hacer blocks

8/7/2019 Hacer Blocks

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL

Programa Cientfico PC - CISMID, 1999-2000FABRICACION DE BLOQUES DE CONCRETO

CON UNA MESA VIBRADORA

Dr. Ing. Javier Arrieta FreyreBach. Ing. Enrique Peaherrera Deza

Centro Peruano Japons de Investigaciones Ssmicas y Mitigacin de Desastres

Enero 2001Lima - Per


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UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIAFACULTAD DE INGENIERIA CIVIL

PROGRAMA CIENTIFICO PC-CISMID, 1999-2000FABRICACION DE BLOQUES DE CONCRETO


DR. ING JAVIER ARRIETA FREYREBACH. ING. ENRIQUE PEAHERRERA DEZA

CENTRO PERUANO JAPONES DE INVESTIGACION SISMICA Y MITIGACION DE DESASTRES

ENERO 2001


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RECONOCIMIENTOS

El presente proyecto de investigacin fue posible desarrollarlo gracias a la ayuda delPrograma Cientfico PC - CISMID 1999-2000 del Centro Peruano Japons deInvestigaciones Ssmicas y Mitigacin de Desastres, por lo cual los autores deseanagradecer este apoyo desinteresado.

Expresamos nuestro agradecimiento a todas las personas y entidades que han contribuidocon el desarrollo de la presente investigacin, al personal del CISMID en general nuestroms grande reconocimiento.


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RESUMEN

Los bloques de concreto son elementos modulares premoldeados diseados para la albailera

confinada y armada. En su fabricacin a pie de obra slo se requiere materiales bsicos usuales,como son la piedra partida, la arena, el cemento y el agua; pudindose evitar el problema detransporte de unidades fabricadas, lo cual favorece su elaboracin y facilita su utilizacin en laautoconstruccin, la que deber contar con el respaldo tcnico necesario.

Actualmente en la fabrican de bloques se viene utilizando grandes mquinas vibradoras, sinembargo la disponibilidad de este tipo de equipos en muchas zonas rurales es prcticamentenulas, obligando a recurrir a la vibracin manual; por tal motivo, la propuesta de utilizar mesasvibradoras pequeas resulta una alternativa constructiva que hace viable la albailera con bloquesde concreto.

Para la produccin de los bloques de concreto se implementa un taller de mediana escala quepermita la fabricacin de las unidades, con una produccin de 300 bloques das con personalmnimo (1 operario y dos ayudantes); el equipamiento est conformado por una mesa vibradora de1.2m x 0.6 m de 3HP, moldes metlicos y un rea de produccin de 50 m2; sta comprende unazona de materiales y agregado, una zona de mezclado y fabricacin, una zona de desmolde y unazona de curado.

La calidad de los bloques depende de cada etapa del proceso de fabricacin, fundamentalmentede la cuidadosa seleccin de los agregados, la correcta determinacin de la dosificacin, unaperfecta elaboracin en lo referente al mezclado, moldeo y compactacin, y de un adecuadocurado.

De los ensayos realizados en esta investigacin con diferentes dosificaciones con agregadosusuales y cementos Portland tipo I, se puede concluir que la mesa vibradora permite la fabricacinde bloques vibracompactados que cumplen con las resistencias establecidas por la normas NTP

339.005 NTP 339.006 NTP 339.007: as mismo se propone como mezcla de diseo ptima ladosificacin 1:5:2 (cemento:arena:piedra) en volumen.En forma similar a los bloques, tambin se puede fabricar en el mismo taller y variando slamentelos moldes, bloques tipo piso grass y adoquines de concreto , entre otras unidades.

Para la fabricacin de los bloques piso grass se determin la dosificacin 1:5:2 (cemento:arena:piedra) con fibras de polipropileno y para la fabricacin de los adoquines se recomienda ladosificacin: 1:3:1(cemento:arena:piedra).


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PROYECTO DE INVESTIGACIONFABRICACION DE BLOQUES DE CONCRETO


INDICE

1.0 INTRODUCCION.......................................................................................................................12.0 GENERALIDADES.....................................................................................................................32.1. SISTEMA CON BLOQUES DE CONCRETO

2.1.2 POSIBILIDADES DE UTILIZACION..................................................................................52.1.2 VENTAJAS........................................................................................................................6

3.0 TECNOLOGIA DE LOS BLOQUES DE CONCRETO...............................................................83.1 CONCRETO VIBRADO...............................................................................................................8

3.1.1 TEORIA DE VIBRACION...................................................................................................83.1.2 PRINCIPIOS FUNDAMENTALES DE VIBRACION..........................................................93.1.3 CUALIDADES DEL CONCRETO VIBRADO.....................................................................93.1.4 APLICACION DEL CONCRETO VIBRADO.....................................................................103.1.5 RESISTENCIA DE CONCRETO EN PROBETAS VIBRADAS.......................................11

3.2 CARACTERSTICAS.................................................................................................................123.3 DIMENSIONAMIENTO...............................................................................................................133.4 PROPIEDADES FISICAS..........................................................................................................143.5 PROPIEDADES MECNICAS...................................................................................................143.6 PROPIEDADES ACUSTICAS Y TERMICAS............................................................................153.7 NORMAS.....................................................................................................................................154.0 IMPLEMENTACION DE UN TALLER DE PRODUCCION...............................................................164.1 REQUERIMIENTOS BASICOS PARA LA PRODUCCION........................................................16

4.1.1 FLUJOGRAMA DE PRODUCCION..................................................................................174.1.2 TALLER DE MEDIANA ESCALA........... ..........................................................................19

4.1.2.1 IMPLEMENTACION DEL EQUIPO.......................................................................194.1.2.2AREAS DE PRODUCCION..................................................................................204.1.2.3 INCREMENTO DE LA PRODUCCION................................................................20

4.2 INICIO DE LA PRODUCCION....................................................................................................214.2.1SECUENCIA DE FABRICACION....................................................................................214.2.2 CONTROL DE CALIDAD.................................................................................................23


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5.0 ESTUDIOS EXPERIMENTALES...........................................................................................................24

5.1 ESTUDIO PRELIMINARES DEL AGREGADO..........................................................................245.1.1 ANALISIS GRANULOMETRICO....................................................................................255.1.2 PESO ESPECIFICIO........................................................................................................315.1.3 PESO UNITARIO............................................................................................................335.1.4 ABSORCION....................................................................................................................35

5.2 EVALUACION FISICA Y MECANICA DE LA UNIDAD.............................................................375.2.1ENSAYO DE RESISTENCIA............................................................................................37

5.3 ANALISIS DE RESULTADOS....................................................................................................425.4 ESTUDIO OPTIMO DEL DISEO..............................................................................................435.5 FABRICACION DE OTROS ELEMENTOS................................................................................53

6.0 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES.............................................................................54

7.0 BIBLIOGRAFIA...............................................................................................................57


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PROYECTO DE INVESTIGACIONFABRICACION DE BLOQUES DE CONCRETO


1.0 INTRODUCCION

El CISMID, como ente investigador, permanentemente propone sistemas que coadyuven ala construccin de viviendas econmicas, seguras y que cumplan con los requerimientos queestablece la normatividad vigente y las buenas prcticas constructivas, contribuyendoactivamente al desarrollo nacional.

El proyecto de fabricacin de bloques de concreto est orientado a mejorar y proponerunidades constructivas de conveniente comportamiento a travs de ajustes de mezclas deconcreto y la utilizacin de una mesa vibradora porttil.

Los bloques de concreto son elementos modulares, premoldeados, diseados para ser

utilizados en los sistemas de albailera confinada o armada. Para su fabricacin se requierede materiales usuales del concreto, es decir, piedra partida, arena, cemento y agua; siendoposible su elaboracin a pie de obra, evitando as las actividades de transporte de lasunidades terminadas, lo cual significa aspectos favorables para la ejecucin de

edificaciones, sobre todo para aquellas realizadas por autoconstruccin.

En la actualidad los costos de construccin de vivienda son altos con tendencia aincrementarse, lo que origina que la mayora de la poblacin no puede acceder a ella. Paralos sectores de altos ingresos (sector A y B) hay actualmente una sobreoferta de viviendasmientras que para los sectores de menos recursos (D y E) la vivienda es inaccesible; enestos ltimos sectores la autoconstruccin sigue siendo la alternativa constructiva msfactible, sin embargo, debe contar con el apoyo tcnico y financiero adecuado, permitiendoelevar el nivel de vida de la poblacin con menos recursos.

En la actualidad, el ladrillo cermico se presenta como el material ms utilizado para laautoconstruccin debido, en algunos casos, a su disponibilidad y a que el poblador quelabora en la construccin est familiarizado con las tareas de albailera de muros portantes;sin embargo en otros casos significa aspectos desfavorables, como por ejemplo cuando laobra se encuentra en sitios alejados de los centros de produccin, el transporte del materialencarece el costo de la construccin; en otras situaciones se presenta limitada disponibilidadde materiales y equipamientos (hornos) como para fabricar elementos de calidad; as mismo


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puede considerarse con criterios de impacto ambiental la utilizacin ventajosa de recursoslocales. En todas estas situaciones es que se plantea la utilizacin de bloques de concretocomo alternativa de abaratamiento de una vivienda segura y de satisfactoria calidad.

Los bloques de concreto vienen siendo utilizados en diversas zonas del pas de maneraartesanal y frecuentemente sin el aporte tcnico adecuado. La modalidad, correctamenteejecutada, bien podra emplearse en el programa de Mi Vivienda, en los programas delBanco de Materiales e inclusive seria reforzada su utilizacin en los programas llevadosacabo por COFOPRI incluyendo PROFAN.

Lo que propone este trabajo de investigacin es realizar un estudio experimental quepermita definir las dosificaciones ptimas para fabricar bloques de concreto que cumplan lasespecificaciones de las normas; as mismo se realizar el estudio de implementacin de untaller tipo, que permitir desarrollar en el CISMID una seccin de prefabricacin de bloquesde concreto mediante la adquisicin de una mesa vibradora y moldes metlicos. Esteprograma con fines de investigacin y acadmicas, incluye la determinacin de costos deproduccin y la elaboracin de cartillas de fabricacin, con contenido tcnico que seorientan a la autoconstruccin, para de esta manera proporcionar un conveniente soportetcnico a esta modalidad de construccin.


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2.0 GENERALIDADES

A inicios del siglo XIX en Inglaterra se origina uno de los grandes avances en el campo de laconstruccin, la fabricacin del bloque de concreto. Estos bloques eran slidos sumamentepesados en los que se utilizaba la cal como material cementante. La introduccin delcemento Portland y su uso intensivo, abri nuevos horizontes a este sector de la industria. Aprincipios del siglo XX aparecieron los primeros bloques huecos para muros; la ligereza deestos nuevos bloques significa, por sus mltiples ventajas, un gran adelanto para el rea dela construccin en relacin a etapas anteriores.

