Anteproyecto Tesis Pier.docx

FACULTAD DE CIENCIAS E INGENIERIA PROGRAMA ACADEMICO DE INGENIERIA CIVIL

ANTEPROYECTO DE TESIS “Influencia de las consistencias del concreto cemento-arena sobre sus propiedades al estado fresco y endurecido.”

PARA OPTAR EL TÍTULO PROFESIONAL DE INGENIERO CIVIL

AUTOR

:

JEAN PIER GONZALES LINO

ASESOR

:

ERLIN CABANILLAS OLIVA

San Juan Bautista - Loreto – Maynas – Perú 2017

pág. 1

Índice de Contenido I.

Datos Generales

1. TÍTULO: “Influencia de las consistencias del concreto cemento-arena sobre sus propiedades al estado fresco y endurecido.”…………………………2

2. ÁREAS Y LÍNEAS DE INVESTIGACIÓN……………………………………………2 2.1. ÁREA: Estructura - Construcción y Geotécnia……………………………2 2.2. LÍNEA: - Diseño Estructura…………………….……………………………2 3. AUTOR:

Jean Pier Gonzales Lino………………………………………………….2

4. COLABORADORES………….………………………………………………………..2 4.1. INSTITUCIONES: Laboratorio de la Universidad Científica de Perú…..2 4.2. PERSONAS…………………………………………………………………..2 5. DURACIÓN ESTIMADA DE EJECUCIÓN: 1 año………………………………….2 6. FUENTES DE FINANCIAMIENTO…………………………………………………..2 6.1. RECURSOS PROPIOS…………………………………………………………….2 6.2. RECURSOS EXTERNOS EN GESTIÓN…………………………………………2 7. PRESUPUESTO ESTIMADO: S/. 9,207.50 (Nuevos Soles)……………………..2 II. Plan de Investigación . 1 TITULO: “Influencia de las consistencias del concreto cemento-arena sobre sus propiedades al estado fresco y endurecido.” .................................................... 4 2

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA............................................................... 4 2.1 DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA. ................................................................ 4 2.2FORMULACIÓN DEL PROBLEMA................................................................. 6 2.2.1. PROBLEMA GENERAL .......................................................................... 6 2.2.2. PROBLEMAS ESPECÍFICOS ................................................................ 6

3

OBJETIVOS. .................................................................................................... 6 3.1 OBJETIVOS GENERAL................................................................................. 6 3.2 OBJETIVOS ESPECIFICOS. ......................................................................... 7 pág. 2

4

JUSTIFICACIÓN DE LA INVESTIGACIÓN. ..................................................... 7

5

MARCO TEORICO REFERENCIAL. ................................................................ 8 5.1 ANTECEDENTES DE ESTUDIO. ................................................................ 16

6

HIPOTESIS. ................................................................................................... 18

7

VARIABLES, INDICADORES E ÍNDICES ...................................................... 18

8

MATERIALES Y MÉTODOS. ......................................................................... 18 8.1 TIPO Y DISEÑO DE INVESTIGACIÓN ....................................................... 19 8.2 POBLACION Y MUESTRA .......................................................................... 20 8.2.1 POBLACIÓN. ......................................................................................... 20 8.2.2 MUESTRA. ............................................................................................ 20 8.3 TÉCNICA, INSTRUMENTOS Y PROCEDIMIENTOS DE RECOLECCIÓN DE DATOS. ............................................................................................................. 20 8.3.1 TÉCNICA DE RECOLECCIÓN DE DATOS. ......................................... 20 8.3.2 INSTRUMENTO DE RECOLECCIÓN DE DATOS. ............................... 21 8.3.3 PROCEDIMIENTOS DE RECOLECCIÓN DE DATOS.......................... 21 8.5 PROCESAMIENTO DE DATOS Y ANÁLISIS ESTADÍSTICOS................... 21

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ASPECTO ADMINISTRATIVO. ...................................................................... 22 9.1. CRONOGRAMA. ........................................................................................ 22 9.2. PRESUPUESTO. ........................................................................................ 23

10

REFERENCIAS BIBLIOGRAFÍCAS. ........................................................... 23

11 ANEXOS……………………………………………………………………………..25 ANEXO 01: MATRIZ DE CONSISTENCIA……………………………………………25

pág. 3

1

TITULO: “Influencia de las consistencias del concreto cemento-arena sobre sus propiedades al estado fresco y endurecido.”

2

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA.

