 Especificaciones de resistencia a la compresión, para los cementos Tipo
GU y HE,
Fuente: Ficha Técnica de HOLCIM
34
3.1.2.1. Densidad aparente del cemento
La densidad aparente suelta del cemento se define como la relación entre la masa del
material y el volumen que ocupa en un recipiente determinado, en el que se incluye
todos los poros permeables y los vacíos entre partículas de cemento.
Para la realización de este ensayo se requiere de los siguientes materiales:
Masa de cemento
Recipiente de volumen y masa conocido.
Varilla
Balanza (A = ± 0.1 g)
Se procede a colocar el recipiente sobre una superficie lisa y bien nivelada y
posteriormente se coloca el cemento procurando que no haya ningún tipo de
vibración, se enrasa y se pesa el conjunto. (INEN 156, 2009).
Se aplica la siguiente fórmula para la determinación de la densidad aparente suelta
del cemento:
Los resultados de este ensayo fueron Densidad Aparente del Cemento 0.92
g/cm³ éste se utilizó como dato en las mezclas de prueba ya que una
reducción en los tamaños de partícula, produce generalmente una resistencia
compresiva más alta y arbitrariedades tales como demandas de agua.
También se tomó como dato de comparación con el polvo de cerámica con el
cual se sustituyó en la investigación.
3.1.2.2. Densidad real del cemento
La densidad real del cemento varía muy poco de unos cementos a otros, oscilando
entre 2.9 y 3.15 gr/cm3. Esta propiedad consiste en establecer la relación entre una
masa de cemento (gr) y el volumen (ml) de líquido que ésta masa desplaza en el
frasco.
Esta propiedad se determina mediante dos métodos:
1. Método de Le-Chatelier
2. Método del Picnómetro
35
El método consiste en colocar una masa de cemento, conocida y seca, en el interior
de un recipiente previamente lleno de líquido (que no reacciona con el cemento)
hasta un nivel marcado. El cemento introducido desplaza el líquido hasta un segundo
nivel que queda dentro de una escala graduada y permite conocer, por lectura directa,
el volumen de la masa de cemento. Este valor se usa luego para calcular la densidad.
Este ensayo esta normado por la NTE INEN 156 Y ASTM C-188.
Densidad del Cemento
Se basará en la norma (NTE INEN 156, 2009). Para la determinación de la densidad del
cemento se debe realizar una relación entre una masa de cemento y el volumen de
líquido no reactivo en este caso gasolina que esta masa desplaza en el frasco de Le
Chatelier (Ver Fotografía 14). La masa que se utiliza para el ensayo es de alrededor de
64 g; el ensayo se debe de realizar a una temperatura de 22°C ± 2°C y a una humedad
mayor al 50%.
Fotografía 14. Densidad Absoluta del cemento
Fuente: CHICAIZA Carla & GUERRA Gabriela, (2016)
Análisis.- El valor de la densidad real del cemento fue 2.71 g/cm³ (método de
Picnómetro) y 2.86 g/cm³ (Método de Lechatelier) es menor a la normada, que está
entre 2.9 Y 3.2
y por tanto es mejor ya que a menor densidad mejora la
trabajabilidad de los morteros.
36
3.1.2.3. Consistencia normal
Es conveniente determinar primero el contenido de agua que la pasta de cemento
necesita para producir una pasta normal, en la determinación del principio y final del
fraguado del cemento, es decir el contenido de agua que el cemento necesita para
adquirir una consistencia normal. Para la determinación del tiempo en que la pasta
empieza y termina de fraguar se utiliza el aparato de Vicat, este instrumento tiene
como objetivo aplicar una aguja con un peso adicional sobre la superficie de la pasta
hasta que la aguja penetre una cierta profundidad en un determinado tiempo (Ver
Fotografía 15).
La pasta se considera de consistencia normal cuando la sonda penetra 10mm±1mm a
los 30 segundos de haber sido liberada. En este tipo de ensayo, se deberá tener
mucho cuidado con el tiempo, ya que cuando el cemento entra en contacto con el
agua, empieza el proceso de fraguado; por lo que, la comprobación con el aparato de
Vicat, debe realizarse en periodos regulares; de tal manera que no sea erróneo el
tiempo de llegada hasta la consistencia normal. Este ensayo esta normalizado por la
ASTM C-188 y NTE INEN 0156:09 2R.
Fotografía 15. Consistencia Normal del Cemento
Fuente: CHICAIZA Carla & GUERRA Gabriela, (2016)
Análisis.- La consistencia normal del cemento determinó la cantidad de agua
requerida del 28.5% con una penetración de 10mm; para preparar la pasta de
cemento para el tiempo de fraguado y flujo de mortero.Cuando se mezcla un
cemento con una cantidad apropiada de agua, de tal modo que se obtenga una
37
consistencia definida (consistencia normal), se obtiene una masa plástica que
conserva su plasticidad durante un tiempo determinado.
3.1.2.4. Tiempo de fraguado del cemento
Este ensayo permite determinar el tiempo de fraguado del cemento que será utilizado
para la fabricación del hormigón permeable, a través del aparato de Vicat. Según la
norma (NTE INEN 158, 2009), “la determinación de los tiempos de fraguado se realiza
en pastas de cemento hidráulico de consistencia normal”, preparadas de acuerdo a la
(NTE INEN 157, 2009). Es decir la pasta debe estar en consistencia normal; esta pasta
debe estar en un cuarto de curado donde inicia el proceso de fraguado. Se realizan
penetraciones periódicas en la pasta utilizando la aguja de Vicat de 1 mm de diámetro. El
tiempo de fraguado inicial, es el tiempo transcurrido entre el contacto inicial del cemento
con el agua y el instante en el cual la penetración medida o calculada es de 25 mm. El
tiempo de fraguado final Vicat, es el tiempo transcurrido entre el contacto inicial del
cemento con el agua y el instante en el cual la aguja no deja una impresión circular
completa en la superficie de la pasta. (Ver Fotografía 16).
Fotografía 16.Tiempo de fraguado del cemento
Fuente: CHICAIZA Carla & GUERRA Gabriela, (2016)
Análisis.- El tiempo de fraguado inicial fue de 105min y el fraguado final de 300 que
está dentro del rango especificado, el fraguado determinara el tiempo del que se dispone
para la composición, transporte, colocación en obra y compactación correcta de los
morteros.
38
3.1.2.5. Flujo de morteros
Este ensayo se realizará según la norma (NTE INEN 2502, 2009). (Ver Fotografía 17),
para determinar el flujo de mortero de un cemento hidráulico, el método de ensayo
indicado en esta norma se basa en la medición y cálculo en porcentaje del incremento del
diámetro de la base de la masa de mortero de cemento hidráulico, medido en la mesa de
flujo, producido por la acción de 25 caídas en 15 segundos (Ver Fotografía 18).
Fotografía 17Máquina para medición de diámetros de la pasta
Fuente: CHICAIZA Carla & GUERRA Gabriela, (2016)
Fotografía 18Flujo de mortero para medición de diámetros.
Fuente: CHICAIZA Carla & GUERRA Gabriela, (2016)
39
Los resultados se muestran (Tabla 10)
Tabla 10
Flujo de Mortero
DOSIFICACIÓN
CEMENTO 500.00 g
ARENA 1375.00 g
AGUA 300.00 g
DIÁMETRO
1ER LÍNEA 270.00 mm
2DA LÍNEA 280.00 mm
3RA LÍNEA 270.00 mm
4TA LÍNEA 290.00 mm
RELACIÓN A/C 0.60
FLUJO DE
MORTERO 111.00 %
Elaborado por: CHICAIZA Carla & GUERRA Gabriela, (2016)
Análisis.- La fluidez está dentro del rango recomendado para la consistencia media la
fluidez obtenida debe estar entre 110 +/- 5% la cual determina la cantidad necesaria de
agua que necesita un mortero de cemento para su homogeneización entre el cemento y el
árido (arena) con esta cantidad de agua el mortero puede sacar gran eficacia en la mezcla
y posterior obra a ejecutar, esto más el respectivo curado.
3.1.3. MATERIAL CERÁMICO
El material cerámico es de carácter inorgánico obtenida por materia prima mineral,
no metálica, que ha sido moldeado en frío y de modo irreversible por la acción de la
temperatura mediante cocción a altas temperaturas. La materia prima son las arcillas,
otros materiales son incorporados bien de manera natural o artificial, durante el
proceso de elaboración, y hacen variar las propiedades fundamentales de las arcillas,
convirtiéndola en una mezcla versátil de diversas calidades. (Paralieu, s.f.).
El polvo de cerámica es un material que tiene una excelente resistencia a las altas
temperaturas, a los abrasivos y a los productos químicos. Son muy duras y sus
densidades son bajas, la cerámica que se utilizará en el proyecto será de la fábrica
Franz Viegener fv por lo cual se expone las características principales de ésta:
40
3.1.3.1. Características químicas de la cerámica producida en fv
Área de procesos cerámicos (Ver Figura 5)
Figura 5 Diagrama de Flujo Proceso Preparación de Pasta de Cerámica.
PREPARACION DECARGA
SUSPENCION DESILICCE
PREPARACIONMEZCLA DEARCILLAS
BARBOTINAVIRGEN
MEZCLA VIRGENDEVOLUCION
BARBOTINAPRODUCCION
BARBOTINADEVOLUCION
MATERIA PRIMA
VERIFICAR NIVEL DETINAS
FUENTE: FV ÁREA ANDINA S.A., 2016
3.1.3.1.1. Análisis químico de la cerámica producida en Franz Viegener
La cerámica producida en la fábrica fv fue llevada a un proceso de análisis químico
para comprobar la información antes expuesta; la que se realizó en el laboratorio de
Química de la Facultad de Ciencias Químicas de la Universidad Central del Ecuador
con los siguientes resultados (Ver Anexo 3):
Los resultados se exponen en la (Tabla 11)
Tabla 11.
Análisis Químico de cerámica triturada.
RESULTADOS
PARÁMETROS UNIDADES RESULTADOS MÉTODOS
Aluminio mg/kg 596,2 ABSORCIÓN ATÓMICA
Calcio mg/kg 798,3 ABSORCIÓN ATÓMICA
Hierro total mg/kg 637,04 ABSORCIÓN ATÓMICA
Magnesio mg/kg 91,6 ABSORCIÓN ATÓMICA
*silicio % p/p 22 COLORIMÉTRICO MERCK Laboratorio de Ingeniería Química UCE (2016)
*: Ensayo a la cerámica no acreditado al Laboratorio por la entidad competente.
41
3.1.3.2. Características físicas del polvo de cerámica
Previamente se quebrantó la cerámica (Fotografía 19) y luego se lo obtuvo el polvo
a través del ensayo de Abrasión mediante el uso de la Maquina de los Ángeles en la
que se trituró el material hasta lograr una granulometría equivalente a la del cemento
es decir que pasará el tamiz número 200.(Geodiseño,2016).
3.1.3.2.1. Proceso de trituración de cerámica fv
El método utilizado es con la Máquina de los Ángeles, consiste básicamente en
colocar una cantidad especificada de agregado dentro de un tambor cilíndrico de
acero que está montado horizontalmente (Fotografía 20). Se añade una carga de bolas
de acero y se le aplica un número determinado de revoluciones. El choque entre el
agregado y las bolas da por resultado la trituración.
Fotografía 19. Cerámica procedente de fv
Fuente: CHICAIZA Carla & GUERRA Gabriela, (2016)
Fotografía 20.Colocación de cerámica en máquina de abrasión
Fuente: CHICAIZA Carla & GUERRA Gabriela, (2016)
42
El ensayo realizado en la cerámica triturada fue La densidad real método del
Picnómetro y Le Chatelier los cuales serán comparados con el del cemento debido
que por éste componente se va a remplazar dentro de la elaboración del mortero por
lo cual también se necesita saber las características físicas que se logró al triturarlo
en la máquina de los Ángeles (Fotografía 21), y las propiedades químicas con el
análisis para comprobar los componentes de la cerámica.
Fotografía 21 cerámica triturada
Fuente: CHICAIZA Carla & GUERRA Gabriela, (2016)
3.1.3.3. Densidad real de la cerámica
Se tomará como guía la norma (NTE INEN 156; 2009). Sostiene la misma metodología
que para el cemento; establece que para la determinación de la densidad se debe realizar
una relación entre una masa de cerámica y el volumen de líquido no reactivo en este caso
gasolina que esta masa desplaza en el frasco de Le Chatelier (Ver Fotografía 22) y
también se lo realizará en el Picnómetro (Ver Fotografía 23). A continuación se detallan
los resultados de los ensayos.
Fotografía 22Densidad real Cerámica Método Frasco Le Chatelier
Fuente: CHICAIZA Carla & GUERRA Gabriela, (2016)
43
Fotografía 23Densidad Real de la cerámica método Picnómetro
Fuente: CHICAIZA Carla & GUERRA Gabriela, (2016)
Análisis.- El valor de la densidad absoluta de la cerámica fue 2.56 g/cm3 y es menor a la
del cemento por tanto mejor ya que a menor densidad aumenta la trabajabilidad de los
morteros.
Comparación de propiedades físicas entre el cemento y el polvo de cerámica de fv
Al realizar los ensayos en la cerámica y el cemento se ejecutó una interpretación de
los resultados obtenidos para conocer las diferencias o semejanzas que se localizó o
el comportamiento de los dos materiales. El análisis de resultados se muestra en las
tablas siguientes:
Tabla 12
Densidades Cemento y Cerámica
Densidad Cemento Holcim Densidad Cerámica fv
Frasco Le Chatelier Picnómetro Frasco Le Chatelier Picnómetro
2,86 g/cm³ 2,71 g/cm³ 2,56 g/cm³ 2,56 g/cm³
Elaborado por: CHICAIZA Carla & GUERRA Gabriela, (2016)
El cemento Holcim posee una densidad relativa a la comercial y cumple con los
parámetros que rige la norma y la cerámica de fv su densidad es menor esto quiere
decir que la relación masa – volumen disminuye por lo que el material tiene poca
trabajabilidad y necesitará más agua para la mezcla.
44
3.1.4. MORTERO
3.1.4.1. Procedimiento mezclas de mortero
El procedimiento para la realización de las mezclas de mortero se resume en los
siguientes pasos:
a) Mezclas de prueba.-El método de diseño para la fabricación de las mezclas de
prueba se obtiene del Método del ASTM C-109 NTE INEN 488 y el ensayo
de Flujo NTE INEN 2502, con la finalidad de utilizar el más conveniente y
que cumpla con los requerimientos. Se elaboran un número reducido de
cubos de mortero para cada método y se ensaya a una edad de 7 días,
dependiendo de los resultados y si los cubos cumplen con la resistencia
establecida para ese tiempo se procede a la elaboración de las mezclas
definitivas con el método que proporcione la resistencia a la compresión más
alta.
b) Mezclas definitivas.- Con la dosificación definitiva, se procede a la
realización de las mezclas definitivas para la fabricación de cubos de mortero
con diferentes porcentajes de cerámica en sustitución de cemento, para luego
del respectivo curado determinar las propiedades mecánicas mediante el
ensayo de compresión del mortero.
3.1.4.1.1. Determinación de cantidades de materiales a utilizarse para la
Elaboración de mortero normalizado NTE INEN 488:2009
Con la caracterización del agregado, el cemento y la cerámica, se procede al cálculo
de las dosificaciones de las mezclas de prueba, para lo cual se utilizará como valores
base los descritos en la norma NTE INEN 488. (Ver Tabla 13)
Tabla 13
Cantidades de materiales a ser mezcladas de una vez, en una amasada de mortero
para elaborar seis y nueve especímenes de ensayo:
Material
NUMERO DE
ESPECÍMENES
6 9
Cemento, g 500 740
Arena, g 1375 2035
Agua,
-Portland(a/c= 0,485)
-Portland con incorporador de aire (a/c=0,460
-Otros(para un flujo de 110+/- 5)
242
230
-------
359
340
------
NORMA TÉCNICA ECUATORIANA NTE INEN 488:2009 Segunda revisión
45
Para realizar las mezclas de mortero se tomará en cuenta la caracterización de los
materiales realizada con anterioridad, de la cual se hace un resumen (Ver Tabla 14).
Tabla 14
Resumen de las propiedades de los materiales, determinados mediante los ensayos
de laboratorio previamente realizados:
ARENA
Densidad Aparente suelta: 1,48 g/cm³
Densidad Aparente Compactada: 1,60 g/cm³
Densidad superficie saturada seca: 2,61 g/cm³
Capacidad de Absorción: 2.52 %
Módulo de Finura: 2.57
CEMENTO
Densidad Real del Cemento: 2,86 g/cm³
Densidad Aparente del Cemento: 0,92 g/cm³
CERÁMICA
Densidad Real de Cerámica: 2,56 g/cm³
Densidad Aparente de Cerámica: 0,90 g/cm³ Fuente: CHICAIZA Carla & GUERRA Gabriela, (2016)
COMPOSICIÓN DE LOS MORTEROS
Según la norma (NTE INEN 488, 2009). La proporción, en masa, de los materiales
secos para el mortero normalizado deben ser: una parte de cemento por 2,75 partes
de arena normalizada graduada. Se debe utilizar una relación agua – cemento de
0,485 para todos los cementos portland y 0,460 para todos los cementos portland con
incorporador de aire. La cantidad de agua de mezclado para otros cementos que no
sean portland y portland con incorporador de aire, debe ser la necesaria, para que
produzca una fluidez de 110% ± 5%, determinada según el punto y se debe expresar
como un porcentaje de la masa de cemento.
Para la elaboración del amasado debe realizarse mecánicamente según el
procedimiento descrito en la norma (NTE INEN 155, 2009) Se toma como datos
iniciales las cantidades de 500g de cemento y 1375g de arena a lo cual se aplica una
cantidad de agua como describe en la norma de 242,5 g. cuya relación a/c = 0.485.
Se procede a realizar el ensayo de mezclado como lo describe la norma (NTE INEN
155, 2009) .Se coloca la mezcla en la mesa de flujo para realizar el ensayo y se
determina el porcentaje de flujo de masa con lo cual se obtiene un resultado dentro
46
del rango de aceptación que es 110% ± 5 .El mortero obtenido no tuvo buena
trabajabilidad por lo que se procedió a aumentar la cantidad de agua.
3.1.4.1.2. Diseño de las mezclas de mortero
Al realizar el diseño de mezclas se tomará en cuenta unos pasos muy importantes
para llegar a obtener una dosificación óptima que tenga como resultado una buena
trabajabilidad en estado fresco y una excelente resistencia cuando ya haya fraguado.
Para conseguir estos resultados se debe asegurar que las partículas de agregado,
cemento y agua logren una mezcla homogénea, si el agregado no cumple este
requerimiento se debe hacer algunas correcciones granulométricas que se mencionará
más adelante.
Para las mezclas de prueba se decidió fabricar un número mínimo de 3 cubos con
cada método de diseño y se procede a ensayar a la compresión a la edad de 7 días y
definir cuál es el método que proporciona la resistencia más alta a esa edad. Se
realizó otras mezclas de prueba agregando una cantidad mayor de agua y con
diferentes tipos de agregado fino, con lo cual se tiene los siguientes resultados (Ver
Tabla 15).