Las primeras mquinas que se utilizan en la entonces incipiente industria se limita a simplesmoldes metlicos, en los cuales se compacta la mezcla manualmente; este mtodo deproduccin se sigui utilizando hasta los aos veinte, poca en que aparecieron mquinascon martillos accionados mecnicamente; ms tarde se descubri la conveniencia de lacompactacin lograda basndose en vibracin y compresin; actualmente, las msmodernas y eficientes mquinas para la elaboracin de bloques de concreto utilizan elsistema de vibro compactacin.

FOTO N1

FABRICACION DE BLOQUES DECONCRETO VIBRADO


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En el Per la primera planta de bloques inici su produccin en 1928 y sus productos seutilizaron en la construccin del primer barrio obrero del Callao. Posteriormente se instalaron

en Lima dos fbricas ms, una de ellas de ubic en la antigua chancadora del Puente delEjrcito y la otra, en el Jr. Tingo Mara, Brea.

Actualmente existen diversas realizaciones de construcciones con bloques en Lima y endiversas localidades del pas, como Marcona, la Oroya, Moquegua, Tacna, Junn, Cerro dePasco, etc., pudindose mencionar tambin los proyectos de INFES, para la construccin decentros escolares en la sierra y selva en los cuales se plantea utilizacin intensiva de stoselementos fabricados directamente en obra.

Los muros con bloques de concreto sujetos a cargas ssmicas en su plano muestran dos tipode fallas: flexin y corte, debiendo entenderse que la falla principal es aqulla donde seacumulan mayores grietas, originado una fuerte degradacin tanto en resistencia como enrigidez. El muro presenta una forma de falla dependiendo de cual de las resistencias sea lamenor; sin embargo, la mayora de las fallas registradas han sido por corte antes que porflexin.

Entre los sistemas afines al tratado en este estudio, se puede mencionar que el sistema

constructivo de albailera confinada, formada por muros portantes, columnas y vigas que esutilizado intensamente; sin embargo el sistema constructivo de albailera armada conbloques de concreto no se difunde convenientemente, pudiendo ser utilizadoventajosamente en forma masiva para programas multifamiliares de vivienda, campamentosmineros, autoconstruccin, entre otros.

Foto N 2

Muro de bloques deconcreto

Albailera Armada


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2.1 SISTEMAS CON BLOQUES DE CONCRETOLos bloques de concreto, que son elementos modulares y premoldeados, estn dentro de

la categora de mampuestos que enobra se manipulan a mano, y sonespecialmente diseados para laalbailera confinada y armada.

Los bloques de concreto se empleanen la construccin de muros paraviviendas (exteriores e interiores),parapetos, muros de contencin,sobrecimientos, etc.

La albailera confinada con bloquesde concreto, de manera similar que cuando se utiliza ladrillo cermico, requiere de vigas ycolumnas de confinamiento. En el caso de la albailera armada con bloques de concreto,se requiere de acero de refuerzo vertical regularmente distribuido, a lo largo del muro, enlos alvolos de las unidades; por su parte, el acero de refuerzo horizontal, cuando esnecesario, se aloja en las juntas pudiendo, los bloques, presentar o no detalles para su

colocacin.

La ventaja con este tipo de unidad de albailera es que por su tamao proporciona unaeconoma en el tiempo de ejecucin, en la utilizacin de mano de obra y en la cantidad demortero necesaria, lo que conduce a un abaratamiento del costo de produccin, ademsreduce el nmero de juntas.

La transmisin de calor a travs de los muros es un problema que se presenta en laszonas clidas y en las fras, siendo as ms conveniente el empleo de cavidades con aire

en el interior de los muros permitiendo que se formen ambientes ms agradables.

2.1.1 POSIBILIDADES DE UTILIZACIONComo se ha mencionado, los bloques de concreto pueden utilizarse en la construccin deviviendas multifamiliares, en edificaciones en general, en muros de contencin, etc,teniendo en cuenta los siguientes aspectos:


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a) Materiales: Para la confeccin del bloque slo se requiere materiales usuales, comoson: piedra partida, arena, cemento y agua; un equipo de vibrado y moldes metlicoscorrespondientes; siendo posible su elaboracin en obra, evitando as el problema de

transporte de unidades fabricadas, lo cual representa aspectos favorables para laautoconstruccin.

b) Economas: La construccin con bloques de concreto presenta ventajas econmicas,las cuales se originan en la rapidez de ejecucin, por el hecho de slo necesitar asentar 12bloques de concreto para construir 1 m2; as mismo una fabricacin cuidadosa de losladrillos permitir obtener piezas de buen acabado que permite ahorra en tarrajeo y pintadoposterior.

c) Resistencias: Los muros principales de una vivienda construida con ladrillo de arcillatienen un ancho de 25 cm, en el caso de las construcciones con bloques estos murosprincipales son de menor espesor sin embargo, tienen la misma resistencia ya que estosltimos estn reforzado con varillas de fierro. El muro delgado permite mayor amplitud enlos ambientes de la edificacin permitiendo una mayor rea til lo cual implica mayor valorcomercial de venta.

d) Mano de Obra: La mano de obra debe ser calificada a nivel de operario, contndose

con apoyo tcnico y supervisin en el caso de la autoconstruccin.

2.1.2 VENTAJASLa construccin con bloques de concreto presenta ventajas econmicas en comparacincon cualquier otro sistema constructivo tradicional, la que se pone de manifiesto durante laejecucin de los trabajos y al finalizar la obra.

Estas ventajas se originan en la rapidez de fabricacin, exactitud y uniformidad de lasmedidas de los bloques, resistencia y durabilidad, desperdicio casi nulo, y sobre todo porconstituir un sistema modular. Esta circunstancia permite computar todos los materiales enla etapa de proyecto con gran certeza, y dichas cantidades se aproximan a los realmenteutilizados en obra. Esto significa que es muy importante la programacin y diagramacin detodos los detalles, previamente a la iniciacin de los trabajos.

Si se compara un muro de bloques de concreto con otro de espesor equivalente, utilizandomampostera tradicional de ladrillo, se obtienen las siguientes conclusiones:


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Menor costo por metro cuadrado de muro, originado en la menor cantidad de ladrillos. Menor cantidad de mortero de asiento. Mayor rendimiento de la mano de obra debido a la menor cantidad de movimientos necesario

para levantar un metro cuadrado. En la mampostera de concreto reforzada, slo es necesario contar con un nico rubro de

mano de obra, es decir el albail, ya que las tareas de armado, colocacin de los bloques yterminaciones, las puede realizar sin el auxilio de los oficiales carpinteros y armadores.

Asimismo, el hecho de utilizar el bloque en su funcin estructural, agiliza los trabajos yposibilita una mayor rapidez constructiva, ya que no ser necesario contar con los tiempos deencofrado y tiempos de espera para desencofrado de columnas, vigas, etc., tpicos de laconstruccin tradicional de las estructuras de concreto armado convencional.

El armado de la mampostera reforzada es muy sencillo, ya que slo es necesario utilizarbarras rectas sin ataduras de ningn tipo, siendo muy sencillo el empalme de las mismas porsimple traslape.

Debido a la excelente terminacin que presentan los bloques fabricados porvibrocompactacin, es posible e inclusive recomendable, dejarlos a la vista, con el consiguienteahorro en materiales y mano de obra correspondientes a las tareas de revoque y terminacin.


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3.0 TECNOLOGIA DE LOS BLOQUES DE CONCRETO

Los bloques de concreto vibrado son elementos paraleppedos, moldeados, que se adaptana un manipuleo manual, especialmente diseado para la albailera armada y confinada conacabado tarrajeado o tambin con un terminado caravista.

Los materiales utilizados para la fabricacin de los bloques estarn constituido por cementoPortland tipo I, por agregados que cumplan con los requisitos para concretosconvencionales; se deber considerar relacin a/c mnima a fin de proporcionarlescaractersticas de durabilidad e impermeabilidad; el equipo necesario para fabricar losbloques lo conforman una pequea mesa vibradora con su respectivo molde metlico.

3.1 CONCRETO VIBRADO

3.1.1 TEORIA DE LA VIBRACIONLa vibracin es el mtodo de asentamiento prctico ms eficaz conseguido hasta ahora,dando un concreto de caractersticas biendefinidas como son la resistencia mecnica,compacidad y un buen acabado.

La vibracin consiste en someter al concreto auna serie de sacudidas y con una frecuenciaelevada. Bajo este efecto, la masa de concretoque se halla en un estado ms o menos sueltosegn su consistencia, entra a un proceso deacomodo y se va asentando uniforme ygradualmente, reduciendo notablemente el aire atrapado.

La duracin de la vibracin influye determinantemente en la compacidad del elemento. Uninconveniente que se encuentra a menudo en el campo de la vibracin, es el efecto depared, fenmeno que tiene lugar en aquellas piezas de paredes altas y espesor reducido.Aunque se haya calculado un vibrador que responda a la masa total a vibrar, elasentamiento no ser completo si tiene lugar tal fenmeno, debindose adoptar aparatos demayor potencia para subsanar el efecto pared.


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Los concretos de consistencia seca son los que dan mayor resistencia pero su aplicacinen obras resulta muy difcil por su poca trabajabilidad, la vibracin viene a solucionar esteproblema, permitiendo el empleo de mezclas con asentamientos entre 0" a 1".

3.1.2 PRINCIPIOS FUNDAMENTALES DE LA VIBRACIONLa vibracin queda determinada por su frecuencia e intensidad. Frecuencia es el nmerode impulsiones o pequeos golpes a que se somete el concreto en un minuto. Amplitudes la mximo desplazamiento de la superficie vibrante entre dos impulsiones. Lavibracin puede ser de alta o baja frecuencia. Se considera de baja frecuencia valoresusuales de 3000 vibraciones por minuto; cuando stas son iguales o superiores a 6000vibraciones/minuto se consideran en el rango de alta frecuencia. Con este ltimo se lograuna mejor compactacin: vibracin de baja frecuencia obliga el empleo de mezclas conun mayor relacin a/c.

Un factor de considerable importancia es el tiempo que dura el proceso de vibracin. Estetiempo depende, entre los factores ms importantes, de la frecuencia de vibracin, de lacalidad del agregado, de la riqueza en cemento de la mezcla; al aumentar la frecuenciadisminuye el tiempo de vibrado, sin embargo, la vibracin muy enrgica y prolongadapude producir efectos desfavorables, la vibracin se da por completa cuando lalechada de cemento empiece a fluir a la superficie .

3.1.3 PROPIEDADES DEL CONCRETO VIBRADOa) CompacidadAl amasar un concreto se emplea una cantidad de agua superior a la que el cementonecesita para su perfecta hidratacin y que es muy inferior al volumen de agua empleadonormalmente en el amasado. Absorbida el agua de combinacin por el cemento, lacantidad restante, y que se aade exclusivamente para dar trabajabilidad al concreto,tiende a evaporarse, dejando de ese modo una gran cantidad de poros, resultando unconcreto con una compacidad ms o menos acusada, segn sea la cantidad de agua

evaporada. Esta situacin trae como exigencia la necesidad de reducir en lo posible lacantidad de agua de amasado con el fin de conseguir un concreto de gran compacidad.

b) ImpermeabilidadLa impermeabilidad de un concreto es funcin de su compacidad. La granulometra juegaun papel muy importante en la impermeabilidad. Con una granulometra continua y unelevado dosaje de cemento, completados por una enrgica vibracin, se obtiene unconcreto altamente impermeable.