2.1 DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA.

Actualmente el concreto es el material de construcción de mayor uso en nuestro país. Si bien la calidad final del concreto depende en forma muy importante del conocimiento de los materiales que se va a usar y de la calidad profesional del ingeniero, el concreto es, en general, desconocido en muchos de sus grandes aspectos: propiedades, selección de las proporciones, proceso de puesta en obra, control de calidad e inspección, y mantenimiento de los elementos estructurales. La principal limitación a las múltiples aplicaciones que se pueden dar al concreto es el desconocimiento de alguno de los aspectos ya indicados; así como de la mayor o menor importancia de los mismos de acuerdo al empleo que se pretende dar al material. Ello obliga al estudio y actualización permanentes para obtener del concreto las máximas posibilidades que como material puede ofrecer al ingeniero. La necesidad de contar con un concreto de calidad hace indispensable conocer al detalle sus componentes, ya que tanto la resistencia como la durabilidad dependen de las propiedades físicas y químicas de ellos, especialmente de los agregados, es por eso la importancia del estudio para conocer los tipos de agregados que presentan las canteras que deja los ríos, la resistencia de los concretos que se elabora en base a estos agregados a través del manejo de métodos destructivos para la caracterización mecánica y evaluación de la calidad de concretos de mediana resistencia.

pág. 4

Las propiedades del concreto están determinadas fundamentalmente por las características físicas y químicas de sus materiales componentes, pudiendo ser mejor comprendidas si se analiza la naturaleza del concreto. Nuestra región de Loreto tiene una gran variedad de tipos de suelos lo cual pueden ser utilizados en un diseño de mezcla, sin embargo todos los agregados que se pueden obtener de estas canteras no son aptas para el uso en una mezcla de concreto. Existen canteras con características y particulares diferentes entre ellas se pueden encontrar canteras con agregados que se pueden utilizar como suelo compactante o comúnmente llamado “tierra de compacto” que por lo general son utilizados como material de relleno en levantamientos de rasantes, construcciones de carreteras, entre otros. Analizando las canteras que existen en otras ciudades como por ejemplo en la ciudad de Lima que por lo general se encuentran canteras con arenas gruesas es decir agregados con un módulo de fineza mucho más alto, sin embargo en nuestra ciudad de Iquitos tenemos canteras con una particularidad diferente es decir contamos con arenas muy finas con módulos de fineza menores. Adicionalmente debe tenerse en consideración que, debido a que el proceso de fabricar y obtener un concreto de calidad determinada no termina hasta que la estructura es puesta en servicio, cada obra representa problemas particulares, especialmente aquellos referidos a la selección de los materiales. Entonces partiendo de los problemas anteriores se plantea crear o diseñar nuevos diseños de mezclas que nos permita diferenciar y analizar las distintas características y propiedades que se pueden generar en el concreto tanto como en su estado fresco como también en su estado endurecido a través del uso de diferentes consistencias es decir se usara una mezcla con una consistencia seca y otra mezcla con una consistencia fluida con el objetivo de determinar, analizar y diferenciar las propiedades mecánicas de flexión, comprensión, tracción, modulo elástico además también de las propiedades del concreto en el estado fresco de consistencia, trabajabilidad, peso unitario, segregación, exudación, tiempo de pág. 5

fraguado; que genera el uso de cada uno de las consistencias ya mencionadas, todo esta investigación además de ser informativa tiene la función de ayudar al ingeniero en el análisis y diseño de una mezcla de concreto en nuestra ciudad de Iquitos. 2.2FORMULACIÓN DEL PROBLEMA.

2.2.1. PROBLEMA GENERAL

¿Cómo influye las consistencias de un concreto cemento-arena sobre las propiedades de la misma en los estados de fresco y endurecido?

2.2.2. PROBLEMAS ESPECÍFICOS  ¿Cómo influye el uso de diferentes consistencias en las propiedades de un concreto cemento-arena?  ¿Cómo se relaciona la resistencia a la comprensión con el módulo de elasticidad de un concreto cemento-arena?  ¿Cuál es la relación existente entre la permeabilidad con la consistencia de un concreto cemento-arena?  ¿Cómo se relaciona las consistencias con la resistencia de un concreto cemento-arena?

3

OBJETIVOS.

3.1 OBJETIVOS GENERAL

Determinar y analizar las diferencias de las propiedades del concreto cementoarena en el estado fresco y endurecido empleando diferentes consistencias. pág. 6

3.2 OBJETIVOS ESPECIFICOS.  Determinar las propiedades del concreto cemento-arena al estado fresco de: consistencia, trabajabilidad, peso unitario, segregación, exudación, tiempo de fraguado.  Determinar las propiedades mecánicas del concreto cemento-arena al estado endurecido de: resistencia a la comprensión, flexión, tracción, módulo elástico.

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JUSTIFICACIÓN DE LA INVESTIGACIÓN.

