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UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR
FACULTAD DE INGENIERÍA, CIENCIAS FÍSICAS Y MATEMÁTI CA
INSTITUTO DE INVESTIGACIÓN Y POSGRADO (IIP)
DURABILIDAD DEL HORMIGÓN FABRICADO CON
CEMENTO ARMADURO DE COMPOSICIÓN P20 Y HOLCIM
PREMIUM HE
MARY MIREYA MARTÍNEZ DEL TORO
TUTOR Ing. JUAN FRANCISCO FERNÁNDEZ BRITO Ph.D.
Trabajo presentado como requisito parcial para la obtención del grado de:
MAGÍSTER EN ESTRUCTURAS Y CIENCIA DE LOS
MATERIALES
Quito – Ecuador
2015
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DEDICATORIA
El presente trabajo de investigación está dedicado a todas las personas que en su
diario trabajo fabrican hormigón y se preocupan de obtener un hormigón de calidad.
Además a todos los estudiantes y profesionales a los que este trabajo pueda ayudar
para su desarrollo.
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AGRADECIMIENTOS
Quiero empezar agradeciendo a mi esposo, Pablo León, quien me apoyó e incentivó
para continuar el estudio del hormigón, a sabiendas de que el trabajo físico que
implica es arduo.
A mi madre, Meri del Toro, por su continua preocupación e incentivo para que el
trabajo sea realizado a la brevedad posible.
Al Ing. Raúl Camaniero por su continua guía y ayuda.
Al Ing. Francisco Fernández por su apoyo y ayuda en el desarrollo de la
investigación.
A mis amigos y familiares por su apoyo y motivación.
A los funcionarios del Laboratorio de Ensayo de Materiales de la Universidad Central
del Ecuador por el apoyo incondicional tanto en el uso de equipos y materiales como
en los ensayos de los especímenes.
Finalmente, agradezco a Dios por darme fortaleza para salir adelante y facilitar los
medios a través de los cuales pude desarrollar la investigación.
Mireya Martínez del Toro
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CONTENIDO
Pág.
DEDICATORIA ………………………………………………………………….. ii
AGRADECIMIENTO …………………………………………………………… iii
AUTORIZACIÓN ………………………………………………………………… iv
CERTIFICACIÓN ………………………………………………………………… v
CONTENIDO ……………………………………………………………………… vi
LISTA DE TABLAS …………………………………………………………… viii
RESUMEN ………………………………………………………………………… ix
ABSTRACT ………………………………………………………………………... x
CERTIFICADO …………………………………………………………………… xi
CAPITULO I
1 INTRODUCCIÓN ...……………………………………………………………... 1
1.1 Introducción……………………………………………………………………… 1
1.2 Justificación del temario…………………………………………………………. 2
1.3 Objetivos…………………………………………………………………………. 3
CAPITULO II
2 EL HORMIGÓN DE CEMENTO HIDRÁULICO ……………………………. 4
2.1 Definición………………………………………………………………………... 4
2.2 Procedimientos de fabricación…………………………………………………. 4
2.3 Componentes y función que desempeña cada uno de ellos en el material
hormigón: cemento hidráulico compuesto, áridos, agua, aditivos…………………... 5
2.4 Propiedades físicas y mecánicas de los áridos finos y gruesos ……………….… 5
2.5 Propiedades físicas y mecánicas de los cementos compuestos……………….…. 8
2.6 Química y mineralogía de los cementos compuestos ……………………….… 9
2.7 Las adiciones minerales activas…………………………………………….… 10
2.8 Metodología…………………………………………………………………….. 11
CAPITULO III
vii
3 CAUSAS QUE PROVOCAN EL DETERIORO DEL MATERIAL
HORMIGÓN Y LIMITAN SU VIDA ÚTIL …………………………………… 13
3.1 Agresiones por agentes que ingresan con los materiales componentes ….. 13
3.1.1 Materia orgánica de diferente naturaleza…………………………………….. 13
3.1.2 Sales, aceites, detergentes y otras sustancias químicas................................ 14
3.1.3 Partículas finas en exceso o en defecto………………………...................... 16
3.1.4 Partículas porosas, livianas, débiles o de formas no aceptables…………… 17
3.1.5 Minerales propios de los agregados (sílice amorfa, calcitas o dolomitas)…... 18
3.1.6 Intemperismo. Relacionado con los ciclos de congelamiento y deshielo…… 19
3.2 DEFECTOS EN EL PROCESO DE FABRICACIÓN ……………………. 21
3.2.1 Proporción de componentes en exceso o en defecto, reactividad álcali – sílice,
reactividad álcali – carbonato………………………………………………………. 21
3.2.2 Mezclado inapropiado o insuficiente…………………………………………. 23
3.2.3 Transporte descuidado de la mezcla fresca…………………..……………… 25
3.2.4 Falta de compactación de la mezcla o procedimiento viciado……………….. 26
3.2.5 Encofrados defectuosos, faltos de rigidez o de materiales inadecuados……… 28
3.2.6 Falta de protección del hormigón fresco…………………………………… 29
3.2.7 Ausencia de un proceso de curado, no apropiado o insuficiente……...…… 30
3.2.8 Desencofrado prematuro o descuidado……………………………………… 32
CAPITULO IV
4 ENSAYOS DE LABORATORIO …………………………………………….. 34
4.1 Caracterización de los áridos………………………………………………….. 34
4.2 Caracterización de los cementos………………………………………………. 43
4.3 Diseño de mezclas para f´c 35 MPa…………………………………………… 44
4.4 Selección de la mezcla………………………………………………………… 51
a) Curado estándar durante a 28, 56 y 90días…………...................................... 53
viii
b) Ausencia de curado; durante 28, 56 y 90 días…………………………………. 59
c) Exposición a sulfato de sodio durante 28, 56 y 90 días………………………… 65
d) Vigas de hormigón en agua de mar durante 28, 56 y 90 días ………………….. 70
e) Exposición a aceites minerales durante 28, 56 y 90 días……………………….. 75
f) Exposición al rodaje de vehículos durante 28, 56 y 90 días……………………. 81
CAPÍTULO V
5. ANÁLISIS DE RESULTADOS………………………………………………. 87
CONCLUSIONES……………………………………………………………….. 110
RECOMENDACIONES .………………………………………………………... 123
BIBLIOGRAFÍA ……………………………………………………………….. 126
LISTA DE TABLAS
Tabla N.1 Límites de graduación de árido fino...………………………….………… 6
Tabla N.2 Límites para las sustancias perjudiciales en el árido fino para
hormigón……………….……………………………………………………………. 7
ix
RESUMEN
DURABILIDAD DEL HORMIGÓN FABRICADO CON CEMENTO
ARMADURO DE COMPOSICIÓN P20 Y HOLCIM PREMIUM HE
En el presente trabajo se investigó la durabilidad del hormigón elaborado con
cementos de diferente composición, es decir con diferentes contenidos de puzolana.
Las puzolanas utilizadas en el Ecuador son de origen natural, pero no se ha probado
el aporte real que presta a la durabilidad del hormigón.
Se elaboraron vigas de hormigón normalizadas para someterlas a 6 exposiciones y
comparar su desempeño; las 6 exposiciones fueron curado estándar, intemperie,
solución de azufre, agua de mar, aceite mineral y rodadura.
Se ensayó un par de especímenes cada 28, 56 y 90 días para verificar su degradación.
Se llegó a la conclusión de que los cementos con mayor contenido de puzolana son
más durables a las exposiciones de azufre y agua de mar.
DESCRIPTORES: HORMIGÓN/ PUZOLANA/ DURABILIDAD DEL
HORMIGÓN/ AGENTES AGRESIVOS/ EXPOSICIONES/ INTEMPERIE/
AZUFRE/ AGUA DE MAR/ ACEITE MINERAL/ DESEMPEÑO/MÓDULO DE
ROTURA/ RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN.
x
ABSTRAC
DURABILITY OF CONCRETE WITH RESISTANT CEMENT THAT I S
COMPOSED OF P20 AND HOLCIM PREMIUM
This study was focused on the durability of concrete depending on the content of pozzolana in different kinds of cements used for its elaboration.
The pozzolanas used in Ecuador have a natural origin, but they have not been tested to show their real contribution to the durability of concrete.
Beams of normalized concrete were elaborated to subject them to six types of exposures and compare their performance. These six exposures were standard water curing, outdoors, sulphur solution, sea water, mineral oil and vehicular traffic.
A pair of specimens were tested each 28, 56 and 90 days to observe their degradation.
The conclusion determined that cements with higher content of pozzolana are more durable to sea water and sulphur exposures.
DESCRIBRERS: CONCRETE / POZZOLANA / CONCRETE DURABILITY / AGGRESSIVE ELEMENTS / EXPOSURES / OUTDOOR / SULFUR / SEA WATER /MINERAL OIL / PERFORMANCE / ULTIMATE COMPRESSIVE STRENGTH / COMPRESSIVE STRENGTHS.
xi
xii
- 1 -
CAPITULO 1
INTRODUCCIÓN
1.1 Introducción
El hormigón es uno de los materiales de construcción más utilizado debido a las
ventajas que ofrece, como la facilidad de mezclado, colocación y sobre todo por
las altas resistencias que puede aportar a los elementos de las estructuras a
construirse.
La elaboración del hormigón a simple vista parecería ser una tarea simple debido
a que los materiales necesarios están a disposición en el mercado ecuatoriano,
además, que consiste en realizar una mezcla en una máquina hasta que tenga
apariencia de hormigón o sea uniforme, colocar en el sitio donde se va a elaborar
el elemento, esperar que fragüe y adquiera resistencia. Muchos profesionales de la
construcción consideran que no hay ciencia en la elaboración del hormigón por
este motivo lo realizan de la forma descrita.
La importancia de este estudio es para demostrar a los profesionales de la
construcción que la elaboración de hormigón es compleja y que se debe tener las
suficientes precauciones para conseguir un hormigón de calidad y que realmente
aporte a la estructura de la forma que se consideró en el diseño estructural.
La durabilidad es la propiedad más importante del hormigón, sin embargo es la
menos considerada, al elaborar la mezcla de materiales para conseguir un
hormigón de resistencia suficiente no se considera que además esos materiales
deban colaborar en la obtención de un hormigón durable. Es decir que tenga
propiedades de resistencia a la compresión, resistencia a la acción de elementos
químicos externos y a la reactividad que podría generarse en el interior del
hormigón por la deficiente combinación de áridos y cemento especialmente.
Para garantizar la durabilidad del hormigón se debe realizar un extensivo estudio
de los materiales que se van a usar, incluyendo el tipo de cemento adecuado para
solventar las necesidades de las estructuras de acuerdo al nivel de exposición al
que van a estar sometidas en su vida útil.
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En el Ecuador existen varios tipos de cemento que podrían contribuir a que el
hormigón tenga propiedades de durabilidad, estos cementos tienen diferente
composición; especialmente en el porcentaje de puzolana.
De acuerdo a la bibliografía la puzolana es un material que contribuye a que el
hormigón sea más durable y resistente a agentes agresivos, en Ecuador se cuenta
con puzolanas naturales que aportan a este comportamiento, pero que ya viene
incluida en la composición del cemento.
1.2 Justificación del temario
Conscientes que en nuestro país se está construyendo obras de mucha importancia
y que la industria de la construcción es una de las más desarrolladagenera la
inquietud de cuan durables son los hormigones que se está utilizando para grandes
obras o para obras con exposiciones a agresividad.
Para construir estas obras se toma en cuenta principalmente la resistencia a la
compresión del hormigón y que el costo sea el adecuado para que el proyecto sea
factible, sin tomar en cuenta que el hormigón colocado podría no cumplir
condiciones de durabilidad.
En el mercado existen varios tipos de cemento, normalmente la elección del tipo
de cemento que se va a usar es evaluado por el precio, sin considerar que
propiedades aporta al hormigón que se va a elaborar.
En este estudio se pretende establecer una ventaja en la durabilidad del hormigón
elaborado con cementos con diferentes contenidos de puzolana.
Existen estudios de otros países en los que aseguran que los hormigones
elaborados con cementos que contienen puzolana son más durables, la dificultad
se presenta al momento de homologar esas afirmaciones a la realidad ecuatoriana,
debido a que los estudios hablan siempre de puzolanas artificiales mientras en el
Ecuador existen solo puzolanas naturales que se usan como materia prima para la
composición de los cementos.
- 3 -
Se realizará 8 tipos de hormigón y se someterá cada uno a 6 diferentes
condiciones, entre ellas las más agresivas para verificar la durabilidad que
presentan unas respecto a otras.
Los áridos gruesos a usarse son los más utilizados en Quito por aquellos
constructores que valoran la calidad del hormigón, es decir de Pifo Y
Guayllabamba.
El árido fino será de San Antonio de Pichincha de la cantera Fucusucu III por
presentar mejor granulometría.
Los cementos a estudiar son elaborados por dos diferentes fábricas y con
diferentes contenidos de puzolana.
1.3 Objetivos
Objetivo General
Estudiar la durabilidad de los hormigones elaborados con cementos compuestos
con diferentes contenidos de puzolana natural para comparar que las propiedades
mecánicas del hormigón se deterioran.
ObjetivosEspecíficos
- Evaluar hormigones fabricados con varios tipos de cementos con diferente
contenido de puzolana para verificar su durabilidad a agentes agresivos
externos.
- Estudiar la combinación de cemento - áridos que permita tener hormigones
más durables.
- Comparar los resultados de estudios semejantes realizados en la tesis de
grado de título “Durabilidad del Hormigón Fabricado con Cemento
Selvalegre de composición P30 y Campeón de composición P40”.
Hipótesis: Los Hormigones fabricados con cementos compuestos con mayor
cantidad de puzolana son más durables
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CAPITULO 2
EL HORMIGÓN DE CEMENTO HIDRÁULICO
2.1 Definición
El hormigón es una roca artificial compuesta por la combinación de áridos fino y
grueso, cemento hidráulico y agua; tiene la propiedad de tomar la forma del
recipiente donde se ha vertido.
Un hormigón se considera durable cuando conserva sus propiedades físicas de
serviciabilidad como su forma y calidad.
2.2 Procedimientos de fabricación
Para la elaboración del hormigón se requiere contar principalmente con una
dosificación correctamente elaborada de acuerdo a las propiedades de los
materiales a utilizarse y al elemento que se va a conformar; pero, es primordial
contar con un sistema de control de calidad y mano de obra calificada.