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La absorcin de humedad del concreto vibrado es aproximadamente la mitad de lacorrespondiente al concreto ordinario.

c) Resistencia mecnicaLa resistencia mecnica del concreto es quizs el factor ms importante dentro de laspropiedades del mismo. La resistencia del concreto aumenta considerablemente si seaplica una vibracin intensa.

d) Resistencia a la abrasin y congelamientoLa resistencia del concreto vibrado a las acciones extremas se deriva de su propiacompacidad; la resistencia al desgaste es mayor. Otra ventaja es su resistencia a lasheladas por tener menos agua de amasado y ser ms compacto.

e) Desmolde rpidoEn la fabricacin de elementos prefabricados de concreto vibrado puede conseguir undesmolde inmediato si el concreto es de granulometra adecuada y se ha amasado conpoca agua. Si al efectuar esta operacin la pieza se rompe, se puede afirmar que lacausa se encuentra en un exceso de agua o de material fino. La rotura puedesobrevenir tambin al no estar suficientemente consolidado el concreto, es decir, lavibracin ha sido de poca duracin.

3.1.4 APLICACIN DEL CONCRETO VIBRADOHasta hace poco aos, el asentamiento del concreto in situ se haca normalmente porapisonado manual pero para que este mtodo fuera eficaz, era necesario emplearconcretos con mucho agua, hecho que va en perjuicio de su resistencia. Hoy en da,gracias a los adelantos tcnicos y a una investigacin bien dirigida, se ha conseguidosustituir en gran parte el apisonado por la vibracin, mtodo que presenta indiscutiblesventajas. Factores de importantes en el concreto vibrado son: granulometra, relacinagua/cemento y frecuencia de vibrado.

Por las altas resistencias conseguidas en los concreto vibrados mecnicamente, encomparacin de los concretos compactados manualmente, aqul mtodo es ampliamenteutilizado en la elaboracin de ELEMENTOS PREFABRICADOS: vigas, tubos parainstalaciones sanitarias, postes, silos, tubos para conduccin elctrica y telefnicas, etc.


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3.1.5 RESISTENCIA DE CONCRETO EN PROBETAS VIBRADASLos siguientes cuadros muestran la variacin de resistencia entre un concretocompactado manualmente(Cuadro N1) y concreto vibrado en una mesa vibradora

(Cuadro N2)

Cuadro N1: Resultado de resistencia probetas compactadas manualmenteCONCRETO VIBRADO

MANUALMENTEDIAMENTRO (cm)

AREA(cm2)

FUERZA(kg)

RESISNTECIA(kg/cm2)

N1 15 177 17560 99

N2 15 177 17000 96

N3 15 177 13700 77

Cuadro N2: Resultado de resistencia de Probetas vibradas

CONCRETO VIBRADOCONUNA MESA VIBRADORA DIAMENTRO(cm)

AREA(cm2)

FUERZA(kg)

RESISNTECIAkg/cm2)

V1 15 177 36400 206

V2 15 177 32800 185

V3 15 177 34800 197

Grfico N1: Variacin de resistencias entre un concreto vibrado manualmentey un concreto vibrado mecnica.

Grfica N1

46%

100%

0%

20%

40%

60%

80%

100%

120%

TIPO DE VIBRACION

P O R C E N T A J E D E

R E S I S T E N C I A

CONCRETO MANUAL CONCRETO VIBRADO


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Nota.- El bloque vibrado con la mesa alcanza el doble de resistencia que unbloques vibrado manualmente (prctica muy comn en las zonas alejadas del pas.)

3.2 CARACTERISTICASLos bloques son econmicos, livianos, acsticos, impermeables, resistentes al fuego,durables y capaz de resistir cargas pesadas.

La unidad de albailera, tiene en la resistencia a compresin, como una propiedadmecnica muy importante por que se relaciona con la resistencia del muro; cuanto mayores la resistencia de la unidad de albailera, aumenta proporcionalmente la resistenciadel elemento estructural. Las propiedades fsicas tales como la geometra, la densidad, laabsorcin y la eflorescencia, tambin influyen en la resistencia del elemento estructural;otros factores relacionados al proceso constructivo como el desplome con la verticalidady la excentricidad de la carga actuante, que producirn momentos flexionantes endireccin normal a su plano, reducirn la resistencia comparativamente a una seccinsujeta a carga axial simple.

Es necesario dosificar muy cuidadosamente el contenido de agua en la mezcla, para questa no resulte ni muy seca ni demasiado hmeda. En el primer caso se corre el peligrodel desmoronamiento del bloque recin fabricado; en el segundo, que el material se

asiente deformando la geometra del bloque.

Una vez mezclado los materiales, ya sea en forma manual o con mezcladora, se moldealos bloques en la mquina vibradora. La duracin del vibrado as como la potencia delmotor de la mquina vibradora son factores que influyen notablemente en la resistenciade los bloques.

Para no alterar las dimensiones y caractersticas de los bloques se puede curar porregado a partir de las 6 horas y durante las 48 horas siguientes, hasta que adquiera una

resistencia que permita el manipuleo.

Las variaciones de textura pueden lograrse controlando la granulometra del agregado ymediante otras operaciones, lo que permite obtener texturas superficiales finas, medias ogruesas.La utilizacin de bloque de concreto en albailera permite lograr una celeridad deejecucin realmente notable. Estas circunstancias unidas al menor nmero de unidadesrequeridas por m2 de muro y la menor cantidad de mortero en las juntas significa notableeconoma.


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En la construccin de muros portantes, la experiencia de otras investigaciones indica, enrelacin a las resistencias, que un muro de bloque de 20cm de ancho, es equivalente a

uno de ladrillo de 30cm, como es nuestro medio el muro usual portante es de 25cm, sededuce que un muro de bloque de concreto de 20cm sera superior de capacidadportante.

a) Del proceso de produccin

Una condicin imprescindible que deben satisfacer los bloques es su uniformidad, no sloen lo relativo a la regularidades de sus dimensiones, en especial su altura, sino tambinen cuanto a la densidad, calidad, textura superficial y acabado.

La uniformidad de los bloques depende en gran medida de su proceso de fabricacin ydel mismo, son factores determinantes los siguientes: La cuidadosa seleccin de los agregados. El correcto estudio de la dosificacin. El adecuado diseo del bloque. Una perfecta ejecucin del mezclado, moldeo y compactacin. Un adecuado curado y almacenamiento

En resumen, ser necesario controlar durante la produccin: la dosificacin de la mezcla,la cual se recomienda sea en lo posible en peso, pero pudindose dosificar en volumenutilizando latas, cajones carretilla; a dems se debe controlar el tiempo de mezclado; elslump o asentamiento; el peso unitario del concreto fresco; el tiempo de vibrado y, losprocesos de desmolde y curado de las unidades.

3.3 DIMENSIONAMIENTOLa falta de uniformidad en las medidas de la unidad hace difcil construir un elementoestructural perfectamente vertical y libre de irregularidades que provocan excentricidad dela carga, generando esfuerzos flexionantes adicionales.

La fabricacin usualmente comprende una gama de bloques que manteniendo su altura ylargo constantes, diferencindose por sus anchos: 10, 12, 14 y 20 cm segn lasfunciones, de muro o tabique, que deba cumplir segn diseo.


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Los bloques a su vez presentan dos alvolos de 13cm x 8cm cada uno, los mismos quese corresponden verticalmente en las mamposteras, de hilada en hilada, lo que da lugara la formacin de ductos que se usan con distintas finalidades.

3.4 PROPIEDADES FISICAS Densidad Nos permite determinar si un bloque es pesado o liviano, adems indica el ndice deesfuerzo de la mano de obra o de equipo requerido para su manipulacin desde sufabricacin hasta su asentado. Absorcin La absorcin del agua se mide como el paso del agua, expresado en porcentaje del pesoseco, absorbido por la pieza sumergido en agua segn la norma NTP 339.007. Estapropiedad se relaciona con la permeabilidad de la pieza, con la adherencia de la pieza ydel mortero y con la resistencia que puede desarrollar. Eflorescencia Son concentraciones generalmente blanquecinas que aparecen en la superficie de loselementos de construccin, tales como ladrillos, rocas, concretos, arenas, suelos, debidoa la existencia de sales. El mecanismo de la eflorescencia es simple; los materiales deconstruccin expuestos a la humedad en contacto con sales disueltas, estn sujetos afenmenos de eflorescencia por capilaridad al posibilitar el ascenso de la solucin hacia

los parmetros expuestos al aire; all el agua evapora provocando que las sales sedepositen en forma de cristales que constituyen la eflorescencia.

3.5 PROPIEDADES MECANICAS Resistencia a la compresin: La propiedad mecnica de resistencia a la compresin de los bloques de concretovibrado, es el ndice de calidad ms empleado para albailera y en ella se basan losprocedimientos para predecir la resistencia de los elementos estructurales.

La resistencia a al compresin axial (NTP 339.007) se determina mediante la aplicacinde una fuerza de compresin sobre la unidad en la misma direccin en que trabaja en elmuro. Durante el ensayo, debe tomarse como precaucin el enrasa de la cara encontacto con la cabeza de la prensa de compresin, para garantizar una distribucinuniforme de la fuerza.


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3.6 PROPIEDADES ACUSTICAS Y TERMICAS:Las transmisiones de calor a travs de los muros son un problemas que afecta el conforty la economa de la vivienda en las zonas clidas y fras debido al alto costo que

representa el empleo de aislantes o de calefaccin, segn sea el caso. Los bloquestienen un coeficiente de conductividad trmico variable, en el que influyen los tipos deagregados que se utilice en su fabricacin y el espesor del bloque. En general, latransmisin es mayor la que ofrece un muro de ladrillo slido de arcilla cocida de igualespesor. Se puede bajar la transmisin trmica de los muros revocndolos con morteropreparados con agregados livianos de procedencia volcnica. En lo referente a laabsorcin y a la transmisin del sonido, los bloques tienes capacidad de absorcinvariable de un 25 % a un 50%; si se considera un 15% como valor aceptable para losmateriales que se utilizan en construccin de muros, la resistencia de los bloques a latransmisin del sonido viene a ser superior a la de cualquier otro tipo de materialcomnmente utilizado.

3.7 NORMAS:Los bloques sern fabricados en conformidad con las Normas Peruanas NTP No 339.005y NTP No 339.007: Elementos de concreto (Concreto). Ladrillos y bloques usados enalbailera, satisfaciendo las dimensiones modulares para muros y tabiques as comorequisitos de resistencia y absorcin. Se fabricaran principales los siguientes tipos:

Cuadro N3: Clasificacin de los bloques segn resistencias

TIPO Dimensin(cm)

Resistencia a lacompresin

(kg/cm2)

BI10 x 20 x 4030 x 20 x 40

4040

BII 10 x 20 x 4030 x 20 x 40

5050

BIII10 x 20 x 4030 x 20 x 40

7070

BIV10 x 20 x 4030 x 20 x 40

100100

BV10 x 20 x 4030 x 20 x 40

120120


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4.0 IMPLEMENTACION DE UN TALLER DE PRODUCCION

Actualmente se fabrican bloques de alta resistencia a la compresin, (120 kg/cm2 tipo V), condiferentes mezclas cemento-agregado, utilizando grandes mquinas vibradoras conrendimientos mayores a las 1000 unidades diarias; sin embargo la disponibilidad de este tipode equipos en muchas zonas rurales es prcticamente nula.