Actualmente en nuestro país el concreto es el material de construcción de mayor uso. Si bien la calidad final del concreto depende en forma muy importante del conocimiento de los materiales que se va a usar y de la calidad profesional del ingeniero, el concreto es, en general, desconocido en muchos de sus grandes aspectos: propiedades, selección de las proporciones, proceso de puesta en obra, control de calidad e inspección, y mantenimiento de los elementos estructurales. Es por ello que actualmente existen múltiples fallas después de poner una estructura en servicio justamente por la falta de información que preside al uso del concreto en nuestra ciudad usando los agregados propios de nuestra ciudad, lo cual obliga al estudio y actualización permanentes para obtener del concreto las máximas posibilidades que como material puede ofrecer al ingeniero. Si bien es cierto las características de un concreto cemento-arena dependen fundamentalmente de la relación agua-cemento y del grado de hidratación de este; pág. 7

siendo mejores las propiedades del concreto y menor su porosidad cuanto más baja es la relación agua-cemento de una mezcla trabajable y cuanto mayor es el grado de hidratación del cemento. Además también unos de los principales problemas notorios en nuestra ciudad de Iquitos es la figuración del concreto que por lo general vemos estos problemas frecuentes es en pavimentos rígidos; sabiendo que la fisuración es una propiedad física que es consecuencia de los cambios de volumen. La fisuración por contracción es función del tipo de cemento, de su composición química y de la relación agua cemento empleada. Entonces basado en estos problemas ya mencionados anteriormente nos planteamos como fin u objetivo de esta investigación es justamente dar a conocer acerca de las diferencias que genera el uso de diferentes consistencias en un concreto cemento-arena para ello se utilizara diseños de mezclas una con una consistencia seca y otra mezcla con una consistencia fluida para poder diferenciar las diferencias de las propiedades tanto del estado fresco como también en el estado endurecido.

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MARCO TEORICO REFERENCIAL.

El concreto. El concreto es un producto artificial compuesto que consiste de un medio ligante denominado pasta, dentro del cual se encuentran embebidas partículas de un medio ligado denominado agregado. La pasta es el resultado de la combinación química del material cementante con el agua. Es la fase continua del concreto dado que siempre está unida con algo de ella misma a través de todo el conjunto de éste. El agregado es la fase discontinua del concreto dado que sus diversas partículas no se encuentran unidas o en contacto unas con otras, sino que se encuentran separadas por espesores diferentes de pasta endurecida. Las propiedades del concreto están determinadas fundamentalmente por las características físicas y químicas de sus materiales componentes, pudiendo ser mejor comprendidas si se analiza la naturaleza del concreto. pág. 8

Consistencia: es el mayor o menor grado que tiene el concreto fresco para deformarse y como consecuencia de esta propiedad, de ocupar todos los huecos del encofrado o molde donde se vierte. En la consistencia influyen diferentes factores, en especial la cantidad de agua de amasado, pero también el tamaño máximo del árido, la forma de los áridos y su granulometría. La consistencia del hormigón debe fijarse previamente a la puesta en obra, analizando que consistencia es la más adecuada para colocación de acuerdo a los medios de compactación con que se dispone. Este es un parámetro fundamental en el hormigón fresco.

Ensayo para determinar la consistencia de una mezcla. El denominado ensayo de asiento, llamado también de revenimiento o “Slump test”, se encuentra ampliamente difundido y su empleo es aceptado para caracterizar el comportamiento del concreto fresco. Esta prueba, desarrollada por Duft Abrams, fue adoptada en 1921 por el ASTM y revisada finalmente en 1978. El ensayo consiste en consolidar una muestra de concreto fresco en un molde tronco cocino, midiendo el asiento del pastón luego de desmoldeado. El comportamiento del concreto en la prueba indica su “consistencia” o sea, su capacidad para adaptarse al encofrado o molde con facilidad, manteniéndola homogéneo con un mínimo de vacíos. La consistencia se modifica fundamentalmente por variaciones del contenido del agua de mezcla. En los concretos bien proporcionados, el contenido de agua necesario para producir un asentamiento determinado depende de varios factores:

pág. 9

se requiere más agua con agregados de forma angular y textura rugosa, reduciéndose su contenido al incrementarse el tamaño máximo del agregado. No debe confundirse el concepto de consistencia con el de Trabajabilidad, que en su aceptación más amplia expresa la propiedad del concreto para ser mezclado con facilidad, brindando un material homogéneo, capaz de ser transportado, colocado en molde sin segregar con la mayor capacidad. En la actualidad no existe una prueba válida para caracterizar la Trabajabilidad, definida con rigor como la cantidad de trabajo interno útil requerido para realizar la completa consolidación del concreto. El ensayo de asiento indica uno de los factores de la Trabajabilidad, como en la consistencia. Del molde. El molde tiene forma de tronco de cono. Los dos círculos de las bases son paralelos entre si midiendo 20 cm y 10 cm los diámetros respectivos. Las bases forman ángulo recto con el eje del cono. La altura del molde es de 30 cm. El molde se construye con plancha de acero galvanizado, de espesor mínimo de 1.5 mm. Se sueldan el molde esas y aletas de pie, para facilitar la operación. Para compactar el concreto se utiliza una barra de diámetro liso, de 16 mm de diámetro y 60 mm de longitud y punta semiesférica. Muestreo. Las muestras deben ser obtenidas al azar, por un método adecuado, sin tener en cuenta la aparente calidad del concreto. Se deberá obtener una muestra por cada 120 metros cúbicos de concreto producido o 500 m2 de superficie llenada y en todo caso no menos de una al día. El volumen de la muestra no será menor de 30 litros y tomada dentro del término de una hora inmediata a su preparación.

pág. 10

En el caso de que la muestra se obtenga al pie de la mezcladora, si el volumen del concreto contenido en el tambor es menor de 0.5 m3, se tomará el material del centro de la descarga. En caso de ser mayor volumen, se formará una muestra compuesta con material correspondiente al fin del primer tercio de descarga y del inicio del último tercio. Cuando se trate de recipiente de transporte contenido más de un cuarto de metro cúbico, la muestra se formará mezclando porciones de diferentes partes de los recipientes. No debería transcurrir más de 15 minutos entre las operaciones de muestreo y moldeo del pastón de concreto.

El procedimiento del ensayo. El molde se coloca sobre una superficie plana y humedecida, manteniendo inmóvil, pisando las aletas. Seguidamente se vierte una capa de concreto hasta un tercio del volumen. El concreto se coloca moviendo la pala en torno del borde superior del molde, para asegurar la homogeneidad. Se apisona con la varilla, aplicando 25 golpes, distribuidos uniformemente. Enseguida se colocan otras dos capas con el mismo procedimiento a un tercio del volumen y consolidando, de manera que la barra penetre en la capa inmediata inferior. La primera capa de 67 mm de altura y la segunda a 155 mm. La tercera capa se deberá llenar en exceso, para luego en vasar al término de la consolidación. En el caso de faltar material se añadirá al concreto necesario, enrazando con la barra o cuchara de albañil. Lleno y enrasaco el molde, el molde se levanta lenta y cuidadosamente en dirección vertical. Se estima que desde el inicio de la operación hasta el término no deben transcurrir más de 2 minutos; de los cuales el proceso de desmolde no toma más de cinco segundos.

pág. 11

El asiento se mide con aproximación de 5 milímetros, de terminado la diferencia entre la altura del molde y la altura media de la cara libre del cono deformado. Se aconseja que al término del ensayo se golpea suavemente con la barra de apisonar una de las generatrices del cono, produciendo la caída del pastón. Con experiencia, la observación del comportamiento del concreto resulta de interés. Las mezclas bien dosificadas asientan lentamente sin perder su homogeneidad, revelando buena consistencia. Por el contrario, las mezclas defectuosas se disgregan y caen por separado. Observación del ensayo. Es conveniente observar el comportamiento del pastón que, durante el asentamiento, permite inferir la calidad del concreto. Se han establecido tres tipos de asiento característicos, como sigue: El denominado “normal” o verdadero, propio de mezclas ricas y con un correcto dosaje de agua, en este caso el concreto no sufre grandes deformaciones ni sus elementos se separan, debido al poder ligante de la pasta que cubre los agregados. En el llamado “de corte”, originado por el aumento de la cantidad de agua, la pasta pierde su poder de aglutinar y aumenta su calidad lubricante de los áridos, por el que los asientos son mayores y se reduce el coeficiente

de rozamiento.

Ocasionalmente es asentamiento no es grande pero el corte es apreciable. Cuando el concreto es fluido y pobre en finos, es difícil que se mantenga unido y en lugar de asientos se produce rotura por derrumbamiento y algunas veces por corte. Cuando los ensayos no tienen la forma del asentamiento verdadero, es decir que la fuerza de deformación es supera al “limite plástico” del material, la prueba se considera sin valor. Limitaciones del ensayo. 

El ensayo de Abrahams solo es aplicable en concreto plásticos, con asentamiento verdadero. No tiene interés en las siguientes condiciones: pág. 12



En el caso de concretos sin asentamiento; de muy alta resistencia.



Cuando el contenido de agua es menor de 160 lts por m3 de mezcla.