Para elaborar un hormigón durable se debe encontrar áridos que cumplan con
algunas propiedades importantes como dureza, resistencia a la compresión,
resistencia a la abrasión deben ser limpios, de forma prismática y libres de materia
orgánica.
El cemento debe ser el adecuado para alcanzar la resistencia a la compresión
requerida, que aporte con la durabilidad que requiera el tipo de estructura y que no
sea reactivo con los áridos.
El agua deber ser, en lo posible, potable o apta para consumo humano, no debe
tener elementos químicos disueltos debido a que podrían afectar al desempeño del
hormigón.
Aditivos químicos se utiliza para modificar las propiedades del hormigón fresco
en lo que respecta a trabajabilidad.
Una vez verificada la calidad de los materiales y realizado el diseño de mezclas,
hay que tener en cuenta el tipo de equipo que se va a requerir de acuerdo al
volumen de hormigón a fabricar; el equipo mezclador es un aspecto importante ya
que de él depende que la mezcla sea homogénea.
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2.3 Componentes y función que desempeña cada uno de ellos en el material
hormigón: cemento hidráulico compuesto, áridos, agua, aditivos.
Cemento hidráulico compuesto: Es un compuesto inorgánico formado de la íntima
mezcla de dos elementos donde uno de ellos no es clinker de cemento portland; en
el caso de los cementos existentes en el Ecuador están formados de clinker de
cemento portland, puzolanas naturales y otros materiales finamente molidos.
El cemento en el hormigón tiene la función de ligar, pegar o aglutinar los áridos
para formar una roca artificial lo más homogénea posible.
2.4 Propiedades físicas y mecánicas de los áridos finos y gruesos
Los áridos son elementos inertes provenientes de los mantos rocosos que tienen
ciertas propiedades que permiten su aplicación en la elaboración de hormigón.
En una mezcla de hormigón los áridos tanto gruesos como finos ocupan del 70 al
80 % del volumen, por esta razón es importante evaluar sus propiedades; esto
permitirá que el hormigón sea de buena calidad.
Los áridos que se van a emplear para elaborar hormigón deben ser limpios, de
formas angulosas, granulometría adecuada, libre de materia orgánica, etc.
Los áridos participan en el hormigón como árido grueso y árido fino, para
considerar árido fino o grueso se utiliza el tamiz de 9.5mm, todo lo que pasa esta
malla es considerado árido fino.
Las propiedades que son objeto de este estudio para elaborar un correcto diseño de
mezcla son las siguientes:
- Granulometría
- Densidad aparente suelta y compactada
- Densidad en estado SSS
- Porcentaje de absorción
- Porcentaje de humedad
- Colorimetría en árido fino para conocer su contenido de materia orgánica.
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2.4.1. Árido fino
El árido fino o arena puede provenir de diferentes fuentes, puede ser arena natural
o arena fabricada por procesos de trituración.
Para considerarse un material como árido fino debe analizarse su granulometría,
no debe tener más del 45% pasante en cualquier tamiz y retenido en el siguiente
tamiz consecutivo de los que forman parte de la serie fina, es decir, desde el tamiz
de 3/8’ o 9.5mm hasta el tamiz #100 o de 150µm.
Normalmente se considera árido fino si toda la masa pasa por el tamiz de 9,5mm
y el módulo de finura está entre 2,3 y 3,1 de acuerdo a lo mostrado en la tabla 1.
Tabla N. 1 Límites de graduación de árido fino
TAMIZ PORCENTAJE
QUE PASA
9,5 mm 100
4,75 mm 95 A 100
2,36 mm 80 A 100
1,18 mm 50 A 85
600 µm 25 A 60
300 µm 5 A 30
150 µm 1 A 10
Fuente: NTE INEN 872. Pag. 2
La granulometría es una de las propiedades más importantes del árido fino ya que
de ella dependerá la cantidad de espacios vacíos que quede entre áridos finos y
áridos gruesos.
La granulometría es la propiedad a través de la cual se puede estimar el tamaño
nominal del árido, conocer si tiene una distribución bien gradada y el módulo de
finura con la ayuda de una serie de tamices de diferentes aberturas normalizadas
que permite separar la muestra por tamaños.
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Con el análisis del cuadro obtenido se debe comparar con las especificaciones de
norma mostrados en la tabla N.1 donde se podrá conocer si es óptimo para realizar
hormigón o si se debe realizar algunas correcciones.
También es importante conocer si el árido contiene algunas sustancias
perjudiciales para el desempeño del hormigón del que formará parte.
Las sustancias que no deben exceder los límites son:
Tabla. N 2. Límites para las sustancias perjudiciales en el árido fino para
hormigón
DETALLE PORCENTAJE DE LA MUESTRA
TOTAL EN MASA, MAXIMO
Terrones de arcilla y partículas
desmenuzables
3
Material más fino que 75µm
Hormigón sujeto a abrasión
Todos los demás hormigones
3 A
5 A
Carbón y lignito:
Donde es importante la apariencia
superficial del hormigón
Todos los demás hormigones
0,5
1
Fuente: NTE INEN 872. Pag. 3
En el caso de arena fabricada, si el material más fino que 75µm consiste en polvo
de trituración, esencialmente libre de arcilla o esquisto, se permite incrementar los
límites a 5% y 7%, respectivamente.
Además es imprescindible conocer el contenido de materia orgánica que tiene el
árido fino.El ensayo que permite conocer la concentración de materia orgánica se
los llama ensayo colorimétrico, consiste en someter a una muestra de arena seca al
aire a una solución de hidróxido de sodio por 24 horas, donde la solución deberá
tomar una coloración de acuerdo a la concentración de materia orgánica. El color
obtenido se debe comparar con una carta de colores normalizados, se acepta hasta
figura 3.
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Solidez: es la propiedad a través de la cual se va a conocer el comportamiento del
árido que se va a usar para hormigón sometido a ciclos de congelamiento y
deshielo.
2.4.2 Árido Grueso
Árido grueso es considerado todo aquel material que es retenido en el tamiz de
3/8’ o 9,5mm, y que el módulo de finura es mayor a 3,1.
Los áridos gruesos pueden provenir de grava triturada o piedra triturada, debe
cumplir algunos requisitos normalizados.
Granulometría, a través del análisis granulométrico se debe establecer si el tamaño
y distribución de tamaños del árido es el óptimo para el tipo de hormigón que se
requiere, dependiendo del tipo de obra.
Además es importante que los áridos finos y gruesos tengan una buena
distribución granulométrica ya que también aporta a la durabilidad del hormigón.
En el árido grueso tenemos más opciones de fajas de especificación ya que el
hormigón puede ser utilizado para diversas necesidades de construcción.
Cuando los áridos no cumplen la faja de especificación con la que se desea
comparar se puede realizar mezclas de prueba para comprobar que funciona
adecuadamente.
En el árido grueso además es importante verificar la forma de las partículas, la
rugosidad de sus caras que permitirá tener una adherencia adecuada entre árido y
pasta de cemento.
2.5 Propiedades físicas y mecánicas de los cementos compuestos: Armaduro tipo
IP y Holcim Premium tipo HE
El cemento de acuerdo a su composición posee diferentes propiedades físicas y
mecánicas que se reflejarán en el desempeño del hormigón.
Las propiedades que nos ayudarán a conseguir un buen hormigón tanto en estado
fresco como endurecido son:
- Finura Blaine
- Consistencia normal
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- Tiempos de fraguado
- Resistencia a la compresión.
La finura Blaine y la consistencia normal es importante para conocer la cantidad
de agua es la necesaria para conseguir que todas las partículas de cemento se
hidraten. Este parámetro ofrece una guía para elegir la relación agua cemento que
se debe usar para hormigones de alta resistencia especialmente.
El tiempo de fraguado inicial y final es un parámetro importante a considerar
especialmente cuando los elementos que se van a elaborar son de una producción
continua o por alguna rezón se requiere empezar un curado inmediato.
La resistencia a la compresión es el parámetro mecánico más importante, depende
del tipo de cemento y de la composición que este posea.
Cementos con alta resistencia inicial como los que se usará en la investigación
permiten obtener hormigones de alta desempeño y a lo mejor economizar en la
cantidad de cemento que se use para obtener cierta resistencia en el hormigón.
La resistencia es un parámetro que se lo puede controlar en la fabricación del
cemento tanto en la mineralogía como en las adiciones que se coloque.
2.6 Química y Mineralogía de los cementos compuestos
Una de las materias primas para la elaboración del cemento hidráulico compuesto
es la piedra caliza cuya combinación con minerales de hierro y arcillas a través de
procesos químicos y térmicos dan origen a la formación de silicatos y aluminatos
de calcio.
Los minerales más influyentes en el desempeño del cemento es el silicato
tricálcico (C3S), silicato dicálcico (C2S) y aluminato tricálcico (C3A).
El silicato tricálcico y el silicato dicálcico por su forma de cristalización en el
clinker se los ha denominado alita y belita.
Cuando se produce la unión entre cemento y agua el elemento de más rápida
reacción es el aluminato tricálcico formando hidratos de aluminato tricálcico, esto
provoca que la pasta de cemento reaccione y fragüe inmediatamente formándose
una masa inmanejable, por ese motivo se requiere agregar yeso a la composición
del cemento.
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La combinación del aluminato tricálcico, el yeso y el agua forman un nuevo
elemento llamado sulfoaluminato de calcio hidratado conocido también como
etringita sobre las superficies expuestas del aluminato tricálcico.
La hidratación del aluminato tricálcico se reactiva a medida que empieza el
fraguado inicial formando mayor cantidad de etringita; cuando todo el sulfato se
combina como etringita el exceso de aluminato tricálcicocontinua con el proceso
de hidratación; luego empieza a eliminar sulfato para formar otro compuesto,
sulfoaluminato de calcio llamado monosulfato.
Otro mineral importante en el cemento es el aluminoferritotetracalcico que se
hidrata más lentamente para formar compuestos químicamente semejantes al
trisulfato y monosulfato.
Los minerales que aportan al desarrollo de resistencia del cemento es el silicato
tricálcico y silicato dicálcico una vez combinados con agua para formar silicato de
calcio tipo gel.
2.7 Las adiciones minerales activas.
De acuerdo a la norma INEN las adiciones son materiales mezclados en el
cemento hidráulico durante su fabricación para modificar algunas de las
propiedades.
Un elemento que se va a usar para mejorar o modificar las propiedades del
cemento deben ser adiciones activas para reemplazar una parte de clinker.
En el caso de los cementos fabricados en el Ecuador se utiliza como adiciones
activas la puzolana natural debido a que es un elemento que está disponible en
algunos lugares del país.
Una puzolana es un material sólido proveniente de las erupciones volcánicas rica
en sílice y aluminio, es un material ácido muy a fin con la cal, de ahí la facilidad
para combinarse entre ellas en presencia de agua a temperatura ambiente.
Al ser un material fino tiene una fase cristalina pequeña, lo que permite que sea un
material altamente reactivo.
La puzolana adquiere resistencia cuando está molida finamente y con presencia de
humedad reacciona con hidróxido de sodio formando compuestos más estables
capaces de endurecer.
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Al estar la puzolana presente en el cemento compuesto participa en el mismo
instante de la hidratación del cemento portland, que esfuente de hidróxido de
calcio que reacciona con sus compuestos aluminosilicatos para formar compuestos
cementantes.
El aporte de la puzolana en el hormigón se refleja de tres formas; una reacción
lenta, todo lo contrario de la reacción de hidratación del cemento, por lo tanto la
liberación de calor y desarrollo de resistencia será lento; Una reacción que no
genera hidróxido de calcio, que es un aporte a la durabilidad de las pastas
hidratadas en ambientes ácidos; las reacciones de la puzolana se generan después
de las reacciones del cemento portland por lo tanto estas reacciones rellenan los
espacios capilares que quedan de la reacción del cemento portland mejorando la
impermeabilidad y resistencias mecánicas a 28 o más días.
Existen también materiales para adiciones artificiales como escorias de altos
hornos, cenizas volantes o arcillas calcinadas, en el caso del Ecuador no es posible
el empleo de estos materiales debido a que no hay el tipo de industrias de donde
se obtienen.
Cuando las puzolanas no tienen un índice de actividad suficiente para usarlo en la
industria del cemento se puede seguir algunos métodos para activarla como la
activación química con la adición de productos químicos, activación mecánica
como resultado de una molienda muy fina y activación térmica con un tratamiento
térmico.
El tratamiento por el método de activación mecánica además aporta con un
incremento del desorden de la estructura cristalina.
En el hormigón en estado fresco la puzolana ayuda a mejor las propiedades de
trabajabilidad, plasticidad y retención de agua; en estado endurecido mejora la
resistencia agentes agresivos y permite la fijación de los álcalis del cemento.
2.8. Metodología
Para el desarrollo de la investigación se ha decidido utilizar tres fuentes de áridos,
considerando las que ofrecen mejores propiedades mecánicas en el área de Quito.
Se utilizará árido grueso proveniente de Guayllabamba, árido grueso proveniente
de Pifo y árido fino de San Antonio de Pichincha.
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En el caso de este estudio se ha considerado que los áridos deben ser los de mejor
calidad de la zona, considerando los parámetros mencionados en la normaINEN
872.
Cada combinación de áridos se elaborará con cemento Holcim Premium,
Armaduro.
La información obtenida se comparará con la que obtenga el Ing. Luis Morales
quién investiga el comportamiento de los especímenes de hormigón con la misma
combinación de áridos pero usando cemento Selvalegre y Campeón que tienen
mayor contenido de puzolana.
Se elaborará seis vigas por cada mezcla, 288 especímenes, las cuales se
someterán a la exposición de agentes agresivos para evaluar su degradación
mediante la evaluación del módulo de rotura.
Los especímenes permanecerán en su respectivo curado por 90 días, los ensayos
se realizarán a 28, 56 y 90 días.
Se someterán a curado estándar, intemperie, solución de azufre, agua de mar y
aceite mineral.
La investigación se realizará con el método de investigación cuantitativo, se
obtendrán datos experimentales en el laboratorio que deberán ser procesados,
analizados e interpretados.