Se fabrican tambin ladrillos y bloques de concreto utilizando moldes que permiten unacompactacin manual de la mezcla con ayudas de tacos de metlicos o de madera; lasunidades resultantes son de resistencia media ( 50 kg/cm2, tipo II) y de bajo rendimiento en la

fabricacin.

En este contexto para la viabilidad del nuestro proyecto, la implementacin de un taller demediana escala que permita la fabricacin de unidades en la misma obra con los mayoresrendimientos y estndares de calidad, se convierte en un factor importante, que parte delequipamiento y de un esquema de produccin adecuado, que permita el trabajo en las zonasrurales, que garantice que la fabricacin de elementos que alcancen la resistenciaespecificada y los menores costos de produccin.

4.1 REQUERIMIENTOS BASICOS PARA LA PRODUCCIONLa produccin se define como la creacin de bienes aptos para poder utilizarlos, para lo cuales necesario realizar diversas actividades u operaciones.

En el proceso de la produccin se debe tener claro losrecursos a ser utilizados, el esquemade flujo de la fabricacin y los patrones decalidad que garantice el mejor producto.

Para asegurar la calidad de los bloques de concreto se deber controlar, durante la

fabricacin, la dosificacin de los materiales de la mezcla definida, la cual se recomienda seefecte por peso.

Una condicin imprescindible que deben satisfacer los bloques es su uniformidad; no slo enlo relativo a la constancia de sus dimensiones, especialmente su altura, sino tambin encuanto a la densidad, calidad, textura superficial y acabado.


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4.1.1 FLUJOGRAMA DE PRODUCCIONEn todo proceso productivo de elementos para la construccin, se realizan una serie deactividades las cuales guardan estrecha relacin entre s; la calidad del producto final

depender de que los diferentes procesos se realicen cumpliendo con los requisitos tcnicos.

De la misma manera, en cada proceso desde las actividades iniciales hasta las finales, debenorganizarse concatenadamente y por etapas claramente definidas, que concluyen en laelaboracin del producto.

En nuestro caso el producto final es el bloque de concreto; la secuencia del desarrollo de lasactividades de este proceso se denominado flujo de produccin, el cual se indica acontinuacin:


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FLUJOGRAMA DE LA PRODUCCION

1.SELECCIN DE LOS MATERIALES 2. DISPONIBILIDAD DE EQUIPOS

3.DOSIFICACION Y MEZCLADO

4. MOLDEADO Y FRAGUADO

5.CURADO

6. ALMACENADO

Agregado fino y confitilloCemento PortlandAgua libre de impurezas

a)Se dosifica en volumen 1:5:2cemento:arena:confitillo.

b)Se mezcla con equipo primero en seco.c) Se agrega agua poco a poco hasta

obtener la textura deseada, durante 5m

a)se procede a llenar el molde por capasconforme se va vibrando.

b)El vibrado se mantiene hasta observar unapelcula de agua en la superficie.

c) el desmolde se debe realizar con cuidadosobre una superficie plana, evitando golpearla unidad

d)Evitar el manipuleo de los bloques.

a)se debe cubrir los bloques conplstico transparente; regarlospor un plazo mnimo de 7 das

a)los Bloques debenmantenerse secos yprotegidos de la humedad

MUESTREO Y CONTROLDE CALIDA AL PRODUCTO

FINAL

Ensayo de Resistencia

Mesa vibradora

Molde metlico


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4.1.2 TALLER DE MEDIANA ESCALAEl equipo adecuado para la fabricacin de los bloques se da con una mesa vibradora, equipoque por el poco peso permite la facilidad del transporte y manipuleo y puede ser llevado a

obra. Las mesas vibradoras constan esencialmente de una plataforma metlica, debajo de lacual se coloca el motor que transmite el efecto vibratorio a travs de uno o varios accesorios(poleas, resortes, correas, etc.). El nmero y potencia de los motores y accesorios vibradoresdependen del peso total a vibrar (peso del molde, de la mesa y de la masa del concreto) y sedistribuye de una manera uniforme a lo largo de la mesa. En el caso que haya un solo motor,ste se coloca en el centro de la plataforma. El tamao de las mesas es muy variable, segnsean las dimensiones de los elementos a vibrar.

Una produccin a mediana escala puede adaptarse a las condiciones de trabajo que se danen una obra, considerando que los equipos y herramientas pueden movilizarse sininconvenientes.

4.1.2.1 IMPLEMENTACION DE LOS EQUIPOSPara la implementacin de un taller de mediana escala en la misma obra, que permita lafabricacin de 300 bloques por da con una cuadrilla conformada por 1 Operario + 2ayudantes, se necesita el siguiente equipo :

a) Mesa vibradoraUna mesa vibradora de 1.2m x 0.6 m de 3HP y 1750r.p.m., motor trifsico 220V y 60 hertz

Con la mesa vibradora puedan fabricarse un grannumero de elementos constructivos tales comoadoquines, block-grass, tubos, etc.

b) Molde metlicoEl molde metlico permite fabricar bloques de 39 cm x 14 cm x 19 cm (largo, ancho, altura)

Los moldes metlicos tienen un mecanismo de expulsin constituidopor una platina adosada a unas asas rotatorias. La caja del molde debe


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tener en la base, dimensiones ligeramente mayores que en la parte superior la cual facilita eldesmoldaje.Debe limpiarse con petrleo despus de cada jornada.

4.1.2.2 AREAS DE PRODUCCIONUna produccin a mediana escala mvil o estacionaria requieres contar con zonas apropiadaspara las diferentes etapas de fabricacin, stas debern ser niveladas con un terrenoapisonado como mnimo y de conveniente accesos para camiones; se debe prever elabastecimiento de agua y fluido elctrico.Se debe ambientar una zona de 50 m2 distribuida en:- Zonas de materiales y agregado- Zona de mezclado y fabricacin- Zona de desmolde- Zona de curado y almacenado.

4.1.2.3 INCREMENTO DE LA PRODUCCIONPara una produccin de 500 bloques por da, con la misma mesa vibradora, se deber contarcon 2 moldes e incrementar el personal a 2 Operarios, manteniendo los mismos 2 ayudantes.:

Cuadrilla : 2 operarios + 2 peones

Produccin diaria : 500 bloques / da

Mquina empleada : 1 Mesa vibradora.2 Moldes metlicos.


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4.2 INICIO DE LA PRODUCCIONEquipado el taller con las reas especificadas y establecido el flujo de fabricacin se puede

dar inicio a la produccin.

4.2.1 SECUENCIA DE FABRICACIONa) Dosificacin

Dosificacin es el trmino que se utiliza para definir las proporciones de agregados, aguacemento que conforman la mezcla para la elaboracin de la unidad.

La dosificacin o proporcionamiento de los materiales se har por volumen, utilizando latas,parihuelas o cajones de madera , carretillas o lampadas, tratando de evitar este ltimosistema.

b) Mezclado

Mezclado manual.- Definido el proporcionamiento de la mezcla, se acarrea los materiales alrea de mezclado. En primer lugar se dispondr de arena, luego, encima el agregado grueso;seguidamente se agregar el cemento, realizando el mezclado en seco empleando lampa.Ser preciso realizar por lo menos dos vueltas de los materiales. Despus del mezclado seincorpora el agua en el centro del hoyo de la mezcla, luego se cubre el agua con el material

seco de los costados, para luego mezclar todo uniformemente. La mezcla hmeda debevoltearse por lo menos tres vueltas.Mezclado mecnico.- Para mezclar el material utilizando mezcladora (tipo trompo o de tolva)se debe iniciar mezclando previamente en seco el cemento y los agregados en el tambor,hasta obtener una mezcla de color uniforme; luego se agrega agua y se continua la mezclahmeda durante 3 a 6 minutos. Si los agregados son muy absorbentes, incorporar a losagregados la mitad o los 2/3 partes de agua necesaria para la mezcla antes de aadir elcemento; finalmente agregar el cemento y el resto del agua, continuando la operacin de 2 a 3minutos.

c) MoldeadoObtenida la mezcla se procede a vacearla dentro del molde metlico colocado sobre la mesavibradora; el mtodo de llenado se debe realizar en capas y con la ayuda de una varilla sepuede acomodar la mezcla. El vibrado se mantiene hasta que aparezca una pelcula de aguaen la superficie, luego del mismo se retira el molde de la mesa y se lleva al rea de fraguado,con la ayuda de pie y en forma vertical se desmolda el bloque.


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d) Fraguado

Una vez fabricados los bloques, stos deben permanecer en un lugar que les garantice

proteccin del sol y de los vientos, con la finalidad de que puedan fraguar sin secarse.El periodo de fraguado debe ser de 4 a 8 horas, pero se recomienda dejar los bloques de unda para otro.Si los bloques se dejarn expuestos al sol o a vientos fuertes se ocasionara una prdidarpida del agua de la mezcla, o sea un secado prematuro, que reducir la resistencia final delos bloques y provocar fisuramiento del concreto.Luego de ese tiempo, los bloques pueden ser retirados y ser colocados en rumas para sucurado.

e) Curado El curado de los bloques consiste en mantener los bloques hmedos para permitir quecontine la reaccin qumica del cemento, con el fin de obtener una buena calidad yresistencia especificada. Por esto es necesario curar los bloques como cualquier otro productode concreto.

Los bloques se deben colocar en rumas de mximo cuatro unidades y dejando una separacinhorizontal entre ellas de dos centmetros, como mnimo, para que se puedan humedecer

totalmente por todos los lados y se permitan la circulacin de aire.

Para curar los bloques se riega peridicamente con agua durante siete das. Se humedecenlos bloques al menos tres veces al da o lo necesario para que no se comiencen a secar en losbordes. Se les puede cubrir con plsticos, papeles o costales hmedos para evitar que seevapore fcilmente el agua.

El curado se puede realizar tambin sumergiendo los bloques en un pozo o piscina llena deagua saturada con cal, durante un periodo de tres das. Lo ms recomendado para el proceso

de curado, y tambin para el almacenamiento, es hacer un entarimado de madera, quepermita utilizar mejor el espacio y al mismo tiempo evitar daos en los bloques.

f) Secado Y Almacenamiento

La zona destinada para el almacenamiento de los bloques debe ser suficiente para mantenerla produccin de aproximadamente dos semanas y permitir que despus del curado losbloques se sequen lentamente.


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Si no se dispone de facilidades para secar toda la muestra o pesar la unidad entera, losespecmenes pueden ser fraccionados en unidades pequeas, cuyo peso no sea menor del10% de la unidad entera y que tenga toda la altura.