En concretos con contenido de cemento inferior a 250 Kg/m3.



Cuando existe un contenido apreciable de agregado grueso, de tamaño máximo que sobrepasa las 2.5”.

ESTADOS DEL CONCRETO.  Estado fresco.- Al principio el concreto parece una “masa”. Es blando y puede ser trabajado o moldeado en diferentes formas. Y así se conserva durante la colocación y la compactación. Las propiedades más importantes del concreto fresco son la trabajabilidad, cohesividad, exudación y segregación.  Estado fraguado.- Después, el concreto empieza a ponerse rígido. Cuando ya no está blando, se conoce como FRAGUADO del concreto. El fraguado tiene lugar después de la compactación y durante el acabado.

 Estado endurecido.- después de que el concreto ha fraguado empieza a ganar resistencia y se endurece. Las propiedades del concreto endurecido son resistencia y durabilidad.

Propiedades del concreto. En el estado fresco. 

Trabajabilidad: Se define a la trabajabilidad como a la facilidad con la cual una cantidad determinada de materiales puede ser mezclada para formar el concreto; y luego éste puede ser, para condiciones dadas de obra, manipulado, transportado y colocado con un mínimo de trabajo y un máximo de homogeneidad. El concreto deberá ser lo suficientemente trabajable para que

con

los

encofrados,

cantidad

y espaciamiento

del

refuerzo, pág. 13

procedimiento de colocación, y técnicas de consolidación utilizados, se pueda llenar completamente todos los espacios alrededor del refuerzo y permitir que la masa fluya en las esquinas y contra la superficie de los encofrados a fin de lograr una masa homogénea sin una inconveniente separación de los ingredientes, o presencia de aire entrampado, burbujas macroscópicas, o bolsas de agua en el concreto. 

Consistencia: La consistencia es una propiedad que define la humedad de la mezcla por el grado de fluidez de la misma; entendiéndose por ello que cuanto más húmeda es la mezcla mayor será la facilidad con la que el concreto fluirá durante su colocación. Usualmente la consistencia de una mezcla se define por el grado de asentamiento de la misma. Corresponden los menores asentamientos a las mezclas más secas y los mayores a las consistencias fluidas.



Peso unitario: Se define como densidad del concreto a la relación del volumen de sólidos al volumen total de una unidad cúbica. Puede también entenderse como el porcentaje de un determinado volumen del concreto que es material sólido. El peso unitario del concreto es el peso varillado de una muestra representativa del concreto. Se expresa en kilos por metro cúbico.



Segregación: La segregación es definida como la descomposición mecánica del concreto fresco en sus partes constituyentes cuando el agregado grueso tiende a separarse del mortero.



Exudación: La exudación es definida como la elevación de una parte del agua de la mezcla hacia la superficie, generalmente debido a la sedimentación de los sólidos. El proceso se inicia momentos después que el concreto ha sido colocado y consolidado en los encofrados y continua hasta que se inicia el fraguado de la mezcla, se obtiene máxima consolidación de sólidos, o se produce la ligazón de las partículas.



Tiempo de fraguado: El tiempo de fraguado del concreto no es usualmente afectado por el agregado. Sin embargo, la presencia en la superficie de éste pág. 14

de sales solubles o materia orgánica pueden afectar esta propiedad en la medida que ellas pueden actuar como acelerantes o retardadores de fragua. En el estado endurecido. 

Resistencia a la compresión: La resistencia a la compresión se mide tronando probetas cilíndricas de concreto en una máquina de ensayos de compresión, en tanto la resistencia a la compresión se calcula a partir de la carga de ruptura dividida entre el área de la sección que resiste a la carga y se reporta en megapascales (MPa) en unidades SI. Los resultados de las pruebas de resistencia a la compresión se usan fundamentalmente para determinar que la mezcla de concreto suministrada cumpla con los requerimientos de la resistencia especificada, ƒ´c, del proyecto.



Resistencia a la tracción: Máximo esfuerzo de tracción que un cuerpo puede soportar antes de romperse. Es sinónimo de carga de rotura por tracción. No debe confundirse con la carga admisible; ésta resulta inferior a la carga de fluencia en una cantidad que se denomina coeficiente de seguridad.



Resistencia a la flexión: La resistencia flexional, también conocida como módulo de ruptura, o resistencia flexural, es una propiedad material que se manifiesta como esfuerzos ocurridos justo antes de ceder en una prueba de flexión. Con mayor frecuencia se emplea la prueba flexional transversal, en la cual un espécimen de sección circular o rectangular se arquea hasta que se fractura o cede al someterlo a una prueba de tres puntos. Es el esfuerzo más alto ocurrido dentro del material en su momento de fallo. Se representa mediante el símbolo sigma.