Tabla 15
Tipos de mezcla de prueba realizados
IDENTIFICACIÓN DE LA MEZCLA RELACIÓN
A/C
EDAD
DÍAS
RESISTENCIA
MPa
SAN ANTONIO-TODA GRANULOMETRÍA 0.70 7 25.90
SAN ANTONIO TODA GRANULOMETRÍA 0.65 7 25.86
SAN ANTONIO – RETENIDO EN TAMIZ 50 Y 16 0.60 7 26.28
SAN ANTONIO-RETENIDO HASTA TAMIZ
#4
0.70 7 23.23
Fuente: CHICAIZA Carla & GUERRA Gabriela, (2016)
La resistencia más alta se obtuvo con la mezcla de 300g de agua es decir la relación
a/c=0.60; y con una corrección granulométrica utilizando el agregado fino retenido
desde el tamiz # 50 hasta el tamiz # 16 es decir evitando las fracciones finas que
pueden disminuir la resistencias que puede tratar de limos y evitando las fracciones
gruesas que limitan la trabajabilidad y la buena adherencia de los componentes; se
adquiere una mezcla con porcentajes dentro de los rangos establecidos por la norma
(NTE INEN 155, 2009).con la cual se procede a realizar las mezclas de mortero.
47
CAPITULO IV
4. DOSIFICACIÓN, ELABORACIÓN Y DETERMINACIÓN DE
PROPIEDADES MECÁNICAS DE LOS CUBOS DE MORTEROS
REALIZADOS CON 0%, 3%,5% ,7%,10% Y 15% DE SUSTITUCIÓN DE
CEMENTO POR POLVO DE CERÁMICA
4.1. Dosificación de mezcla definitiva.
El diseño de mezcla definitivo se obtiene después del ensayo a compresión simple a
los 7 días de fraguado, se conoce que la dosificación idónea para la mezcla con
excelentes características físicas y mecánicas es de San Antonio con relación a/c de
0.60 y correspondiente a la resistencia de 26.28 MPa a los 7 días como se indica en la
Tabla 15 .Se procede a pesar las cantidades de cerámica a sustituir por el cemento
(Fotografía 24). La cerámica triturada de reciclaje que se utilizó en la investigación
será de 3%, 5%,7%,10% y 15% en relación al 100% de cemento según la cantidad
requerida bajo la norma NTE INEN 488. (Fotografía 25); con las cuales se
determinará cual es la opción óptima de sustitución es decir la que dará mayor
resistencia al mortero.
Fotografía 22Pesaje de Cemento y Cerámica
Fuente: CHICAIZA Carla & GUERRA Gabriela, (2016)
Fotografía 23Paradas diarias de porcentajes de Cerámica y Cemento
Fuente: CHICAIZA Carla & GUERRA Gabriela, (2016)
48
Fotografía 24Pasta de mortero lista a colocar en los moldes
Fuente: CHICAIZA Carla & GUERRA Gabriela, (2016)
4.2. Elaboración de cubos de mortero
Los cubos estándar para mortero se fabrica utilizando moldes metálicos o de bronce
de forma cúbica de 50mm de arista, en los cuales se coloca el mortero fresco como lo
menciona la norma NTE INEN 488. Para las mezclas definitivas se realizará una
cantidad de 12 cubos por cada tipo de mezclado es decir 2 amadas de 6 cubos cada
una como lo especifica la Tabla 16.
Tabla 16.
Tipos de mezcla, cantidad de cemento y cerámica. Días de ensayo
AMASADAS CUBOS CEMENTO CERÁMICA ENSAYO
N° CANTIDAD % % DÍAS
2 12 100 0 1,3,7,28
2 12 97 3 1,3,7,28
2 12 95 5 1,3,7,28
2 12 93 7 1,3,7,28
2 12 90 10 1,3,7,28
2 12 85 15 1,3,7,28
Elaborado por: CHICAIZA Carla & GUERRA Gabriela, (2016)
4.2.1. Preparación de los moldes
Los moldes de mortero se dispusieron con el propósito de obtener resultados
confiables, por lo que se realizó la producción de las amasadas para un porcentaje en
el mismo día a fin de tener las condiciones similares de temperatura y ambiente,
tomando en cuenta las siguientes consideraciones prácticas: Los moldes de los cubos
y vigas deben estar engrasados y ajustados.
Para evitar las pérdidas de humedad en el mortero por efectos de temperatura
ambiental o fuertes corrientes de aire, en lo posible se debe realizar en un lugar
fresco y bajo techo. Se debe tener muy en cuenta estas consideraciones en el
49
laboratorio, ya que pequeños cambios en las condiciones iniciales de los agregados
pueden ocasionar resultados erróneos.
4.2.2. Programación de producción de cubos de mortero y ensayos
Para la realización de los cubos de mortero se realizó la programación basado en las
necesidades y factores previos para su elaboración como se detalla en la Tabla 17.
Tabla 17
Programación de la Producción.
FECHA HORA ACTIVIDADES
14/11/2016
08:00
Preparación y pesaje de las cantidades de agregado, cemento y
agua para la elaboración de la mezcla patrón para 2 amasadas
que serán ensayadas en 7 y 28 días.
09:00
Elaboración de mortero con las cantidades de materiales
requeridas y las especificaciones de amasado descritas en la
norma NTE INEN 155. Se utilizó 2 máquinas mezcladoras para
hacer 2 amasadas a la misma vez.
9:20
Colocación de la mezcla en los moldes de cubos de mortero con
la indicación del apisonando manual que establece la norma
INEN 488, identificación y almacenaje en la cámara de curado.
10:00 Limpieza del equipo utilizado (mezcladora, tazón, apisonador,
paleta).
10:30
Preparación y pesaje de las cantidades de agregado, cemento,
cerámica y agua para la elaboración de la mezcla al 3% de
cerámica que serán ensayadas en 7 y 28 días.
11:30
Elaboración de mortero con las cantidades de materiales
requeridas y las especificaciones de amasado descritas en la
norma NTE INEN 155. Se usará 2 máquinas mezcladoras para
hacer 2 amasadas a la misma vez.
12:00
Colocación de la mezcla en los moldes de cubos de mortero con
la indicación del apisonando manual que establece la norma
INEN 488, identificación y almacenaje en la cámara de curado.
12:30 Limpieza del equipo utilizado (mezcladora, tazón, apisonador,
paleta).
14:00
Preparación y pesaje de las cantidades de agregado, cemento,
cerámica y agua para la elaboración de la mezcla al 3% de
cerámica que serán ensayadas a 1 y 3 días.
14:30
Elaboración de mortero con las cantidades de materiales
requeridas y las especificaciones de amasado descritas en la
norma NTE INEN 155. Se usará 2 máquinas mezcladoras para
hacer 2 amasadas a la misma vez.
15:00
Colocación de la mezcla en los moldes de cubos de mortero con
la indicación del apisonando manual que establece la norma
INEN 488, identificación y almacenaje en la cámara de curado.
15:30 Limpieza del equipo utilizado (mezcladora, tazón, apisonador,
paleta).
Elaborado por: CHICAIZA Carla & GUERRA Gabriela, (2016)
50
Este procedimiento se realiza durante 20 días fin de concluir con la elaboración de
cubos según las características especificadas de sustitución de cerámica y días de
fraguado. Después de la fabricación de las mezclas, se procede a colocar el mortero
en los moldes previamente engrasados con su respectiva identificación para evitar
confusiones (Fotografía 27), y posteriormente se almacenan en la cámara de curado
por un tiempo de 24 horas.
Fotografía 25.Colocación en moldes con identificación
Fuente: CHICAIZA Carla & GUERRA Gabriela, (2016)
4.2.3. Almacenamiento en la cámara de humedad
Conforme a la norma INEN 488 una vez que se completó el moldeo, se colocó las
muestras de ensayo en el gabinete húmedo o cámara de curado (Fotografía 28), se
mantuvo todas las muestras de ensayo sobre las placas de base de 20 a 72 horas, con
las caras superiores expuestas al aire húmedo, pero protegidas contra la caída de
gotas de agua. Se desencofró los especímenes de los moldes de 20 a 24 horas
después, se dejaron en las estanterías del gabinete húmedo o cámara de curado hasta
que se complete este tiempo (24 horas), luego las muestras que no van a ensayarse a
las 24 horas se sumergieron en agua saturada con cal, (Fotografía 29) dentro de
tanques de almacenamiento construidos de materiales resistentes a la corrosión. El
agua de almacnamiento debe mantenerse limpia cambiándola cuando se requiera.
Fotografía 26 Colocación en la cámara de humedad
Fuente: CHICAIZA Carla & GUERRA Gabriela, (2016)
51
Fotografía 27 Colocación de cubos en cubetas para curado
Fuente: CHICAIZA Carla & GUERRA Gabriela, (2016)
Tabla 18
Tolerancia admisible para la edad de ensayo de cubos.
FUENTE: NTE INEN 488
4.3. DETERMINACIÓN DE PROPIEDADES MECÁNICAS DE LOS
MORTEROS A 1, 3,7 y 28 DÍAS DE EDAD.
Se determinará con similitud al porcentaje de resistencia alcanzado por el hormigón.
Por tanto se tomará como fuente la Tabla 19.
Tabla 19.
Porcentaje de resistencia a la compresión a diferentes edades del hormigón.
f’c
DÍAS %(±5) MPa
1 30 % 9
3 60 % 18
7 77 % 23
28 95 % 30
Fuente: Ficha Técnica Holcim Rocafuerte
Estos valores de resistencia a distintas edades se tomarán de referencia para el
mortero y así llegar a la objetivo.
Edad de ensayo Tolerancia admisible
24 horas +/- ½ hora
3 días +/- 1 hora
7 días +/- 3 horas
28 días +/- 12 horas
52
4.3.1. Ensayos de cubos de mortero de 50mm de arista a las edades de 1, 3, 7, y
28 días de fraguado.
En esta investigación se utilizó como parámetro de referencia la Tabla 28 de
porcentajes de resistencia del hormigón, se consideró un porcentaje similar a los 7
días con 77% ±5% de la resistencia deseada a los 28 días. Para realizar el ensayo a
compresión se ejecutó pasos previos citados en la norma INEN 488 como se describe
a continuación: Se retiró del gabinete húmedo las muestras para los ensayos de 24
horas, 3, 7 o 28 días, esto se hizo en una sola vez debiendo mantenerse cubiertas con
un paño húmedo hasta el momento del ensayo (Ver fotografía 30). Cada muestra
permaneció en una condición de superficie seca debiendo eliminarse los granos
sueltos de arena u otras incrustaciones, de las caras que estarán en contacto con los
bloques de apoyo de la máquina de ensayo. Se debió controlar las caras aplicando
una regla, si hay una curvatura apreciable, se debe esmerilar la cara o caras, hasta
lograr superficies planas o se descarta la muestra.
Fotografía 28Muestras para ensayo en condición superficie seca
Fuente: CHICAIZA Carla & GUERRA Gabriela, (2016)
Se colocó la muestra en la máquina de ensayo, bajo el centro del cabezal de apoyo
superior, de manera que la carga se aplique a dos caras del cubo previamente
medidas y que estaban en contacto con las superficies planas del molde (Fotografía 31).
Fotografía 29Medición del área del cubo a ensayar
Fuente: CHICAIZA Carla & GUERRA Gabriela, (2016)
53
Se llevó el cabezal asentado en una esfera hasta que hizo contacto uniforme con la
superficie del espécimen (Fotografía 32). Se aplicó carga con un incremento
uniforme de velocidad entre los cabezales superior e inferior hasta alcanzar una carga
sobre el espécimen entre el rango de 900 a 1.800 N/s, Se registró la carga total
máxima indicada por la máquina de ensayo (Fotografía 33).
Fotografía 30 Colocación de muestras en máquina de ensayo
Fuente: CHICAIZA Carla & GUERRA Gabriela, (2016)
Fotografía 31Ensayo a compresión
Fuente: CHICAIZA Carla & GUERRA Gabriela, (2016)
54
4.3.1.1.Método de ensayo a compresión.
Resistencia a la compresión.- Se calcula dividiendo la carga máxima de falla,
tomada en el ensayo, para el área de la sección transversal del cubo.
Dónde:
f´c = Resistencia a la compresión del espécimen, en MPa.
P = Máxima carga aplicada, en N.
A= Área de la cara axial del espécimen, en mm2.
Fotografía 32 Resistencia máxima de la muestra
Fuente: CHICAIZA Carla & GUERRA Gabriela, (2016)
Fotografía 33Registro de valores máximos
Fuente: CHICAIZA Carla & GUERRA Gabriela, (2016)
Con la ecuación de resistencia a la compresión (Ec. 10) se procedió a calcular la
resistencia de cada espécimen según la carga registrada (Fotografía 34), edad de
fraguado y porcentaje de cerámica aplicado.
55
Se realizó 2 amasadas de 6 cubos cada una, los cubos con una muestra patrón es
decir 100% cemento con las cantidades sugeridas por la norma y analizadas por el
ensayo de flujo de mortero y en el ensayo a compresión simple a un día de fraguado,
los resultados se muestran en las Tablas 20 y 21.
Los datos de comportamiento de mortero se muestran en un diagrama resumen de
resistencia del mortero a un día de fraguado con los porcentajes sustituidos de
cerámica por cemento convencional (Ver Fig. 6 &7).
56
Tabla 20
Resistencia del mortero al 100% de cemento. Primera Amasada
ENSAYO DE MORTERO
100%
CEMENTO 1 DÍA
CARGA APLICADA
(kg) RESISTENCIA
MUESTRA 1
l= 5,20 cm
2810 10,30 MPa. a= 5,15 cm
MUESTRA 2
l= 5,20 cm
2790 10,12 MPa a= 5,20 cm
MUESTRA 3
l= 5,30 cm
2910 10,56 MPa a= 5,10 cm
MUESTRA 4
l= 5,20 cm
2800 10,16 MPa a= 5,20 cm
MUESTRA 5
l= 5,20 cm
2820 10,23 MPa a= 5,20 cm
MUESTRA 6
l= 5,10 cm
2880 10,66 MPa a= 5,20 cm
RESISTENCIA PROMEDIO 10,34 MPa
Elaborado por: CHICAIZA Carla & GUERRA Gabriela, (2016)
Tabla 21
Resistencia del mortero al 100% de cemento. Primera Amasada
ENSAYO DE MORTERO
100%
CEMENTO 1 DÍA
CARGA APLICADA
(kg) RESISTENCIA
MUESTRA 1
l= 5,20 cm
2830 10,37 MPa a= 5,15 cm
MUESTRA 2
l= 5,20 cm
2810 10,20 MPa a= 5,20 cm
MUESTRA 3
l= 5,30 cm
2890 10,49 MPa a= 5,10 cm
MUESTRA 4
l= 5,20 cm
2800 10,16 MPa a= 5,20 cm
MUESTRA 5
l= 5,20 cm
2860 10,38 MPa a= 5,20 cm
MUESTRA 6
l= 5,10 cm
2890 10,69 MPa a= 5,20 cm
RESISTENCIA PROMEDIO 10,38 MPa
Elaborado por: CHICAIZA Carla & GUERRA Gabriela, (2016)
57
Cubos con 3% de cerámica y 97% cemento, ensayo a 1 día los datos se muestran en
las Tablas 22 y 23.
Tabla 22.
Resistencia del mortero con 3% de cerámica. Primera amasada
ENSAYOS DE MORTERO 3 %
CERÁMICA 1 DÍA CARGA APLICADA (kg) RESISTENCIA
MUESTRA 1
l= 5,10 cm
2850 10,71 MPa a= 5,12 cm
MUESTRA 2
l= 5,20 cm
2920 10,95 MPa a= 5,03 cm
MUESTRA 3
l= 5,14 cm
2620 9,77 MPa a= 5,12 cm
MUESTRA 4
l= 5,12 cm
2840 10,47 MPa a= 5,20 cm
MUESTRA 5
l= 5,13 cm
2870 10,52 MPa a= 5,22 cm
MUESTRA 6
l= 5,13 cm
2710 10,14 MPa a= 5,11 cm
RESISTENCIA PROMEDIO 10,43 MPa
Elaborado por: CHICAIZA Carla & GUERRA Gabriela, (2016)
Tabla 23
Resistencia del mortero con 3% de cerámica. Segunda amasada
ENSAYOS DE MORTERO 3 %
CERÁMICA 1 DIA CARGA APLICADA (kg) RESISTENCIA
MUESTRA 1
l= 5,10 cm
2790 10,48 MPa a= 5,12 cm
MUESTRA 2
l= 5,20 cm
2900 10,88 MPa a= 5,03 cm
MUESTRA 3
l= 5,14 cm
2710 10,10 MPa a= 5,12 cm
MUESTRA 4
l= 5,12 cm
2840 10,47 MPa a= 5,20 cm
MUESTRA 5
l= 5,13 cm
2930 10,74 MPa a= 5,22 cm
MUESTRA 6
l= 5,13 cm
2750 10,29 MPa a= 5,11 cm
RESISTENCIA PROMEDIO 10,49 MPa
PROMEDIO TOTAL 10,46 MPa
Elaborado por: CHICAIZA Carla & GUERRA Gabriela, (2016)
58
Cubos con 5% de cerámica y 95% cemento los datos expresados en las Tablas 24 y
25.
Tabla 24
Resistencia del mortero con 5% de cerámica. Primera amasada.
ENSAYOS DE MORTERO
5%
CERÁMICA 1 día
CARGA APLICADA
(kg) RESISTENCIA
MUESTRA 1
l= 5,10 cm
2840 10,93 MPa a= 5,00 cm
MUESTRA 2
l= 5,10 cm
2700 10,39 MPa a= 5,00 cm
MUESTRA 3
l= 5,10 cm
2750 10,58 MPa a= 5,00 cm
MUESTRA 4
l= 5,10 cm
2820 10,85 MPa a= 5,00 cm
MUESTRA 5
l= 5,00 cm
2730 10,51 MPa a= 5,10 cm
MUESTRA 6
l= 5,10 cm
2760 10,21 MPa a= 5,20 cm
RESISTENCIA PROMEDIO 10,578 MPa
Elaborado por: CHICAIZA Carla & GUERRA Gabriela, (2016)
Tabla 25
Resistencia del mortero con 5% de cerámica. Segunda amasada
ENSAYOS DE MORTERO
5% CERÁMICA 1 día CARGA APLICADA (kg) RESISTENCIA
MUESTRA 1
l= 5,10 cm
2840 10,93 MPa a= 5,00 cm
MUESTRA 2
l= 5,10 cm
2700 10,39 MPa a= 5,00 cm
MUESTRA 3
l= 5,10 cm
2750 10,58 MPa a= 5,00 cm
MUESTRA 4
l= 5,10 cm
2820 10,85 MPa a= 5,00 cm
MUESTRA 5
l= 5,00 cm
2730 10,51 MPa a= 5,10 cm
MUESTRA 6
l= 5,10 cm
2760 10,21 MPa a= 5,20 cm
RESISTENCIA PROMEDIO 10,58 MPa
PROMEDIO TOTAL 10,58 MPa Elaborado por: CHICAIZA Carla & GUERRA Gabriela, (2016)
59
Cubos con 7% de cerámica y 93% cemento, los datos expresados en las Tablas 26 y
27.