El porcentaje de absorcin no debe ser mayor a un 12%.

5.0 ESTUDIOS EXPERIMENTALES

5.1 ESTUDIO PRELIMINAR DEL AGREGADOSe define los agregados como los elementos inertes del concreto que son aglomerados por lapasta de cemento hidratada para formar la estructura resistente. Ocupan alrededor de las 3/ 4partes del volumen total por lo que su calidad influye grandemente en el producto final. En tal

razn conocer las propiedades fsicas de los agregados constituyen un elemento importanteen el diseo de los bloques.

Para el trabajo de investigacin se ha utilizado tres canteras de agregados fino concaractersticas granulomtrica diferentes cada una de ellas y una cantera de agregado grueso(confitillo de 3/8).

Los ensayos realizados para conocer las principales caractersticas de los agregadosutilizados, tenemos:- Anlisis granulomtrico: NTP 400.012- Peso especfico y absorcin Agregada Fino NTP 400.022- Peso especfico y absorcin Agregada Grueso NTP 400.021- Peso unitario NTP 400 017

Agregado fino:Cantera A procedencia Desconocido.Cantera B procedencia La Molina.

Cantera C procedencia La MorenaConfitillo:

Cantera D procedencia La Molina


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5.1.1 ANALISIS GRANULOMETRICO (NTP 400.012)Se define como granulometra a la distribucin por tamaos de las partculas del agregado.

Ello se logra separando el material por procedimiento mecnico. En la practica no existeningn mtodo que permita legar a una granulometra ideal, aplicable en todos los casos atodos los agregados. Sin embargo, se han desarrollado especificaciones de granulometra lascuales, en promedio permitirn obtener concretos de propiedades satisfactorias a partir demateriales disponibles en una rea determinada

a) Curva granulomtrica

La curva granulomtrica es una excelente ayuda para mostrar la granulometra de los

agregados individuales y combinados. El ploteo logartmico es conveniente dado que, en unaserie de tamices con aberturas con una relacin constante, los puntos que representan losresultados del anlisis al ser unidos forman la curva granulomtrica del agregado.

b) Resultado del ensayo granulomtrico

El resultado del tamizado se expresar en porcentaje retenido en cada tamiz.

Los resultados mostrados en los siguientes Cuadros son el promedio de tres ensayos.


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Cuadro N 4 : Uso granulomtrico Ag. Fino; Cantera A

TAMISASTM

MALLAmm RETENIDO

PORCENTAJEDE RETENIDO

PORCENTAJEACUMULADO

PORCENTAJEACUMULADO

QUE PASA

9.526 100.00%N 4 4.763 19.29 3.87% 3.87% 96.13%N 8 2.381 62.34 12.50% 16.37% 83.63%

N 16 1.191 100.29 20.11% 36.49% 63.51%N 30 0.595 106.85 21.43% 57.91% 42.09%N 50 0.296 90.57 18.16% 76.08% 23.92%N 100 0.149 54.95 11.02% 87.10% 12.90%N 200 0.074 37.04 7.43% 94.53% 5.47%

FONDO 0.001 27.29 5.47% 100.00%

Grfico 2: Curva granulomtrica agregada fino; Cantera A

CURVA GRANULOMETRICA A

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%70%

80%

90%

100%

0.01 0.1 1 10 100

MALLA mm

P O R C E N T A J E Q U E P A

AGREGADO FINOUSOUSO


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Cuadro N 5 : Uso granulomtrico Ag. Fino; Cantera B

TAMISASTM

MALLAmm RETENIDO

PORCENTAJE DERETENIDO

PORCENTAJEACUMULADO

PORCENTAJEACUMULADOQUE PASA

9.526N 4 4.763 18.45 3.70% 3.70% 96.30%N 8 2.381 61.87 12.40% 16.09% 83.91%N 16 1.191 101.60 20.36% 36.45% 63.55%N 30 0.595 119.48 23.94% 60.39% 39.61%

N 50 0.296 95.68 19.17% 79.56% 20.44%N 100 0.149 57.73 11.57% 91.13% 8.87%N 200 0.074 27.04 5.42% 96.54% 3.46%FONDO 0.001 17.26 3.46% 100.00%

Grfico 3: Curva granulomtrica agregada fino; Cantera B.

CURVA GRANULOMETRICA B

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

0.01 0.1 1 10 100MALLA mm

P O R C E N T A J E Q U E P A S

AGREGADO FINOUSOUSO


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Cuadro N 6: Uso granulomtrico Ag. Fino; Cantera C

TAMISASTM

MALLAmm RETENIDO

PORCENTAJE DERETENIDO

PORCENTAJEACUMULADO


9.526N 4 4.763 16.86 3.38% 3.38% 96.62%N 8 2.381 92.73 18.60% 21.98% 78.02%

N 16 1.191 118.48 23.76% 45.74% 54.26%N 30 0.595 120.05 24.08% 69.82% 30.18%N 50 0.296 84.67 16.98% 86.80% 13.20%N 100 0.149 48.26 9.68% 96.48% 3.52%N 200 0.074 13.94 2.80% 99.28% 0.72%

FONDO 0.001 3.60 0.72% 100.00%

Grfico n4: Curva granulomtrica agregada fino; Cantera C

CURVA GRANULOMETRICA

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

0.01 0.1 1 10 100

MALLA mm


AGREGADO FINOUSOUSO


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Cuadro N 7: Uso granulomtrico del Confitillo; Cantera D

TAMISASTM

MALLAmm RETENIDO

PORCENTAJEDE RETENIDO

PORCENTAJEACUMULADO


2" 50.8 100.00%1 1/2" 38.1 100.00%

1" 25.4 100.00%3/4" 19.05 100.00%1/2" 12.7 100.00%3/8" 9.526 558.38 27.95% 27.95% 72.05%N4 4.763 1369.74 68.56% 96.51% 3.49%N 8 2.381 53.92 2.70% 99.21% 0.79%

N 16 1.191 4.89 0.24% 99.45% 0.55%N 30 0.595 2.43 0.12% 99.57% 0.43%N 50 0.296 1.73 0.09% 99.66% 0.34%N 100 0.149 1.34 0.07% 99.73% 0.27%N 200 0.074 1.91 0.10% 99.82% 0.18%

FONDO 0.001 3.52 0.18% 100.00%

Grfico N 5: Curva granulomtrica agregada grueso; Cantera D

CURVA GRANULOMETRICA D

0%10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

0.01 0.1 1 10 100

MALLA mm


AGREGADO GRUESOUSOUSO


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C) Agregado Global

En trabajos importantes se considera conveniente hacer estudios especiales para determinarla ptima combinacin de agregados, la cual se logramediante la determinacin de lacombinacin de materiales que produzca la mxima densidad compatible con una buenatrabajabilidad del concreto y un mnimo contenido de cemento.

Cuadro N 8 PESO UNITARIO COMPACTADO(PUC) de la COMBINACION DEAGREGADOS

Peso del balde 1102.75

Peso del balde+agregado 4674.50Peso del agregado 3571.75

Peso unitario 60%Arena 1779.06Peso unitario 50%Arena 1884.16Peso unitario 40%Arena 1917.53Peso unitario 100%Arena 1854.77

Grfico N6 Determinacin grfica del mximo PUC para diferentescombinaciones de arena y piedra

1500155016001650170017501800185019001950200020502100

0% 20% 40% 60% 80% 100%PORCENTAJE DE ARENA

P U C ( K G / M 3 )

PUC


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el grfico podemos observar que la combinacin agregado fino 60% y agregado

grueso 40% proporciona el mayor valor del peso unitario los que garantiza la mxima

densidad compatible con una buena trabajabilidad del concreto.

5.1.2 PESO ESPECIFICO (NTP 400. 022)El peso especfico de los agregados, adquiere importancia en la construccin cuando serequiere que el concreto tenga un peso lmite. Adems, el peso especfico es un indicador dela calidad, en cuanto los valores elevados corresponden a materiales de buencomportamiento, mientras que un peso bajo generalmente corresponde a agregadosabsorbentes y dbiles, caso en que es recomendable efectuar otras pruebas adicionales.Aplicado a agregados, el concepto de peso especfico se refiere a la densidad de las partculas

individuales y no a la masa del agregado como un todo

El peso especfico de masa de la mayora de los agregados comunes empleados estcomprendido dentro de los lmites de 2.6 3.00.

a) Resultado del ensayo

Cuadro N 9: Peso especfico agregado fino cantera A

Peso de la muestra seca al horno = 495.58 grPeso de la muestra saturada con superficie seca = 500.01 grPeso de la muestra saturada con superficie seca+agua = 794.26 grPeso del agua = 294.25 grVolumen de la probeta = 500 .0 cm3Peso especifico de masa

495.58 = 2.41 gr/cm3500-294.25

Peso especifico de masa superficialmente seco

500.01 = 2.43 gr/cm3500-294.25

Peso especifico aparente495.58 = 2.46 gr/cm3

205.75-4.42


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Cuadro N 10: Peso especfico agregado fino cantera B

Peso De La Muestra Seca Al Horno = 497.07 grPeso De La Muestra Saturada Con Superficie Seca = 500.01 grPeso De La Muestra Saturada Con Superficie Seca+Agua = 795.90 grPeso Del Agua = 295.89 grVolumen De La Probeta = 500.00 cm3

Peso especifico de masa497.07 = 2.44 gr/cm3500 295.890

Peso especifico de masa superficialmente seco500.01 = 2.45 gr/cm3500-295.89

Peso especifico aparente497.07 = 2.47 gr/cm3204.11 -2.93

Cuadro N 11: Peso especfico agregado fino cantera C

Peso De La Muestra Seca Al Horno = 497.07 grPeso De La Muestra Saturada Con Superficie Seca = 500.00 grPeso De La Muestra Saturada Con Superficie Seca+Agua = 793.95 grPeso Del Agua = 293.95 grVolumen De La Probeta = 500.00 cm3

Peso especifico de masa497.07 = 2.41 gr/cm3

500-293.95

Peso especifico de masa superficialmente seco500 = 2.43 gr/cm3

500-293.95Peso especifico aparente

497.07 = 2.45 gr/cm3206.05-2.93


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Cuadro N 12: Peso especfico agregado grueso cantera D

Peso De La Muestra Seca Al Horno = 1726.78 grPeso De La Muestra Saturada Con Superficie Seca = 1774.12 grPeso De La Muestra Saturada Dentro Del Agua = 1110.8 grPeso especifico de masa

1726.78 = 2.60 gr/cm31774.12-1110.8

Peso especifico de masa superficialmenteseco

1774.12 = 2.67 gr/cm31774.12-1110.8

Peso especifico aparente1726.78 = 2.80 gr/cm3

1726.78-1110.8

5.1.3 PESO UNITARIO (NTP 400 017)Se denomina peso volumtrico o peso unitario del agregado, ya sea suelto o compactado, elpeso que alcanza un determinado volumen unitario. Generalmente se expresa en kilos pormetro cbico de material. Este valor es requerido cuando se trata de agregados ligeros opesados y en le caso de dosificarse el concreto por volumen.

a)Resultado del ensayo

Cuadro N 13: Peso unitario de agregado fino cantera A

VOLUMEN DEL BALDEPeso del agua= 1985.05 grDensidad medida= 1.00 gr/cm3

Volumen 0.002008 m3PESO UNITARIO SUELTO

Peso del balde 1104.5 grPeso del balde+agregado 4250.5 grPeso del agregado 3146 gr

Peso unitario suelto 1567.00 kg/m3PESO UNITARIO COMPACTADO

Peso del balde 1104.5 grPeso del balde+agregado 4761 grPeso del agregado 3656.5 grPeso unitario suelto 1821.28 kg/m3


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Cuadro N 16: Peso Unitario agregado grueso cantera D

VOLUMEN DEL BALDEPeso del agua= 1985.05 grDensidad medida= 1 gr/cm3

Volumen 0.002008 m3PESO UNITARIO SUELTO

Peso del balde 1102.75 grPeso del balde+agregado 3791.5 grPeso del agregado 2688.75 gr

Peso unitario suelto 1339.25 kg/m3PESO UNITARIO COMPACTADO

Peso del balde 1102.75 grPeso del balde+agregado 4147 grPeso del agregado 3044.25 gr

Peso unitario suelto 1516.32 kg/m3

5.1.4 ABSORCION (NTP 400 022)Los agregados presentan poros internos, los cuales se conocen como abiertos cuando sonaccesibles al agua o humedad exterior sin requisito de presin, diferencindose de la porosidad

cerrada, en el interior del agregado, sin canales de comunicacin con la superficie a la quealcanza mediante flujos de baja presin.