Modulo elástico: El módulo de elasticidad del concreto depende del módulo de elasticidad y relación de Poisson del agregado. Tanto en compresión como en tensión la curva esfuerzo-deformación para las rocas tiene una relación prácticamente lineal, indicando que el agregado es razonablemente elástico. Por otra parte, el mortero tiene una relación esfuerzo-deformación curvada cuando los esfuerzos exceden del 30% de la resistencia última. Ello pág. 15

es debido al comportamiento no lineal de la pasta y a la formación de grietas de adherencia y deslizamiento en la interface agregado-pasta. Debido a ello no hay una relación simple entre los módulos de elasticidad del concreto y el agregado.

5.1 ANTECEDENTES DE ESTUDIO.

 Héctor Vera S.(2017), A través de su investigación concluye que para disminuir la segregación en una mezcla de concreto es distribuir de forma adecuada el agregado mediante el cuarteo y luego el tamizado luego de las veinte y cuatro horas de haber estado en contacto con el agua.  Irungaray, S. (2007), evaluó el volumen

y calidad del concreto

premezclado entregado en obra, donde se realizó 30 muestras aleatorias en proyectos dentro del departamento de Guatemala, la evaluación de las mezclas eran las características del peso unitario, asentamiento, contenido de aire, temperatura y resistencia a la compresión para determinar el volumen real y la calidad del concreto.

 Ferreira, D. Torres, K. (2014), al realizar la comparación de los resultados de los ensayos realizados a las muestras de las dos canteras, se observa una diferencia en sus propiedades físicas, las cuales son fundamentales para determinar la calidad de los agregados siendo un factor determinante para la variación de las propiedades pág. 16

físicas de las muestras en su Petrografia de origen, porque afecta directamente su composición.  Chan, J. Solis, R. Ivan,E. (2003), afirma que el concreto es un material compuesto, en el cual existe una gran variabilidad en las características de sus componentes, especialmente en los agregados pétreos, siendo estas de carácter física y químico, producen diferentes efectos tanto en la trabajabilidad del concreto como en su comportamiento en estado endurecido, el cual regirá su vida de servicio, la cual llegaron a las conclusiones que los agregados influyen en las características del concreto endurecido, tanto por su propia resistencia como la calidad y tamaño de las partículas sobre todos

aquellas que facilitan la

adherencia aunque generalmente va acompañado de mayor desgaste, estos agregados por su características permite la utilización de la menor cantidad de pasta de cemento producirán un concreto con mayor estabilidad volumétrica.  Katty Parra M,Maria Bautista. (2010).Concluye que de acuerdo a las velocidades medidas a los especímenes, se deduce que la prueba con el medidor de pulso ultrasonido es confiable para predecir la calidad del concreto. Durante su estudio, observo que las muestras que fueron clasificadas como pobres presentaron deficiencias en la calidad del concreto en el estado endurecido.  Danitza Lopez Afirma que en el caso de los cementos puzolánicos no resulta ser muy conveniente para mezclas cuya relación agua-cemento de diseño es de 0.5 o menor. El alto contenido de cemento si mejor significativamente las propiedades y resistencia del concreto pero tiende a aumentar innecesariamente el costo de la unidad cúbica.

pág. 17

6

HIPOTESIS.



El uso de diferentes consistencias influye significativamente en las propiedades de un concreto cemento-arena en los estados fresco y endurecido.

7

VARIABLES, INDICADORES E ÍNDICES

VARIABLE INDEPENDIENTE Consistencias del concreto cemento.-arena. VARIABLE DEPENDIENTE Propiedades del concreto cemento-arena en el estado fresco y endurecido. INDICADORES Consistencias (x) Propiedades del concreto cemento-arena (Y) INDICES 20 probetas de concreto por cada consistencia.

8

MATERIALES Y MÉTODOS.

METODOLOGÍA Para la investigación se realizara varios diseños de mezclas cada uno con sus respectivas consistencias es decir se elaborar mezclas con consistencia seca y mezclas con consistencia fluida para su posterior análisis mediante diferentes pruebas correspondientes.

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8.1 TIPO Y DISEÑO DE INVESTIGACIÓN

TIPO DE INVESTIGACION El tipo de investigación del trabajo es aplicada, lo cual nos va a permitir obtener informaciones para su posterior análisis.

DISEÑO DE INVESTIGACION. Investigación descriptiva transversal. En la investigación de enfoque experimental se manipuló un grupo de variables de estudio, para controlar las diferencias del comportamiento de esas variables y su efecto en las conductas observadas. Dicho de otra forma, el experimento consiste en hacer un cambio en el valor de una variable (variable independiente) y observar su efecto en otra variable (variable dependiente).Esto se lleva a cabo en condiciones rigurosamente controladas, con el fin de describir de qué modo o por qué causa se produce una situación o acontecimiento particular.