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CAPITULO 3
CAUSAS QUE PROVOCAN EL DETERIORO DEL
HORMIGÓN Y LIMITAN SU VIDA ÚTIL:
3.1 AGRESIONES POR AGENTES QUE INGRESAN CON LOS
MATERIALES COMPONENTES:
3.1.1 Materia orgánica de diferente naturaleza
Los áridos naturales por su origen contienen impurezas que pueden ser inócuas
cuando están presentes en una porción débil, se permite la presencia de impurezas
cuando las cantidades no afectan la durabilidad del hormigón.
Es difícil identificar aquellas impurezas que repercuten en la resistencia del
hormigón y sobre todo que desencadenan reacciones diferidas.
Cuando existe materia orgánica en una cantidad nociva puede llegar a afectar el
comportamiento del hormigón, los efectos serian desde impedir el fraguado hasta
reducir notablemente las resistencias mecánicas, produciendo un hormigón más
vulnerable reduciendo su durabilidad.
La materia orgánica puede provenir de los áridos que se usaran para elaborar la
mezcla, para poder identificar su presencia no es suficiente con identificar si los
áridos manchan los dedos cuando se realiza una inspección visual.
Para identificar el contenido de materia orgánica se puede usar un método con una
solución de hidróxido de sodio al 3% de acuerdo a la tonalidad que adquiera la
solución se considera la pertinencia de su uso.
La materia orgánica también puede provenir del agua que se usa como agua de
amasado.
Las impurezas del agua pueden presentarse disueltas o en forma de suspensión y
pueden ser: carbonatos o bicarbonatos, cloruros, sulfatos, sales de hierro, sales
inorgánicas, ácidos, materia orgánica, aceites, o sedimentos y pueden interferir en
la hidratación del cemento, producir modificaciones del tiempo de fraguado,
reducir la resistencia mecánica, causar manchas en la superficie del hormigón y
aumentar el riesgo de corrosión de las armaduras.
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En general, se establece que si el agua es potable, es adecuada para agua de
mezclado, y una gran parte de los hormigones se elaboran con agua potable. Sin
embargo, muchas aguas no aptas para beber son satisfactorias para el mezclado.
Cuando existen dudas acerca de la calidad del agua de mezclado, se deben extraer
muestras para someterlas a ensayos de laboratorio.
3.1.2 Sales, aceites, detergentes y otras sustancias químicas.
Sales, aceites y detergentes.
Las sales de manganeso, estaño, cinc, cobre y plomo en el agua de mezclado
pueden causar una significante reducción de la resistencia y grandes variaciones
del tiempo de fraguado. De éstas, las sales de cinc, cobre y plomo son las más
activas. Las sales yodato de sodio, fosfato de sodio, arseniato de sodio y borato de
sodio son especialmente activas como retardadores. Todas ellas pueden retardar
tanto el tiempo de fraguado como también el desarrollo de la resistencia. El
sulfuro de sodio es otra sal que puede ser perjudicial al hormigón.
Muchos tipos de aceites están ocasionalmente presentes en el agua. El aceite
mineral (petróleo) sin mezcla de aceites vegetales o animales tiene,
probablemente, menos efecto sobre el desarrollo de la resistencia del hormigón
que otros aceites. Sin embargo, el aceite mineral en concentraciones superiores al
2.5% en peso de cemento puede reducir la resistencia en más del 20 %.
Las aguas que pueden considerarse perjudiciales, son aquellas que contienen
excesivas cantidades de azúcar, ácidos, materia orgánica, aceites, sulfatos, sales
alcalinas, sólidos suspendidos y gases. Algunas de estas impurezas son naturales,
otras están en el agua de mar o aguas provenientes de actividades industriales. En
general, no debe contener sustancias que puedan producir efectos desfavorables
sobre el hormigón o sobre las armaduras.
Los jabones químicamente son sales alcalinas de ácidos grasos naturales donde se
sustituye el H+ por un alcalino (Na, K).
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Otras sustancias químicas
En general el hormigón es un material que se comporta bien bajo las exposiciones
de la mayoría de aguas y suelos.
Son escasas las circunstancias bajo las cuales el hormigón es afectado por la
acción de agentes químicos sólidos secos. Para provocar una agresión los agentes
agresivos deben estar en solución y en una concentración mínima.
Algunas de las sustancias que causan más agresión son la exposición a sulfatos, la
sal del agua de mar, ácidos y carbonatación.
Existen evidencias de algunas obras donde el hormigón tiene deterioro producido
por sales del agua subterránea que contiene sulfato de sodio, carbonato de sodio y
cloruro de sodio.
Los daños ocurren en las superficies del hormigón expuestas, una vez que las
sales se han disuelto se pueden transportar dentro del hormigón, concentrarse y
luego precipitarse en la superficie. Los daños por esta condición son escamas
superficiales.
La exposición progresiva puede causar la desintegración total de un hormigón que
ha sido elaborado de baja calidad o con defectos constructivos.
Las sales de sulfato cuando están en solución ingresan al hormigón y atacan
principalmente la pasta de cemento, cuando son caras expuestas la solución se
puede evaporar pero las partículas de sulfato pueden concentrarse en la superficie
causando deterioro.
El ataque por sulfatos tiene dos consecuencias sobre los componentes del
hormigón que son en la formación de etringita y yeso; La formación de etringita
puede generar un aumento de volumen, provocando expansiones y fisuras. La
formación de yeso puede provocar que el hormigón pierda resistencia.
Algunos de los procesos relacionados con los sulfatos pueden dañar el hormigón
sin expansión, la acción de los sulfatos podría causar ablandamiento de la pasta de
cemento o aumento de la porosidad.
La protección contra el ataque de los sulfatos se logra utilizando hormigones
menos permeables que retrasen el ingreso y movimiento del agua en su interior y
que los materiales con los que se elaborará el hormigón tengan una resistencia a
sulfatos adecuada.
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Se puede reducir la permeabilidad del hormigón con una relación agua cemento
baja, además en el proceso constructivo se debe garantizar que no exista fisuras.
Para los cementos fabricados con puzolanas naturales, el cemento debería tener
mínimo 7% de C3A calculado según el método de Bogue; el contenido de
puzolana natural debería estar entre el 25% y 35%en masa del total del material
cementicio.
Las sales en el agua de mar tienen diferente concentración, en algunas regiones
del mundo el agua está menos diluida, pero los componentes son básicamente los
mismos.
Cuando se realizan construcciones cerca al mar, si las cimentaciones están por
debajo del nivel del agua salobre la succión capilar y la evaporación pueden
provocar sobresaturación y cristalización en el hormigón por encima del nivel del
terreno, lo cual provocaría un ataque químico sobre el hormigón y la corrosión en
el acero (sulfatos y cloruros).
La concentración de iones sulfatos en el agua de mar puede aumentar a niveles
elevados debido a la capilaridad y evaporación bajo condiciones climáticas
extremas.
La presencia de iones cloruro altera la magnitud y la naturaleza de la reacción
química dependiendo el contenido de C3A.
La Asociación de Cemento Portland recomienda que un hormigón que va a estar
expuesto continuamente a agua de mar debiera estar elaborado con un cemento
con contenido de mínimo 10% de C3A y la relación agua cemento por debajo de
0,45.
Existen algunas obras que van a estar expuestas a agua de mar pero que tienen un
espesor considerable y factor cemento elevado, se debería tratar este hormigón
como hormigón masivo por lo que se debe tener en cuenta el calor de hidratación.
3.1.3 Partículas finas en exceso o en defecto
Se definen partículas finas todos aquellos áridos que atraviesan el tamiz #4 o
4.75mm y posee un módulo de finura está entre 2.3 y 3.1.
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El árido fino puede provenir de fuentes naturales o artificiales; cuando el árido
fino proviene de fuentes naturales tiene una granulometría bastante cercana a la
sugerida en las normas para emplear en una mezcla de hormigón. Cuando los
áridos provienen de un proceso de trituración tienen una granulometría no
adecuada para el empleo en hormigones normalmente exceso de finos y se debe
modificar los procedimientos en la forma de trituración para que no haya un
exceso de material fino o a su vez lavar el árido o tamizar y desechar la porción
más fina.
En el hormigón la cantidad de árido fino se define de acuerdo a la aplicación del
hormigón, es decir de acuerdo a las características de resistencia y durabilidad; se
debe encontrar la combinación de áridos finos y gruesos que permitan un menor
porcentaje de vacíos en la mezcla.
Los áridos finos que tengan una granulometría adecuada ayudarán a tener un
correcto diseño de mezclas ya que ayudan a optimizar la cantidad de cemento,
permiten un vínculo entre las partículas de árido grueso y ayudan a transmitir los
esfuerzos, es decir trabajan como un solo elemento.
Cuando existe exceso de finos en la mezcla de hormigón los espacios que se
forman entre áridos gruesos son más grandes debilitando algunas de las áreas del
especimen cuando el hormigón se encuentra en estado endurecido; mientras que
en la mezcla fresca el hormigón es muy cohesivo dificultando la trabajabilidad.
3.1.4 Partículas porosas, livianas, débiles o de formas no aceptables.
Las partículas de árido son consideradas livianas cuando su masa unitaria es
inferior a 1.12g/cm3, tales como la piedra pómez, escoria, ceniza volcánica, toba y
diatomita; arcilla expandida, pizarras, esquistos, y productos finales de la
combustión del carbón y coque.
Por su composición mineralógica y de formación estratigráfica las rocas pueden
tener una densidad menor, estás partículas más livianas existen en los áridos
especialmente cuando se trata de áridos provenientes de depósitos aluviales.
En el proceso de trituración estas partículas adquieren un menor tamaño ya que
tienen menos resistencia que las demás.
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En el hormigón es perjudicial la presencia de partículas más livianas, porque crean
zonas débiles y que permiten o colaboran en que la falla de hormigón inicie en
estos lugares y se transmita a las zonas más resistentes.
Para identificar si un árido tiene partículas livianas se debe realizar un ensayo con
un líquido de alta densidad para permitir que las partículas livianas floten y
establecer el porcentaje que existe en la muestra.
Los áridos de acuerdo a su origen pueden tener diferentes formas, no todas las
formas son beneficiosas o aceptables para elaborar un hormigón de calidad.
La forma de los áridos es una característica que ayudará a que el hormigón tenga
mejores propiedades mecánicas y físicas.
Cuando los áridos provienen de fuentes aluviales tienen formas redondeadas, esta
característica hace que las caras del árido sean lisas dificultando la adherencia con
la pasta de cemento y creando zonas débiles de fácil desprendimiento.
Es recomendable emplear áridos que hayan tenido un exigente proceso de
trituración, esto permitirá que haya aristas expuestas y superficies rugosas que
ayudará a mejorará la adherencia con la pasta de cemento formando un elemento
compacto.
Cuando el proceso de trituración no es adecuado la forma de las partículas son
deficientes estas pueden ser alargadas y planas o con una de las caras lisas
creando zonas de falla en el hormigón.
3.1.5 Minerales propios de los agregados (sílice amorfa, calcitas o dolomitas) que
reaccionan químicamente provocando expansiones deletéreas.
Sílice Amorfa
Sílice es un grupo de minerales compuestos desilicio y oxígeno, los dos elementos
más abundantes enla corteza terrestre.
La forma más frecuente de presentación es en forma cristalinay más raramenteen
estado amorfo.
La formade sílicecristalinas se presentan principalmente en cuatro formas: cuarzo,
cristobalita,tridimita y trípoli, siendo la primera la más abundante.
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La otra manera de presentación, sílice amorfa, se presenta principalmente en
forma de tierra dediatomeas.
Seencuentran como un componente común de las rocas y la tierra.
Un árido puede tener en su composición sílice amorfa que reaccionará
químicamente con los álcalis del cemento produciendo geles con características
expansivas, este fenómeno que comúnmente se lo llama reacción álcali - sílice,
que no es lo mismo que la reacción álcali – agregado que muchas veces se lo
confunde.
Calcita
La calcita o carbonato de calcio es un mineral muy común en la superficie
terrestre, está presente en las rocas sedimentarias especialmente como en la caliza,
la tiza y el mármol.
La calcita existe en diferentes estructuras cristalinas dependiendo de las
condiciones físicas en las cuales se efectuó el proceso de cristalización.
La transformación de la dolomita en calcita causa efectos expansivos y
destructivos en el hormigón debido al crecimiento de los cristales.
La combinación de la calcita o dolomita con el cemento puede provocar la
reacción álcali – carbonato que tiene efectos destructivos en el hormigón por la
destrucción de la unión pasta de cemento árido donde se crean presiones que
destruyen el árido comprometiendo la estabilidad de las estructuras.
3.1.6 Intemperismo. Relacionado con los ciclos de congelamiento y deshielo
El hormigón expuesto a ciclos de congelamiento y deshielo es el más propenso a
sufrir daños. Para que un hormigón pueda resistir en estas condiciones por mucho
tiempo debe ser hormigón con aire incorporado, debe tener una correcta
dosificación, áridos de buena calidad; y además debe ser correctamente mezclado,
colocado, acabado y curado.
Cuando un hormigón es sometido a ciclos de congelamiento y deshielo el
comportamiento de la pasta de cemento es diferente al de los áridos, por lo tanto
se debe estudiar por separado.
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Algunos estudios indican que durante el congelamiento de la pasta de cemento la
mayor parte del movimiento es hacia los sitios de congelamiento; las dilataciones
o expansiones que se producen durante el congelamiento disminuyen al aumentar
la velocidad de enfriamiento.
En la pasta de cemento existe presencia de agua como una solución alcalina débil,
cuando la temperatura disminuye hasta el punto de congelación del agua existe un
periodo de superenfriamiento, después se forman cristales de hielo en los capilares
más grandes. Esto provoca un aumento del contenido de álcalis en la porción que
no está congelada, creando un potencial osmótico que impulsa al agua presente en
los poros cercanos a comenzar a difundirse hacia la solución que se encuentra en
los capilares congelados.
Cando las cavidades se llenan de hielo y solución, cualquier acreción de hielo
adicional produce presión de dilatación por lo que la pasta puede empezar a fallar.
Cuando la pasta está elaborada con aire incorporado y la distancia entre las
burbujas de aire no es muy grande, las burbujas y los capilares absorben el agua
no congelada, pero las burbujas tienen mayor capacidad de contención.
Las tensiones resultantes de la presión osmótica provocan la mayor parte de los
daños por heladas en la pasta de cemento.
Si la separación entre burbujas en la pasta de cemento es menor a 0,20mm el
congelamiento no produce tensiones que puedan hacer fallar la pasta.