Tabla 26
Resistencia del mortero con 7% de cerámica. Primera amasada
ENSAYOS DE MORTERO 7 %
CERÁMICA 1
DÍA CARGA APLICADA
(kg) RESISTENCIA
MUESTRA 1 l= 5,03 cm
3010 11,38 MPa a= 5,16 cm
MUESTRA 2 l= 5,02 cm
3020 11,57 MPa a= 5,10 cm
MUESTRA 3 l= 5,01 cm
3000 11,50 MPa a= 5,11 cm
MUESTRA 4 l= 5,12 cm
3030 11,17 MPa a= 5,20 cm
MUESTRA 5 l= 5,11 cm
3000 11,06 MPa a= 5,21 cm
MUESTRA 6 l= 5,12 cm
3010 11,25 MPa a= 5,13 cm
RESISTENCIA PROMEDIO 11,32 MPa
Elaborado por: CHICAIZA Carla & GUERRA Gabriela, (2016)
Tabla 27
Resistencia del mortero con 7% de cerámica. Segunda amasada.
ENSAYOS DE MORTERO 7 %
CERÁMICA 1 DÍA CARGA APLICADA (kg) RESISTENCIA
MUESTRA 1
l= 5,03 cm
3000 11,34 MPa a= 5,16 cm
MUESTRA 2
l= 5,02 cm
3100 11,88 MPa a= 5,10 cm
MUESTRA 3
l= 5,01 cm
3060 11,73 MPa a= 5,11 cm
MUESTRA 4
l= 5,12 cm
3030 11,17 MPa a= 5,20 cm
MUESTRA 5
l= 5,11 cm
3040 11,20 MPa a= 5,21 cm
MUESTRA 6
l= 5,12 cm
3050 11,39 MPa a= 5,13 cm
RESISTENCIA PROMEDIO 11,45 MPa
PROMEDIO TOTAL 11,39 MPa Elaborado por: CHICAIZA Carla & GUERRA Gabriela, (2016)
60
Cubos con 10% de cerámica y 90% de cemento, ensayo a compresión simple a 1 día
de fraguado, datos expresados en las Tablas 28 y 29.
Tabla 28
Resistencia del mortero con 10% de cerámica. Primera amasada
ENSAYOS DE MORTERO 10 %
CERÁMICA 1 DÍA CARGA APLICADA (kg) RESISTENCIA
MUESTRA 1
l= 5,18 cm
3280 11,95 MPa a= 5,20 cm
MUESTRA 2
l= 5,04 cm
3270 12,48 MPa a= 5,10 cm
MUESTRA 3 l= 5,12 cm
3320 12,21 MPa a= 5,21 cm
MUESTRA 4 l= 5,12 cm
3260 12,06 MPa a= 5,18 cm
MUESTRA 5 l= 5,12 cm
3290 12,29 MPa a= 5,13 cm
MUESTRA 6 l= 5,10 cm
3320 12,33 MPa a= 5,18 cm
RESISTENCIA PROMEDIO 12,22 MPa
Elaborado por: CHICAIZA Carla & GUERRA Gabriela, (2016)
Tabla 29
Resistencia del mortero con 10% de cerámica. Segunda amasada.
ENSAYOS DE MORTERO 10 %
CERÁMICA 1 DÍA CARGA APLICADA (kg) RESISTENCIA
MUESTRA 1
l= 5,18 cm
3250 11,84 MPa a= 5,20 cm
MUESTRA 2
l= 5,04 cm
3260 12,45 MPa a= 5,10 cm
MUESTRA 3
l= 5,12 cm
3310 12,18 MPa a= 5,21 cm
MUESTRA 4
l= 5,12 cm
3350 12,39 MPa a= 5,18 cm
MUESTRA 5
l= 5,12 cm
3260 12,18 MPa a= 5,13 cm
MUESTRA 6
l= 5,10 cm
3270 12,15 MPa a= 5,18 cm
RESISTENCIA PROMEDIO 12,20 MPa
PROMEDIO TOTAL 12,21 MPa
Elaborado por: CHICAIZA Carla & GUERRA Gabriela, (2016)
61
Cubos con 15% de cerámica y 85% de cemento, ensayo a compresión simple a 1 día
de fraguado datos expresados en las Tablas 30 y 31.
Tabla 30
Resistencia del mortero con 15% de cerámica. Primera amasada
ENSAYOS DE MORTERO
15 %
CERÁMICA
1
DÍA
CARGA
APLICADA
(kg)
RESISTENCIA
MUESTRA 1 l= 5,18 cm
3210 11,69 MPa a= 5,20 cm
MUESTRA 2 l= 5,04 cm
3190 12,18 MPa a= 5,10 cm
MUESTRA 3 l= 5,12 cm
3150 11,59 MPa a= 5,21 cm
MUESTRA 4 l= 5,12 cm
3180 11,77 MPa a= 5,18 cm
MUESTRA 5 l= 5,12 cm
3210 11,99 MPa a= 5,13 cm
MUESTRA 6 l= 5,10 cm
3260 12,11 MPa a= 5,18 cm
RESISTENCIA
PROMEDIO 11,89 MPa Elaborado por: CHICAIZA Carla & GUERRA Gabriela, (2016)
Tabla 31
Resistencia del mortero con 15% de cerámica. Segunda amasada.
ENSAYOS DE MORTERO
15 %
CERÁMICA 1 DÍA CARGA APLICADA (kg) RESISTENCIA
MUESTRA 1
l= 5,18 cm
3130 11,40 MPa a= 5,20 cm
MUESTRA 2
l= 5,04 cm
3110 11,87 MPa a= 5,10 cm
MUESTRA 3
l= 5,12 cm
3150 11,59 MPa a= 5,21 cm
MUESTRA 4
l= 5,12 cm
3100 11,47 MPa a= 5,18 cm
MUESTRA 5
l= 5,12 cm
3120 11,66 MPa a= 5,13 cm
MUESTRA 6
l= 5,10 cm
3150 11,70 MPa a= 5,18 cm
RESISTENCIA PROMEDIO 11,61 MPa
PROMEDIO TOTAL 11,75 MPa Elaborado por: CHICAIZA Carla & GUERRA Gabriela, (2016)
62
Con los datos obtenidos se elabora un resumen del promedio de los cubos
ensayados, obteniéndose como resultado un promedio total los siguientes datos:
Tabla 32
Resumen de promedios de Resistencia a compresión simple. A 1 día de
fraguado.
PORCENTAJE DÍA 1
0% 10.361 MPa
3% 10.461 MPa
5% 10.578 MPa
7% 11.387 MPa
10% 12.209 MPa
15% 11.751 MPa
Elaborado por: CHICAIZA Carla & GUERRA Gabriela, (2016)
Con lo que se elabora un diagrama resumen observado en la Fig.6 y una
comparación en diagrama de barras de la Fig.7.
63
Figura 6 Curva Resistencia Vs Porcentaje de sustitución de cerámica al 1 día de fraguado el mortero
ORIGEN: CANTERA SAN ANTONIO
FECHA: 07 de Noviembre de 2016. REALIZADO POR: CHICAIZA CARLA
UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE INGENIERÍA, CIENCIAS FÍSICAS Y MATEMÁTICA
CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL
DEPARTAMENTO DE ENSAYO DE MATERIALES Y MODELOS
ENSAYO DE COMPRESION DE CUBOS DE MORTERO
NORMA: NTE INEN 488; ASTM C-109
10,361 10,46110,578
11,387
12,209
11,751
10,000
10,500
11,000
11,500
12,000
12,500
0% 2% 4% 6% 8% 10% 12% 14% 16%
RESI
STEN
CIA
(MPa
)
PORCENTAJE CERÁMICA
RESISTENCIA DE MORTERO A 1 DIA DE FRAGUADO UTILIZANDO 0%,3%,5%,7%,10% Y 15% DE CERAMICA
TRITURADA COMO SUSTITUTO DE CEMENTO
Elaborado por: CHICAIZA Carla & GUERRA Gabriela, (2016)
64
Figura 7 Comparación de resistencias con 100% de cemento y los diferentes porcentajes de sustitución de cerámica a1 1 día de
fraguado el mortero
ORIGEN: CANTERA SAN ANTONIO
FECHA: 07 de Noviembre de 2016. REALIZADO POR: CHICAIZA CARLA
ENSAYO DE COMPRESION DE CUBOS DE MORTERO
NORMA: NTE INEN 488; ASTM C-109
UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE INGENIERÍA, CIENCIAS FÍSICAS Y MATEMÁTICA
CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL
DEPARTAMENTO DE ENSAYO DE MATERIALES Y MODELOS
1 2 3 4 5 6
0% 3% 5% 7% 10% 15%
10,361 10,461 10,57811,387
12,209 11,751
RESI
STEN
CIA
(MPa
)
PORCENTAJE CERÁMICA
RESISTENCIA A 1DÍA DE FRAGUADO
Elaborado por: CHICAIZA Carla & GUERRA Gabriela, (2016)
65
Se realizó el mismo procedimiento anterior en la elaboración de cubos que serán
ensayados a compresión simple a la edad de 3 días de fraguado.
Cubos 100% cemento ensayo a 3 días de fraguado, datos expresados en Tablas 33y
34.
Tabla 33
Resistencia del mortero con 100% cemento a los 3 días. Primera amasada.
ENSAYOS DE MORTERO 100%
CEMENTO 3 DÍAS CARGA APLICADA (kg) RESISTENCIA
MUESTRA 1
l= 5,1 cm
4740 18,02 MPa a= 5,06 cm
MUESTRA 2
l= 5,1 cm
5060 18,94 MPa a= 5,14 cm
MUESTRA 3
l= 5,1 cm
4790 18,00 MPa a= 5,12 cm
MUESTRA 4
l= 5,2 cm
4560 16,87 MPa a= 5,1 cm
MUESTRA 5
l= 5,13 cm
4690 17,59 MPa a= 5,1 cm
MUESTRA 6
l= 5,12 cm
4850 18,23 MPa a= 5,1 cm
RESISTENCIA PROMEDIO 17,94 MPa
Elaborado por: CHICAIZA Carla & GUERRA Gabriela, (2016)
Tabla 34
Resistencia del mortero con 100% cemento a los 3 días. Segunda amasada.
ENSAYOS DE MORTERO
100%
CEMENTO 3 días CARGA APLICADA
(kg) RESISTENCIA
MUESTRA 1
l= 5,1 cm
4650 17,68 MPa a= 5,06 cm
MUESTRA 2
l= 5,1 cm
4490 16,81 MPa a= 5,14 cm
MUESTRA 3
l= 5,1 cm
4790 18,00 MPa a= 5,12 cm
MUESTRA 4
l= 5,2 cm
4780 17,69 MPa a= 5,1 cm
MUESTRA 5
l= 5,13 cm
4690 17,59 MPa a= 5,1 cm
MUESTRA 6
l= 5,12 cm
4850 18,23 MPa a= 5,1 cm
RESISTENCIA
PROMEDIO 17,67 MPa
PROMEDIO TOTAL 17,80 MPa
Elaborado por: CHICAIZA Carla & GUERRA Gabriela, (2016)
66
Cubos con 3% de cerámica y 97% cemento, ensayo a 3 días de fraguado, datos
expresados en las Tablas 35 y 36.
Tabla 35
Resistencia del mortero con 3% de cerámica a los 3 días. Primera amasada.
ENSAYOS DE MORTERO 3 %
CERÁMICA 3 días CARGA APLICADA (kg) RESISTENCIA
MUESTRA 1
l= 5,13 cm
4500 17,15 MPa a= 5,02 cm
MUESTRA 2
l= 5,02 cm
5140 19,55 MPa a= 5,14 cm
MUESTRA 3
l= 5,14 cm
4860 17,84 MPa a= 5,20 cm
MUESTRA 4
l= 5,14 cm
4610 16,92 MPa a= 5,20 cm
MUESTRA 5
l= 5,12 cm
4870 18,45 MPa a= 5,06 cm
MUESTRA 6
l= 5,04 cm
4920 18,60 MPa a= 5,15 cm
RESISTENCIA PROMEDIO 18,08 MPa
Elaborado por: CHICAIZA Carla & GUERRA Gabriela, (2016)
Tabla 36
Resistencia del mortero con 3% de cerámica a los 3 días. Segunda amasada.
ENSAYOS DE MORTERO
3 %
CERÁMICA 3 días CARGA APLICADA (kg) RESISTENCIA
MUESTRA 1
l= 5,13 cm
4620 17,60 MPa a= 5,02 cm
MUESTRA 2
l= 5,02 cm
4870 18,52 MPa a= 5,14 cm
MUESTRA 3
l= 5,14 cm
4860 17,84 MPa a= 5,20 cm
MUESTRA 4
l= 5,14 cm
4840 17,77 MPa a= 5,20 cm
MUESTRA 5
l= 5,12 cm
4870 18,45 MPa a= 5,06 cm
MUESTRA 6
l= 5,04 cm
4920 18,60 MPa a= 5,15 cm
RESISTENCIA PROMEDIO 18,13 MPa
PROMEDIO TOTAL 18,11 MPa
Elaborado por: CHICAIZA Carla & GUERRA Gabriela, (2016)
67
Cubos con 5% de cerámica y 95% cemento, ensayo a 3 días de fraguado, los datos
expresados en las Tablas 37 y 38.
Tabla 37
Resistencia del mortero con 5% de cerámica a los 3 días. Primera amasada
ENSAYOS DE MORTERO
5% CERÁMICA 3 días CARGA APLICADA (kg) RESISTENCIA
MUESTRA 1
l= 5,16 cm
4950 18,10 MPa a= 5,20 cm
MUESTRA 2
l= 5,20 cm
4830 17,80 MPa a= 5,12 cm
MUESTRA 3
l= 5,14 cm
4920 18,06 MPa a= 5,20 cm
MUESTRA 4
l= 5,20 cm
4940 17,93 MPa a= 5,20 cm
MUESTRA 5
l= 5,20 cm
4880 18,06 MPa a= 5,10 cm
MUESTRA 6
l= 5,14 cm
4930 18,10 MPa a= 5,20 cm
RESISTENCIA PROMEDIO 18,01 MPa
Elaborado por: CHICAIZA Carla & GUERRA Gabriela, (2016)
Tabla 38
Resistencia del mortero con 5% de cerámica a los 3 días. Segunda amasada
ENSAYOS DE MORTERO
5%
CERÁMICA 3 días CARGA APLICADA (kg) RESISTENCIA
MUESTRA 1
l= 5,16 cm
4890 17,88 MPa a= 5,20 cm
MUESTRA 2
l= 5,20 cm
4830 17,80 MPa a= 5,12 cm
MUESTRA 3
l= 5,14 cm
4890 17,95 MPa a= 5,20 cm
MUESTRA 4
l= 5,20 cm
4900 17,78 MPa a= 5,20 cm
MUESTRA 5
l= 5,20 cm
4880 18,06 MPa a= 5,10 cm
MUESTRA 6
l= 5,14 cm
4920 18,06 MPa a= 5,20 cm
RESISTENCIA
PROMEDIO 17,92 MPa
PROMEDIO TOTAL 17,97 MPa
Elaborado por: CHICAIZA Carla & GUERRA Gabriela, (2016)
68
Cubos con 7% de cerámica y 93% cemento, ensayo a 3 días de fraguado, los datos
expresados en las Tablas 39 y 40.
Tabla 39
Resistencia del mortero con 7% de cerámica a los 3 días. Primera amasada
ENSAYO DE MORTERO 7 %
CERÁMICA
3 días CARGA APLICADA
(kg) RESISTENCIA
MUESTRA 1
l= 5,03 cm
5450 20,60 MPa a= 5,16 cm
MUESTRA 2
l= 5,02 cm
5000 19,16 MPa a= 5,1 cm
MUESTRA 3
l= 5,01 cm
5080 19,47 MPa a= 5,11 cm
MUESTRA 4
l= 5,12 cm
5210 19,20 MPa a= 5,2 cm
MUESTRA 5
l= 5,11 cm
5280 19,46 MPa a= 5,21 cm
MUESTRA 6
l= 5,12 cm
5120 19,13 MPa a= 5,13 cm
RESISTENCIA
PROMEDIO 19,50 MPa
Elaborado por: CHICAIZA Carla & GUERRA Gabriela, (2016)
Tabla 40
Resistencia del mortero con 7% de cerámica a los 3 días. Segunda amasada
ENSAYOS DE MORTERO 7 %
CERÁMICA 3 días CARGA APLICADA (kg) RESISTENCIA
MUESTRA 1
l= 5,03 cm
5320 20,11 MPa a= 5,16 cm
MUESTRA 2
l= 5,02 cm
5230 20,05 MPa a= 5,1 cm
MUESTRA 3
l= 5,01 cm
5130 19,66 MPa a= 5,11 cm
MUESTRA 4
l= 5,12 cm
5230 19,28 MPa a= 5,2 cm
MUESTRA 5
l= 5,11 cm
5260 19,39 MPa a= 5,21 cm
MUESTRA 6
l= 5,12 cm
5210 19,46 MPa a= 5,13 cm
RESISTENCIA PROMEDIO 19,66 MPa
PROMEDIO TOTAL 19,58 MPa Elaborado por: CHICAIZA Carla & GUERRA Gabriela, (2016)
69
Cubos con 10% de cerámica y 90% cemento, ensayo a 3 días de fraguado, los datos
expresados en las Tablas 41 y 42.
Tabla 41
Elaborado por: CHICAIZA Carla & GUERRA Gabriela, (2016)
Tabla 42
Resistencia del mortero con 10% de cerámica a los 3 días. Segunda amasada
ENSAYOS DE MORTERO
10 % CERÁMICA 3 días CARGA APLICADA (kg) RESISTENCIA
MUESTRA 1
l= 5,2 cm
5890 21,67 MPa a= 5,13 cm
MUESTRA 2
l= 5,11 cm
5670 21,22 MPa a= 5,13 cm
MUESTRA 3
l= 5,09 cm
5690 21,42 MPa a= 5,12 cm
MUESTRA 4
l= 5,15 cm
5710 20,72 MPa a= 5,25 cm
MUESTRA 5
l= 5,2 cm
5790 21,26 MPa a= 5,14 cm
MUESTRA 6
l= 5,08 cm
5690 21,34 MPa a= 5,15 cm
RESISTENCIA PROMEDIO 21,27 MPa
PROMEDIO TOTAL 21,21 MPa Elaborado por: CHICAIZA Carla & GUERRA Gabriela, (2016)
ENSAYOS DE MORTERO 10 %
CERÁMICA 3 días CARGA APLICADA (kg) RESISTENCIA
MUESTRA 1
l= 5,2 cm
5990 22,03 MPa a= 5,13 cm
MUESTRA 2
l= 5,11 cm
5500 20,59 MPa a= 5,13 cm
MUESTRA 3
l= 5,09 cm
5590 21,05 MPa a= 5,12 cm
MUESTRA 4
l= 5,15 cm
5730 20,80 MPa a= 5,25 cm
MUESTRA 5
l= 5,2 cm
5810 21,33 MPa a= 5,14 cm
MUESTRA 6
l= 5,08 cm
5630 21,12 MPa a= 5,15 cm
RESISTENCIA PROMEDIO 21,15 MPa
70
Cubos con 15% de cerámica y 85% cemento, ensayo a 3 días de fraguado, los datos
expresados en las Tablas 43 y 44.