Se entiende por absorcin al contenido de humedad total interna de una agregado que est en lacondicin de saturado superficialmente seco.

La capacidad de absorcin del agregado se determina por le incremento de peso de una muestrasecada al horno, luego de 24 horas de inmersin en agua y secada superficialmente. Estacondicin se supone representa la que adquiere el agregado en el interior de una mezcla de

concreto.

a) Resultado del ensayo

La determinacin del contenido de absorcin es importante en la medida que permiten conocer el

volumen de agua que absorber el agregado en una mezcla de concreto.

Los resultados son el promedio de tres ensayos.


42/67

36

Cuadro N 17: Absorcin de agregado fino cantera A

Peso de la muestra seca al horno = 495.58 grPeso de la muestra saturada con superficie seca = 500.01 grPeso de la muestra saturada con superficie seca+agua = 794.26 grPeso del agua = 294.25 grVolumen de la probeta = 500 cm3

Porcentaje de absorcin

100 x 500.01 - 495.58 = 0.89 %495.58

Cuadro N 18: Absorcin de agregado fino cantera B

Peso de la muestra seca al horno = 497.07 grPeso de la muestra saturada con superficie seca = 500.01 grPeso de la muestra saturada con superficie seca+agua = 795.90 grPeso del agua = 295.89 grVolumen de la probeta = 500.00 cm3


100 x 500.01- 497.07 = 0.59 %497.07

Cuadro N 19: Absorcin de agregado fino cantera C

Peso de la muestra seca al horno = 497.07 grPeso de la muestra saturada con superficie seca = 500 grPeso de la muestra saturada con superficie seca+agua = 793.95 grPeso del agua = 293.95 grVolumen de la probeta = 500. cm3


100 x 500- 497.07 = 0.59 %497.07


43/67

37

Cuadro N 20: Absorcin de agregado grueso cantera D

Peso de la muestra seca al horno = 1726.78 grPeso de la muestra saturada con superficie seca = 1774.12 grPeso de la muestra saturada dentro del agua = 1110.8 gr


100 x 1774.12 - 1726.78 = 2.74 %1726.78

5.2 EVALUACION FISICA Y MECANICA DE LA UNIDADPara determinar la dosificacin adecuada que garantice las resistencias especificadas, es

necesario hacer un estudio del comportamiento de los bloques en diversas dosificaciones.Se utilizarn los agregados con diferentes caractersticas granulometrcas determinadas en elpunto anterior; los cementos a utilizarse son los ms usados a nivel nacional y son:Cementos Lima - Sol - Tipo ICemento Andino - Tipo ICemento Pacasmayo- Tipo I

5.2.1 ENSAYOS DE RESISTENCIALuego de evaluar la calidad de los agregados a ser utilizado se inici el estudio de dosificacin

de fabricacin de los bloques.

Los bloques son fabricados de conformidad a las Normas Peruanas NTP 339.005 y 339.007Elementos de concreto (Concreto). Ladrillos y bloques usados en albailera y satisfaciendolas dimensiones modulares para muros y tabiques as como requisitos de resistencia yabsorcin.

A partir de bibliografa y experiencias pasadas, se plantea el estudio de tres dosificaciones envolumen, con una relacin 60% arena y 40% confitillo, como se estableci anteriormente:1:6 en la proporcin de 4 de arena gruesa y 2 de confitillo(60%arena 40% confitillo)1:7 en la proporcin de 5 de arena gruesa y 2 de confitillo1:8 en la proporcin de 5 de arena gruesa y 3 de confitillo

Para la dosificacin del agua se parte de una relacin en volumen 1:1, para luego ir agregandoms agua hasta obtener una superficie humedad, debido a que cuando la mezcla est seca nopermite una buena compactacin y el bloque resulta muy quebradizo, haciendo muy difcil el


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38

proceso de desmoldar; no siempre con las misma cantidad de agua se obtiene la mismatextura.

CUADRO N 21 CEMENTO PORTLAND SOL-TIPO I- CANTERA A Y CONFITILLO

MATERIAL CONCRETOTIPO DE PROBETA LADRILLO DE CONCRETOTIPO DE ENSAYO COMPRESION AXIAL EN UNIDADESRESISTENCIA A 28 DIASFECHA 18/05/2000

IDENTIFICACION FECHA DEOBTENCION FECHA DE ENSAYOCARGA MAX

kgSECCION

cm2RESISTENCIA

Kg/cm2

1/6 18/05/2000 19/06/2000 27400 318.59 8618/05/2000 19/06/2000 25300 318.62 79

83

1/7 18/05/2000 19/06/2000 22500 317.10 7118/05/2000 19/06/2000 22160 316.11 70

70

1/8 18/05/2000 19/06/2000 15680 317.50 4918/05/2000 19/06/2000 14120 316.30 45

47

CUADRO N 22 CEMENTO PORTLAND SOL-TIPO I- CANTERA B Y CONFITILLOMATERIAL CONCRETOTIPO DEPROBETA

LADRILLO DE CONCRETO

TIPO DEENSAYO

COMPRESION AXIAL EN UNIDADES

RESISTENCIA A 28 DIASFECHA 16/09/2000

IDENTIFICACION FECHA DEOBTENCION FECHA DE ENSAYOCARGA MAX

kgSECCION

cm2RESISTENCIA

Kg/cm2

1/6 18/05/2000 19/06/2000 23500 316.5 7418/05/2000 19/06/2000 24000 316.0 7675

1/7 18/05/2000 19/06/2000 22400 316.7 7118/05/2000 19/06/2000 22600 316.6 71

71

1/8 18/05/2000 19/06/2000 16060 317.5 5118/05/2000 19/06/2000 18940 316.3 60

55


45/67

39

CUADRO N 23 CEMENTO PORTLAND SOL-TIPO I- CANTERA C Y CONFITILLO

MATERIAL CONCRETOTIPO DE PROBETA LADRILLO DE CONCRETO

TIPO DE ENSAYO COMPRESION AXIAL EN UNIDADESRESISTENCIA A 28 DIASFECHA 18/05/2000

IDENTIFICACION FECHA DEOBTENCIONFECHA DE

ENSAYOCARGA MAX

kgSECCION

cm2RESISTENCIA

Kg/cm2

1/6 18/05/2000 19/06/2000 24600 317.29 7818/05/2000 19/06/2000 28400 316.80 90

84

1/7 18/05/2000 19/06/2000 22820 317.51 7218/05/2000 19/06/2000 24880 316.11 79

75

1/8 18/05/2000 19/06/2000 19100 317.51 6018/05/2000 19/06/2000 19060 316.30 60

60

CUADRO N 24 CEMENTO PORTLAND ANDINO-TIPO I- CANTERA A Y CONFITILLO


IDENTIFICACION FECHA DEOBTENCIONFECHA DEENSAYO

CARGAMAXkg

SECCIONcm2

RESISTENCIAKg/cm2

1/6 01/06/2000 03/07/2000 32180 317.30 10101/06/2000 03/07/2000 32150 316.50 102

101

1/7 01/06/2000 03/07/2000 25460 317.51 8001/06/2000 03/07/2000 22840 316.11 72

76

1/8 01/06/2000 03/07/2000 15540 317.51 4901/06/2000 03/07/2000 12460 316.30 39

44


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40

CUADRO N 25 CEMENTO PORTLAND ANDINO-TIPO I- CANTERA B Y CONFITILLOMATERIAL CONCRETOTIPO DE PROBETA LADRILLO DE CONCRETO

TIPO DE ENSAYO COMPRESION AXIAL EN UNIDADESRESISTENCIA A 28 DIASFECHA 01/06/2000


ENSAYOCARGA MAX

kgSECCION

cm2RESISTENCIA

Kg/cm2

1/6 01/06/2000 03/07/2000 33880 317.30 10701/06/2000 03/07/2000 29620 316.50 94

100

1/7 01/06/2000 03/07/2000 22400 316.50 7101/06/2000 03/07/2000 22800 315.20 72

72

1/8 01/06/2000 03/07/2000 15540 316.00 4901/06/2000 03/07/2000 12460 315.20 40

44

CUADRO N 26 CEMENTO PORTLAND ANDINO-TIPO I- CANTERA C Y CONFITILLO



ENSAYOCARGA MAX

kgSECCION

cm2RESISTENCIA

Kg/cm2

1/6 18/05/2000 19/06/2000 26040 317.30 8218/05/2000 19/06/2000 25520 316.50 81

81

1/7 18/05/2000 19/06/2000 22820 317.40 7218/05/2000 19/06/2000 24880 317.40 78

75

1/8 18/05/2000 19/06/2000 19100 317.51 6018/05/2000 19/06/2000 19060 316.30 60

60


47/67

41

CUADRO N 27 CEMENTO PORTLAND PACASMAYO-TIPO I- CANTERA A Y CONFITILLOMATERIAL CONCRETOTIPO DE PROBETA LADRILLO DE CONCRETOTIPO DE ENSAYO COMPRESION AXIAL EN

UNIDADES


CARGA MAXkg

SECCIONcm2

RESISTENCIAKg/cm2

1/6 10/07/2000 09/08/2000 24540 317.30 7710/07/2000 09/08/2000 26660 316.50 84

81

1/7 10/07/2000 09/08/2000 22060 316.00 7010/07/2000 09/08/2000 22260 316.80 70

70

1/8 10/07/2000 09/08/2000 17320 317.51 5510/07/2000 09/08/2000 17560 316.50 55

55

CUADRO N 28 CEMENTO PORTLAND PACASMAYO-TIPO I- CANTERA B

MATERIAL CONCRETOTIPO DE PROBETA LADRILLO DE CONCRETOTIPO DE ENSAYO COMPRESION AXIAL EN

UNIDADES


CARGA MAXkg

SECCIONcm2

RESISTENCIAKg/cm2

1/6 10/07/2000 09/08/2000 25140 317.30 7910/07/2000 09/08/2000 25740 316.50 81

80

1/7 10/07/2000 09/08/2000 23960 317.51 7510/07/2000 09/08/2000 24540 317.40 77

76

1/8 10/07/2000 09/08/2000 22060 318.31 6910/07/2000 09/08/2000 22026 317.91 69

69


48/67

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CUADRO N 29CEMENTO PORTLAND PACASMAYO-TIPO I- CANTERA C Y CONFITILLO


TIPO DE ENSAYO COMPRESION AXIAL ENUNIDADES


CARGA MAXkg

SECCIONcm2

RESISTENCIAKg/cm2

1/6 10/07/2000 09/08/2000 24460 316.00 7710/07/2000 09/08/2000 26660 316.22 84

81

1/7 10/07/2000 09/08/2000 22200 315.20 70

10/07/2000 09/08/2000 22700 316.11 7271

1/8 10/07/2000 09/08/2000 13100 317.51 4110/07/2000 09/08/2000 14800 316.50 47

44

5.3 ANALISIS DE RESULTADOS

El siguiente cuadro muestra la relacin entre la resistencia de los bloques en funcin de ladosificaciones y el tipo de cemento; claramente se puede observar que la dosificacin 1/7 nosproporciona la resistencia de 70kg/cm2 para fabricar bloques tipo III con los que puedenutilizarse en la edificacin de viviendas hasta de dos pisos .