Se ha evidenciado en algunos estudios que cuando las rocas no están confinadas
mediante pasta de cemento su capacidad para soportar ciclos de congelamiento y
deshielo sin sufrir daños aumenta a medida que disminuye su tamaño, hay un
tamaño por debajo del cual las rocas se pueden congelar sin sufrir daños.
Existen algunos tipos de rocas que por su composición no se pueden congelar sin
importar el tamaño de las partículas.
Las propiedades de los áridos como la abrasión, porosidad, tamaño y distribución
de los poros son indicadores de durabilidad.
Para tener estructuras durables a los ciclos de congelamiento y deshielo es
recomendable que en el diseño de la estructura se minimice la exposición a la
humedad una baja relación agua cemento; adecuado proceso de incorporación de
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aire; áridos de buena calidad, adecuado curado antes del primer ciclo de
congelamiento.
3.2 DEFECTOS EN EL PROCESO DE FABRICACIÓN:
3.2.1 Proporción de componentes en exceso o en defecto, ausencia de un diseño
de mezcla técnicamente desarrollado. Omisión de las recomendaciones para
proteger al hormigón de vicios ocultos: reactividad álcali – sílice, reactividad
álcali – carbonato.
Normalmente en el Ecuador, se asume que un hormigón es de buena calidad
cuando cumple con las resistencias mecánicas, sin preocuparse de que la calidad
de los materiales que van a formar parte del hormigón tengan algún tipo de
elemento nocivo que se presente con el paso del tiempo.
Un diseño de mezclas correctamente realizado debe informar las cantidades de
materiales en masa a utilizarse para obtener un hormigón con las características
que permitan un adecuado manejo en estado fresco y que en estado endurecido
cumpla con las especificaciones del diseño de las estructuras, no solo resistencia a
la compresión sino módulo de elasticidad.
En algunas obras se realiza los diseños de mezclas sin considerar las propiedades
de los materiales exhaustivamente, este descuido puede provocar que a largo
plazo el hormigón se desgaste por reacciones químicas internas que comprometa
la vida útil de las estructuras.
Las reacciones químicas de los áridos pueden afectar el comportamiento de las
estructuras, algunas reacciones pueden dañar seriamente la calidad del hormigón
porque provocan expansiones internas anormales que pueden desencadenar en
figuración y desplazamiento de los elementos, así como pérdida de resistencia.
La reacción álcali – sílice es la que más estudiada, se produce por una reacción
entre el ion OH – asociado con los álcalis del cemento y otras fuentes que
contengan componentes silíceos que pueden provenir de los áridos que se va a
usar.
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A medida que la humedad se desplaza por la estructura se produce migración y
concentración de álcalis que puede provocar grandes expansiones poniendo en
riesgo la integridad de las estructuras espacialmente cuando son estructuras que
deben tener una precisión para el funcionamiento de equipos.
El fenómeno es complejo de explicar, existen varias teorías. En soluciones de PH
elevado el sílice se puede disolver. El producto inicial de la reacción en la
superficie será un gel calcio – álcali – sílice no expansivo; para que la reacción
continúe debe la cantidad de material reactivo debe ser despreciable o mayor a
una cantidad pésima dependiendo de la cantidad de álcali o de la finura del
material reactivo.
La formación del producto no expansivo es deseable y solo ocurrirá si las
partículas reactivas son numerosas y suficientemente finas.
Las puzolanas naturales participan en la reacción álcali sílice y tienen una finura
suficiente, si son correctamente utilizados pueden transformar las reacciones para
que sean beneficiosas.
Si la cantidad de sílice es importante con respecto a la superficie de los áridos
reactivos internamente se formará un gel álcali sílice con ilimitado potencial de
expansión el cual absorberá agua y ejercerá fuerzas potencialmente destructivas.
Se cree que se presenta la reacción álcali sílice donde el cemento tiene un
contenido de álcalis mayor al 0,6% expresado como Na2O equivalente.
Las temperaturas elevadas aceleran las reacciones químicas, a bajas temperaturas
las reacciones podrían permanecer latentes.
Ciertas rocas carbonatadas participan en la reacción con los álcalis, en algunos
casos estas reacciones producen expansiones y fisuras perjudiciales.
Las reacciones perjudiciales son asociadas a calizas arcillosas y dolomíticas.
Debido a esta reacción las zonas periféricas de las partículas de agregado que
están en contacto con la pasta de cemento cambia y desarrolla bordes prominentes
dentro de las partículas, lo que produce una alteración de la pasta que la rodea.
Existe la reacción cuando ocurre la desdolomitización con formación de brucita
(Mg(OH)) hay una regeneración del álcali. Es un fenómeno en el que el álcali se
combina en el producto de reacción a medida que la reacción progresa.
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El fenómeno está asociado con un cambio en la distribución de sílice y carbonato
entre la partícula y agregado y la pasta de cemento que la rodea. Los bordes
parecen extenderse hacia el centro del árido llegando a grandes profundidades a
medida que pasa el tiempo.
El hormigón afectado se caracteriza por una red de fisuras irregulares más
desarrolladas en las áreas de la estructura donde hay humedad constante.
3.2.2 Mezclado inapropiado o insuficiente, máquinas obsoletas o en mal
funcionamiento.
Todo hormigón se debe mezclar completamente hasta que tenga una apariencia
uniforme,con todos sus ingredientes igualmente distribuidos.
El mezclado del hormigón a mano es caro en mano de obra y en tiempo. Las
normas no admite este procedimiento solo en casos excepcionales, para
pequeñosvolúmenes de hormigón de resistencia menores o para completar el
moldeo deun elemento estructural en caso de desperfecto de la hormigonera. El
objeto del mezclado esla de cubrir la superficie de todas las partículas de agregado
con pasta de cemento, haceruna masa uniforme. Esta uniformidad no debe
perturbarse en el proceso de descarga.
Las mezcladoras no se deben cargar más que sus capacidades y se deben operar en
lavelocidad de mezclado recomendada por el fabricante. Se puede aumentar la
producción conel uso de mezcladoras mayores o con mezcladoras adicionales,
pero no a través delaumento de la velocidad de mezclado o de la sobrecarga del
equipo con el cual se cuenta. Silas palas (aspas o paletas) de la mezcladora se
desgastan o se recubren con hormigónendurecido, el mezclado va a ser menos
eficiente. Estas condiciones se deben corregir.
La eficiencia de una mezcladora puede medirse por la variabilidad de la mezcla
descargadaen varios recipientes, sin interrupción del flujo de hormigón. Se mide
la variación de los porcentajes de árido grueso y fino, peso unitario, contenido de
aire, asentamiento y contenido de árido grueso.
El hormigón ligero (liviano) estructural se puede mezclar de la misma manera que
elhormigón de peso normal, cuando el árido tiene menos que 10% de absorción
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total enmasa o cuando la absorción es menor que 2 % en masa en las dos primeras
horas deinmersión en agua.
Mezclado Estacionario
El hormigón a veces se elabora en la obra a través de una mezcladora estacionaria.
Lasmezcladoras estacionarias incluyen tanto las mezcladoras en obra como las
mezcladoras enplantas de hormigón elaborado. Están disponibles en volúmenes de
hasta 9 m³ y pueden serdel tipo basculante, fijo, del tipo de pala rotatoria con
abertura superior o del tipo paleta.
Todos los tipos pueden estar equipados con botes de carga y algunos son
equipados con uncanalón de descarga giratorio. Muchas mezcladoras estacionarias
tienen dispositivos paramedir el tiempo y algunos se pueden regular para que no
se pueda descargar la mezcla sino hasta que haya transcurrido el tiempo
designado.
Este tiempo varía con el tipo de mezcladora utilizada. En el sentido estricto, no es
el tiempo de mezclado, sino el número de revoluciones de la mezcladora, el que
marca el criterio para lograr un mezclado adecuado. Generalmente con veinte
revoluciones resulta suficiente.
El orden de colocación de los materiales depende del tipo de máquina mezcladora
que se use y del tipo de hormigón que se elabore.
Normalmente se sugiere que en la mezcladora en movimiento se coloque una
pequeña cantidad del agua de amasado, el árido grueso, el árido fino, el cemento,
la cantidad restante del agua de amasado y finalmente el aditivo, hay que
garantizar un tiempo de mezclado que permita que la masa este uniforme.
En el caso de que el mezclado sea defectuoso el hormigón va a tener grumos de
partículas finas, es decir arena y cemento sin mezclar y sin hidratar que se
depositaran dentro del elemento del hormigón causando puntos débiles y falta de
uniformidad en el elemento.
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3.2.3 Transporte descuidado de la mezcla fresca.
Dependiendo del tipo de obra y cantidad de hormigón a colocarse se debe elegir el
medio que permitirá el transporte del hormigón desde el lugar de mezclado hasta
el lugar de colocación.
El transporte se puede realizar en camiones mixer que mezcla y a la vez se
desplazan al lugar de la colocación, se debe garantizar que el tambor del camión
mixer realice un mezclado eficiente y que las revoluciones del tambor sean las
adecuadas para el transporte.
Durante todo el transporte el hormigón debe estar en movimiento especialmente
cuando la distancia a recorrer es considerable.
En el diseño de mezcla hay que considerar el tipo de camión que se usará para el
transporte, la distancia y el tiempo de transporte para que el hormigón pueda
descargarse y aun garantizar sus propiedades de fluidez para poder colocar y
compactar.
Cuando por alguna razón el camión no ha llegado en el tiempo establecido a
realizar la descarga se debe realizar una evaluación del hormigón para decidir la
pertinencia de colocar o no en obra.
Siempre se debe usar un aditivo de transporte que permita que el hormigón llegue
a la obra sin que haya empezado el fraguado inicial.
Si por alguna razón el hormigón llega con menos medida de asentamiento que la
solicitada o permitida para bombear se puede añadir una cantidad de aditivo
fluidificante para recuperar la trabajabilidad, esta adición no debe poner en riesgo
la calidad del hormigón en estado endurecido.
Es recomendable que el diseño de mezcla considere la adición de los dos aditivos.
En el caso que la distancia y tiempo de recorrido sea poco el transporte se puede
hacer en otros medios como en volquetes, para este tipo de transporte el hormigón
debe ser un hormigón seco que no pierda pasta.
Por ningún motivo se debe modificar la fluidez del hormigón añadiendo agua a la
mezcla ya que sin duda la resistencia mecánica del hormigón disminuirá
considerablemente por la alteración de la relación agua cemento.
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3.2.4 Falta de compactación de la mezcla o procedimiento viciado.
El hormigón se debe colocar en forma continua lo más cerca posible de su
posición final evitando que haya segregación. En la construcción de losas, la
colocación debe empezar a lo largo delperímetro en un extremo del trabajo,
descargando cada amasada contra el hormigóncolocado anteriormente. No se debe
verter el hormigón en pilas separadas para luegonivelarlo y trabajarlo
simultáneamente, ni tampoco se debe colocar el hormigón en pilasgrandes y
moverlo horizontalmente para su posición final. Tales prácticas resultan
ensegregación, pues el mortero tiende a fluir adelante del material grueso.
En general, se debe colocar el hormigón en muros, losas espesas o cimentaciones
en capashorizontales de espesor uniforme y cada capa se debe consolidar
totalmente antes de lacolocación de la próxima capa. La velocidad de colocación
debe ser suficientemente rápidapara que el hormigón colocado previamente no
haya fraguado cuando se coloque la capasiguiente sobre él. La colocación
oportuna y la compactación adecuada previenen juntas y planos de debilidad o
juntas frías que resultan de la colocación de hormigón fresco sobre el hormigón
que haya fraguado. Las capas deben tener un espesor de 150 mm a 500 mm
enelementos reforzados y de 380 mm a 500 mm en hormigón masivo. El espesor
dependerádel ancho de los encofrados y de la cantidad de armaduras.
Para evitar segregación, no se debe mover el hormigón horizontalmente a largas
distanciasmientras se lo coloca en los encofrados o en las losas. En algunas obras,
tales como murosde contención inclinados o las partes inferiores de las aberturas
de las ventanas, se hace necesario mover el hormigón horizontalmente dentro de
los encofrados, pero la distanciadebe ser la menor posible.
Algunas veces, se coloca el hormigón a través de aberturas, llamadas ventanas, en
los ladosde los encofrados altos y estrechos. Cuando un canalón descarga
directamente a través dela abertura, sin el control del flujo del hormigón en su
extremidad, hay peligro desegregación. Se debe usar una tolva colectora afuera de
la abertura para permitir que elhormigón fluya suavemente a través de la abertura,
disminuyendo la tendencia desegregación.
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El proceso de compactación del hormigón fresco es para moldearlo dentrode los
encofrados alrededor de los artículos insertos y de las armaduras y para eliminar
laconcentración de piedras, agujeros y aire atrapado.
La compactación se realiza a través de métodos manuales o mecánicos. El método
escogidodepende de la consistencia de la mezcla y de las condiciones de
colocación, tales como lacomplejidad de los encofrados y la cantidad y
espaciamiento de las armaduras.
Normalmente, los métodos mecánicos que usan vibración interna o externa son
los métodospreferidos de compactación.
Las mezclas trabajables y fluidas se pueden compactar con varillado manual, es
decir,insertando, repetidamente, en el hormigón una varilla lisa. La varilladebe
sersuficientemente larga para alcanzar el fondo del encofrado o de la capa
ysuficientemente delgada para pasar fácilmente entre las armaduras y los
encofrados.
La consolidación mecánica adecuada posibilita la colocación de mezclas poco
fluidas, conbaja relación agua/cemento y alto contenido de agregado grueso,
característicasnormalmente asociadas a hormigones de alta calidad, aún en
elementos densamentereforzados. Entre los métodos mecánicos están la
centrifugación, usada para compactar hormigones con asentamiento entre
moderado a alto que se emplean para fabricar tubos,postes y pilotes; las mesas de
golpeo o de caídas, usadas para compactar hormigones muyrígidos de bajo
asentamiento que se emplean en la producción de unidades prefabricadas
dehormigón arquitectónico; y la vibración interna y externa.
Vibración
La vibración, interna o externa, es el método más utilizado para la compactación
delhormigón. Cuando se vibra el hormigón, la fricción interna entre las partículas
de agregadose destruye temporalmente y el hormigón se comporta como un
líquido. El hormigón sefragua en los encofrados bajo la acción de la gravedad y
los vacíos grandes de aire atrapadosuben hacia la superficie más fácilmente. La
fricción interna se restablece cuando lavibración se interrumpe.