Tabla 43
Resistencia del mortero con 15% de cerámica a los 3 días. Primera amasada.
Elaborado por: CHICAIZA Carla & GUERRA Gabriela, (2016)
Tabla 44
Resistencia del mortero con 15% de cerámica a los 3 días. Segunda
amasada
ENSAYOS DE MORTERO 15 %
CERÁMICA 3 días CARGA APLICADA (kg) RESISTENCIA
MUESTRA 1
l= 5,12 cm
5750 21,52 MPa a= 5,12 cm
MUESTRA 2
l= 5,2 cm
5580 20,85 MPa a= 5,05 cm
MUESTRA 3
l= 5,04 cm
5370 20,58 MPa a= 5,08 cm
MUESTRA 4
l= 5,2 cm
5570 20,69 MPa a= 5,08 cm
MUESTRA 5
l= 5,08 cm
5350 20,11 MPa a= 5,14 cm
MUESTRA 6
l= 5,22 cm
5430 20,01 MPa a= 5,1 cm
RESISTENCIA PROMEDIO 20,63 MPa
PROMEDIO TOTAL 20,56 MPa
Elaborado por: CHICAIZA Carla & GUERRA Gabriela, (2016)
ENSAYOS DE MORTERO
15 %
CERÁMICA 3 días CARGA APLICADA
(kg) RESISTENCIA
MUESTRA 1
l= 5,12 cm
5530 20,70 MPa a= 5,12 cm
MUESTRA 2
l= 5,2 cm
5510 20,59 MPa a= 5,05 cm
MUESTRA 3
l= 5,04 cm
5470 20,96 MPa a= 5,08 cm
MUESTRA 4
l= 5,2 cm
5490 20,39 MPa a= 5,08 cm
MUESTRA 5
l= 5,08 cm
5410 20,33 MPa a= 5,14 cm
MUESTRA 6
l= 5,22 cm
5430 20,01 MPa a= 5,1 cm
RESISTENCIA
PROMEDIO 20,50 MPa
71
Con los datos obtenidos se elabora un resumen del promedio de los cubos
ensayados, obteniéndose como resultado promedio total los siguientes datos:
Tabla 45
Resumen de promedios de Resistencia a compresión simple. A 3 día de
fraguado.
PORCENTAJE DÍA 3
0% 17.804 MPa
3% 18.107 MPa
5% 17.966 MPa
7% 19.581 MPa
10% 21.212 MPa
15% 20.563 MPa
Elaborado por: CHICAIZA Carla & GUERRA Gabriela, (2016)
Con lo que se elabora un diagrama resumen observado en la Fig.8 y una
comparación en diagrama de barras de la Fig.9
72
Figura 8 Curva Resistencia Vs Porcentaje de sustitución de cerámica a los 3 días de fraguado el mortero
ORIGEN: CANTERA SAN ANTONIO
FECHA: 07 de Noviembre de 2016. REALIZADO POR: CHICAIZA CARLA
UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE INGENIERÍA, CIENCIAS FÍSICAS Y MATEMÁTICA
CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL
DEPARTAMENTO DE ENSAYO DE MATERIALES Y MODELOS
ENSAYO DE COMPRESION DE CUBOS DE MORTERO
NORMA: NTE INEN 488; ASTM C-109
17,80418,107 17,966
19,581
21,212
20,563
17,000
18,000
19,000
20,000
21,000
22,000
0% 2% 4% 6% 8% 10% 12% 14% 16%
RE
SIS
TE
NC
IA (
MP
a)
PORCENTAJE CERÁMICA
RESISTENCIA DE MORTERO A 3 DIAS DE FRAGUADO UTILIZANDO 0%,3%,5%,7%,10% Y 15% DE CERAMICA
TRITURADA COMO SUSTITUTO DE CEMENTO
Elaborado por: CHICAIZA Carla & GUERRA Gabriela, (2016)
73
Figura 9 Comparación de resistencias con 100% de cemento y los diferentes porcentajes de sustitución de cerámica a los 3 días de
fraguado el mortero
Elaborado por: CHICAIZA Carla & GUERRA Gabriela, (2016)
1 2 3 4 5 6
0% 3% 5% 7% 10% 15%
17,804 18,107 17,966 19,581
21,212 20,563
RES
ISTE
NC
IA (
MP
a)
PORCENTAJE CERÁMICA
RESISTENCIA DE MORTERO A LOS 3 DIAS DE FRAGUADO
74
Cubos con 100% cemento, ensayo a 7 días de fraguado, los datos se muestran en las
Tablas 46 y 47.
Tabla 46
Resistencia del mortero con 100% de cemento a los 7días. Primera amasada.
Elaborado por: CHICAIZA Carla & GUERRA Gabriela, (2016)
Tabla 47
Resistencia del mortero con 100% de cemento a los 7 días. Segunda amasada
SEGUNDA AMASADA
ENSAYOS DE MORTERO 100%
CEMENTO 7 días CARGA APLICADA
(kg) RESISTENCIA
MUESTRA 1
l= 5,10 cm
5450 20,64 MPa a= 5,08 cm
MUESTRA 2
l= 5,14 cm
5440 20,44 MPa a= 5,08 cm
MUESTRA 3
l= 5,10 cm
5560 21,40 MPa a= 5,00 cm
MUESTRA 4
l= 5,10 cm
5480 20,76 MPa a= 5,08 cm
MUESTRA 5
l= 5,14 cm
5460 20,52 MPa a= 5,08 cm
MUESTRA 6
l= 5,10 cm
5460 21,01 MPa a= 5,00 cm
RESISTENCIA
PROMEDIO 20,79 MPa
PROMEDIO TOTAL 20,797 MPa
Elaborado por: CHICAIZA Carla & GUERRA Gabriela, (2016)
ENSAYOS DE MORTERO 100%
CEMENTO 7 días CARGA APLICADA (kg) RESISTENCIA
MUESTRA 1
l= 5,10 cm
5460 20,68 MPa a= 5,08 cm
MUESTRA 2
l= 5,14 cm
5440 20,44 MPa a= 5,08 cm
MUESTRA 3
l= 5,10 cm
5560 21,40 MPa a= 5,00 cm
MUESTRA 4
l= 5,10 cm
5480 20,76 MPa a= 5,08 cm
MUESTRA 5
l= 5,14 cm
5460 20,52 MPa a= 5,08 cm
MUESTRA 6
l= 5,10 cm
5460 21,01 MPa a= 5,00 cm
RESISTENCIA PROMEDIO 20,80 MPa
75
Cubos con 3% de cerámica y 97% cemento, ensayo a 7 días de fraguado, los datos se
muestran en las Tablas 48 y 49.
Tabla 48
Resistencia del mortero con 3% de cerámica a los 7 días. Primera amasada
Elaborado por: CHICAIZA Carla & GUERRA Gabriela, (2016)
Tabla 49
Resistencia del mortero con 3% de cerámica a los 7 días. Segunda
amasada.
ENSAYOS DE MORTERO 3 %
CERÁMICA 7 días CARGA APLICADA (kg) RESISTENCIA
MUESTRA 1
l= 5,20 cm
5980 22,04 MPa a= 5,12 cm
MUESTRA 2
l= 5,12 cm
6450 24,24 MPa a= 5,10 cm
MUESTRA 3
l= 5,20 cm
6840 25,21 MPa a= 5,12 cm
MUESTRA 4
l= 5,20 cm
5880 21,76 MPa a= 5,10 cm
MUESTRA 5
l= 5,20 cm
6000 22,11 MPa a= 5,12 cm
MUESTRA 6
l= 5,18 cm
5990 22,16 MPa a= 5,12 cm
RESISTENCIA PROMEDIO 22,92 MPa
PROMEDIO TOTAL 22,92 MPa
Elaborado por: CHICAIZA Carla & GUERRA Gabriela, (2016)
PRIMERA AMASADA
ENSAYOS DE MORTERO
3 %
CERÁMICA 7 días
CARGA APLICADA
(kg) RESISTENCIA
MUESTRA 1
l= 5,20 cm
5980 22,04 MPa a= 5,12 cm
MUESTRA 2
l= 5,12 cm
6450 24,24 MPa a= 5,10 cm
MUESTRA 3
l= 5,20 cm
6840 25,21 MPa a= 5,12 cm
MUESTRA 4
l= 5,20 cm
5880 21,76 MPa a= 5,10 cm
MUESTRA 5
l= 5,20 cm
6000 22,11 MPa a= 5,12 cm
MUESTRA 6
l= 5,18 cm
5990 22,16 MPa a= 5,12 cm
RESISTENCIA PROMEDIO 22,92 MPa
76
Cubos con 5% de cerámica y 95% cemento, ensayo a 7 días de fraguado, los datos se
muestran en las Tablas 50 y 51.
Tabla 50
Resistencia del mortero con 5% de cerámica a los 7 días. Primera amasada
ENSAYOS DE MORTERO
5% CERÁMICA 7 días CARGA APLICADA (kg) RESISTENCIA
MUESTRA 1
l= 5 cm
6440 24,31 MPa a= 5,2 cm
MUESTRA 2
l= 5 cm
6620 24,79 MPa a= 5,24 cm
MUESTRA 3
l= 5,1 cm
6290 23,41 MPa a= 5,17 cm
MUESTRA 4
l= 5,15 cm
6570 24,35 MPa a= 5,14 cm
MUESTRA 5
l= 5,07 cm
6850 25,50 MPa a= 5,2 cm
MUESTRA 6
l= 5,11 cm
6460 23,86 MPa a= 5,2 cm
RESISTENCIA PROMEDIO 24,37 MPa
Elaborado por: CHICAIZA Carla & GUERRA Gabriela, (2016)
Tabla 51
Resistencia del mortero con 5% de cerámica a los 7 días. Segunda
amasada.
ENSAYOS DE MORTERO
5% CERÁMICA 7 días CARGA APLICADA (kg) RESISTENCIA
MUESTRA 1
l= 5 cm
6440 24,31 MPa a= 5,2 cm
MUESTRA 2
l= 5 cm
6620 24,79 MPa a= 5,24 cm
MUESTRA 3
l= 5,1 cm
6290 23,41 MPa a= 5,17 cm
MUESTRA 4
l= 5,15 cm
6570 24,35 MPa a= 5,14 cm
MUESTRA 5
l= 5,07 cm
6850 25,50 MPa a= 5,2 cm
MUESTRA 6
l= 5,11 cm
6460 23,86 MPa a= 5,2 cm
RESISTENCIA PROMEDIO 24,37 MPa
PROMEDIO TOTAL 24,37 MPa Elaborado por: CHICAIZA Carla & GUERRA Gabriela, (2016)
77
Cubos con 7% de cerámica y 93% cemento, ensayo a 7 días de fraguado, los datos se
muestran en las Tablas 52 y 53.
Tabla 52
Resistencia del mortero con 7% de cerámica a los 7 días. Primera
amasada.
ENSAYOS DE MORTERO 7 %
CERÁMICA 7 días CARGA APLICADA
(kg) RESISTENCIA
MUESTRA
1
l= 5,03 cm
7120 26,92 MPa a= 5,16 cm
MUESTRA
2
l= 5,02 cm
6670 25,56 MPa a= 5,1 cm
MUESTRA
3
l= 5,01 cm
6780 25,99 MPa a= 5,11 cm
MUESTRA
4
l= 5,12 cm
6800 25,06 MPa a= 5,2 cm
MUESTRA
5
l= 5,11 cm
6640 24,47 MPa a= 5,21 cm
MUESTRA
6
l= 5,12 cm
6710 25,07 MPa a= 5,13 cm
RESISTENCIA PROMEDIO 25,51 MPa
Elaborado por: CHICAIZA Carla & GUERRA Gabriela, (2016)
Tabla 53
Resistencia del mortero con 7% de cerámica a los 7 días. Segunda
amasada
ENSAYOS DE MORTERO 7 %
CERÁMICA 7 días CARGA APLICADA (kg) RESISTENCIA
MUESTRA 1
l= 5,03 cm
7120 26,92 MPa a= 5,16 cm
MUESTRA 2
l= 5,02 cm
6670 25,56 MPa a= 5,1 cm
MUESTRA 3
l= 5,01 cm
6780 25,99 MPa a= 5,11 cm
MUESTRA 4
l= 5,12 cm
6800 25,06 MPa a= 5,2 cm
MUESTRA 5
l= 5,11 cm
6640 24,47 MPa a= 5,21 cm
MUESTRA 6
l= 5,12 cm
6710 25,07 MPa a= 5,13 cm
RESISTENCIA PROMEDIO 25,51 MPa
PROMEDIO TOTAL 25,51 MPa
Elaborado por: CHICAIZA Carla & GUERRA Gabriela, (2016)
78
Cubos con 10% de cerámica y 90% cemento, ensayo a 7 días de fraguado, los datos
se muestran en las Tablas 54 y 55.
Tabla 54
Resistencia del mortero con 10% de cerámica a los 7 días. Primera
amasada
ENSAYOS DE MORTERO 10 %
CERÁMICA 7 días CARGA APLICADA (kg) RESISTENCIA
MUESTRA 1
l= 5,13 cm
7270 26,95 MPa a= 5,16 cm
MUESTRA 2
l= 5,2 cm
7090 26,23 MPa a= 5,1 cm
MUESTRA 3
l= 5,09 cm
7190 26,91 MPa a= 5,15 cm
MUESTRA 4
l= 5,06 cm
7230 27,49 MPa a= 5,1 cm
MUESTRA 5
l= 5,14 cm
7250 26,57 MPa a= 5,21 cm
MUESTRA 6
l= 5 cm
7260 27,94 MPa a= 5,1 cm
RESISTENCIA PROMEDIO 27,02 MPa
Elaborado por: CHICAIZA Carla & GUERRA Gabriela, (2016)
Tabla 55
Resistencia del mortero con 10% de cerámica a los 7 días. Segunda
amasada
SEGUNDA AMASADA
ENSAYOS DE MORTERO 10 %
CERÁMICA 7 días CARGA APLICADA (kg) RESISTENCIA
MUESTRA 1
l= 5,13 cm
7270 26,95 MPa a= 5,16 cm
MUESTRA 2
l= 5,2 cm
7090 26,23 MPa a= 5,1 cm
MUESTRA 3
l= 5,09 cm
7190 26,91 MPa a= 5,15 cm
MUESTRA 4
l= 5,06 cm
7230 27,49 MPa a= 5,1 cm
MUESTRA 5
l= 5,14 cm
7250 26,57 MPa a= 5,21 cm
MUESTRA 6
l= 5 cm
7260 27,94 MPa a= 5,1 cm
RESISTENCIA PROMEDIO 27,02 MPa
PROMEDIO TOTAL 27,02 MPa Elaborado por: CHICAIZA Carla & GUERRA Gabriela, (2016)
79
Cubos con 15% de cerámica y 85% cemento, ensayo a 7 días de fraguado, los datos
se muestran en las Tablas 56 y 57.
Tabla 56
Resistencia del mortero con 15% de cerámica a los 7 días. Primera
amasada.
ENSAYOS DE MORTERO 15 %
CERÁMICA 7 días CARGA APLICADA
(kg) RESISTENCIA
MUESTRA 1
l= 5,1 cm
6540 24,20 MPa a= 5,2 cm
MUESTRA 2
l= 5,12 cm
6480 24,50 MPa a= 5,07 cm
MUESTRA 3
l= 5,03 cm
6500 24,53 MPa a= 5,17 cm
MUESTRA 4
l= 5,17 cm
6520 24,08 MPa a= 5,14 cm
MUESTRA 5
l= 5,03 cm
6490 25,22 MPa a= 5,02 cm
MUESTRA 6
l= 5,09 cm
6580 24,87 MPa a= 5,1 cm
RESISTENCIA PROMEDIO 24,56 MPa Elaborado por: CHICAIZA Carla & GUERRA Gabriela, (2016)
Tabla 57
Resistencia del mortero con 15% de cerámica a los 7 días. Segunda
amasada.
ENSAYOS DE MORTERO 15 %
CERÁMICA 7 días CARGA APLICADA (kg) RESISTENCIA
MUESTRA 1
l= 5,1 cm
6540 24,20 MPa a= 5,2 cm
MUESTRA 2
l= 5,12 cm
6480 24,50 MPa a= 5,07 cm
MUESTRA 3
l= 5,03 cm
6500 24,53 MPa a= 5,17 cm
MUESTRA 4
l= 5,17 cm
6520 24,08 MPa a= 5,14 cm
MUESTRA 5
l= 5,03 cm
6490 25,22 MPa a= 5,02 cm
MUESTRA 6
l= 5,09 cm
6580 24,87 MPa a= 5,1 cm
RESISTENCIA PROMEDIO 24,56 MPa
PROMEDIO TOTAL 24,56 MPa
Elaborado por: CHICAIZA Carla & GUERRA Gabriela, (2016)
80
Con los datos obtenidos se elabora un resumen del promedio de los cubos
ensayados, obteniéndose como resultado promedio total los siguientes datos:
Tabla 58
Resumen de promedios de Resistencia a compresión simple. A 7 día de
fraguado.
PORCENTAJE DÍA 7
0% 20.800MPa
3% 22.920MPa
5% 24.369MPa
7% 25.512MPa
10% 27.015MPa
15% 24.565MPa
Elaborado por: CHICAIZA Carla & GUERRA Gabriela, (2016)
Con lo que se elabora un diagrama resumen observado en la Fig.10 y una
comparación en diagrama de barras de la Fig.11.
81
Figura 10 Curva Resistencia Vs Porcentaje de sustitución de cerámica a los 7 días de fraguado el mortero
ORIGEN: CANTERA SAN ANTONIO
FECHA: 07 de Noviembre de 2016. REALIZADO POR: CHICAIZA CARLA
UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE INGENIERÍA, CIENCIAS FÍSICAS Y MATEMÁTICA
CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL
DEPARTAMENTO DE ENSAYO DE MATERIALES Y MODELOS
ENSAYO DE COMPRESION DE CUBOS DE MORTERO
NORMA: NTE INEN 488; ASTM C-109
20,797
22,920
24,369
25,512
27,015
24,565
20,000
21,000
22,000
23,000
24,000
25,000
26,000
27,000
28,000
0% 2% 4% 6% 8% 10% 12% 14% 16%
RE
SIT
EN
CIA
8M
Pa
)
PORCENTAJE DE CERÁMICA
RESISTENCIA DE MORTERO A 7 DIAS DE FRAGUADO UTILIZANDO 0%,3%,5%,7%,10% Y 15% DE CERAMICA
TRITURADA COMO SUSTITUTO DE CEMENTO
Elaborado por: CHICAIZA Carla & GUERRA Gabriela, (2016)
82
Figura 11 Comparación de resistencias con 100% de cemento y los diferentes porcentajes de sustitución de cerámica a los 7 días de
fraguado el mortero.
