Diseño de mezclas, método del agregado global y modulo de finura, para concretos de mediana a baja resistencia

Abstract

Durante mucho tiempo, el concreto fue (y todavía es en algunos lugares) simplemente una mezcla de cemento, agua y agregado cuya trabajabilidad se controlaba esencialmente por la cantidad de agua que se añadía durante la mezcla. Se reconoció rápidamente la importancia de la relación-agua - cemento como el factor más importante que gobierna las propiedades de resistencia, pero era necesario utilizar agua en exceso para obtener una mezcla trabajable. Las propiedades que se requieren en el concreto endurecido las especifica el diseñador de la estructura, y las propiedades del concreto fiasco se rigen por el tipo de construcción y por las técnicas de transporte y colocación. Estos dos grupos de requisitos permiten al ingeniero determinar la composición de la mezcla, teniendo presente el grado de control que se ejercerá en la obra En donde el concreto debe tener una apropiada trabajabilidad, durabilidad (vida útil), adecuada resistencia (otras propiedades mecánicas) y debe ser una mezcla económicamente aceptable de materiales disponibles. La presente tesis tiene como propósito fundamental, dar a conocer algunos procedimientos, que permiten mejorar la calidad de los concretos de uso general. Basado en, el estudio de la influencia de la granulometría de los agregados en las propiedades del concreto fresco y endurecido; siendo sus propósitos los siguientes: Estudio granulométrico de los agregados, con los agregados disponibles, mejorar su distribución granulométrica, mediante la división de los agregados gruesos o fimos, para posteriormente combinarlos, en proporciones tal que, generen una curva granulométrica del Agregado Global continua. Haciendo uso de los Módulos de Finura de los agregados gruesos, finos y del Agregado Global que se busca, mediante la apreciación gráfica que permita definir el Módulo de Finura del Agregado Global requerido en una mezcla, en función del Agregado Global y la dosis de cemento correspondiente. Influencia de los Agregados en las propiedades del concreto fresco y endurecido. En una relación agua - cemento constante, los cambios de los Módulos de Finura del Agregado Global en 5.3, 5.2, 5.1 y 5.O respectivamente. Para una mejor comprensión se realizaron diseños de mezcla para las relaciones agua - cemento 0.60, 0.65, 0.70 y 0.75, los diseños patrón para cada relación agua - cemento, se consiguieron mediante el método del comité 211 del ACI. El desarrollo de la presente tesis consta de diez Capítulos y dos Anexos: En el primer capítulo se establece definiciones relativas a la tecnología del concreto. En el segundo capítulo se presenta diseños de mezcla, relacionados con el objetivo del estudio. En el tercer capítulo se plantea dos relaciones matemáticas, en función de los Módulos de Finura de los agregados gruesos, finos y del Agregado Global, que permiten combinar dos agregados gruesos con un fino y dos agregados finos con un grueso, en forma analítica y gráfica, con el fin de encontrar una curva global continua, que se ubique dentro de los usos para el agregado global (Normas DIN 1045 y ACI 304 bombeo) y el procedimiento de dosificación basado en tablas del comité 211 del ACI, pero las proporciones de los agregados dentro la unidad cúbica de concreto, es determinado mediarte las relaciones planteadas en función de los Módulos de Finura del Agregado Global. En el Capítulo cuatro se realiza un breve estudio sobre el cemento, sus componentes, y las características físicas de los agregados fino y grueso. En el Capítulo cinco mostramos el procedimiento para mezclar dos agregados gruesos con un agregado fino, aplicando la relación matemática hallada para ello. En el Capítulo seis se describen los ensayos realizados en el concreto fresco y endurecido. En el Capítulo siete se muestran los diseños de mezcla patrón, para cada relación agua - cemento, según el comité 211 del ACI, así como para cada una de ellas, los cambios de Módulo ele Finara del Agregado Global. Conseguidas mediarte la mezcla de tres agregados. En el Capítulo ocho se hace una descripción de los resultados obtenidos tanto en el concreto fresco y endurecido, así como la relación entre albas propiedades. Además, se muestran los cuadros y gráficos respectivos. En el Capítulo nueve se realiza el análisis de los resultados obtenidos. En el Capítulo diez se muestran las conclusiones y recomendaciones resultantes del estudio realizado. Así mismo, se incluye dos anexos, Anexo l, en el que se muestra la combinación de tres y dos usos normalizados del agregado grueso con el uso del agregado fino, para conseguir una granulometría continua Anexo 2, muestra el método Gráfico de Shilstone - Volker que permite establecer la proporción de finos más apropiada a fin de evitar mezclas excesivamente arenosas o pedregosas. Los ensayos realizados para la presente tesis fueron elaborados en el Laboratorio N° 1 de Ensayo de Materiales (L.E.M.) de la Facultad de Ingeniería Civil ele la Universidad Nacional de Ingeniería. Agradezco a los Ing. Carlos Tapia Martínez y Carlos Barzola Gastelu, por sus consejos en la elaboración de la presente tesis, producto de su amplia experiencia teórica y práctica en el campo de la Tecnología del Concreto. Así como su alistad y conocimientos para mi formación profesional. Así mismo agradezco a través del Ing. Manuel González de la Cotera a la Asociación de Productores de Cemento, ASOCEM, por la donación del cemento utilizado para la elaboración de la presente tesis. También agradezco a la compañía de concreto premezclado HORNMEC por su donación de los agregados para la elaboración de la presente tesis.