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Los vibradores, sea internos o externos, normalmente se caracterizan por sus
frecuencias devibración, expresadas como número de vibración por segundos
(hertz) o vibraciones porminuto (vpm). También se designan por la amplitud de
vibración, que es la desviación enmilímetros desde un punto de descanso. La
frecuencia de vibración se puede medir con eluso de un tacómetro de vibración.
Cuando se usa vibración para compactar el hormigón, se debe contar con un
vibrador dereserva para usarlo en caso de falla mecánica.
3.2.5 Encofrados defectuosos, faltos de rigidez o de materiales inadecuados.
El hormigón es un material que adquiere la forma del encofrado en que se coloca
por lo tanto es importante la elección de la calidad y disposición de los
encofrados.
Para tener un buen elemento de hormigón es necesario que los encofrados sean
estancos para impedir que salga alguno de los elementos de la mezcla; las aristas
deben estar limpias y bien terminadas
Cuando los encofrados son de madera hay que considerar que este material con la
humedad que la mezcla le transmite se expanden, por lo que debe tener un sistema
de machihembrado que garantice la estanqueidad. Además en el interior hay que
colocar un elemento desmoldante que permita retirar fácilmente los moldes
cuando el hormigón este lo suficientemente resistente.
Normalmente, el encofrado se reusa varias veces, por lo que hay que tener
cuidado con su manejo el momento de armar y desarmar para evitar
deformaciones que afectarán al elemento.
Por estas razones preferentemente se debe usar encofrados plásticos o encofrados
metálicos, siempre con la aplicación de un desmoldante que va a permitir mejores
acabados en los elementos, facilidad en el desmolde y sobre todo aristas bien
definidas conservando el espacio del recubrimiento de las varillas de acero.
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3.2.6 Falta de protección del hormigón fresco provocando retracciones por
desecación.
La retracción por secado, se produce por la pérdida del agua en poros y capilares
en el hormigón.
Este fenómeno puede ocasionar en la pasta de cemento retracción de volumen de
hasta un 1%.
Los áridos reducen estas deformaciones a valores cercanos a un 0,06% haciendo
menos grave este efecto en elementos de hormigón.
La pasta de cemento saturada no permanecerá dimensionalmente estable cuando
se expone a humedad ambiental por debajo de la saturación, principalmente
porque la pérdida del agua físicamente absorbida dela fase hidrato de silicato de
calcio, resulta en deformación por retracción. En resumen, la deformación de
retracción por secado está principalmente relacionada con la remoción de agua
absorbida de la pasta de cemento hidratada. La humedad relativa diferencial entre
el hormigón y la del medio ambiente es la fuerza que produce este fenómeno.
Para pastas puras, la cantidad de masa de agua perdida y la retracción son
proporcionales ya que no hay agua capilar y solamente se elimina el agua
absorbida. Sin embargo, las mezclas a las que se ha adicionado sílice pulverizada,
que requieren por lo tanto una relación agua/cemento más alta, contienen
cavidades capilares aun cuando se encuentran completamente hidratadas. Se
vacían los espacios capilares, se produce una pérdida de agua sin que se presente
retracción, pero una vez que los espacios capilares se han vaciado, el agua
absorbida se mueve de la misma manera que en la pasta de cemento pura y
ocasiona retracción.
Las propiedades del cemento tienen poca influencia sobre la retracción del
hormigón. La influencia de la finura del cemento resulta sensible tan solo para la
fracción gruesa con partículas más gruesas que 75 µm, que al tener
comparativamente poca hidratación, actúa respectivamente como agregado. En los
demás casos un cemento más fino no aumentará la retracción del hormigón
aunque la retracción de la pasta pura de cemento si se incrementa
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El contenido de agua afecta también a la retracción del hormigón, porque se
reduce la cantidad de agregado restrictivo. Por lo tanto, el contenido de agua de la
mezcla indicará generalmente la cantidad previsible de retracción, pero el
contenido de agua no es un factor primordial.
El tamaño y la granulometría del árido por sí solos no afectan la magnitud de la
retracción, pero un agregado mayor permite usar una mezcla más pobre, y por lo
tanto, esto implica una menor retracción, si aumenta el tamaño máximo del árido,
el contenido de árido grueso se incrementa en el volumen del hormigón, entonces
la retracción se reduce.
Generalmente los constructores no protegen los elementos recién fundidos del sol
y el viento, esta exposición a temprana edad provoca que el agua se evapore y
empiecen a aparecer fisuras de diferente tamaño por la retracción que ha sufrido al
perder humedad.
Es recomendable utilizar algún medio para proteger los elementos a edades
tempranas y garantizar que el agua de amasado no se evapore tan violentamente.
Las fisuras que aparecen por ese fenómeno no son estructurales es decir no afecta
la estabilidad de los elementos, pero es un medio por el cual la humedad va a
ingresar provocando que el acero de refuerzo se corroa.
3.2.7 Ausencia de un proceso de curado, no apropiado o insuficiente.
El curado es mantener la temperatura y la humedad en el hormigón, por un
periodo de tiempo que empieza inmediatamente después de la colocación y
delacabado, para que se puedan desarrollar las propiedades deseadas en el
hormigón. Siemprese debe enfatizar la necesidad de curado pues tiene una
influencia sobre laspropiedades del hormigón endurecido, el curado adecuado
hace que el hormigóntenga mayor durabilidad, resistencia, impermeabilidad y
estabilidad dimensional. Las losasexpuestas sonespecialmente sensibles al curado,
pues se puede reducir significativamenteel desarrollo de la resistencia mecánica
cuando el curado no es apropiado.
Cuando el cemento portland se mezcla con el agua, empieza una reacción química
de hidratación. El grado de hidratación tieneinfluencia sobre la resistencia y la
durabilidad del hormigón. El hormigón recién mezclas contiene más agua que la
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requerida para la hidratación del cemento, sinembargo la pérdida excesiva de agua
por evaporación puede disminuir o afectar lahidratación adecuada. La superficie
es particularmente susceptible a la hidratacióninsuficiente porque se seca primero.
Si la temperatura es favorable, la hidratación esrelativamente rápida en los
primeros días después de la colocación del hormigón. Por lotanto, es importante
que se retenga agua en el hormigón durante este período, sedebe evitar la
evaporación o reducirla.
Con el curado adecuado, el hormigón se vuelve más impermeable y más resistente
a los esfuerzos. El desarrollo de las propiedades es muyrápido en los primeros
días, pero después continúa más lentamente por un periodo detiempo indefinido.
El método de curado más eficiente depende de los materiales y métodos de
construcción empleados y del uso del hormigón endurecido. En algunoscasos,
tales como en el clima caluroso y en el clima frío, se necesitan cuidados especiales
yel uso de algunas precauciones.
Las mezclas de hormigón con alto contenido de cemento y baja relación
agua/cementomenor que 0.40 pueden necesitar de un curado especial. A medida
que el cemento sehidrata, la humedad relativa interna disminuye, causando la
auto-desecación de la pasta, sino se suministra agua externa. La pasta se puede
desecar hasta un nivel que la hidrataciónse paraliza. Esto puede influenciar las
propiedades del hormigón, especialmente si, durantelos primeros siete días, la
humedad relativa interna baja a menos del 80 %. En vista de eso,los compuestos
de curado formadores de membrana pueden no retener suficiente agua en
elhormigón. Por lo tanto, se hace necesario el curado húmedo para maximizarla
hidratación.
Cuando el curado húmedo se interrumpe, el desarrollo de la resistencia continúa
por un cortoperíodo de tiempo y se paraliza después que la humedad relativa
interna baja al 80%. Sin embargo, si se empieza nuevamente el curado húmedo, el
desarrollo de la resistencia sereactiva, pero la resistencia potencial original tal vez
no se logre. Aunque se puede lograr enel laboratorio, la resaturación del hormigón
en la obra es difícil. Por lo tanto, la mejor opciones el curado húmedo continuo,
desde el momento de la colocación hasta que el hormigónhaya desarrollado
suficiente resistencia, impermeabilidad y durabilidad.
- 32 -
La pérdida de agua también va a causar la contracción del hormigón, creando
esfuerzo detracción. Si estas tensiones se desarrollan antes que el hormigón haya
logrado resistenciasuficiente, la superficie va a fisurarse. Se deben proteger contra
la evaporación todas lassuperficies expuestas, incluyéndose bordes y juntas.
La hidratación continúa en una velocidad más lenta cuando la temperatura del
hormigón esbaja. Temperaturas menores que 10 °C son desfavorables para el
desarrollo de la resistenciatemprana, abajo de 4 °C este desarrollo es retrasado
enormemente e inferior a latemperatura de congelación (-10 °C) se desarrolla
poca o ninguna resistencia.
Por lo tanto, se debe proteger el hormigón para que su temperatura sea favorable
para lahidratación y para que no haya pérdida de humedad durante el periodo de
endurecimiento enlas primeras edades.
3.2.8 Desencofrado prematuro o descuidado.
Es ventajoso dejar los encofrados en los elementos el mayor tiempo posible para
continuar el periodo de curado. Hay ocasiones que es necesario retirar los
encofradoslo más pronto posible.
A veces el desencofrado rápido es necesario para la reutilización inmediata delos
encofrados.
Pero los encofrados no se los debe remover hasta que el hormigón sea
suficientementeresistente para soportar los esfuerzos de las cargas como el peso
propio de la estructura ycualquier carga impuesta por efecto de la construcción. El
hormigón debe tener resistencia suficiente paraque la superficie no se dañe cuando
se desencofre. En general, en hormigones con temperatura superior a 10 °C, los
encofradoslaterales con espesor razonable de secciones apuntaladas se podrían
remover después de24 horas de la colocación del hormigón. Los encofrados de las
vigas y losas de piso y susapuntalamientos se pueden remover entre 3 y 21 días,
dependiendo del tamaño delelemento y del desarrollo de la resistencia del
hormigón. En la mayoría de las condiciones,es mejor confiar en la resistencia del
hormigón determinada a través de ensayos de especímenes curados en la obra en
vez de elegir arbitrariamente una edad para la retirar los encofrados.
- 33 -
La relación entre edad y resistencia se debedeterminar a través de muestras
representativas del hormigón usado en la estructura ycurado en el campo. Sin
embargo, no se debe olvidar que lasresistencias se afectan por los materiales
usados, temperatura y otras condiciones. Por lotanto, el tiempo necesario para el
desencofrado varía de obra en obra.
Además el retiro de los encofrados debe ser cuidadoso para no golpear o dañar los
elementos, pues esto comprometerá la durabilidad del hormigón.
- 34 -
CAPITULO 4
ENSAYOS DE LABORATORIO
4.1 Caracterización de los áridos de mayor consumo en la provincia de Pichincha:
Guayllabamba (grueso), Pifo (grueso), San Antonio de Pichincha (fino)
4.1.1. Propiedades físicas y mecánicas del árido grueso de Guayllabamba
- Peso Específico:
Masa del recipiente + ripio en SSS (g) 3150
Masa del recipiente (g) 293
Masa del ripio en SSS (g) 2857
Masa de la canastilla sumergida en agua (g) 1650
Masa de la canastilla + ripio sumergido en agua (g) 3359
Masa del ripio en agua (g) 1709
Volumen desalojado (cm3) 1148
Peso específico (g/cm3) 2,49
- Capacidad de Absorción
Masa del ripio en SSS + recipiente (g) 3150
Masa del ripio seco + recipiente (g) 3060
Masa del recipiente (g) 293
Masa de agua (g) 90
Masa de ripio seco (g) 2767
Capacidad de absorción (%) 3,3
- 35 -
- Masa Unitaria Suelta y Compactada
Masa del recipiente (g): 2584
Volumen del recipiente (cm3): 2872
Masas sueltas:
Masa 1 (g) 6197
Masa 2 (g) 6202
Masa 3 (g) 6215
Promedio (g) 6204,67
Daps (g/cm3) 1,26
Masas compactadas:
Masa 1 (g) 6497
Masa 2 (g) 6456
Masa 3 (g) 6452
Promedio (g) 6468,33
Dapc (g/cm3) 1,35
- 36 -
- Granulometría
Cuadro Granulométrico
masa retenida masa acumulada % retenido % que pasa
g g
2 0 0 0 100
1 1/2 0 0 0 100
1 0 0 0 100
3/4 1170 1170 10 90
1/2 5126 6296 56 44
3/8 2926 9222 82 18
# 4 1967 11189 99 1
# 8 54 11243 100 0
pasa # 8 50 11293 100 0
11293
TAMIZ
Mf= 6,90
Curva Granulométrica
TAMICES
% Q
UE
PA
SA
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 0,5 1 1,5 2
LIM. INF.
LIM. SUP.
% PASA
- 37 -
4.1.2. Propiedades físicas y mecánicas del árido grueso de Pifo
- Peso Específico:
Masa del recipiente + ripio en SSS (g) 2880
Masa del recipiente (g) 234
Masa del ripio en SSS (g) 2646
Masa de la canastilla sumergida en agua (g) 1650
Masa de la canastilla + ripio sumergido en agua (g) 3200
Masa del ripio en agua (g) 1550
Volumen desalojado (cm3) 1096
Peso específico (g/cm3) 2,41
- Capacidad de Absorción
Masa del ripio en SSS + recipiente (g) 2880
Masa del ripio seco + recipiente (g) 2778
Masa del recipiente (g) 234
Masa de agua (g) 102
Masa de ripio seco (g) 2544
Capacidad de absorción (%) 4,01
- Masa Unitaria Suelta y Compactada
Masa del recipiente (g): 2584
Volumen del recipiente (cm3): 2872
Masas sueltas:
Masa 1 (g) 5963
Masa 2 (g) 5983
Masa 3 (g) 5976
Promedio (g) 5974
Daps (g/cm3) 1,18
- 38 -
Masas compactadas:
Masa 1 (g) 6385
Masa 2 (g) 6353
Masa 3 (g) 6362
Promedio (g) 6366.67
Dapc (g/cm3) 1,32
- Granulometría
Cuadro Granulométrico
TAMIZ
masa
retenida
masa
acumulada
%
retenido
% que
pasa
g g
2 0 0 0 100
1 1/2 0 0 0 100
1 0 0 0 100
3/4 1170 1170 10 90
1/2 5126 6296 56 44
3/8 2926 9222 82 18
# 4 1967 11189 99 1
# 8 54 11243 100 0
pasa # 8 16 11259 100 0
11259
Mf= 6.90
- 39 -
Curva Granulométrica
4.1.3. Propiedades físicas y mecánicas del árido fino de San Antonio de
Pichincha.