ORIGEN: CANTERA SAN ANTONIO
FECHA: 07 de Noviembre de 2016. REALIZADO POR: CHICAIZA CARLA
NORMA: NTE INEN 488; ASTM C-109
UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE INGENIERÍA, CIENCIAS FÍSICAS Y MATEMÁTICA
CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL
DEPARTAMENTO DE ENSAYO DE MATERIALES Y MODELOS
ENSAYO DE COMPRESION DE CUBOS DE MORTERO
1 2 3 4 5 6
0% 3% 5% 7% 10% 15%
20,79722,920
24,36925,512
27,01524,565
1
RESI
STEN
CIA
(MPa
)
PORCENTAJE DE CERÁMICA
RESITENCIA DE MORTERO A 7 DIAS DE FRAGUADO
Elaborado por: CHICAIZA Carla & GUERRA Gabriela, (2016)
83
Se realizó el mismo procedimiento anterior en la elaboración de cubos que serán
ensayados a compresión simple a la edad de 28 días de fraguado.
Cubos 100% cemento ensayo a 28 días de fraguado, datos expresados en Tablas 59 y
60.
Tabla 59
Resistencia del mortero con 100% de cemento a los 28 días. Primera
amasada
ENSAYOS DE MORTERO 100%
CEMENTO 28 días CARGA APLICADA (kg) RESISTENCIA
MUESTRA 1
l= 5,15 cm
9280 34,27 MPa a= 5,16 cm
MUESTRA 2
l= 5,18 cm
9240 34,05 MPa a= 5,14 cm
MUESTRA 3
l= 5,11 cm
9320 34,82 MPa a= 5,14 cm
MUESTRA 4
l= 5,15 cm
9320 34,41 MPa a= 5,16 cm
MUESTRA 5
l= 5,18 cm
9370 34,53 MPa a= 5,14 cm
MUESTRA 6
l= 5,11 cm
9390 35,08 MPa a= 5,14 cm
RESISTENCIA PROMEDIO 34,53 MPa
Elaborado por: CHICAIZA Carla & GUERRA Gabriela, (2016)
Tabla 60
Resistencia del mortero con 100% de cemento a los 28 días. Segunda
amasada.
ENSAYOS DE MORTERO 100%
CEMENTO 28 días CARGA APLICADA
(kg) RESISTENCIA
MUESTRA 1
l= 5,15 cm
9310 34,38 MPa a= 5,16 cm
MUESTRA 2
l= 5,18 cm
9160 33,76 MPa a= 5,14 cm
MUESTRA 3
l= 5,11 cm
9230 34,48 MPa a= 5,14 cm
MUESTRA 4
l= 5,15 cm
9210 34,01 MPa a= 5,16 cm
MUESTRA 5
l= 5,18 cm
9270 34,16 MPa a= 5,14 cm
MUESTRA 6
l= 5,11 cm
9100 34,00 MPa a= 5,14 cm
RESISTENCIA
PROMEDIO 34,13 MPa
PROMEDIO TOTAL 34,33 MPa
Elaborado por: CHICAIZA Carla & GUERRA Gabriela, (2016)
84
Cubos con 3% de cerámica y 97% cemento, ensayo a 28 días de fraguado, datos
expresados en las Tablas 61 y 62.
Tabla 61
Resistencia del mortero con 3% de cerámica a los 28 días. Primera amasada.
ENSAYOS DE MORTERO 3 %
CERÁMICA 28 días CARGA APLICADA (kg) RESISTENCIA
MUESTRA 1
l= 5,08 cm
9230 34,96 MPa a= 5,15 cm
MUESTRA 2
l= 5,08 cm
9340 35,24 MPa a= 5,12 cm
MUESTRA 3
l= 5,10 cm
9390 34,74 MPa a= 5,20 cm
MUESTRA 4
l= 5,08 cm
9340 35,03 MPa a= 5,15 cm
MUESTRA 5
l= 5,08 cm
9340 35,24 MPa a= 5,12 cm
MUESTRA 6
l= 5,10 cm
9410 34,82 MPa a= 5,20 cm
RESISTENCIA PROMEDIO 35,00 MPa
Elaborado por: CHICAIZA Carla & GUERRA Gabriela, (2016)
Tabla 62
Resistencia del mortero con 3% de cerámica a los 28 días. Segunda
amasada.
ENSAYOS DE MORTERO 3 %
CERÁMICA 28 días CARGA APLICADA (kg) RESISTENCIA
MUESTRA 1
l= 5,08 cm
9410 35,29 MPa a= 5,15 cm
MUESTRA 2
l= 5,08 cm
9420 35,54 MPa a= 5,12 cm
MUESTRA 3
l= 5,10 cm
9480 35,08 MPa a= 5,20 cm
MUESTRA 4
l= 5,08 cm
9490 35,59 MPa a= 5,15 cm
MUESTRA 5
l= 5,08 cm
9430 35,58 MPa a= 5,12 cm
MUESTRA 6
l= 5,10 cm
9400 34,78 MPa a= 5,20 cm
RESISTENCIA PROMEDIO 35,31 MPa
PROMEDIO TOTAL 35,16 MPa Elaborado por: CHICAIZA Carla & GUERRA Gabriela, (2016)
85
Cubos con 5% de cerámica y 95% cemento, ensayo a 28 días de fraguado, datos
expresados en las Tablas 63 y 64.
Tabla 63
Resistencia del mortero con 5% de cerámica a los 28 días. Primera amasada.
ENSAYOS DE MORTERO
5% CERÁMICA 28 días CARGA APLICADA (kg) RESISTENCIA
MUESTRA 1
l= 5,12 cm
9650 35,98 MPa a= 5,14 cm
MUESTRA 2
l= 5,12 cm
9610 35,69 MPa a= 5,16 cm
MUESTRA 3
l= 5,16 cm
9630 35,22 MPa a= 5,20 cm
MUESTRA 4
l= 5,08 cm
9840 36,55 MPa a= 5,20 cm
MUESTRA 5
l= 5,08 cm
9730 36,78 MPa a= 5,11 cm
MUESTRA 6
l= 5,00 cm
9690 36,93 MPa a= 5,15 cm
RESISTENCIA PROMEDIO 36,19 MPa
Elaborado por: CHICAIZA Carla & GUERRA Gabriela, (2016)
Tabla 64
Resistencia del mortero con 5% de cerámica a los 28 días. Segunda amasada
SEGUNDA AMASADA
ENSAYOS DE MORTERO
5% CERÁMICA 28 días CARGA APLICADA (kg) RESISTENCIA
MUESTRA 1
l= 5,03 cm
9670 37,43 MPa a= 5,04 cm
MUESTRA 2
l= 5,11 cm
9560 35,10 MPa a= 5,23 cm
MUESTRA 3
l= 5,08 cm
9490 35,80 MPa a= 5,12 cm
MUESTRA 4
l= 5,08 cm
9550 35,47 MPa a= 5,2 cm
MUESTRA 5
l= 5,08 cm
9650 36,48 MPa a= 5,11 cm
MUESTRA 6
l= 5 cm
9290 35,40 MPa a= 5,15 cm
RESISTENCIA PROMEDIO 35,95 MPa
PROMEDIO TOTAL 36,07 MPa Elaborado por: CHICAIZA Carla & GUERRA Gabriela, (2016)
86
Cubos con 7% de cerámica y 93% cemento, ensayo a 28 días de fraguado, datos
expresados en las Tablas 65 y 66.
Tabla 65
Resistencia del mortero con 7% de cerámica a los 28 días. Primera amasada
ENSAYOS DE MORTERO 7 %
CERÁMICA 28 días CARGA APLICADA
(kg) RESISTENCIA
MUESTRA 1
l= 5,13 cm
9760 35,90 MPa a= 5,20 cm
MUESTRA 2
l= 5,14 cm
9830 36,09 MPa a= 5,20 cm
MUESTRA 3
l= 5,18 cm
9640 35,12 MPa a= 5,20 cm
MUESTRA 4
l= 5,12 cm
9710 35,79 MPa a= 5,20 cm
MUESTRA 5
l= 5,11 cm
9870 36,38 MPa a= 5,21 cm
MUESTRA 6
l= 5,12 cm
9850 36,80 MPa a= 5,13 cm
RESISTENCIA PROMEDIO 36,01 MPa Elaborado por: CHICAIZA Carla & GUERRA Gabriela, (2016)
Tabla 66
Resistencia del mortero con 7% de cerámica a los 28 días. Segunda
amasada.
ENSAYOS DE MORTERO 7 %
CERÁMICA 28 días CARGA APLICADA (kg) RESISTENCIA
MUESTRA 1
l= 5,13 cm
9780 35,98 MPa a= 5,20 cm
MUESTRA 2
l= 5,14 cm
9790 35,94 MPa a= 5,20 cm
MUESTRA 3
l= 5,18 cm
9750 35,52 MPa a= 5,20 cm
MUESTRA 4
l= 5,12 cm
9710 35,79 MPa a= 5,20 cm
MUESTRA 5
l= 5,11 cm
9810 36,16 MPa a= 5,21 cm
MUESTRA 6
l= 5,12 cm
9830 36,72 MPa a= 5,13 cm
RESISTENCIA PROMEDIO 36,02 MPa
PROMEDIO TOTAL 36,01 MPa Elaborado por: CHICAIZA Carla & GUERRA Gabriela, (2016)
87
Cubos con 10% de cerámica y 90% cemento, ensayo a 28 días de fraguado, datos
expresados en las Tablas 67 y 68
Tabla 67
Resistencia del mortero con 10% de cerámica a los 28 días. Primera
amasada.
ENSAYOS DE MORTERO 10 %
CERÁMICA 28 días CARGA APLICADA (kg) RESISTENCIA
MUESTRA 1
l= 5,00 cm
9910 37,40 MPa a= 5,20 cm
MUESTRA 2
l= 5,16 cm
9870 36,10 MPa a= 5,20 cm
MUESTRA 3
l= 5,10 cm
9450 34,97 MPa a= 5,20 cm
MUESTRA 4
l= 5,11 cm
9920 36,92 MPa a= 5,16 cm
MUESTRA 5
l= 5,12 cm
9750 36,07 MPa a= 5,18 cm
MUESTRA 6
l= 5,20 cm
9960 36,93 MPa a= 5,09 cm
RESISTENCIA PROMEDIO 36,40 MPa
Elaborado por: CHICAIZA Carla & GUERRA Gabriela, (2016)
Tabla 68
Resistencia del mortero con 10% de cerámica a los 28 días. Segunda
amasada.
ENSAYOS DE MORTERO 10 %
CERÁMICA 28 días CARGA APLICADA (kg) RESISTENCIA
MUESTRA 1
l= 5,20 cm
10210 35,63 MPa a= 5,19 cm
MUESTRA 2
l= 5,09 cm
9940 36,92 MPa a= 5,19 cm
MUESTRA 3
l= 5,08 cm
9870 36,95 MPa a= 5,16 cm
MUESTRA 4
l= 5,11 cm
9960 37,07 MPa a= 5,16 cm
MUESTRA 5
l= 5,12 cm
9940 36,78 MPa a= 5,18 cm
MUESTRA 6
l= 5,20 cm
9950 36,89 MPa a= 5,09 cm
RESISTENCIA PROMEDIO 36,71 MPa
PROMEDIO TOTAL 36,55 MPa Elaborado por: CHICAIZA Carla & GUERRA Gabriela, (2016)
88
Cubos con 15% de cerámica y 85% cemento, ensayo a 28 días de fraguado, datos
expresados en las Tablas 69 y 70.
Tabla 69
Resistencia del mortero con 15% de cerámica a los 28 días. Primera
amasada.
ENSAYOS DE MORTERO 15 %
CERÁMICA 28 días CARGA APLICADA
(kg) RESISTENCIA
MUESTRA 1
l= 5,1 cm
8210 30,38 MPa a= 5,2 cm
MUESTRA 2
l= 5,12 cm
8130 30,73 MPa a= 5,07 cm
MUESTRA 3
l= 5,03 cm
8100 30,56 MPa a= 5,17 cm
MUESTRA 4
l= 5,17 cm
8240 30,43 MPa a= 5,14 cm
MUESTRA 5
l= 5,03 cm
8260 32,10 MPa a= 5,02 cm
MUESTRA 6
l= 5,09 cm
8190 30,96 MPa a= 5,1 cm
RESISTENCIA
PROMEDIO 30,86 MPa Elaborado por: CHICAIZA Carla & GUERRA Gabriela, (2016)
Tabla 70
Resistencia del mortero con 15% de cerámica a los 28 días. Segunda
amasada.
ENSAYOS DE MORTERO 15 %
CERÁMICA 28 días CARGA APLICADA (kg) RESISTENCIA
MUESTRA 1
l= 5,1 cm
8280 30,64 MPa a= 5,2 cm
MUESTRA 2
l= 5,12 cm
8520 31,19 MPa a= 5,07 cm
MUESTRA 3
l= 5,03 cm
8240 31,09 MPa a= 5,17 cm
MUESTRA 4
l= 5,17 cm
8290 30,61 MPa a= 5,14 cm
MUESTRA 5
l= 5,03 cm
8320 32,33 MPa a= 5,02 cm
MUESTRA 6
l= 5,09 cm
8240 31,15 MPa a= 5,1 cm
RESISTENCIA PROMEDIO 31,17 MPa
Elaborado por: CHICAIZA Carla & GUERRA Gabriela, (2016)
89
Con los datos obtenidos se elabora un resumen del promedio de los cubos
ensayados, obteniéndose como resultado promedio total los siguientes datos:
Tabla 71
Resumen de promedios de Resistencia a compresión simple. A 28 día de
fraguado.
PORCENTAJE DÍA 28
0% 34.330 MPa
3% 35.160 MPa
5% 36.070 MPa
7% 36.012 MPa
10% 36.551 MPa
15% 31.014 MPa
Elaborado por: CHICAIZA Carla & GUERRA Gabriela, (2016)
Con lo que se elabora un diagrama resumen observado en la Fig.12 y una
comparación en diagrama de barras de la Fig.13.
90
Figura 12 Curva Resistencia Vs Porcentaje de sustitución de cerámica a los 28 días de fraguado el mortero
ORIGEN: CANTERA SAN ANTONIO
FECHA: 07 de Noviembre de 2016. REALIZADO POR: CHICAIZA CARLA
UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE INGENIERÍA, CIENCIAS FÍSICAS Y MATEMÁTICA
CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL
DEPARTAMENTO DE ENSAYO DE MATERIALES Y MODELOS
ENSAYO DE COMPRESION DE CUBOS DE MORTERO
NORMA: NTE INEN 488; ASTM C-109
34,330
35,157
36,070 36,01536,551
31,014
30,000
31,000
32,000
33,000
34,000
35,000
36,000
37,000
38,000
0% 2% 4% 6% 8% 10% 12% 14% 16%
RES
ISTE
NC
IA
(MP
a)
PORCENTAJE DE CERÁMICA
RESISTENCIA DE MORTERO A 28 DIAS DE FRAGUADO UTILIZANDO 0%,3%,5%,7%,10% Y 15% DE CERAMICA
TRITURADA COMO SUSTITUTO DE CEMENTO
Elaborado por: CHICAIZA Carla & GUERRA Gabriela, (2016)
91
Figura 13 Comparación de resistencias con 100% de cemento y los diferentes porcentajes de sustitución de cerámica a los 28 días de
fraguado el Mortero.
ORIGEN: CANTERA SAN ANTONIO
FECHA: 07 de Noviembre de 2016. REALIZADO POR: CHICAIZA CARLA
NORMA: NTE INEN 488; ASTM C-109
UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE INGENIERÍA, CIENCIAS FÍSICAS Y MATEMÁTICA
CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL
DEPARTAMENTO DE ENSAYO DE MATERIALES Y MODELOS
ENSAYO DE COMPRESION DE CUBOS DE MORTERO
1 2 3 4 5 6
34,330 35,157 36,070 36,015 36,551
31,014
0% 3% 5% 7% 10% 15%RES
ISTE
NCI
A (M
pa)
PORCENTAJE DE CERÁMICA
RESITENCIA DE MORTERO A 28 DIAS DE FRAGUADO
Elaborado por: CHICAIZA Carla & GUERRA Gabriela, (2016)
92
CAPITULO V
5. PRESENTACIÓN, COMPARACIÓN DE RESULTADOS OBTENIDOS
Y ANÁLISIS ECONÓMICO
5.1. Presentación
Tabla 72
Tabla resumen de promedios de Resistencia a compresión
simple. A 1, 3, 7, y 28 días de fraguado.
RESUMEN
DÍAS 1 3 7 28
0% 10,361 17,804 20,800 34,330
3% 10,461 18,107 22,920 35,160
5% 10,578 17,966 24,369 36,070
7% 11,387 19,581 25,512 36,012
10% 12,209 21,212 27,015 36,551
15% 11,751 20,563 24,565 31,014 Elaborado por: CHICAIZA Carla & GUERRA Gabriela, (2016)
5.2.Comparación de resultados
La sustitución utilizada fue 3, 5, 7,10 y 15 % en peso de polvo de cerámica por
cemento; los ensayos empleados contemplaron la evolución de la resistencia desde
las 24 horas a partir de los 3 hasta los 28 días. Los resultados mostraron que a
medida que aumenta el porcentaje de reemplazo, hasta el 10%, la reactividad
puzolánica se ve reflejada en el aumento de su resistencia mientras que para el 15%
toma un valor descendiente. Los valores se muestran en el diagrama condensado de
la Fig. 14.
La elevada resistencia a los primeros días se debe a que los porcentajes en reemplazo
son en peso y el polvo de cerámica es menos denso y con mayor superficie específica
que el cemento entonces las partículas de cemento se reemplazan por una mayor
cantidad de partículas más finas que tienden a retener más el agua afectando la
fluidez pero dando una ganancia en resistencia. Para hacer referencia a lo antes
mencionado se elaboró un diagrama de barras indicando los valores alcanzados como
lo indica la Fig. 15
93
Figura 14 Diagrama Días De Fraguado Vs Resistencia con diferentes porcentajes de sustitución de cemento por cerámica.
Elaborado por: CHICAIZA Carla & GUERRA Gabriela, (2016)
ORIGEN: CANTERA SAN ANTONIO MINA FUCUSUCU III
FECHA: 07 de Noviembre de 2016. REALIZADO POR: CHICAIZA CARLA
ENSAYO DE COMPRESION DE CUBOS DE MORTERO
NORMA: NTE INEN 488; ASTM C-109
UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE INGENIERÍA, CIENCIAS FÍSICAS Y MATEMÁTICA
CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL
DEPARTAMENTO DE ENSAYO DE MATERIALES Y MODELOS
0.000
5.000
10.000
15.000
20.000
25.000
30.000
35.000
40.000
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30
RESI
STEN
CIA
(MPa
)
DIAS DE FRAGUADO
DIAGRAMA DIAS DE FRAGUADO VS RESITENCIA CON DIFERENTES % DE CERÁMICA EN SUSTITUCION DEL CEMENTO
0% 3% 5% 7% 10% 15%
94
Figura 15 Resumen de resistencias según porcentaje de cerámica añadido.