M

:

Muestra

GEi

:

Grupo de estudio de las variables

Ri

:

Resultados

pág. 19

8.2 POBLACION Y MUESTRA 8.2.1 POBLACIÓN.

Se evaluara diseños de mezclas con dos tipos de consistencias una de ellas con una consistencia seca y otra mezcla con una consistencia fluida.

8.2.2 MUESTRA.

Es un subconjunto representativo y finito que se extrae de la población. En nuestro caso la muestra estuvo conformada por probetas cilíndricas y prismáticas de concreto una de ellas tendrá una consistencia seca y otras tendrá una consistencia fluida. Para la investigación experimental (confección de especímenes, desarrollo del ensayo experimental y la recopilación de datos) se utilizaron las metodologías de ensayo: ASTM C39 "método de ensayo normalizado para resistencia a la compresión de especímenes cilíndricos de concreto" y ASTM C78 (cargada en los puntos tercios) que consiste en ensayar una probeta de sección prismática de 15 cm. x 15 cm. x 50 cm., apoyándola sobre dos soportes rotulados separados 45 cm. y aplicando carga a los tercios de la luz libre (a 15 cm. de cada extremo) falladas a flexión. En ambos casos serán ensayados a diferentes edades en días 7, 14 y 28 respectivamente. 8.3 TÉCNICA, INSTRUMENTOS Y PROCEDIMIENTOS DE RECOLECCIÓN DE DATOS. 8.3.1 TÉCNICA DE RECOLECCIÓN DE DATOS.

Para este trabajo se tomará como técnica de recopilación de información, la revisión bibliográfica, consultas con ingenieros expertos en la materia, así como también la pág. 20

revisión de manuales y normas para la debida certificación de los resultados, y técnicas autorizados por el laboratorio de suelos de la Universidad Científica del Perú. 8.3.2 INSTRUMENTO DE RECOLECCIÓN DE DATOS.

Se utilizará formatos del laboratorio de mecánica de suelos tales como: fichas, datos de campo (insitu), cuestionarios, normas.

8.3.3 PROCEDIMIENTOS DE RECOLECCIÓN DE DATOS.

La recolección de datos de la investigación se realizó en forma directa, la primera etapa a través del muestro para luego llevarlos al laboratorio y la segunda etapa a partir de los diseños y ensayos anotándolos en los formatos respectivos de acuerdo a los procedimientos técnicos y normativos establecidos y en función al cronograma establecido del proyecto de tesis; así como las fechas de obtención de las probetas cilíndricas y prismáticas, fecha de los respectivos ensayos de resistencia a la compresión axial ASTM C39 y de resistencia a la flexión o módulo de rotura ASTM C78.

8.5 PROCESAMIENTO DE DATOS Y ANÁLISIS ESTADÍSTICOS.

Para el procesamiento y análisis de los datos se utilizó equipos de laboratorio, programas de ingeniería, Hoja de cálculo de Microsoft Office Excel 2013, Hoja de Microsoft office Word 2013 tomando en cuenta que los datos obtenidos son variables cuantitativas y cualitativas.

pág. 21

9

ASPECTO ADMINISTRATIVO.

9.1. CRONOGRAMA. MESES ACTIVIDADES 1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X X

X

Obtención de datos de campo

X

X

X

X

X

X

X

Ensayos de laboratorio

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

Revisión Bibliográfica Elaboración de la Matriz d Elaboración y presentación del anteproyecto

Procesamiento de la información Presentación y revisión de la tesis Sustentación de la tesis

X X

X X

pág. 22

9.2. PRESUPUESTO. MATERIALES Código

Monto (S/.)

2.3.12.11 Vestuario y accesorios

250.00

2.3.13.11 Bolsas de cemento

367.50

2.3.13.14 Arena blanca

860.00

23.1.5.12 Papelería en general, útiles y materiales de oficina

500.00

2.3.1.5.31 Aseo, limpieza, tocador y alimentación

750.00

2.3.2.1.2.1 Pasajes y gastos de transporte

150.00

2.3.2.2.2.3 Servicio de Internet

110.00

2.3.2.2.2.3 Ensayo de Laboratorio

6000

2.3.2.2.4.4 Servicio de impresiones, encuadernación y

220.00

empastado TOTAL

9, 207.50

10 REFERENCIAS BIBLIOGRAFÍCAS.

1. P., Danitza Lopez. Relación agua-cemento resistencia en concretos preparados con cementos puzonalicos. Lima : s.n., 1995.

pág. 23

2. Lopez, Enrique Rivva. Naturaleza del concreto. Lima : s.n., 2004.

3. Katty Parra, María Bautista. Diseño de una mezcla de concreto utilizando residuos industriales y escombros. Bucaramanga : s.n., 2010.