- Peso Específico:
Masa del picnómetro + ripio en SSS (g) 618,40
Masa del picnómetro (g) 152,30
Masa de arena en SSS (g) 466,10
Masa del picnómetro calibrado (g) 651,40
Masa del picnómetro + arena SSS (g) 939,20
Volumen desalojado (cm3) 178,30
Peso específico (g/cm3) 2,61
- Capacidad de Absorción
Masa de arena en SSS + recipiente (g) 599,30
Masa de arena seca + recipiente (g) 594,20
Masa del recipiente (g) 136,60
Masa de agua (g) 5,10
Masa de arena seca (g) 457,6
Capacidad de absorción (%) 1,1
TAMICES
% Q
UE
PA
SA
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 0,5 1 1,5 2
LIM. INF.
LIM. SUP.
% PASA
- 40 -
- Masa Unitaria Suelta y Compactada
Masa del recipiente (g): 2584
Volumen del recipiente (cm3): 2872
Masas sueltas:
Masa 1 (g) 7100
Masa 2 (g) 7061
Masa 3 (g) 7059
Promedio (g) 7073,33
Daps (g/cm3) 1,56
Masas compactadas:
Masa 1 (g) 7522
Masa 2 (g) 7529
Masa 3 (g) 7511
Promedio (g) 7520,67
Dapc (g/cm3) 1,72
- Colorimetría:
Al comparar con la paleta de colores de obtuvo figura 1, es decir es un
árido apto para utilizarlo en la elaboración de hormigón.
- 41 -
- Granulometría
Cuadro Granulométrico
masa retenida masa acumulada % retenido % que pasa
g g
3/8 0 0 0 100
# 4 21,9 21,9 5 95
# 8 141,2 163,1 37 63
# 16 58,6 221,7 51 49
# 30 70,7 292,4 67 33
# 50 41,4 333,8 76 24
# 100 40 373,8 85 15
# 200 36,3 410,1 94 6
pasa # 200 27,6 437,7 100 0
437,7
TAMIZ
Mf= 3,11
Curva Granulométrica
TAMICES
% Q
UE
PA
SA
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 5,5 6 6,5 7 7,5 8 8,5 9 9,5
% PASA
LIM. SUP
LIM. INF.
- 42 -
4.2 Caracterización de los cementos
4.2.1. Propiedades físicas, químicas y mecánicas de cemento Armaduro tipo IP
Pérdida al fuego % 1,3
SiO2 % 28,5
Al2O3 % 7,8
Fe2O3 % 3,7
CaO % 52
MgO % 2,3
SO3 % 2,3
Na2O % 1,6
K2O % 0,5
TiO2 % 0,4
Total % 100,4
Cal libre 1,4
Residuo Insoluble 16,3
Adiciones % 21,8
Finura Blaine 3403
Retenido malla 325 % 5
Consistencia Normal % 25,7
Fraguado Inicial Minutos 128
Fraguado Final Minutos 392
Peso volumétrico g/cm3 0,997
Resistencia 1 día MPa 10,3
Resistencia 3 días MPa 17,7
Resistencia 7 días MPa 22,4
Resistencia 28 días MPa 29,4
- 43 -
4.2.2. Propiedades físicas, químicas y mecánicas de cemento Holcim Premium
tipo HE
Pérdida al fuego % 6,7
SiO2 % 23,9
Al2O3 % 5,7
Fe2O3 % 2,7
CaO % 55,2
MgO % 1,1
SO3 % 3,4
Na2O % 0,5
K2O % 0,4
TiO2 % 0,3
Total % 99,9
Cal libre 0,4
Residuo Insoluble 11,8
Adiciones % 19,9
Finura Blaine 4580
Retenido malla 325 % 3,2
Consistencia Normal % 27,4
Fraguado Inicial Minutos 130
Fraguado Final Minutos 240
Peso volumétrico g/cm3 0,949
Resistencia 1 día MPa 14,8
Resistencia 3 días MPa 27,3
Resistencia 7 días MPa 35,2
Resistencia 28 días MPa 44,7
- 44 -
4.3 Diseño de mezclas para f´c 35 MPa
Después del análisis de las propiedades de los áridos que se va a usar en las
mezclas se realiza el diseño de la mezcla para obtener una resistencia de 35MPa a
28 días.
Se realizarán 4 tipos de mezclas como se describe a continuación, variando la
calidad del árido grueso y especialmente el tipo de cemento que contiene diferente
cantidad y calidad de puzolana.
Árido grueso Árido Fino Cemento Agua Aditivo
Guayllabamba San Antonio Armaduro Potable Cte. Glenium
3000N
Guayllabamba San Antonio Holcim
Premium
Potable Cte. Glenium
3000N
Pifo San Antonio Armaduro Potable Cte. Glenium
3000N
Pifo San Antonio Holcim
Premium
Potable Cte. Glenium
3000N
- 45 -
Diseño de mezcla de acuerdo al método de laboratorio para árido grueso de
Guayllabamba y árido fino de San Antonio.
Cemento Arena Ripio G.
1,35 1,72
1,1 1,26 1,56
3 2,61 2,49
1,10 3,30
%arena 45 denmezcla= 1,95
%ripio 55
VOLUMEN= 0,014 m3 14 dm3
masa ripio= 21,84 kg
masa arena= mripio* %arena
%ripio
masa arena= 17,87 kg
Dsss masa= 0,45 2,61 + 0,55 2,49
Dsss masa=
% vacios= 1 1,95 = 23,35 %
2,544
Vapm= mmasa 39,71 = 20,36 dm3
daps 1,95
Vvacios= Vpasta= 4,75 dm3
a/c= 0,44
masadepasta= 1 + 0,44
masadepasta= 1,44
vpasta= 1 + 0,44 = 0,77 dm3
3 1
dpasta= mpasta = 1,44 = 1,86
volpasta 0,77
ppasta= vp*Dp= 4,75 1,86 = 8,85
agua+cemento= 8,85
cantidad de agua 2,71 kg
cantidad de cemento= 6,15 kg
Elemento kg dosif
agua 2,7 0,44
cemento 6,1 1,00
arena 17,9 2,91
ripio 21,8 3,55
2,544
Propiedades
densidad aparente compactada
densidad aparente suelta
densidad real
% absorción
=
- 46 -
Diseño de mezcla de acuerdo al método de laboratorio para árido grueso de Pifo y
árido fino de San Antonio.
Cemento Arena Ripio Pifo
1,35 1,32
1,1 1,26 1,18
3 2,61 2,41
1,10 4,01
%arena 45 denmezcla= 1,8
%ripio 55
VOLUMEN= 0,014 m3 14 dm3
masa ripio= 16,53 kg
masa arena= mripio* %arena
%ripio
masa arena= 13,52 kg
Dsss masa= 0,45 2,61 + 0,55 2,41
Dsss masa= 2,50
% vacios= 1 1,8 = 28,07 %
2,50
Vapm= mmasa 30,05 = 16,69 dm3
daps 1,8
Vvacios= Vpasta= 4,68 dm3
a/c= 0,44
masadepasta= 1 + 0,44
masadepasta= 1,44
vpasta= 1 + 0,44 = 0,77 dm3
3 1
dpasta= mpasta = 1,44 = 1,86
volpasta 0,77
ppasta= Vp*Dp= 4,68 1,86 = 8,72
agua+cemento= 8,72
cantidad de agua 2,67 kg
cantidad de cemento= 6,06 kg
Elemento kg dosificación
agua 2,7 0,44
cemento 6,1 1,00
arena 13,5 2,23
ripio 16,5 2,73
Propiedades
densidad aparente compactada
densidad aparente suelta
densidad real
% absorción
=
- 47 -
Realizados los diseños teóricos se debe realizar mezclas de prueba en laboratorio
para verificar que el diseño se esté cumpliendo tanto en propiedades del hormigón
fresco como en hormigón endurecido a 28 días.
Para realizar los diseños de mezclas se debe realizar un ajuste en las cantidades
del diseño teórico, de tal forma que las cantidades a pesar sean apreciables en la
balanza, además se debe realizar las respectivas correcciones por humedad,
debido a que los áridos están expuestos a la intemperie y absorben la humedad
ambiente.
Diseños Definitivos
Para los áridos gruesos de Guayllabamba y árido fino de San Antonio, la cantidad
de cemento y aditivo son las mismas para los dos tipos de cemento.
Debido a las propiedades de alta resistencia que tienen los cementos a utilizarse se
decidió usar el 10% menos que el resultado del diseño para optimizar la cantidad
y obtener la resistencia esperada.
Elemento kg Correción Hum. Redondeo
agua 2,71 3,11 3,5
cemento 5,53 5,53 5,5
arena 17,87 17,83 17,8
ripio 21,84 21,47 21,5
El aditivo se utilizó la dosificación máxima que indica el fabricante es decir el
0,8% de la cantidad de cemento.
Cantidades pesadas para elaborar 8 probetas de 10cm de diámetro.
Para los áridos gruesos de Pifo y árido fino de San Antonio, las cantidades de
cemento y aditivo serán las mismas para cada mezcla.
Elemento kg Correción hum. Redondeo
agua 2,67 2,58 2,5
cemento 5,45 5,45 5,5
arena 13,52 13,49 13,4
ripio 16,53 16,64 16,6
- 48 -
El aditivo se utilizó la dosificación máxima que indica el fabricante es decir el
0,8% de la cantidad de cemento.
Cantidades pesadas para elaborar 8 probetas de 10 cm de diámetro.
Identificación de probetas cilíndricas
Se ha elaborado 8 probetas de cada diseño de mezclas, las mismas que se
ensayarán dos probetas a 1 día, tres probetas a 7 días y tres probetas a 28 días;
para lo que se debe establecer un sistema de identificación de probetas que
permita realizar los ensayos en las fechas correspondientes.
Identificaciones colocadas a probetas realizadas con materiales de Guayllabamba,
San Antonio (M itad del Mundo) y cemento Holcim Premium, probeta de la 01 a
la 08.
Identificaciones colocadas a probetas realizadas con materiales de Guayllabamba,
San Antonio (M itad del Mundo) y cemento Armaduro, probeta de la 09 a la 16.
De la misma manera, las probetas realizadas con material de Pifo se ha
identificado con la misma lógica, cambiando la G por la P, el número de probetas
fueron las mismas que con los áridos de Guayllabamba; las etiquetas utilizadas
fueron las siguientes.
LC- GMMH – 01
Dd/mm/aa
LC- GMMHA – 09
Dd/mm/aa
LC- PMMH – 01
Dd/mm/aa
- 49 -
Identificaciones colocadas a probetas realizadas con materiales de Pifo, San
Antonio (M itad del Mundo) y cemento Holcim Premium, probeta de la 01 a la
08.
Identificaciones colocadas a probetas realizadas con materiales de Pifo, San
Antonio (M itad del Mundo) y cemento Armaduro, probeta de la 09 a la 16.
Ensayos de compresión axial en probetas cilíndricas para verificar los diseños de
mezclas.
Mezcla realizada con Materiales de Guayllabamba + Cemento Holcim Premium
Mezcla realizada con Materiales de Guayllabamba + Cemento Armaduro
CILINDRO FECHA EDAD (días)DIAMETRO
(cm)CARGA (kg) AREA (cm
2)
ESFUERZO
(MPa)
LC - GMMH - 01 25/03/2014 1 10,4 8780 84,95 10,34
LC - GMMH - 02 25/03/2014 1 10,4 9320 84,95 10,97
LC - GMMH - 03 31/03/2014 7 10,4 23330 84,95 27,46
LC - GMMH - 04 31/03/2014 7 10,4 21290 84,95 25,06
LC - GMMH - 05 31/03/2014 7 10,4 23010 84,95 27,09
LC - GMMH - 06 21/04/2014 28 10,4 30650 84,95 36,08
LC - GMMH - 07 21/04/2014 28 10,4 33470 84,95 39,40
LC - GMMH - 08 21/04/2014 28 10,4 31800 84,95 37,43
CILINDRO FECHA EDAD (días)DIAMETRO
(cm)CARGA (kg) AREA (cm
2)
ESFUERZO
(MPa)
LC - GMMHA - 09 25/03/2014 1 10,4 6590 84,95 7,76
LC - GMMHA - 10 25/03/2014 1 10,4 6790 84,95 7,99
LC - GMMHA - 11 31/03/2014 7 10,4 20630 84,95 24,29
LC - GMMHA - 12 31/03/2014 7 10,4 18770 84,95 22,10
LC - GMMHA - 13 31/03/2014 7 10,4 18910 84,95 22,26
LC - GMMHA - 14 21/04/2014 28 10,4 29800 84,95 35,08
LC - GMMHA - 15 21/04/2014 28 10,4 27820 84,95 32,75
LC - GMMHA - 16 21/04/2014 28 10,4 29780 84,95 35,06
LC- PMMHA – 09
Dd/mm/aa
- 50 -
Se observa en los cuadros que los dos diseños de mezclas han arrojado resultados
de resistencias a la compresión de acuerdo a lo esperado, es decir 35MPa a 28
días, por lo que se decide que el diseño de mezclas se mantendrá para la
realización de los especímenes de ensayo a ser sometidos a diferentes agentes
agresivos.