Elaborado por: CHICAIZA Carla & GUERRA Gabriela, (2016)
10,361
17,804 20,797
34,330
0,000
10,000
20,000
30,000
40,000
1 3 7 28
RES
ISTE
NC
IA (
MP
a)
DIAS DE FRAGUADO
DIAGRAMA RESISTENCIA vs DIAS DE FRAGUADO (RESUMEN)
0% 3% 5% 7% 10% 15%
95
5.1.Análisis económico
Mediante el cálculo de las cantidades necesarias para elaborar 1m3 de mortero
convencional de 32.923 MPa se obtuvo un costo de 86.41 dólares. El mortero
elaborado con el 10% de cerámica triturada implica un costo de 101.59 dólares, se
obtiene un incremento en el costo de este mortero con respecto al convencional de
$15.18 (Ver Anexo 4).
CAPITULO VI
6. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
6.1. CONCLUSIONES
Se estableció que la elaboración del mortero con cerámica triturada presenta
beneficios y ventajas con respecto al mortero convencional. Por el uso de
material reciclado, reduce la utilización del material cementante en su
elaboración y evita la contaminación del medio ambiente. La cerámica es un
elemento que no contiene material orgánico por lo que no se afecta las
propiedades del mortero.
La cerámica triturada de desecho tiene buenas propiedades para el uso en el
mortero. Tiene granulometría similar a la del cemento después de haberla
triturado en la máquina de los ángeles y tamizada por el tamiz número 200
adquiere las propiedades físicas equivalentes al cemento, las características
puzolánicas son similares a las propiedades químicas del cemento. Con estos
resultados se considera un material aceptable para la elaboración de mortero.
La cerámica triturada de desecho tiene características químicas semejantes a
las del cemento. En el análisis químico realizado en el polvo de cerámica se
obtuvo en su composición mineralógica componentes puzolánicos similares a
los que contiene el cemento. Los componentes semejantes son: Aluminio,
Calcio, Hierro, Magnesio, Silicio. Además de las características físicas como
la finura para adecuar su uso. La cerámica admite asegurar que su utilización
en la elaboración de cubos de mortero debe ser satisfactorio en el momento
de alcanzar las propiedades mecánicas de resistencia en relación al mortero
convencional.
96
La apariencia física de los cubos de mortero convencional con los de
reemplazo de cemento por polvo de cerámica una vez transcurrido el tiempo,
visualmente presenta similitud .Esto se muestra en que no se observa
segregación evidente en el mortero con 100% de cemento como no, en los
que tenían un porcentaje de sustitución de cerámica.
Se estableció que para un agregado de la mina Fucusucu III, la relación
agua/cemento ideal es de 0,60 para la mezcla de mortero. El agregado que se
utilizo fue el retenido en el tamiz número 16 y el tamiz número 50. Esto se
debe a la exclusión de material muy fino como limos que disminuyen las
características de resistencia. Al utilizar esta selección de agregado también
se logra una buena trabajabilidad a pesar de tener baja relación agua/cemento.
Al elaborar pasta de mortero utilizando diferentes porcentajes de cerámica
triturada para sustituir parte del cemento, se obtuvo una pasta de similares
características físicas y mecánicas a la elaborada con 100% de cemento.
Como por ejemplo el valor de resistencia a 1 día de fraguado para 100%
cemento es 10.361 MPa y con cerámica al 3% es 10.461 MPa. Estos
resultados conseguidos tienen aproximación a los establecidos por la norma,
en fichas técnicas y en los datos de los ensayos obtenidos dentro del
laboratorio.
Se realizó 5 sustituciones de porcentajes de cerámica por cemento. Al
ejecutar reemplazos de cemento Holcim tipo GU por cerámica triturada de
desecho de la Fabrica Franz Viegener en porcentajes de 3%, 5%, 7%,10% y
15% se concluye que el reemplazo más óptimo es con la sustitución del 10%.
Al efectuar el ensayo a compresión simple con el reemplazo de 15% la
resistencia disminuyó con respecto al valor establecido con el 10%. El valor
de resistencia alcanzada es de 36,551 MPa. (Ver Figura 12). Esto sucede a la
edad de 28 días de fraguado.
En la investigación se alcanzó una resistencia de 36.551MPa. La resistencia
media propuesta por la norma es de 32.923MPa. Esto se consiguió mediante
la granulometría obtenida con material retenido en el tamiz 50 y 16. Con la
97
relación agua/ cemento 0,60. Adicional a esto se adiciona solamente el 10%
de cerámica triturada de desecho. Esta mezcla produce la resistencia óptima
que es la mayor alcanzada dentro de la investigación.
La mayor resistencia a los 7 días fue de 27.015MPa. (Ver Figura 10). Esto
se obtiene con un mortero de sustitución de cerámica al 10 %.Con un
reemplazo de 7% se obtiene 25,521 MPa y con el 15% de reemplazo se
obtiene 24,565MPa. Se establece a ésta edad que la opción más recomendable
y óptima es de 10%.
El mortero con sustitución de cerámica del 10% y 28 días de fraguado obtuvo
una resistencia a la compresión de 36.551MPa la cual es superior a la
establecida por la industria a los 7 días que es 32.923MPa. (Ver Figura 12).
Con lo que se establece que el porcentaje adecuado para una sustitución de
cerámica triturada de desecho de la fábrica Franz Viegener y agregado de la
mina Fucusucu III es del 10%. Esto demuestra que es viable la sustitución
objeto de la presente investigación.
El mortero con sustitución de cerámica del 15% y 7 días de fraguado obtuvo
una resistencia a la compresión de 31.014MPa. Esta resulta inferior a la
resistencia con sustitución del 10% de cerámica y por lo tanto también es
menor a la establecida por la industria que es 32.923MPa con lo cual se
culmina la investigación. (Ver Figura 12).
El costo del mortero elaborado con cerámica triturada de desecho es mayor.
Al realizar el análisis de costos entre el mortero convencional y el mortero
elaborado con un porcentaje de cerámica del 10% indica que este último es
mayor con $15.18 por m3; este valor adicional se da por el proceso de
transporte y trituración de la cerámica. Este aparente incremento de costo se
debe a que para hacer esta investigación se pagó por la trituración en un
laboratorio, lo que aumento los costos notablemente.
98
6.2.RECOMENDACIONES
Al realizar el análisis de las propiedades físicas y mecánicas de los agregados
que se utilizan en la investigación se debe aplicar las normas vigentes en el
Ecuador; que están suscritas en el NTE INEN basadas en las normas ASTM.
Esto se debe llevar a cabo con la finalidad de obtener resultados confiables de
las propiedades de los agregados, los cuales podremos utilizarlos en obras de
carácter específico.
En los ensayos a compresión se debe realizarlos con secuencia para cada
fecha establecida de ensayo. Utilizando valores de resistencia semejantes
eliminando los que no tienen similitud para evitar dispersión en los
resultados.
Se recomienda realizar las mezclas de prueba de mortero. Puesto que la
mezcla depende de las características de los agregados. Se realiza en la mesa
de flujo para alcanzar la fluidez indicada en la norma NTE INEN 2502.Las
dosificaciones son exclusivas para cada material, según su comportamiento.
Se recomienda que para posteriores estudios se determine cuánto costaría la
realización de una máquina de trituración, lo que demostraría que hacer un
mortero de este tipo a largo plazo será más barato dado que se alarga la vida
útil de los rellenos sanitarios y se reutiliza el material cerámico.
Para posteriores investigaciones se sugiere realizar ensayos a compresión
simple de mortero para porcentajes 12, 13, 14 debido a la disminución
acelerada de la resistencia después del 10% de sustitución a los 28 días (Ver
Figura 12).
99
6.3.BIBLIOGRAFÍA
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compresión de morteros en cubos de 50mm de arista. Quito: INEN.
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103
6.4.ANEXOS
ANEXO 1: EVIDENCIAS FOTOGRÁFICAS DEL PROCESO DE
ELABORACIÓN DEL MORTERO Y ENSAYOS REALIZADOS.
ENSAYOS DE CARACTERIZACIÓN DE MATERIALES
Fotografía 34 Tamizaje del agregado fino.
34 a) 34 b)
Fuente: CHICAIZA Carla & GUERRA Gabriela, (2016)
Fotografía 35 Proceso de cuarteo y tamizaje en la serie de Tyler
35 a) 35 b) fgfgdf
Fuente: CHICAIZA Carla & GUERRA Gabriela, (2016)
104
Fotografía 36Ensayo de densidad estado SSS agregado fino (Arena)
36 a) 36 b)
Fuente: CHICAIZA Carla & GUERRA Gabriela, (2016)
Fotografía 37Condición de humedad del agregado fino (cono de Abrams)
37 a) 37 b)
Fuente: CHICAIZA Carla & GUERRA Gabriela, (2016)
105
Fotografía 38. Preparación de materiales para método del picnómetro
38 a) 38 b)
Fuente: CHICAIZA Carla & GUERRA Gabriela, (2016)
Fotografía 39.Método del Picnómetro Densidad en estado SSS del agregado fino
PICNÓMETRO + ARENA +AGUA DENSIDAD DEL AGREGADO FINO
SSS
39 a) 39 b)
Fuente: CHICAIZA Carla & GUERRA Gabriela, (2016)
106
PICNÓMETRO +AGUA
39 c) 39 d)
Fuente: CHICAIZA Carla & GUERRA Gabriela, (2016)
Fotografía 40. Densidad aparente suelta del agregado fino
40 a) 40 b)
Fuente: CHICAIZA Carla & GUERRA Gabriela,
(2016)
Fotografía 41.Densidad aparente compactada del agregado fino paso 1
41 a) 41 b)
Fuente: CHICAIZA Carla & GUERRA Gabriela, (2016)
107
Fotografía 42. Densidad aparente compactada del agregado fino paso 2
42 a) 42 b)
Fuente: CHICAIZA Carla & GUERRA Gabriela, (2016)
Fotografía 43. Flujo de mortero NTE INEN 2500
43 a) 43 b)
Fuente: CHICAIZA Carla & GUERRA Gabriela, (2016)
Fotografía 44. Toma de diámetro de la masa de mortero
44 a) 44 b)
Fuente: CHICAIZA Carla & GUERRA Gabriela, (2016)
108
Fotografía 45Elaboración de mortero con 100% cemento. COLOCACIÓN DE MATERIALES
45 a) 45 b)
Fuente: CHICAIZA Carla & GUERRA Gabriela, (2016)
Fotografía 46.Elaboración de la pasta de mortero NTE INEN 155
46 a) 46 b)
Fuente: CHICAIZA Carla & GUERRA Gabriela, (2016)
Fotografía 47. Colocación en los moldes y almacenamiento en la cámara de curado.
47 a) 47 b) 47 c)
Fuente: CHICAIZA Carla & GUERRA Gabriela, (2016)
109
Fotografía 48. Desencofrado y curado
DESENCOFRADO Y CURADO
48 a) 48 b)
Fuente: CHICAIZA Carla & GUERRA Gabriela, (2016)
Fotografía 49.Elaboración de mortero con diferentes porcentajes de cerámica en sustitución
de cemento
49 a) 49 b)
Fuente: CHICAIZA Carla & GUERRA Gabriela, (2016)
110
Fotografía 50. Pesaje de materiales
50 a) 50 b)
Fuente: CHICAIZA Carla & GUERRA Gabriela, (2016)
Fotografía 51.Cerámica de desecho de la fábrica Franz Viegener fv.
TRITURACIÓN EN MAQUINA DE LOS ÁNGELES
51 a) 51 b)
Fuente: CHICAIZA Carla & GUERRA Gabriela, (2016)
Fotografía 52.Ensayo de resistencia a compresión 1 día de fraguado.
52 a) 52 b)
Fuente: CHICAIZA Carla & GUERRA Gabriela, (2016)
111
Fotografía 53. Ensayo de resistencia a compresión 1 día de fraguado
53 a) 53 b) 53 c)
Fuente: CHICAIZA Carla & GUERRA Gabriela, (2016)
Fotografía 54. Ensayo a Compresión
54 a) 54 b)
Fuente: CHICAIZA Carla & GUERRA Gabriela, (2016)
Fotografía 55. Ensayo de resistencia a la compresión a los 3 días de edad.
55 a) 55 b)
Fuente: CHICAIZA Carla & GUERRA Gabriela, (2016)
112
Fotografía 56.Ensayo de resistencia a la compresión a los 3 días de edad.
56 a) 56 b)
Fuente: CHICAIZA Carla & GUERRA Gabriela, (2016)
Fotografía 57.Ensayo de resistencia a la compresión a los 28 días de edad cemento 100%
57 a) 57 b)
Fuente: CHICAIZA Carla & GUERRA Gabriela, (2016)
Fotografía 58 Cerámica 3% y cemento 97%.
58 a) 58 b)
Fuente: CHICAIZA Carla & GUERRA Gabriela, (2016)
113
Fotografía 59 Cerámica 5% y cemento 95%
59 a) 59 b)
Fuente: CHICAIZA Carla & GUERRA Gabriela, (2016)
Fotografía 60 Cerámica 7%, cemento 93%
60 a) 60 b)
Fuente: CHICAIZA Carla & GUERRA Gabriela, (2016)
Fotografía 61 Cerámica 10% y cemento 90%.
61 a) 61 b)
Fuente: CHICAIZA Carla & GUERRA Gabriela, (2016)
114
Fotografía 62 Cerámica 15% y cemento 85%.
62 a) 62 b)
Fuente: CHICAIZA Carla & GUERRA Gabriela, (2016)
115
ANEXO 2
ORIGEN: MINA FUCUSUCU III
FECHA: 3 de Octubre de 2016. REALIZADO POR: CHICAIZA CARLA&
MUESTRA: 1
MUESTRA: 2
UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR
MATERIAL RECOMENDABLE PARA USO EN LA FABRICACIÓN DE MORTEROS
Arena de muy buena calidad por no contener materia orgánica, limo o arcillas.
FIGURA: 1 (UNO)
FIGURA: 1 (UNO)
MATERIAL RECOMENDABLE PARA USO EN LA FABRICACIÓN DE MORTEROS
Arena de muy buena calidad por no contener materia orgánica, limo o arcillas.
NORMA: NTE INEN 855; ASTM C-40
FACULTAD DE INGENIERÍA, CIENCIAS FÍSICAS Y MATEMÁTICA
CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL
DEPARTAMENTO DE ENSAYO DE MATERIALES Y MODELOS
ENSAYO DE COLORIMETRÍA EN AGREGADO FINO
GUERRA GABRIELA
116
ORIGEN: MINA FUCUSUCU III
FECHA: 3 de Octubre de 2016. REALIZADO POR: CHICAIZA CARLA&
MUESTRA: 3
MUESTRA: 4
NORMA: NTE INEN 855; ASTM C-40
FIGURA: 1 (UNO)
MATERIAL RECOMENDABLE PARA USO EN LA FABRICACIÓN DE MORTEROS
FIGURA: 1 (UNO)
MATERIAL RECOMENDABLE PARA USO EN LA FABRICACIÓN DE MORTEROS
GUERRA GABRIELA
UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE INGENIERÍA, CIENCIAS FÍSICAS Y MATEMÁTICA
CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL
DEPARTAMENTO DE ENSAYO DE MATERIALES Y MODELOS
ENSAYO DE COLORIMETRÍA EN AGREGADO FINO
117
ORIGEN: MINA FUCUSUCU III MASA INICIAL: 500 g.
FECHA: 3 de Octubre de 2016 REALIZADO POR: CHICAIZA CARLA &
MUESTRA: 1
% %
PARCIAL ACUMULADO RETENIDO PASA
Nº 4 0 0 0 100
Nº 8 2,4 2,4 0 100 95 -100
Nº 16 26,1 28,5 5 95 70 - 100
Nº 30 103,4 131,9 25 75 40 - 75
Nº 50 160,1 292 56 44 20 - 40
Nº 100 164,9 456,9 88 12 10 - 25
Nº 200 57 513,9 99 1 0 - 10
BANDEJA 5,6 519,5 100 0 0
MÓDULO DE FINURA: 1,75
-3,90%
TAMIZRETENIDO (g) LÍMITES
ESPECÍFICOS
OBSERVACIONES: Se obtuvo un error de
NORMA: NTE INEN 696; ASTM C-136
100
UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE INGENIERÍA, CIENCIAS FÍSICAS Y MATEMÁTICA
CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL
DEPARTAMENTO DE ENSAYO DE MATERIALES Y MODELOS
ENSAYO DE GRANULOMETRÍA EN AGREGADOS FINOS PARA MORTEROS
GUERRA GABRIELA
0
20
40
60
80
100
Nº 200 Nº 100 Nº 50 Nº 30 Nº 16 Nº 8 Nº 4
MA
TE
RIA
L
QU
E
PA
SA
(%
)
TAMICES
CURVA GRANULOMÉTRICA
CURVA GRANULOMÉTRICA LÍMITE INFERIOR LÍMITE SUPERIOR
TENDENCIA AL FINO
TENDENCIA AL GRUESO
118
ORIGEN: Mina Fucusucu III MASA INICIAL: 500 g.
FECHA: 3 de Octubre de 2016 REALIZADO POR: CHICAIZA CARLA
MUESTRA: 1
% %
PARCIAL ACUMULADO RETENIDO PASA
Nº 4 0 0 0 100
Nº 8 2.4 2.4 0 100 95 -100
Nº 16 26.1 28.5 6 94 70 - 100
Nº 30 103.4 131.9 26 74 40 - 75 TAMIZ
Nº 50 140 271.9 54 46 20 - 40
Nº 100 164.9 436.8 87 13 10 - 25 Nº 200
Nº 200 57 493.8 99 1 0 - 10 Nº 100
BANDEJA 5.6 499.4 100 0 0 Nº 50
Nº 30
MÓDULO DE FINURA: 1.75 Nº 16
Nº 8
Nº 4
0.12%
NORMA: NTE INEN 696; ASTM C-136
100
UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE INGENIERÍA, CIENCIAS FÍSICAS Y MATEMÁTICA
CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL
DEPARTAMENTO DE ENSAYO DE MATERIALES Y MODELOS
ENSAYO DE GRANULOMETRÍA EN AGREGADOS FINOS PARA MORTEROS
TAMIZRETENIDO (g) LÍMITES
ESPECÍFICOS
OBSERVACIONES: Se obtuvo un error de
0
20
40
60
80
100
Nº 200 Nº 100 Nº 50 Nº 30 Nº 16 Nº 8 Nº 4
MA
TE
RIA
L
QU
E
PA
SA
(%
)
TAMICES
CURVA GRANULOMÉTRICA
CURVA GRANULOMÉTRICA LÍMITE INFERIOR LÍMITE SUPERIOR
TENDENCIA AL FINO
TENDENCIA AL GRUESO
119
ORIGEN: Mina Fucusucu III MASA INICIAL: 500 g.