Cuadro N30: Resultados de resistencia a la compresin en unidades

RESULTADOS DE RESISTENCIA kg/cm2CEMENTOPORTLAND

LIMA-SOLTIPO I

ANDINOTIPO I

PACASMAYOTIPO I

CANTERA A B C A B C A B CDosificacin 1/6 83 75 84 101 100 81 81 80 81

1/7 71 71 75 76 72 75 70 76 711/8 47 55 60 44 11 60 55 69 44

Para la dosificacin del agua se parti de la relacin en volumen 1:1, para luego iragregando ms agua hasta obtener una superficie humedad , debido a que cuando la mezcla


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43

esta seca no permite una buena compactacin bloque sale muy quebradizo , haciendo muydifcil el proceso de desmoldar y no siempre con las misma cantidad de agua se obtiene lamisma textura .

5.4 ESTUDIO DE DISEO OPTIMOA partir de los resultados obtenidos, slo utilizaremos para el estudio de verificacin deldiseo ptimo la dosificacin 1:7 con Cemento Portlant tipo I Sol, agregado fino de la Canterade la Molina (cantera B), tanto para las propiedades fsicas, como para las propiedadesmecnicas en pilas

5.4.1 ENSAYOS EN PILASEl ensayo de pilas y muretes permite conocer el comportamiento de la mampostera sujeta ala accin de elementos mecnicos simples y alguna combinacin de ellos.A partir de los resultados obtenidos, slo utilizaremos la dosificacin 1:7 con Cemento Portlanttipo I Sol, con el agregado fino de la Cantera de la Molina (cantera B), tanto para laspropiedades fsicas, como para las propiedades mecnicas en pilas .

5.4.1.1 Control de Calidad

a ) Dimensionamiento

Cuadro N31 :RESULTADOS DE ENSAYO DE DIMENSIONAMIENTO

Muestra: 1

LARGO(cm) ALTURA(cm) ESPESOR(cm)

38.6 19.2 14.138.8 19.2 1438.9 19.3 14.138.6 19.2 14.3

Prom 38.7 Prom 19.2 Prom 14.1


50/67

44

Muestra: 2


38.619.0 13.938.8 19.1 14.0

38.5 19.1 14.238.8 19.0 14.5


Muestra: 3


38.8 19.0 14.238.7 19.2 14.038.6 19.1 14.138.8 19.2 14.2


Muestra: 4LARGO(cm) ALTURA(cm) ESPESOR(cm)

38.7 19.3 14.238.5 19.2 14.138.9 19.3 14.338.5 19.1 14.2


Muestra: 5LARGO(cm) ALTURA(cm) ESPESOR(cm)

38.6 19.2 14.138.9 19.4 14.038.7 19.1 14.238.5 19.0 14.1



51/67

45

Largo

MuestraDimensin

NominalDimensin

RealVariacin

mm% de

variacin1 39cm 38.7cm -3 0.77%2 39cm 38.7cm -3 0.77%

3 39cm 38.7cm -3 0.77%4 39cm 38.7cm -3 0.77%

5 39cm 38.7cm -3 0.77%

Altura

MuestraDimensin

Nominal

Dimensin

Real

Variacin

mm

% de

variacin1 19cm 19.2cm 2 -1.05%

2 19cm 19.1cm 1 -0.50%3 19cm 19.1cm 1 -0.50%

4 19cm 19.2cm 2 -1.05%5 19cm 19.2cm 2 -1.05%

Espesor

MuestraDimensinNominal

DimensinReal

Variacinmm

% devariacin

1 14cm 14.1cm 1 -0.71%

2 14cm 14.2cm 2 -1.42%

3 14cm 14.1cm 1 -0.71%4 14cm 14.2cm 2 -1.42%

5 14cm 14.1cm 1 -0.71%

VARIACION DIMENSIONAL

MuestraDimensinNominal

DimensinReal

Variacinmm

% devariacin

LARGO 38cm 38.60cm -3 -0.71%

ALTURA 19cm 19.16cm 1.6 -0.84%ESPESOR 14cm 14.14cm 1.4 -1.00%


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b) Alabeo:

Cuadro N32 :RESULTADOS DE ENSAYO DE ALABEO

MUESTRAS CONVEXIDAD CONCAVIDAD1 0mm 0mm2 0mm 1mm3 0mm 0mm4 2mm 1mm5 3mm 0mm

c) Resistencia a la compresin

CUADRO N33 ENSAYO DE RESISTENCIA A 7, 28 Y 42 DAS


TIPO DE ENSAYO COMPRESION AXIAL ENUNIDADES

RESISTENCIA

7 DIASIDENTIFICACION CARGA MAX KG SECCION

CM2RESISTENCIA

Kg/cm2

I 17600 325.97 53.99II 17320 323.43 53.55

53KG/CM2RESISTENCIA

28 DIAS

IDENTIFICACION CARGA MAX KG SECCIONCM2

RESISTENCIAKg/cm2

I 23500 329.2 71.39II 29000 330.1 87.85III 23000 329.2 69.87

76KG/CM2


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RESISTENCIA42 DIAS

IDENTIFICACION CARGA MAX KG SECCIONCM2

RESISTENCIAKG/CM2

I 24300 331.2 73.37II 29000 329.92 87.90

RESISTENCIA PROMEDIO80KG/CM2

f'b 28dias=0.7* f'b 7dias

Grfico 7: Variacin de la resistencia vs el tiempo en das

d) Absorcin

Muestras N I II III IV VPeso de la muestra seca al horno 14300. 14250.0 14180.0 14311 14748Peso de la muestra saturada con superficie seca 15010 14953.0 14643.0 14963 15257

I

100 x 15010-1 4300 4.97 %

14300

CURVA DE RESISTENCIA

5055

60

65

70

75

80

7 14 21 28 35 42DIAS

R E S I S T E N C I A ( K G / C M 2 )


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48

II

100 x 14953.0- 14250.0 4.93 %

14250.0

III

100 x 14643.0-14180.0 3.27 %

14180.0

IV

100 x 14963. -14311.00 4.56 %

14311.0

V

100 x 15257.0-14748.0 3.45 %

14748.0

Abs.Promedio

4.23 %

d) Densidad:

Peso de la muestra seca al horno = 4114 grPeso de la muestra saturada con superficie seca = 4441 gr

Peso de la muestra saturada dentro del agua = 2492 gr

peso especifico de masa

4114 = 2.11 gr/cm34441-2492

Peso especifico de masa superficialmente seco4441 = 2.28 gr/cm3

4441-2492

Peso especifico aparente

4114 = 2.54 gr/cm34114-2492


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f) Absorcin Mxima:

Muestra 1 2PESO DE LA MUESTRA SECA = 13900 14224PESO DE LA MUESTRA SATURADA 5h DE EBULLICION = 14532 14954


100 x 14532-13900 = 4.55 %

13900

100 x 14954-14224 = 5.13 %

14224

PROMEDIO = 4.82 %

5.4.1.2 Compresin axial en pilas de bloques (f'm)

Esencialmente la mampostera est formada por dos materiales que tienencomportamiento diferente; al ser sometidas a cargas de compresin stos se deformanen forma diferente lo cual provoca esfuerzos adicionales en la zona de interaccin entreambos materiales.

Bajo el efecto de la carga vertical, la pieza y el mortero sufren deformaciones verticalesacompaadas de un alargamiento transversal, si los dos materiales podran deformarselibremente, tendran deformacin axial y alargamiento transversal diferentes,dependiendo de las caractersticas elsticas de ambos. La adherencia y friccin en lascaras de contacto entre los materiales impiden el desplazamiento relativo as que el

mortero y el bloque debern tener la misma deformacin, para adoptar esa posicin elmaterial ms desfavorable (el mortero) sufrir compresiones transversales en ambasdirecciones y el material mas rgido sufrir tensiones transversales.

La falla podra producirse por aplastamiento de las piezas debido a la fuerza axial, perotambin podr presentarse por agrietamiento vertical producido por las deformacionestransversales que acompaan a la deformacin longitudinal, y que en la pieza puedeverse incrementada por el efecto junta; cuando el agrietamiento vertical se vuelveexcesivo ste produce la inestabilidad del elemento de mampostera y su falla.


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50

El ensayo de resistencia a la compresin en pilas es el representativo para evaluar laresistencia a al compresin de la albailera, denominado (fm).

a) Requisitos que deben cumplir los especmenes: La altura de la pila no debe ser menor a 30 cm. La relacin, altura de la pila(Hpila ) y ancho de la pila (Ap), deber de estar

comprendida entre, 2< (H pila/Ap) < 5. Las caras de asiento superior e inferior de las pilas de los bloques se les cubrir

con un capping a base de (yeso:cemento:agua), en una proporcin en volumen de(3,1,1 ) el cual ser perfectamente nivelado, para obtener una zona plana yuniforme de modo de cubrir todas las irregularidades y deformaciones quepresente el bloque.

Las pilas sern ensayadas a la compresin de acuerdo a los requerimientos, a los7 o 28 das de elaboradas, para lo cual se colocar una plancha metlica en cadauno de los extremos, para luego aplicar una carga axial a una velocidad no mayorde 1.27mm/minuto.

b)Expresin de resultados: Se determina la resistencia a la compresin de cada pila aplicando la siguiente

formula:Fmi = ( Pi / Ai )

Pi: carga mxima de rotura o de falla en la pila el cual se toma al momento deocurrencia de la primera fisura en la pila.