Mezcla realizada con Materiales de Pifo + Cemento Holcim Premium
Mezcla realizada con Materiales de Pifo + Cemento Armaduro
CILINDRO FECHA EDAD (días)DIAMETRO
(cm)CARGA (kg) AREA (cm
2)
ESFUERZO
(MPa)
LC - PMMH - 01 25/03/2014 1 10,4 13220 84,95 15,56
LC - PMMH - 02 25/03/2014 1 10,4 14040 84,95 16,53
LC - PMMH - 03 31/03/2014 7 10,4 29530 84,95 34,76
LC - PMMH - 04 31/03/2014 7 10,4 32120 84,95 37,81
LC - PMMH - 05 31/03/2014 7 10,4 26830 84,95 31,58
LC - PMMH - 06 21/04/2014 28 10,4 43700 84,95 51,44
LC - PMMH - 07 21/04/2014 28 10,4 40680 84,95 47,89
LC - PMMH - 08 21/04/2014 28 10,4 39970 84,95 47,05
CILINDRO FECHA EDAD (días)DIAMETRO
(cm)CARGA (kg) AREA (cm
2)
ESFUERZO
(MPa)
LC - PMMHA - 09 25/03/2014 1 10,4 12630 84,95 14,87
LC - PMMHA - 10 25/03/2014 1 10,4 13300 84,95 15,66
LC - PMMHA - 11 31/03/2014 7 10,4 24850 84,95 29,25
LC - PMMHA - 12 31/03/2014 7 10,4 28060 84,95 33,03
LC - PMMHA - 13 31/03/2014 7 10,4 28330 84,95 33,35
LC - PMMHA - 14 21/04/2014 28 10,4 35920 84,95 42,28
LC - PMMHA - 15 21/04/2014 28 10,4 39950 84,95 47,03
LC - PMMHA - 16 21/04/2014 28 10,4 36040 84,95 42,43
- 51 -
Del análisis de los resultados de las mezclas de prueba realizados con materiales
de Pifo se observa que la resistencia de las probetas obtenidas a 28 días
sobrepasan el diseño de mezclas.
Estos resultados se atribuyen a que los materiales provenientes de Pifo tiene
propiedades excelentes mecánicas, además que la forma, tamaño y textura es el
adecuado para realizar un hormigón de buena calidad.
Se analiza la posibilidad de optimizar el diseño de mezclas reduciendo la cantidad
de cemento pero en la mezcla de prueba realizada se observó que la mezcla pierde
sus propiedades de trabajabilidad convirtiéndose en una mezcla segregada, con
carencia de finos y difícil de manipular; Por lo que se decide mantener el diseño
original en la elaboración de los especímenes de ensayo que se van a analizar.
4.4 Selección de la mezcla
De acuerdo al diseño de mezclas probado se realiza el cálculo de las cantidades a
ser utilizadas en las mezclas para la elaboración de los especímenes de ensayo.
Para minimizar la diferencia entre parada y parada se realiza el cálculo de
cantidades que permita la elaboración de 12 vigas de 150x150x50 mm y 12
probetas cilíndricas de 10x20 cm.
Para las mezclas realizadas con materiales de Guayllabamba las cantidades en
estado SSS pesadas fueron:
Elemento kg
agua 33
cemento 76
arena 139
ripio 163
aditivo 0,61
Las mezclas se realizaron por una semana y dos días, realizando la corrección por
humedad a diario para obtener las cantidades correctas a pesar.
Las cantidades en estado SSS que se debió pesar para la elaboración de las
mezclas con materiales de Pifo fueron las siguientes.
- 52 -
Elemento kg
agua 35
cemento 78
arena 174
ripio 212
aditivo 0,63
Cada día que se elaboró las mezclas se realizó la corrección por humedad de los
áridos, debiendo añadir más agua en todos los casos debido a las altas
temperaturas de los días.
Fabricación de 6 vigas de 150 x 150 mm de sección y 500 mm de largo,
sometidasa diferentes condiciones de curado.
Todas las vigas se ensayó en flexión: 2 a los 28 días, 2 a los 56 días y 2 a los 90
días de edad.
Se elaboró 6 grupos de especímenes, conformado por 6 elementos de cada mezcla
para someterlos a las diferentes condiciones de curado, la mayoría de ellas
condiciones agresivas y que deterioran el hormigón.
Se decidió elaborar probetas cilíndricas para ensayarlas a compresión en vez de
los cubos de hormigón por la complejidad y disponibilidad de equipos en el
laboratorio.
Identificación de probetas
GHE = Guayllabamba + Cemento Holcim Premium
GHA = Guayllabamba + Cemento Armaduro
GMS= Guayllabamba + Cemento Selvalegre
GMC= Guayllabamba + Cemento Campeón
PHE = Pifo + Cemento Holcim Premium
PHA = Pifo + Cemento Armaduro
PMS= Pifo + Cemento Selvalegre
PMC= Pifo + Cemento Campeón
- 53 -
a) Curado estándar durante a 28, 56 y 90días
Especímenes: Vigas
Árido Grueso: Guayllabamba
CONDICIÓN PROBETA EDAD (días)
b (mm) d (mm) L (mm) P (kg) MR (MPa)
MR Promedio
(MPa)
Curado Estándar
GHE1 28
150 150 450 6620 8,83 8,85
GHE2 150 150 450 6660 8,88
GHE1 56
150 150 450 4320 5,76 6,01
GHE2 150 150 450 4690 6,25
GHE1 90
150 150 450 4970 6,63 6,81
GHE2 150 150 450 5250 7,00
CONDICIÓN PROBETA EDAD (días) b (mm) d (mm) L (mm) P (kg) MR
(MPa) MR
Promedio (MPa)
Curado Estándar
GHA1 28
150 150 450 4840 6,45 6,24
GHA2 150 150 450 4520 6,03
GHA1 56
150 150 450 4930 6,57 6,33
GHA2 150 150 450 4570 6,09
GHA1 90
150 150 450 4920 6,56 6,52
GHA2 150 150 450 4860 6,48
- 54 -
CONDICIÓN PROBETA EDAD (días) b (mm) d (mm) L (mm) P (kg) MR
(MPa) MR
Promedio (MPa)
Curado Estándar
GMS1 28
150 150 450 5740 7,65 7,56
GMS2 150 150 450 5600 7,47
GMS1 56
150 150 450 5640 7,52 7,62
GMS2 150 150 450 5790 7,72
GMS1 90
150 150 450 5840 7,79 7,71
GMS2 150 150 450 5730 7,64
CONDICIÓN PROBETA EDAD (días)
b (mm) d (mm) L (mm) P (kg) MR (MPa)
MR Promedio
(MPa)
Curado Estándar
GMC1 28
150 150 450 4790 6,39 6,00
GMC2 150 150 450 4210 5,61
GMC1 56
150 150 450 4610 6,15 6,39
GMC2 150 150 450 4970 6,63
GMC1 90
150 150 450 4980 6,64 6,13
GMC2 150 150 450 4210 5,61
- 55 -
Especímenes: Probetas cilíndricas
CONDICIÓN PROBETA EDAD
(días)
DIAMETRO AREA CARGA ESFUERZO ESFUERZO
PROMEDIO
(cm) (cm2) (kg) MPa MPa
Curado
Estándar
GHE1 28
10,4 84,95 40640 47,84 50,77
GHE2 10,4 84,95 45620 53,70
GHE1 56
10,4 84,95 46980 55,30 53,67
GHE2 10,4 84,95 44210 52,04
GHE1 90
10,4 84,95 51270 60,35 61,84
GHE2 10,4 84,95 53790 63,32
CONDICIÓN PROBETA EDAD
(días)
DIAMETRO AREA CARGA ESFUERZO ESFUERZO
PROMEDIO
(cm) (cm2) (kg) MPa MPa
Curado
Estándar
GHA1 28
10,4 84,95 37640 44,31 45,14
GHA2 10,4 84,95 39060 45,98
GHA1 56
10,4 84,95 44250 52,09 48,86
GHA2 10,4 84,95 38770 45,64
GHA1 90
10,4 84,95 44790 52,73 52,17
GHA2 10,4 84,95 43840 51,61
- 56 -
CONDICIÓN PROBETA EDAD
(días)
DIAMETRO AREA CARGA ESFUERZO ESFUERZO
PROMEDIO
(cm) (cm2) (kg) MPa MPa
Curado
Estándar
GMS1 28
10,4 84,95 36650 43,14 44,01
GMS2 10,4 84,95 38130 44,89
GMS1 56
10,4 84,95 46470 54,70 53,73
GMS2 10,4 84,95 44810 52,75
GMS1 90
10,4 84,95 43990 51,78 54,65
GMS2 10,4 84,95 48860 57,52
CONDICIÓN PROBETA EDAD
(días)
DIAMETRO AREA CARGA ESFUERZO ESFUERZO
PROMEDIO
(cm) (cm2) (kg) MPa MPa
Curado
Estándar
GMC1 28
10,4 84,95 34260 40,33 41,79
GMC2 10,4 84,95 36740 43,25
GMC1 56
10,4 84,95 36420 42,87 42,63
GMC2 10,4 84,95 36010 42,39
GMC1 90
10,4 84,95 36780 43,30 42,77
GMC2 10,4 84,95 35890 42,25
- 57 -
Especímenes: Vigas
Árido Grueso: Pifo
CONDICIÓN PROBETA EDAD (días) b (mm) d (mm) L (mm) P (kg) MR
(MPa) MR
Promedio (MPa)
Curado Estándar
PHE1 28
150 150 450 4930 6,57 6,74
PHE2 150 150 450 5180 6,91
PHE1 56
150 150 450 4490 5,99 5,94
PHE2 150 150 450 4420 5,89
PHE1 90
150 150 450 5210 6,95 6,85
PHE2 150 150 450 5070 6,76
CONDICIÓN PROBETA EDAD (días) b (mm) d (mm) L (mm) P (kg) MR
(MPa) MR
Promedio (MPa)
Curado Estándar
PHA1 28
150 150 450 6270 8,36 7,92
PHA2 150 150 450 5610 7,48
PHA1 56
150 150 450 4840 6,45 6,69
PHA2 150 150 450 5190 6,92
PHA1 90
150 150 450 4960 6,61 6,50
PHA2 150 150 450 4790 6,39
CONDICIÓN PROBETA EDAD
(días) b (mm) d (mm) L (mm) P (kg)
MR
(MPa)
MR
Promedio
(MPa)
Curado
Estándar
PMS1 28
150 150 450 5650 7,53 7,62
PMS2 150 150 450 5780 7,71
PMS1 56
150 150 450 5220 6,96 7,47
PMS2 150 150 450 5980 7,97
PMS1 90
150 150 450 6040 8,05 7,52
PMS2 150 150 450 5240 6,99
- 58 -
CONDICIÓN PROBETA EDAD
(días) b (mm) d (mm) L (mm) P (kg)
MR
(MPa)
MR
Promedio
(MPa)
Curado
Estándar
PMC1 28
150 150 450 4720 6,29 6,59
PMC2 150 150 450 5170 6,89
PMC1 56
150 150 450 4970 6,63 6,27
PMC2 150 150 450 4430 5,91
PMC1 90
150 150 450 4060 5,41 5,52
PMC2 150 150 450 4220 5,63
Especímenes: Probetas cilíndricas
CONDICIÓN PROBETA EDAD
(días)
DIAMETRO AREA CARGA ESFUERZO ESFUERZO
PROMEDIO
(cm) (cm2) (kg) MPa MPa
Curado
Estándar
PHE1 28
10,4 84,95 39260 46,22 49,44
PHE2 10,4 84,95 44730 52,66
PHE1 56
10,4 84,95 46440 54,67 47,17
PHE2 10,4 84,95 33700 39,67
PHE1 90
10,4 84,95 55410 65,23 66,38
PHE2 10,4 84,95 57370 67,53
CONDICIÓN PROBETA EDAD
(días)
DIAMETRO AREA CARGA ESFUERZO ESFUERZO
PROMEDIO
(cm) (cm2) (kg) MPa MPa
Curado
Estándar
PHA1 28
10,4 84,95 46910 55,22 55,42
PHA2 10,4 84,95 47240 55,61
PHA1 56
10,4 84,95 51250 60,33 61,41
PHA2 10,4 84,95 53090 62,50
PHA1 90
10,4 84,95 50770 59,77 60,46
PHA2 10,4 84,95 51950 61,15
- 59 -
CONDICIÓN PROBETA EDAD
(días)
DIAMETRO AREA CARGA ESFUERZO ESFUERZO
PROMEDIO
(cm) (cm2) (kg) MPa MPa
Curado
Estándar
PMS1 28
10,4 84,95 47720 56,18 53,68
PMS2 10,4 84,95 43480 51,18
PMS1 56
10,4 84,95 53700 63,21 61,70
PMS2 10,4 84,95 51120 60,18
PMS1 90
10,4 84,95 55800 65,69 64,99
PMS2 10,4 84,95 54620 64,30
CONDICIÓN PROBETA EDAD
(días)
DIAMETRO AREA CARGA ESFUERZO ESFUERZO
PROMEDIO
(cm) (cm2) (kg) MPa MPa
Curado
Estándar
PMC1 28
10,4 84,95 37270 43,87 43,66
PMC2 10,4 84,95 36910 43,45
PMC1 56
10,4 84,95 42120 49,58 49,47
PMC2 10,4 84,95 41920 49,35
PMC1 90
10,4 84,95 46580 54,83 54,19
PMC2 10,4 84,95 45480 53,54
b) Ausencia de curado; las vigas se someterán a la intemperie sin protección
durante 28, 56 y 90 días
Especímenes: Vigas
Árido Grueso: Guayllabamba
CONDICIÓN PROBETA EDAD
(días) b (mm) d (mm) L (mm) P (kg)
MR
(MPa)
MR
Promedio
(MPa)
Intemperie
GHE1 28
150 150 450 6600 8,80 7,43
GHE2 150 150 450 4550 6,07
GHE1 56