FECHA: 3 de Octubre de 2016 REALIZADO POR: CHICAIZA CARLA
MUESTRA: 2
% %
PARCIAL ACUMULADO RETENIDO PASA
Nº 4 0.7 0.7 0 100
Nº 8 87.7 88.4 18 82 95 -100
Nº 16 67.7 156.1 31 69 70 - 100
Nº 30 103.2 259.3 52 48 40 - 75 TAMIZ
Nº 50 110 369.3 74 26 20 - 40
Nº 100 116.9 486.2 97 3 10 - 25 Nº 200
Nº 200 11.4 497.6 100 0 0 - 10 Nº 100
BANDEJA 1.6 499.2 100 0 0 Nº 50
Nº 30
MÓDULO DE FINURA: 2.72 Nº 16
Nº 8
Nº 4
0.16%
NORMA: NTE INEN 696; ASTM C-136
UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE INGENIERÍA, CIENCIAS FÍSICAS Y MATEMÁTICA
CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL
DEPARTAMENTO DE ENSAYO DE MATERIALES Y MODELOS
ENSAYO DE GRANULOMETRÍA EN AGREGADOS FINOS PARA MORTEROS
RETENIDO (g) LÍMITES
ESPECÍFICOS
100
OBSERVACIONES: Se obtuvo un error de
TAMIZ
0
20
40
60
80
100
Nº 200 Nº 100 Nº 50 Nº 30 Nº 16 Nº 8 Nº 4
MA
TE
RIA
L
QU
E
PA
SA
(%
)
TAMICES
CURVA GRANULOMÉTRICA
CURVA GRANULOMÉTRICA LÍMITE INFERIOR LÍMITE SUPERIOR
TENDENCIA AL FINO
TENDENCIA AL GRUESO
0
20
40
60
80
100
Nº 200 Nº 100 Nº 50 Nº 30 Nº 16 Nº 8 Nº 4
MA
TE
RIA
L
QU
E
PA
SA
(%
)
TAMICES
CURVA GRANULOMÉTRICA
CURVA GRANULOMÉTRICA LÍMITE INFERIOR LÍMITE SUPERIOR
TENDENCIA AL FINO
TENDENCIA AL GRUESO
120
ORIGEN: Mina Fucusucu III MASA INICIAL: 500 g.
FECHA: 3 de Octubre de 2016 REALIZADO POR: CHICAIZA CARLA
MUESTRA: 3
% %
PARCIAL ACUMULADO RETENIDO PASA
Nº 4 0.6 0.6 0 100
Nº 8 30 30.6 6 94 95 -100
Nº 16 132 162.6 33 67 70 - 100
Nº 30 99.4 262 52 48 40 - 75 TAMIZ
Nº 50 69.9 331.9 66 34 20 - 40
Nº 100 127.7 459.6 92 8 10 - 25 Nº 200
Nº 200 35.3 494.9 99 1 0 - 10 Nº 100
BANDEJA 5 499.9 100 0 0 Nº 50
Nº 30
MÓDULO DE FINURA: 2.50 Nº 16
Nº 8
Nº 4
3/8"
0.02%
TAMIZRETENIDO (g) LÍMITES
ESPECÍFICOS
100
OBSERVACIONES: Se obtuvo un error de
NORMA: NTE INEN 696; ASTM C-136
UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE INGENIERÍA, CIENCIAS FÍSICAS Y MATEMÁTICA
CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL
DEPARTAMENTO DE ENSAYO DE MATERIALES Y MODELOS
ENSAYO DE GRANULOMETRÍA EN AGREGADOS FINOS PARA MORTEROS
0
20
40
60
80
100
Nº 200 Nº 100 Nº 50 Nº 30 Nº 16 Nº 8 Nº 4 3/8"
MA
TE
RIA
L
QU
E
PA
SA
(%
)
TAMICES
CURVA GRANULOMÉTRICA
CURVA GRANULOMÉTRICA LÍMITE INFERIOR LÍMITE SUPERIOR
TENDENCIA AL FINO
TENDENCIA AL GRUESO
121
ORIGEN: Mina Fucusucu III MASA INICIAL: 500 g.
FECHA: 3 de Octubre de 2016 REALIZADO POR: CHICAIZA CARLA
MUESTRA: 4
% %
PARCIAL ACUMULADO RETENIDO PASA
Nº 4 2 2 0 100
Nº 8 138.5 140.5 28 72 95 -100
Nº 16 74.8 215.3 43 57 70 - 100
Nº 30 89.7 305 61 39 40 - 75 TAMIZ
Nº 50 69.4 374.4 75 25 20 - 40
Nº 100 103.3 477.7 96 4 10 - 25 Nº 200
Nº 200 19.2 496.9 99 1 0 - 10 Nº 100
BANDEJA 2.4 499.3 100 0 0 Nº 50
Nº 30
MÓDULO DE FINURA: 3.03 Nº 16
Nº 8
Nº 4
3/8"
0.14%
RETENIDO (g) LÍMITES
ESPECÍFICOS
100
OBSERVACIONES: Se obtuvo un error de
ENSAYO DE GRANULOMETRÍA EN AGREGADOS FINOS PARA MORTEROS
UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE INGENIERÍA, CIENCIAS FÍSICAS Y MATEMÁTICA
CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL
DEPARTAMENTO DE ENSAYO DE MATERIALES Y MODELOS
NORMA: NTE INEN 696; ASTM C-136
TAMIZ
0
20
40
60
80
100
Nº 200 Nº 100 Nº 50 Nº 30 Nº 16 Nº 8 Nº 4 3/8"
MA
TE
RIA
L
QU
E
PA
SA
(%
)
TAMICES
CURVA GRANULOMÉTRICA
CURVA GRANULOMÉTRICA LÍMITE INFERIOR LÍMITE SUPERIOR
TENDENCIA AL FINO
TENDENCIA AL GRUESO
0
20
40
60
80
100
Nº 200 Nº 100 Nº 50 Nº 30 Nº 16 Nº 8 Nº 4 3/8"
MA
TE
RIA
L
QU
E
PA
SA
(%
)
TAMICES
CURVA GRANULOMÉTRICA
CURVA GRANULOMÉTRICA LÍMITE INFERIOR LÍMITE SUPERIOR
TENDENCIA AL FINO
TENDENCIA AL GRUESO
122
ORIGEN: Mina Fucusucu III
FECHA: 4 de Octubre de 2016 CHICAIZA CARLA
MUESTRA: 1
484.60 g
476.00 g
136.40 g
8.60 g
339.60 g
2.53 %
MUESTRA: 2
484.80 g
477.00 g
136.40 g
8.60 g
340.60 g
2.52 %
MUESTRA: 3
484.30 g
476.50 g
136.40 g
8.50 g
340.10 g
2.50 %
MASA DE ARENA SECA + RECIPIENTE
AGREGADO FINO: NTE INEN 856ASTM C-128
MASA DE RECIPIENTE
MASA DE AGUA
MASA DE ARENA SECA
CAPACIDAD DE ABSORCIÓN
MASA DE ARENA SECA
CAPACIDAD DE ABSORCIÓN
UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE INGENIERÍA, CIENCIAS FÍSICAS Y MATEMÁTICA
CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL
DEPARTAMENTO DE ENSAYO DE MATERIALES Y MODELOS
ENSAYO DE CAPACIDAD DE ABSORCIÓN DE LOS AGREGADOS
NORMA: NTE INEN 856 Y 857; ASTM C-127 Y ASTM C-128
REALIZADO POR:
AGREGADO FINO: NTE INEN 856ASTM C-128
MASA DE ARENA EN SSS + RECIPIENTE
MASA DE ARENA SECA + RECIPIENTE
MASA DE RECIPIENTE
MASA DE AGUA
MASA DE ARENA SECA
CAPACIDAD DE ABSORCIÓN
AGREGADO FINO: NTE INEN 856ASTM C-128
MASA DE ARENA EN SSS + RECIPIENTE
MASA DE ARENA SECA + RECIPIENTE
MASA DE RECIPIENTE
MASA DE AGUA
MASA DE ARENA EN SSS + RECIPIENTE
123
ORIGEN: Mina Fucusucu III
FECHA: 4 de Octubre de 2016 CHICAIZA CARLA
MUESTRA: 4
487.00 g
479.00 g
137.30 g
8.60 g
341.70 g
2.52 %
MUESTRA: 5
486.50 g
481.70 g
136.50 g
8.70 g
345.20 g
2.52 %
MASA DE AGUA
MASA DE ARENA SECA
UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE INGENIERÍA, CIENCIAS FÍSICAS Y MATEMÁTICA
CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL
DEPARTAMENTO DE ENSAYO DE MATERIALES Y MODELOS
ENSAYO DE CAPACIDAD DE ABSORCIÓN DE LOS AGREGADOS
NORMA: NTE INEN 856 Y 857; ASTM C-127 Y ASTM C-128
REALIZADO POR:
MASA DE RECIPIENTE
MASA DE RECIPIENTE
MASA DE ARENA SECA + RECIPIENTE
AGREGADO FINO: NTE INEN 856ASTM C-128
CAPACIDAD DE ABSORCIÓN
MASA DE ARENA SECA + RECIPIENTE
MASA DE AGUA
MASA DE ARENA SECA
CAPACIDAD DE ABSORCIÓN
AGREGADO FINO: NTE INEN 856ASTM C-128
MASA DE ARENA EN SSS + RECIPIENTE
MASA DE ARENA EN SSS + RECIPIENTE
124
ORIGEN: CANTERA SAN ANTONIO
FECHA: 4 de OCTUBRE de 2016 CHICAIZA CARLA %
GUERRA GABRIELA
AGREGADO FINO: ASTM C-128 MUESTRA: 1
MASA DE PICNOMETRO + ARENA SSS 520,20 g
MASA DE PICNOMETRO VACIO 172,00 g
MASA DE ARENA EN SSS 348,20 g
MASA DE PICNOMETRO CALIBRADO 670,60 g
MASA DE PICNOMETRO + ARENA SSS + AGUA 885,80 g
VOLUMEN DESALOJADO 133,00 cm³
PESO ESPECÍFICO 2,62 g/cm³
AGREGADO FINO: ASTM C-128 MUESTRA: 2
MASA DE PICNOMETRO + ARENA SSS 520,60 g
MASA DE PICNOMETRO VACIO 172,00 g
MASA DE ARENA EN SSS 348,60 g
MASA DE PICNOMETRO CALIBRADO 670,50 g
MASA DE PICNOMETRO + ARENA SSS + AGUA 885,60 g
VOLUMEN DESALOJADO 133,50 cm³
PESO ESPECÍFICO 2,61 g/cm³
AGREGADO FINO: ASTM C-128 MUESTRA: 3
MASA DE PICNOMETRO + ARENA SSS 532,00 g
MASA DE PICNOMETRO VACIO 172,00 g
MASA DE ARENA EN SSS 360,00 g
MASA DE PICNOMETRO CALIBRADO 670,60 g
MASA DE PICNOMETRO + ARENA SSS + AGUA 893,00 g
VOLUMEN DESALOJADO 137,60 cm³
PESO ESPECÍFICO 2,62 g/cm³
DENSIDAD DE VOLUMEN EN ESTADO SSS
REALIZADO POR:
NORMA: NTE INEN 856 ; ASTM C-128
UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR
FACULTAD DE INGENIERÍA, CIENCIAS FÍSICAS Y MATEMÁTICA
CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL
DEPARTAMENTO DE ENSAYO DE MATERIALES Y MODELOS
ENSAYO DE DENSIDAD DE VOLUMEN EN ESTADO SSS
DEL AGREGADO FINO
125
ORIGEN: CANTERA SAN ANTONIO
FECHA: 10 de Octubre de 2016. REALIZADO POR: CHICAIZA CARLA
2577.4 g
2872 c.c.
Masa de la arena suelta + Recipiente: Masa de la arena compactada + Recipiente:
1 6837 g 1 7160 g
2 6813 g 2 7177 g
3 6807 g 3 7166 g
4 6836 g 4 7167 g
5 6810 g 5 7170 g
Promedio 6820.6 g Promedio 7168 g
δ ap. suelta: 1.477 g/c.c. δ ap. compactada: 1.598 g/c.c.
2577.4 g
2872 c.c.
Masa de la arena suelta + Recipiente: Masa de la arena compactada + Recipiente:
1 6874 g 1 7170 g
2 6878 g 2 7182 g
3 6830 g 3 7172 g
4 6836 g 4 7168 g
5 6845 g 5 7171 g
Promedio 6852.6 g Promedio 7172.6 g
δ ap. suelta: 1.489 g/c.c. δ ap. compactada: 1.600 g/c.c.
2577.4 g
2872 c.c.
Masa de la arena suelta + Recipiente: Masa de la arena compactada + Recipiente:
1 6866 g 1 7231 g
2 6842 g 2 7229 g
3 6803 g 3 7212 g
4 6840 g 4 7210 g
5 6825 g 5 7205 g
Promedio 6835.2 g Promedio 7217.4 g
δ ap. suelta: 1.483 g/c.c. δ ap. compactada: 1.616 g/c.c.
NORMA: NTE INEN 858; ASTM C-29
UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE INGENIERÍA, CIENCIAS FÍSICAS Y MATEMÁTICA
CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL
DEPARTAMENTO DE ENSAYO DE MATERIALES Y MODELOS
ENSAYO DE DENSIDAD APARENTE SUELTA Y COMPACTADA DEL AGREGADO FINO
Masa del recipiente vacío:
Volumen del recipiente:
DENSIDAD APARENTE SUELTA DENSIDAD APARENTE COMPACTADA
Volumen del recipiente:
Masa del recipiente vacío:
DENSIDAD APARENTE SUELTA DENSIDAD APARENTE COMPACTADA
DENSIDAD APARENTE COMPACTADA
Masa del recipiente vacío:
Volumen del recipiente:
DENSIDAD APARENTE SUELTA
126
ORIGEN: CANTERA SAN ANTONIO
FECHA: 10 de Octubre de 2016. REALIZADO POR: CHICAIZA CARLA
2577.4 g
2872 c.c.
Masa de la arena suelta + Recipiente: Masa de la arena compactada + Recipiente:
1 6822 g 1 7212 g
2 6826 g 2 7205 g
3 6832 g 3 7179 g
4 6834 g 4 7171 g
5 6875 g 5 7160 g
Promedio 6837.8 g Promedio 7185.4 g
δ ap. suelta: 1.483 g/c.c. δ ap. compactada: 1.604 g/c.c.
2577.4 g
2872 c.c.
Masa de la arena suelta + Recipiente: Masa de la arena compactada + Recipiente:
1 6842 g 1 7180 g
2 6815 g 2 7175 g
3 6820 g 3 7172 g
4 6802 g 4 7176 g
5 6882 g 5 7187 g
Promedio 6832.2 g Promedio 7178 g
δ ap. suelta: 1.481 g/c.c. δ ap. compactada: 1.602 g/c.c.
CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL
ENSAYO DE DENSIDAD APARENTE SUELTA Y COMPACTADA DEL AGREGADO FINO
NORMA: NTE INEN 858; ASTM C-29
UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE INGENIERÍA, CIENCIAS FÍSICAS Y MATEMÁTICA
DENSIDAD APARENTE SUELTA DENSIDAD APARENTE COMPACTADA
DEPARTAMENTO DE ENSAYO DE MATERIALES Y MODELOS
Volumen del recipiente:
Masa del recipiente vacío:
DENSIDAD APARENTE SUELTA DENSIDAD APARENTE COMPACTADA
Masa del recipiente vacío:
Volumen del recipiente:
127
ORIGEN: Mina Fucusucu III
FECHA: 4 de OCTUBRE de 2016 CHICAIZA CARLA
AGREGADO FINO: ASTM C-128 MUESTRA: 1
MASA DE PICNOMETRO + ARENA SSS 520.20 g
MASA DE PICNOMETRO VACIO 172.00 g
MASA DE ARENA EN SSS 348.20 g
MASA DE PICNOMETRO CALIBRADO 670.60 g
MASA DE PICNOMETRO + ARENA SSS + AGUA 885.80 g
VOLUMEN DESALOJADO 133.00 cm³
PESO ESPECÍFICO 2.62 g/cm³
AGREGADO FINO: ASTM C-128 MUESTRA: 2
MASA DE PICNOMETRO + ARENA SSS 520.60 g
MASA DE PICNOMETRO VACIO 172.00 g
MASA DE ARENA EN SSS 348.60 g
MASA DE PICNOMETRO CALIBRADO 670.50 g
MASA DE PICNOMETRO + ARENA SSS + AGUA 885.60 g
VOLUMEN DESALOJADO 133.50 cm³
PESO ESPECÍFICO 2.61 g/cm³
AGREGADO FINO: ASTM C-128 MUESTRA: 3
MASA DE PICNOMETRO + ARENA SSS 532.00 g
MASA DE PICNOMETRO VACIO 172.00 g
MASA DE ARENA EN SSS 360.00 g
MASA DE PICNOMETRO CALIBRADO 670.60 g
MASA DE PICNOMETRO + ARENA SSS + AGUA 893.00 g
VOLUMEN DESALOJADO 137.60 cm³
PESO ESPECÍFICO 2.62 g/cm³
NORMA: NTE INEN 856 ; ASTM C-128
UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR
FACULTAD DE INGENIERÍA, CIENCIAS FÍSICAS Y MATEMÁTICA
CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL
DEPARTAMENTO DE ENSAYO DE MATERIALES Y MODELOS
ENSAYO DE DENSIDAD DE VOLUMEN EN ESTADO SSS
DEL AGREGADO FINO
DENSIDAD DE VOLUMEN EN ESTADO SSS
REALIZADO POR:
128
ORIGEN: CANTERA SAN ANTONIO
FECHA: 4 de OCTUBRE de 2016 CHICAIZA CARLA
AGREGADO FINO: ASTM C-128 MUESTRA: 4
MASA DE PICNOMETRO + ARENA SSS 534.30 g
MASA DE PICNOMETRO VACIO 172.00 g
MASA DE ARENA EN SSS 362.30 g
MASA DE PICNOMETRO CALIBRADO 670.60 g
MASA DE PICNOMETRO + ARENA SSS + AGUA 894.00 g
VOLUMEN DESALOJADO 138.90 cm³
PESO ESPECÍFICO 2.61 g/cm³
AGREGADO FINO: ASTM C-128 MUESTRA: 5
MASA DE PICNOMETRO + ARENA SSS 521.20 g
MASA DE PICNOMETRO VACIO 172.00 g
MASA DE ARENA EN SSS 349.20 g
MASA DE PICNOMETRO CALIBRADO 670.60 g
MASA DE PICNOMETRO + ARENA SSS + AGUA 885.80 g
VOLUMEN DESALOJADO 134.00 cm³
PESO ESPECÍFICO 2.61 g/cm³
DEPARTAMENTO DE ENSAYO DE MATERIALES Y MODELOS
ENSAYO DE DENSIDAD DE VOLUMEN EN ESTADO SSS
DEL AGREGADO FINO
NORMA: NTE INEN 856 ; ASTM C-128
REALIZADO POR:
UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR
FACULTAD DE INGENIERÍA, CIENCIAS FÍSICAS Y MATEMÁTICA
CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL
129
MATERIAL: CEMENTO HOLCIM ROCAFUERTE TIPO: PORTLAND GU
FECHA: 17 de Octubre de 2016.
CEMENTO (HOLCIM ) MUESTRA: 1
0.8 cc.
322.8 g.
21.7 cc.
382.3 g.
2.85 g/cc.
CEMENTO (HOLCIM ) MUESTRA: 2
0.6 cc.
322.8 g.
19.9 cc.
378.1 g.
2.87 g/cc.
CEMENTO (HOLCIM ) MUESTRA: 3
0.5 cc.