Ai: Promedio de reas netas superior e inferior

Luego se obtiene el promedio de los resultados (fmp)fmp = [ sumatoria ( Fmi ) ] / n i=1,2,...,n

se obtiene la desviacin standard (), de la n muestras analizadas, de acuerdo ala siguiente expresin

= [( sumatoria ( ( fmi- fmp )^2 ) ) ] / (n-1) )] ^ 0.5

Se obtiene el coeficiente de variacinV=/f mp


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51

Si en coeficiente de variacin de las muestras probadas excede a 0.10, el valorde fm ser obtenido multiplicando el promedio de todos los resultados por el

coeficiente C siguiente:C=1-1.5*( V -0.1)

Finalmente la resistencia caractersticas esf mc = a x b x f mp

donde :fmp: Es la resistencia a la compresin de las pilasa: Coeficiente que esta en funcin a la fecha de ensayo de pilas, si se

ensaya a los 7 das de elaboradas y se necesita proyectar estosresultados a los 28 das, entonces (a= 1.10); si fueron ensayadas alos 28 das (a=1.00).

b : Es el coeficiente de esbeltez y est definido por la relacin, alturade la pila al espesor de la pila, (H pila/ Ap)

Cuadro N34 ENSAYO DE COMPRESION EN PILAS:

PILA L(cm) a(cm) H(cm) A neta(cm2)

P-1 39 14 40.16 325

P-2 39 14 40.00 325

P-3 39 14 41.06 325

P-4 39 14 41.00 325

P-5 39 14 40.26 325

ESBELTEZ F.C P(KG)F'm kg/cm2

Corregido por esbeltez

2.87 0.84 24600 63.58

2.86 0.84 20200 52.21

2.93 0.85 22000 57.54

2.93 0.85 19500 51.00

2.88 0.85 22600 59.11


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52

fmp = [ sumatoria ( Fmi ) ] / n i=1,2,...,n

fmp =56.69

Desviacin estandar

= [( sumatoria ( ( fbi- fbp )^2 ) ) ] / (n-1) )] ^ 0.5

PILA P-1 11.88

P-2 5.01

P-3 0.18

P-4 8.09

P-5 1.46

5.16

Coeficiente de variacin

v = /fmp

v= 0.09

Cuando V es menor que 0.1 el valor promedio no necesita ser corregido.

Compresin axial en pilasf'm = a x fmp

f'm = 1.1x 56.69

f'm = 62.36


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5.5 FABRICACION DE OTROS ELEMENTOS

A) Diseo de mezclas para los adoquines de concreto.- Para los adoquines de concreto se esta evaluando las siguientes dosificaciones:1:2:2 cemento :arena:confitillo1:3:1 cemento :arena:confitillo

Cuadro N 35: Resultados de compresin de adoquines de concreto vibrado

IDENTIFICACIONFECHA DE

OBTENCIONFECHA DEENSAYO

CARGA MAXKG

SECCIONCM2

RESISTENCIA7 DIAS

RESISTENCIA 28DIAS

1:2:2 13/07/00 21/07/00 64850 220.5 294 392a/c=0.53 53100 220.5 241 321

1:3:1 13/07/00 21/07/00 46650 220.5 212 282a/c=0.58 48100 220.5 218 291

B)Diseo de mezclas para los blokc grass.-

Para esta investigacin se considera diferentes dosificaciones en volumen1:7 en la proporcin de 5 de arena gruesa y 2 de confitillo.

Cuadro N 36: Resultados de compresin block grass de concreto vibrado

IDENTIFICA FECHA DEOBTENCIONFECHA DEENSAYO CARGA MAX KG

SECCIONCM2 RESISTENC

1/7 11/02/00 7/03/00 55640 649 85.73

11/02/00 7/03/00 55700 649 85.82


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6.0 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

6.1 CONCLUSIONESa) Los bloques vibrocompactados fabricados cumplen con todos los requisitos establecidos por la

Norma; adems se puede recomendar como patrn de diseo la dosificacin1:7

b) La dosificacin1:7 significa proporcionamiento en volumen del agregado y es equivalente autilizar 5:2 (arena:confitillo) 4:3 (arena:confitillo) ya que ambas cumplen la proporcinestablecida anteriormente de 60% arena y 40% confitillo; resultando ms conveniente el uso demayor cantidad de arena para darle a los bloques una mejor textura.

Por lo tanto la ptima dosificacin en volumen resulta ser la relacin:1 : 5 : 2 cemento : arena : confitilloCon una dosificacin inicial de agua 1:1 ( cemento:agua)

c) De los resultados de los agregados podemos concluir que se trata de agregados de usonormal, con diferentes granulometras, donde la Cantera A presenta exceso de finos; laCantera B, una distribucin granulomtrica normal y, la Cantera C, un defecto en finos. Estopermiti estudiar el comportamiento de mezclas vibradas con diferentes granulometra,verificndose que en agregados con exceso de finos se necesita un adicional de agua en lamezcla, la misma que se hacia menos trabajable conforme se iba secando, sin embargopresent mejor textura.

d) En todos los casos , la mejor combinacin de agregado fino con confitillo fue la relacin 60%arena y 40% confitillo , permitiendo la mayor densidad de la mezcla.

e) La vibracin con la mesa permite duplicar la resistencia de las unidades en comparacin con lacompactacin en forma manual. Al mismo tiempo la mesa vibradora permite fabricar unidades

que cumplen con las tolerancias dimensionales. Las deformaciones que pudieran presentarseen los bloques seran, por consiguiente, atribuibles slo a la mano de obra utilizada.

f) La resistencia de los bloques a los 7 das representa el 70% de la resistencia a los 28 das;valor que nos permite realizar ensayos de calidad a corta edad y poder hacer los ajuste demezcla correspondientes, si fuera el caso.


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g) El estudio experimental comprendi la fabricacin de otros elementos de concreto, como sonel block grass y los adoquines para pisos, para los que se puede establecer las siguientesdosificaciones en volumen:

-piso block- grass: dosificacin1:5:2 (cemento :arena: piedra)-adoquines: dosificacin1:3:1 (cemento :arena: piedra).

h) El bloque de concreto por lo tanto cumple con las condiciones tcnico y econmicas

necesarias para ser empleadas en la construccin de viviendas de bajo costo.

i) Debido al acabado que presentan los bloques fabricados por vibrocompactacin, es posible einclusive recomendable, dejarlos caravista, con el consiguiente ahorro en materiales y mano deobra correspondientes a las tareas de revoque y terminacin.

6.2 RECOMENDACIONES

a) Ser necesario controlar durante la produccin, los dosajes de la mezcla, los cuales serecomiendan sean por peso, sin embargo en la mayora de los casos se realiza por volumen:Es necesario dosificar muy cuidadosamente el contenido de agua de la mezcla, para que stano resulte ni muy seca ni demasiado hmeda; en el primer casa se corre el peligro de lafisuracin o el desmoronamiento del bloque recin fabricado; en el segundo, que el material seasiente deformados las dimensiones.

b) Para obtener bloques de concreto que cumple con las tolerancias dimensionales y que elproceso de desmolde sea inmediato, es necesario controlar que el agregados no tenga excesode material fino y que la dosificacin se realice con la cantidad mnima necesaria de agua, paraevitar la rotura del bloques al desmoldar la unidad.

c) Se debe controlar la duracin del vibrado as como la potencia del motor , ya que otra de lascausas de la rotura se debe a que el bloque no esta suficientemente consolidado, es decir, la

vibracin ha sido de poca duracin. El vibrado se debe realizar por capas hasta que se formeuna pelcula de agua en la superficie.

d) Para conservar la uniformidad de los bloques que dependen en gran medida de los agregadosdeben verificarse la calidad y la granulometra del agregado empleado, ya que no siempre esconstante.

e) Para mezclar el concreto utilizado en los bloques se debe iniciar mezclando previamente enseco el cemento y los agregados, hasta obtener una mezcla de color uniforme; luego seagrega agua y se continua la mezcla hmeda durante 3 minutos. Si los agregados son muy


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absorbentes, incorporar a los agregados la mitad o los 2/3 partes de agua necesaria para lamezcla antes de aadir el cemento, luego agregar el cemento y el resto del agua y se continuala operacin durante 2 3 minutos.

f) Es recomendable en lo posible , usar agregados con granulometra continua a fin de obtenersuperficies de texturas fina, tratando de utilizar una combinacin de agregado con el mayortamao mximo, con lo que se puede obtener una reduccin en el contenido del cemento paralas especificaciones exigidas.

g) En caso de encontrarse con agregados hmedo se debe agregar a la mezcla menos agua ydespus se agrega poco a poco hasta alcanzar la consistencia adecuada.

h) Para que los bloques adquieran una buena resistencia, es necesario que estnconstantemente humedecidos por los menos durante 7 das; se apilan los bloques en unmximo de 2 filas sobre una capa de arena y se riega, cubriendo luego con plstico, el riegodebe hacerse 2 veces al da en la maana y en la tarde, el plstico debe ser claro ytransparente, luego de secado 28 das se apilan en filas de 6 mximo no debes ser asentadoantes de los 14 das.

i) Se debe verificar la resistencia a la comprensin, absorcin, dimensiones, permeabilidad,

alabeo de los bloques vibrocompactados de acuerdo a lo establecido en la correspondienteNormas de ensayos .


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7.0 BIBLIOGRAFIA

FABRICACION DE BLOQUES DE CONCRETO;

INSTITUTO COLOMBIANO DE PRODUCTORES DE CEMENTO-ICPC; BOGOTA,COLOMBIA

TECNOLOGIA DE LA ALBAILERIA DE BLOQUES DE CONCRETO";MOISES ITALO SANDOVAL PINEDO;TESIS DE GRADO UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA CIVIL 1991

LA CASA AUTOCONSTRUIDA;KEN KERM; EDITORIAL GUSTAVO GILI, S.A. BARCELONA 1982

FORUM MATERIALES BASICOS DE CONSTRUCCIONCOLEGIO DE INGENIEROS CAPITULO DE ING CIVIL

MATERIALES DE CONSTRUCCION CONSEJO SUPERIOR DE INVESTIGACIONES CIENTIFICAS ; MADRID Espaa ;1990.

BLOQUES HUECO DE CONCRETO

ANIBAL DIAZ GUTIERREZINSTITUTO NACIONAL DE INVESTIGACION Y NORMALIZACION DE LA VIVIENDA.

CONSTRUCCIONES DE ALBAILERIAANGEL SAN BARTOLOMEPONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DEL PERU; FONDO EDITORIAL 1994

BLOQUES DE CONCRETO,DIRECCION DE INVESTIGACION; SENCICO, JUNIO 1999.

NORMA TECNICA PERUANA NTP


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ANEXOS


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Secuencia de fabricacin

Foto N1Dosificacin y

MezcladoLa dosificacin se harealizado en volumenLa mezcla deberealizarse seco antesde agregar poco el

agua

Foto N2Proceso de vibracin

Se vibra el bloque en capazhasta que se observar unapelcula de agua en la superficie.

Personal:Un operario y un pen


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Foto N3Desmolde

Con la

hacer blocks

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