4. Cesar Flores, Ivan Pacompia. Diseño de mezcla de concreto permeable con adición de tiras de plástico para pavimentos f’c 175 kg/cm2 en la ciudad de puno. Puno : s.n., 2015.

5. Diana Rabanal, Rafael Su. Diseño de un concreto autocompactable. Pimentel : s.n., 2017.

6. Wilmer De La Cruz, Walter Quispe. Influencia de la adición de fibras de acero en el concreto empleado para pavimentos en la construcción de pistas en la provincia de huamanga -Ayacucho". . Huancavelica : s.n., 2014.

7. Genesis G, Carolina H. Efecto de la variación agua/cemento en el concreto. San Jose : s.n., 2011.

8. L., Gutiérrez de López. El Concreto y otros Materiales para la Construcción. Manizales : Universidad Nacional de Colombia sede Manizales, 2003.

9. E., Gonzales Paliza. Caracterización mecánica del concreto usando ensayos no destructivos de resonancia por impacto y vibración ambiental. Lima : Universidad Católica del Perú, facultad de ingeniería civil., 2016.

10. Riva López, Enrique. diseño de mezclas. Lima, Perú. : editorial ACI. , 2000.

11. Abanto Castillo, Flavio. Tecnología del concreto. Lima : Editorial San Marcos., 1998.

11 ANEXOS. pág. 24

ANEXO 01: MATRIZ DE CONSISTENCIA Título

Problema General y Específicos

Objetivo General y Específicos

Hipótesis General y Específicas

Variables e Indicadores

Problema General

Objetivo General

Hipótesis General

¿Cómo influye las consistencias de un concreto cementoarena sobre las propiedades de la misma en los estados de fresco y endurecido?

Determinar y analizar las diferencias de las propiedades del concreto cementoarena en el estado fresco y endurecido empleando diferentes consistencias.

El uso de diferentes consistencias influye significativamente en las propiedades de un concreto cementoarena en los estados fresco y endurecido.

Problema Específicos

Objetivo Específicos

Vi = V1 CONSISTENCIAS DEL CONCRETO CEMENTO-ARENA. Indicadores: 1. Diseño de mezcla de concreto con una consistencia seca. 2. Diseño de mezcla de concreto con una consistencia fluida.

1. ¿Cómo influye el uso de diferentes consistencias en las propiedades de un concreto cementoarena? 2. ¿Cómo se relaciona la resistencia a la comprensión con el módulo de elasticidad de un concreto cemento-arena? 3. ¿cuál es la relación existente entre la permeabilidad con la consistencia de un concreto cementoarena? 4. ¿Cómo se relaciona las consistencias con la resistencia de un concreto cementoarena?

1. Determinar las propiedades del concreto cementoarena al estado fresco de: consistencia, trabajabilidad, peso unitario, segregación, exudación, tiempo de fraguado. 2. Determinar las propiedades mecánicas del concreto cemento-arena al estado endurecido de: resistencia a la comprensión, flexión, tracción, módulo elástico.

Diseño de Investigación

Métodos y Técnicas de Investigación

Población y Muestra de Estudio

| Influencia de las consistencias del concreto cementoarena sobre sus propiedades al estado fresco y endurecido.

Hipótesis Específicas 1. El coeficiente w/c está relacionado directamente con las propiedades del concreto cementoarena. 2. El uso de diferentes consistencias genera propiedades y características diferentes en un concreto cementoarena. 3. El peso unitario depende principalmente la consistencia de un concreto cementoarena. 4. La segregación de un concreto cementoarena depende de la consistencia usada en su diseño.

Vd = V2 PROPIEDADES DEL CONCRETO CEMENTO- ARENA EN EL ESTADO FRESCO Y ENDURECIDO. Indicadores: 1. Ensayos del concreto en el estado fresco. 2. Ensayos del concreto en el estado endurecido.

Experimental Transeccional Correlacional.

MÉTODOS: · Comparativo . Experimental TÉCNICAS: ·Observación científica

POBLACIÓN: -Mezclas de concreto con una consistencia seca. -Mezclas de concreto con una consistencia fluida. MUESTRA: -Probetas cilíndricas de concreto con una consistencia seca. -Probetas cilíndricas de concreto con una consistencia fluida.

TIPO DE MUESTRA: Probabilística Aleatoria Estratificada

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Erlin Guillermo Cabanillas Oliva

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