322.7 g.
20.1 cc.
379.4 g.
2.89 g/cc.
CEMENTO (HOLCIM ) MUESTRA: 4
0.7 cc.
323.7 g.
20.3 cc.
379.7 g.
2.86 g/cc.
CEMENTO (HOLCIM ) MUESTRA: 5
0.8 cc.
322.3 g.
20.9 cc.
379.7 g.
2.86 g/cc.
MÉTODO DE LECHATELLIER
Lectura final del frasco + Cemento + Gasolina
Masa final del frasco + Cemento + Gasolina
Determinación de la Densidad del Cemento
Lectura inicial del frasco de Lechatellier + Gasolina
Masa del frasco + Gasolina
Masa final del frasco + Cemento + Gasolina
Lectura final del frasco + Cemento + Gasolina
Masa final del frasco + Cemento + Gasolina
Determinación de la Densidad del Cemento
Lectura inicial del frasco de Lechatellier + Gasolina
Masa del frasco + Gasolina
Masa final del frasco + Cemento + Gasolina
Determinación de la Densidad del Cemento
Lectura final del frasco + Cemento + Gasolina
UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR
CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL
FACULTAD DE INGENIERÍA, CIENCIAS FÍSICAS Y MATEMÁTICA
DEPARTAMENTO DE ENSAYO DE MATERIALES Y MODELOS
DENSIDAD ABSOLUTA DEL CEMENTO
Lectura inicial del frasco de Lechatellier + Gasolina
Masa del frasco + Gasolina
NORMA: NTE INEN 156; ASTM C-188
Masa final del frasco + Cemento + Gasolina
Determinación de la Densidad del Cemento
Lectura inicial del frasco de Lechatellier + Gasolina
Masa del frasco + Gasolina
Lectura final del frasco + Cemento + Gasolina
Lectura inicial del frasco de Lechatellier + Gasolina
Determinación de la Densidad del Cemento
Masa del frasco + Gasolina
Lectura final del frasco + Cemento + Gasolina
CHICAIZA CARLAREALIZADO POR:
130
MATERIAL: CEMENTO HOLCIM ROCAFUERTE TIPO: PORTLAND GU
FECHA: 17 de Octubre de 2016.
CEMENTO (HOLCIM ) MUESTRA: 1
172 g
304,7 g
132,70 g
634,8 g
538,3 g
0,7326 g/cc
36,20 g
49,41 cc
2,69 g/cc
CEMENTO (HOLCIM ) MUESTRA: 2
172,00 g
305,50 g
133,50 g
635,8 g
538,4 g
0,7328 g/cc
36,1 g
49,26 cc
2,71 g/cc
CEMENTO (HOLCIM ) MUESTRA: 3
172,50 g
295,3 g
122,8 g
626,2 g
536,4 g
0,7278 g/cc
33 g
45,34 cc
2,71 g/cc
NORMA: NTE INEN 156; ASTM C-188
Masa del picnómetro + Cemento
Masa del Cemento
Masa del picnómetro + Cemento + Gasolina
Masa del picnómetro + 500 cc de Gasolina
Masa del Cemento
DEPARTAMENTO DE ENSAYO DE MATERIALES Y MODELOS
DENSIDAD ABSOLUTA DEL CEMENTO
REALIZADO POR:
Masa del picnómetro + Cemento + Gasolina
Masa del picnómetro + 500 cc de Gasolina
MÉTODO DEL PICNÓMETRO
Masa del cemento en gasolina
Volumen de la Gasolina
Densidad de la Gasolina
Densidad de la Gasolina
Masa del cemento en gasolina
Volumen de la Gasolina
Determinación de la Densidad del Cemento
Masa de picnómetro vacío
FACULTAD DE INGENIERÍA, CIENCIAS FÍSICAS Y MATEMÁTICA
Masa del picnómetro + Cemento
Masa del Cemento
Masa del picnómetro + Cemento + Gasolina
Masa de picnómetro vacío
CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL
Determinación de la Densidad del Cemento
Masa del picnómetro + 500 cc de Gasolina
Densidad de la Gasolina
UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR
Masa del cemento en gasolina
Volumen de la Gasolina
Determinación de la Densidad del Cemento
CHICAIZA CARLA
Masa de picnómetro vacío
Masa del picnómetro + Cemento
131
MATERIAL: CEMENTO HOLCIM ROCAFUERTE TIPO: PORTLAND GU
FECHA: 17 de Octubre de 2016.
CEMENTO (HOLCIM ) MUESTRA: 4
172,5 g
296,9 g
124,4 g
629,8 g
539 g
0,733 g/cc
33,6 g
45,84 cc
2,71 g/cc
CEMENTO (HOLCIM ) MUESTRA: 5
172,1 g
298,7 g
126,6 g
629,8 g
536,8 g
0,7294 g/cc
33,6 g
46,07 cc
2,75 g/cc
Masa del Cemento
Masa de picnómetro vacío
Masa del picnómetro + Cemento
Volumen de la Gasolina
Masa del cemento en gasolina
Volumen de la Gasolina
Determinación de la Densidad del Cemento
Masa del picnómetro + Cemento + Gasolina
Masa del picnómetro + 500 cc de Gasolina
Densidad de la Gasolina
Determinación de la Densidad del Cemento
Masa del Cemento
Masa del picnómetro + Cemento + Gasolina
Masa del picnómetro + 500 cc de Gasolina
Densidad de la Gasolina
UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE INGENIERÍA, CIENCIAS FÍSICAS Y MATEMÁTICA
CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL
DEPARTAMENTO DE ENSAYO DE MATERIALES Y MODELOS
DENSIDAD ABSOLUTA DEL CEMENTO
NORMA: NTE INEN 156; ASTM C-188
REALIZADO POR: CHICAIZA CARLA
MÉTODO DEL PICNÓMETRO
Masa de la gasolina
Masa de picnómetro vacío
Masa del picnómetro + Cemento
132
MATERIAL: CEMENTO HOLCIM ROCAFUERTE TIPO: PORTLAND GU
FECHA: 17 de Octubre de 2016.
1
2
3
4
5
PROMEDIO
28.5
28.5
CONSISTENCIA NORMAL DEL CEMENTO
% de Agua
27
28.5
9.8
La consistencia normal de la pasta, cuando el cemento adquiere la
plasticidad característica , la aguja de Vicat penetra 10 mm ±1mm.
En este caso dio dentro de los rangos.
REALIZADO POR:
ENSAYO DE CONSISTENCIA NORMAL DEL CEMENTO CON LA UTILIZACIÓN
DE LA AGUJA DE "VICAT"
28.24
UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE INGENIERÍA, CIENCIAS FÍSICAS Y MATEMÁTICA
28.7
Penetración de la Aguja de Vicat (mm)
8
10
10
10
11
MUESTRA
N°
CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL
DEPARTAMENTO DE ENSAYO DE MATERIALES Y MODELOS
OBSERVACIONES:
NORMA: NTE INEN 158; ASTM C-191
CHICAIZA CARLA
ORIGEN: Mina Fucusucu III
FECHA: 4 de Octubre de 2016 CHICAIZA CARLA
MUESTRA: 1
Hora Inicial de Ensayo 9:00 0 min
Hora de Fraguado Inicial 10:45 105 min
Hora de Fraguado Final 14:05 300 min
MUESTRA: 2
Hora Inicial de Ensayo 9:00 0 min
Hora de Fraguado Inicial 10:45 105 min
Hora de Fraguado Final 13:25 260 min
UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE INGENIERÍA, CIENCIAS FÍSICAS Y MATEMÁTICA
CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL
DEPARTAMENTO DE ENSAYO DE MATERIALES Y MODELOS
ENSAYO DE TIEMPO DE FRAGUADO
TIEMPOS DE FRAGUADO
AGREGADO FINO: NTE INEN 158; ASTM C-191
TIEMPOS DE FRAGUADO
NORMA: NTE INEN 158; ASTM C-191
REALIZADO POR:
AGREGADO FINO:NTE INEN 158; ASTM C-191
133
ORIGEN: Mina Fucusucu III
FECHA: 4 de Octubre de 2016 REALIZADO POR: CHICAIZA CARLA
MUESTRA: 1
500.00 g
1375.00 g
300.00 g
290.00 mm
280.00 mm
280.00 mm
290.00 mm
0.60
114.00 %
DEPARTAMENTO DE ENSAYO DE MATERIALES Y MODELOS
ENSAYO DE FLUJO DE MORTEROS
NORMA: NTE INEN 2502; ASTM C-1437
4TA LINEA
RELACION W/C
DIAMETRO
1ER LINEA
2DA LINEA
3RA LINEA
UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE INGENIERÍA, CIENCIAS FÍSICAS Y MATEMÁTICA
CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL
FLUJO DE MORTERO
DOSIFICACION
CEMENTO
ARENA
AGUA
134
ORIGEN:Mina Fucusucu III
FECHA: 4 de Octubre de 2016 REALIZADO POR: CHICAIZA CARLA
MUESTRA: 2
500.00 g
1375.00 g
300.00 g
270.00 mm
280.00 mm
270.00 mm
290.00 mm
0.60
111.00 %
2DA LINEA
3RA LINEA
4TA LINEA
RELACION W/C
FLUJO DE MORTERO
NORMA: NTE INEN 2502; ASTM C-1437
DOSIFICACION
ARENA
AGUA
DIAMETRO
1ER LINEA
UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE INGENIERÍA, CIENCIAS FÍSICAS Y MATEMÁTICA
CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL
CEMENTO
DEPARTAMENTO DE ENSAYO DE MATERIALES Y MODELOS
ENSAYO DE FLUJO DE MORTEROS
135
MATERIAL: CERÁMICA TRITURADA FV TIPO: SANITARIOS
FECHA: 17 de Octubre de 2016.
CERAMICA FV MUESTRA: 1
0.5 cc.
322.7 g.
22 cc.
377.1 g.
2.53 g/cc.
CERAMICA FV MUESTRA: 2
0.9 cc.
323.1 g.
21.2 cc.
375.1 g.
2.56 g/cc.
CERAMICA FV MUESTRA: 3
0.2 cc.
323.8 g.
24 cc.
386.4 g.
2.63 g/cc.
CERAMICA FV MUESTRA: 4
0.6 cc.
322.5 g.
21.8 cc.
377.2 g.
2.58 g/cc.
CERAMICA FV MUESTRA: 5
0.8 cc.
389 g.
21.2 cc.
441 g.
2.55 g/cc.
UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR
FACULTAD DE INGENIERÍA, CIENCIAS FÍSICAS Y MATEMÁTICA
CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL
DEPARTAMENTO DE ENSAYO DE MATERIALES Y MODELOS
DENSIDAD ABSOLUTA DEL CEMENTO
NORMA: NTE INEN 156; ASTM C-188
Masa final del frasco + Cerámica + Gasolina
Determinación de la Densidad de la Cerámica
Lectura inicial del frasco de Lechatellier + Gasolina
Masa del frasco + Gasolina
Lectura final del frasco + Cerámica + Gasolina
Masa final del frasco + Cerámica + Gasolina
REALIZADO POR: CHICAIZA CARLA
MÉTODO DE LECHATELLIER
Lectura inicial del frasco de Lechatellier + Gasolina
Masa del frasco + Gasolina
Lectura final del frasco + Cerámica + Gasolina
Lectura inicial del frasco de Lechatellier + Gasolina
Masa del frasco + Gasolina
Lectura final del frasco + Cerámica + Gasolina
Masa final del frasco + Cerámica + Gasolina
Determinación de la Densidad de la Cerámica
Lectura inicial del frasco de Lechatellier + Gasolina
Determinación de la Densidad de la Cerámica
Lectura inicial del frasco de Lechatellier + Gasolina
Masa del frasco + Gasolina
Lectura final del frasco + Cerámica + Gasolina
Masa final del frasco + Cerámica + Gasolina
Determinación de la Densidad de la Cerámica
Masa del frasco + Gasolina
Lectura final del frasco + Cerámica + Gasolina
Masa final del frasco + Cerámica + Gasolina
Determinación de la Densidad de la Cerámica
136
MATERIAL: CERÁMICA TRITURADA FV TIPO: SANITARIOS
FECHA: 17 de Octubre de 2016.
CERAMICA FV MUESTRA: 1
172.5 g
205.1 g
32.60 g
561.6 g
538.4 g
0.7318 g/cc
9.40 g
12.85 cc
2.54 g/cc
CERAMICA FV MUESTRA: 2
172.50 g
205.40 g
32.90 g
561.7 g
538.2 g
0.7314 g/cc
9.4 g
12.85 cc
2.56 g/cc
CERAMICA FV MUESTRA: 3
163.80 g
243.8 g
80 g
589 g
532.3 g
0.737 g/cc
23.3 g
31.61 cc
2.53 g/cc
CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL
DEPARTAMENTO DE ENSAYO DE MATERIALES Y MODELOS
DENSIDAD ABSOLUTA DEL CEMENTO
NORMA: NTE INEN 156; ASTM C-188
REALIZADO POR: CHICAIZA CARLA
UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE INGENIERÍA, CIENCIAS FÍSICAS Y MATEMÁTICA
Densidad de la Gasolina
Masa de la Cerámica en gasolina
Volumen de la Gasolina
Determinación de la Densidad de la Cerámica
Masa de picnómetro vacío
Masa del picnómetro + Cerámica
MÉTODO DEL PICNÓMETRO
Masa de picnómetro vacío
Masa del picnómetro + Cerámica
Masa de la Cerámica
Masa del picnómetro + Cerámica + Gasolina
Masa del picnómetro + 500 cc de Gasolina
Determinación de la Densidad de la Cerámica
Masa de picnómetro vacío
Masa del picnómetro + Cerámica
Masa de la Cerámica
Masa del picnómetro + Cerámica + Gasolina
Masa del picnómetro + 500 cc de Gasolina
Masa de la Cerámica
Masa del picnómetro + Cerámica + Gasolina
Masa del picnómetro + 500 cc de Gasolina
Densidad de la Gasolina
Masa de la Cerámica en gasolina
Volumen de la Gasolina
Densidad de la Gasolina
Masa de la Cerámica en gasolina
Volumen de la Gasolina
Determinación de la Densidad de la Cerámica
137
MATERIAL: CERÁMICA TRITURADA FV TIPO: SANITARIOS
FECHA: 17 de Octubre de 2016.
CERAMICA FV MUESTRA: 4
163.8 g
243.6 g
79.8 g
588.9 g
532.5 g
0.7374 g/cc
23.4 g
31.73 cc
2.51 g/cc
CERAMICA FV MUESTRA: 5
172.1 g
205.2 g
33.1 g
562.7 g
539.2 g
0.7342 g/cc
9.6 g
13.08 cc
2.53 g/cc
Masa de picnómetro vacío
Masa del picnómetro + Cerámica
UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE INGENIERÍA, CIENCIAS FÍSICAS Y MATEMÁTICA
CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL
DEPARTAMENTO DE ENSAYO DE MATERIALES Y MODELOS
DENSIDAD ABSOLUTA DEL CEMENTO
NORMA: NTE INEN 156; ASTM C-188
REALIZADO POR: CHICAIZA CARLA
Densidad de la Gasolina
Masa de la Cerámica en gasolina
Volumen de la Gasolina
Determinación de la Densidad de la Cerámica
Determinación de la Densidad de la Cerámica
Masa de picnómetro vacío
Masa del picnómetro + Cerámica
Masa de la Cerámica
Masa del picnómetro + Cerámica + Gasolina
Masa del picnómetro + 500 cc de Gasolina
Masa de la Cerámica
Masa del picnómetro + Cerámica + Gasolina
Masa del picnómetro + 500 cc de Gasolina
Densidad de la Gasolina
Masa de la Cerámica en gasolina
Volumen de la Gasolina
138
ANEXO 3
139
ANEXO 4
UNIDAD: m3
EQUIPOS:
CANTIDAD TARIFACOSTO HORA
(S/h)
RENDIMIENTO
(h/m3)
COSTO
(S/m3)
A B AxB R D=CxR
1 0.50
1 2.00TOTAL EQUIPO
(M): 2.50
MANO DE OBRA:
CANTIDAD TARIFACOSTO HORA
(S/h)
RENDIMIENTO
(h/m3)
COSTO
(S/m3)
A B C = AxB R D=CxR
3 3.26 9.78 0.50 4.89
1 3.66 3.66 0.50 1.83
2 3.30 6.60 0.50 3.30TOTAL MANO
DE OBRA (N): 10.02
MATERIALES:
UNIDAD CANTIDAD P. UNITARIOCOSTO
(S/m3)
A B C=AxB
m3 0.85 11 9.35
m3 0.28 0.5 0.14
Kg 460 0.14 64.4TOTAL
MATERIALES
(O): 73.89
86.41
FORMULARIO N°1
NOMBRE DEL
OFERENTE:Chicaiza Carla, Guerra Gabriela
PROYECTO: ESTUDIO DEL USO DE RESIDUOS CERÁMICOS COMO SUSTITUTO DE UN PORCENTAJE DEL
CEMENTO PARA LA FABRICACIÓN DE MORTEROS
Albañil
ANALISIS DE PRECIOS UNITARIOS
RUBRO: Diseño de Mortero convencional (f'c=32.93MPa)
DETALLE:
DESCRIPCION
Herramienta Menor
Mescladora mecánica
DESCRIPCION
Peón
Maestro de Obra
DESCRIPCION
Arena
Agua
Cemento
TOTAL COSTO DIRECTO(M+N+O):
140
FORMULARIO N°2
NOMBRE DEL OFERENTE:
Chicaiza Carla, Guerra Gabriela
PROYECTO: ESTUDIO DEL USO DE RESIDUOS CERÁMICOS COMO SUSTITUTO DE UN PORCENTAJE DEL CEMENTO PARA LA FABRICACIÓN DE MORTEROS
ANÁLISIS DE PRECIOS UNITARIOS
RUBRO: Diseño de Mortero convencional (f'c=32.93MPa) UNIDAD: m3
DETALLE:
EQUIPOS:
DESCRIPCIÓN CANTIDAD TARIFA
COSTO HORA (S/h)
RENDIMIENTO (h/m
3)
COSTO (S/m
3)
A B AxB R D=CxR
Herramienta Menor 1 0.50 Mescladora
mecánica 1 2.00
TOTAL EQUIPO (M): 2.50
MANO DE OBRA:
DESCRIPCIÓN CANTIDAD TARIFA
COSTO HORA (S/h)
RENDIMIENTO (h/m
3)
COSTO (S/m
3)
A B C = AxB R D=CxR
Peón 3 3.26 9.78 0.50 4.89
Maestro de Obra 1 3.66 3.66 0.50 1.83
Albañil 2 3.30 6.60 0.50 3.30
TOTAL MANO DE OBRA (N): 10.02
MATERIALES:
DESCRIPCIÓN UNIDAD CANTIDAD P. UNITARIO COSTO
(S/m3)
A B C=AxB
Arena m3 0.85 11 9.35
Agua m3 0.28 0.5 0.14
Cemento Kg 460 0.14 64.4
Cerámica triturada Kg 4.6 3.3 15.18
TOTAL MATERIALES (O): 89.07
TOTAL COSTO DIRECTO(M+N+O): 101.59