150 150 450 3770 5,03 4,92
GHE2 150 150 450 3610 4,81
GHE1 90
150 150 450 6110 8,15 7,99
GHE2 150 150 450 5870 7,83
- 60 -
CONDICIÓN PROBETA EDAD
(días) b (mm) d (mm) L (mm) P (kg)
MR
(MPa)
MR
Promedio
(MPa)
Intemperie
GHA1 28
150 150 450 3330 4,44 4,47
GHA2 150 150 450 3380 4,51
GHA1 56
150 150 450 4268 5,69 6,07
GHA2 150 150 450 4830 6,44
GHA1 90
150 150 450 3390 4,52 5,13
GHA2 150 150 450 4300 5,73
CONDICIÓN PROBETA EDAD
(días) b (mm) d (mm) L (mm) P (kg)
MR
(MPa)
MR
Promedio
(MPa)
Intemperie
GMS1 28
150 150 450 4880 6,51 6,67
GMS2 150 150 450 5120 6,83
GMS1 56
150 150 450 4900 6,53 6,11
GMS2 150 150 450 4270 5,69
GMS1 90
150 150 450 4720 6,29 6,27
GMS2 150 150 450 4690 6,25
CONDICIÓN PROBETA EDAD
(días) b (mm) d (mm) L (mm) P (kg)
MR
(MPa)
MR
Promedio
(MPa)
Intemperie
GMC1 28
150 150 450 4570 6,09 5,75
GMC2 150 150 450 4050 5,40
GMC1 56
150 150 450 4720 6,29 6,09
GMC2 150 150 450 4410 5,88
GMC1 90
150 150 450 4590 6,12 5,80
GMC2 150 150 450 4110 5,48
- 61 -
Especímenes: Probetas cilíndricas
CONDICIÓN PROBETA EDAD
(días)
DIAMETRO AREA CARGA ESFUERZO ESFUERZO
PROMEDIO
(cm) (cm2) (kg) MPa MPa
Intemperie
GHE1 28
10,4 84,95 40200 47,32 43,73
GHE2 10,4 84,95 34090 40,13
GHE1 56
10,4 84,95 31420 36,99 36,15
GHE2 10,4 84,95 30000 35,32
GHE1 90
10,4 84,95 45030 53,01 52,09
GHE2 10,4 84,95 43470 51,17
CONDICIÓN PROBETA EDAD
(días)
DIAMETRO AREA CARGA ESFUERZO ESFUERZO
PROMEDIO
(cm) (cm2) (kg) MPa MPa
Intemperie
GHA1 28
10,4 84,95 33590 39,54 40,00
GHA2 10,4 84,95 34370 40,46
GHA1 56
10,4 84,95 33580 39,53 38,65
GHA2 10,4 84,95 32080 37,76
GHA1 90
10,4 84,95 34970 41,17 41,19
GHA2 10,4 84,95 35010 41,21
CONDICIÓN PROBETA EDAD
(días)
DIAMETRO AREA CARGA ESFUERZO ESFUERZO
PROMEDIO
(cm) (cm2) (kg) MPa MPa
Intemperie
GMS1 28
10,4 84,95 36180 42,59 43,36
GMS2 10,4 84,95 37490 44,13
GMS1 56
10,4 84,95 41730 49,12 50,31
GMS2 10,4 84,95 43750 51,50
GMS1 90
10,4 84,95 49370 58,12 58,25
GMS2 10,4 84,95 49600 58,39
- 62 -
CONDICIÓN PROBETA EDAD
(días)
DIAMETRO AREA CARGA ESFUERZO ESFUERZO
PROMEDIO
(cm) (cm2) (kg) MPa MPa
Intemperie
GMC1 28
10,4 84,95 25640 30,18 30,58
GMC2 10,4 84,95 26320 30,98
GMC1 56
10,4 84,95 31330 36,88 36,25
GMC2 10,4 84,95 30260 35,62
GMC1 90
10,4 84,95 30780 36,23 38,65
GMC2 10,4 84,95 34890 41,07
Especímenes: Vigas
Árido Grueso: Pifo
CONDICIÓN PROBETA EDAD
(días) b (mm) d (mm) L (mm) P (kg)
MR
(MPa)
MR
Promedio
(MPa)
Intemperie
PHE1 28
150 150 450 4740 6,32 6,57
PHE2 150 150 450 5120 6,83
PHE1 56
150 150 450 4440 5,92 6,23
PHE2 150 150 450 4900 6,53
PHE1 90
150 150 450 5270 7,03 7,12
PHE2 150 150 450 5410 7,21
CONDICIÓN PROBETA EDAD (días) b (mm) d (mm) L (mm) P (kg) MR
(MPa) MR
Promedio (MPa)
Intemperie
PHA1 28
150 150 450 5010 6,68 6,61
PHA2 150 150 450 4910 6,55
PHA1 56
150 150 450 4980 6,64 6,87
PHA2 150 150 450 5320 7,09
PHA1 90
150 150 450 4580 6,11 6,18
PHA2 150 150 450 4690 6,25
- 63 -
CONDICIÓN PROBETA EDAD (días) b (mm) d (mm) L (mm) P (kg) MR
(MPa) MR
Promedio (MPa)
Intemperie
PMS1 28
150 150 450 4480 5,97 6,45
PMS2 150 150 450 5200 6,93
PMS1 56
150 150 450 7680 10,24 9,88
PMS2 150 150 450 7140 9,52
PMS1 90
150 150 450 5990 7,99 8,09
PMS2 150 150 450 6140 8,19
CONDICIÓN PROBETA EDAD
(días) b (mm) d (mm) L (mm) P (kg)
MR
(MPa)
MR
Promedio
(MPa)
Intemperie
PMC1 28
150 150 450 4070 5,43 5,30
PMC2 150 150 450 3880 5,17
PMC1 56
150 150 450 6050 8,07 7,99
PMC2 150 150 450 5930 7,91
PMC1 90
150 150 450 5400 7,20 6,40
PMC2 150 150 450 4200 5,60
Especímenes: Probetas cilíndricas
CONDICIÓN PROBETA EDAD
(días)
DIAMETRO AREA CARGA ESFUERZO ESFUERZO
PROMEDIO
(cm) (cm2) (kg) MPa MPa
Intemperie
PHE1 28
10,4 84,95 42360 49,87 50,94
PHE2 10,4 84,95 44190 52,02
PHE1 56
10,4 84,95 48630 57,25 56,56
PHE2 10,4 84,95 47460 55,87
PHE1 90
10,4 84,95 46400 54,62 56,61
PHE2 10,4 84,95 49780 58,60
- 64 -
CONDICIÓN PROBETA EDAD
(días)
DIAMETRO AREA CARGA ESFUERZO ESFUERZO
PROMEDIO
(cm) (cm2) (kg) MPa MPa
Intemperie
PHA1 28
10,4 84,95 41040 48,31 49,85
PHA2 10,4 84,95 43650 51,38
PHA1 56
10,4 84,95 51840 61,03 61,10
PHA2 10,4 84,95 51970 61,18
PHA1 90
10,4 84,95 44800 52,74 50,45
PHA2 10,4 84,95 40920 48,17
CONDICIÓN PROBETA EDAD
(días)
DIAMETRO AREA CARGA ESFUERZO ESFUERZO
PROMEDIO
(cm) (cm2) (kg) MPa MPa
Intemperie
PMS1 28
10,4 84,95 34460 40,57 38,25
PMS2 10,4 84,95 30520 35,93
PMS1 56
10,4 84,95 39940 47,02 45,86
PMS2 10,4 84,95 37970 44,70
PMS1 90
10,4 84,95 41210 48,51 48,71
PMS2 10,4 84,95 41540 48,90
CONDICIÓN PROBETA EDAD
(días)
DIAMETRO AREA CARGA ESFUERZO ESFUERZO
PROMEDIO
(cm) (cm2) (kg) MPa MPa
Intemperie
PMC1 28
10,4 84,95 28680 33,76 33,74
PMC2 10,4 84,95 28650 33,73
PMC1 56
10,4 84,95 46090 54,26 54,13
PMC2 10,4 84,95 45870 54,00
PMC1 90
10,4 84,95 36090 42,48 42,51
PMC2 10,4 84,95 36130 42,53
- 65 -
c) Exposición a Sulfato de Sodio: después de 24 horas de coladas las vigas,
se sumergirán en una solución de sulfato de sodio (50 gramos de sulfato
por litro de agua) durante 28, 56 y 90 días.
Especímenes: Vigas
Árido Grueso: Guayllabamba
CONDICIÓN PROBETA EDAD
(días) b (mm) d (mm) L (mm) P (kg)
MR
(MPa)
MR
Promedio
(MPa)
Solución de
azufre
GHE1 28
150 150 450 6740 8,99 9,23
GHE2 150 150 450 7100 9,47
GHE1 56
150 150 450 6950 9,27 8,13
GHE2 150 150 450 5240 6,99
GHE1 90
150 150 450 6700 8,93 8,63
GHE2 150 150 450 6250 8,33
CONDICIÓN PROBETA EDAD
(días) b (mm) d (mm) L (mm) P (kg)
MR
(MPa)
MR
Promedio
(MPa)
Solución de
azufre
GHA1 28
150 150 450 4780 6,37 6,77
GHA2 150 150 450 5380 7,17
GHA1 56
150 150 450 5660 7,55 7,11
GHA2 150 150 450 5010 6,68
GHA1 90
150 150 450 5140 6,85 6,48
GHA2 150 150 450 4580 6,11
CONDICIÓN PROBETA EDAD
(días) b (mm) d (mm) L (mm) P (kg)
MR
(MPa)
MR
Promedio
(MPa)
Solución de
azufre
GMS1 28
150 150 450 5120 6,83 6,95
GMS2 150 150 450 5300 7,07
GMS1 56
150 150 450 5430 7,24 6,87
GMS2 150 150 450 4880 6,51
GMS1 90
150 150 450 5120 6,83 6,13
GMS2 150 150 450 4070 5,43
- 66 -
CONDICIÓN PROBETA EDAD
(días) b (mm) d (mm) L (mm) P (kg)
MR
(MPa)
MR
Promedio
(MPa)
Solución de
azufre
GMC1 28
150 150 450 5400 7,20 6,95
GMC2 150 150 450 5030 6,71
GMC1 56
150 150 450 5080 6,77 6,79
GMC2 150 150 450 5100 6,80
GMC1 90
150 150 450 4490 5,99 6,21
GMC2 150 150 450 4830 6,44
Especímenes: Probetas cilíndricas
CONDICIÓN PROBETA EDAD
(días)
DIAMETRO AREA CARGA ESFUERZO ESFUERZO
PROMEDIO
(cm) (cm2) (kg) MPa MPa
Solución de
azufre
GHE1 28
10,4 84,95 39410 46,39 45,30
GHE2 10,4 84,95 37550 44,20
GHE1 56
10,4 84,95 39080 46,00 46,36
GHE2 10,4 84,95 39680 46,71
GHE1 90
10,4 84,95 43030 50,65 51,99
GHE2 10,4 84,95 45300 53,33
CONDICIÓN PROBETA EDAD
(días)
DIAMETRO AREA CARGA ESFUERZO ESFUERZO
PROMEDIO
(cm) (cm2) (kg) MPa MPa
Solución de
azufre
GHA1 28
10,4 84,95 30540 35,95 37,89
GHA2 10,4 84,95 33840 39,84
GHA1 56
10,4 84,95 39540 46,55 43,70
GHA2 10,4 84,95 34700 40,85
GHA1 90
10,4 84,95 38250 45,03 44,42
GHA2 10,4 84,95 37210 43,80
- 67 -
CONDICIÓN PROBETA EDAD
(días)
DIAMETRO AREA CARGA ESFUERZO ESFUERZO
PROMEDIO
(cm) (cm2) (kg) MPa MPa
Solución de
azufre
GMS1 28
10,4 84,95 37800 44,50 44,11
GMS2 10,4 84,95 37150 43,73
GMS1 56
10,4 84,95 34810 40,98 45,26
GMS2 10,4 84,95 42090 49,55
GMS1 90
10,4 84,95 46460 54,69 48,68
GMS2 10,4 84,95 36240 42,66
CONDICIÓN PROBETA EDAD
(días)
DIAMETRO AREA CARGA ESFUERZO ESFUERZO
PROMEDIO
(cm) (cm2) (kg) MPa MPa
Solución de
azufre
GMC1 28
10,4 84,95 25310 29,79 28,22
GMC2 10,4 84,95 22640 26,65
GMC1 56
10,4 84,95 31060 36,56 36,49
GMC2 10,4 84,95 30930 36,41
GMC1 90
10,4 84,95 30630 36,06 36,89
GMC2 10,4 84,95 32050 37,73
Especímenes: Vigas
Árido Grueso: Pifo
CONDICIÓN PROBETA EDAD (días) b (mm) d (mm) L (mm) P (kg) MR
(MPa) MR
Promedio (MPa)
Solución de azufre
PHE1 28
150 150 450 4740 6,32 6,45
PHE2 150 150 450 4940 6,59
PHE1 56
150 150 450 4920 6,56 6,47
PHE2 150 150 450 4790 6,39
PHE1 90
150 150 450 4730 6,31 6,42
PHE2 150 150 450 4900 6,53
- 68 -
CONDICIÓN PROBETA EDAD (días) b (mm) d (mm) L (mm) P (kg) MR
(MPa) MR
Promedio (MPa)
Solución de azufre
PHA1 28
150 150 450 6390 8,52 8,29
PHA2 150 150 450 6050 8,07
PHA1 56
150 150 450 5170 6,89 7,37
PHA2 150 150 450 5890 7,85
PHA1 90
150 150 450 5810 7,75 7,37
PHA2 150 150 450 5250 7,00
CONDICIÓN PROBETA EDAD
(días) b (mm) d (mm) L (mm) P (kg)
MR
(MPa)
MR
Promedio
(MPa)
Solución de
azufre
PMS1 28
150 150 450 5880 7,84 7,53
PMS2 150 150 450 5420 7,23
PMS1 56
150 150 450 5880 7,84 7,56
PMS2 150 150 450 5460 7,28
PMS1 90
150 150 450 5650 7,53 7,57
PMS2 150 150 450 5700 7,60
CONDICIÓN PROBETA EDAD
(días) b (mm) d (mm) L (mm) P (kg)
MR
(MPa)
MR
Promedio
(MPa)
Solución de
azufre
PMC1 28
150 150 450 5500 7,33 7,51
PMC2 150 150 450 5760 7,68
PMC1 56
150 150 450 5010 6,68 6,43
PMC2 150 150 450 4640 6,19
PMC1 90
150 150 450 4970 6,63 6,51
PMC2 150 150 450 4800 6,40
- 69 -
Especímenes: Probetas cilíndricas
CONDICIÓN PROBETA EDAD
(días)
DIAMETRO AREA CARGA ESFUERZO ESFUERZO
PROMEDIO
(cm) (cm2) (kg) MPa MPa
Solución de
azufre
PHE1 28
10,4 84,95 45050 53,03 50,30
PHE2 10,4 84,95 40410 47,57
PHE1 56
10,4 84,95 40010 47,10 48,41
PHE2 10,4 84,95 42240 49,72
PHE1 90
10,4 84,95 49960 58,81 60,74
PHE2 10,4 84,95 53240 62,67
CONDICIÓN PROBETA EDAD
(días)
DIAMETRO AREA CARGA ESFUERZO ESFUERZO
PROMEDIO
(cm) (cm2) (kg) MPa MPa
Solución de
azufre
PHA1 28
10,4 84,95 38530 45,36 49,19
PHA2 10,4 84,95 45040 53,02
PHA1 56
10,4 84,95 48780 57,42 56,70
PHA2 10,4 84,95 47560 55,99
PHA1 90
10,4 84,95 45400 53,44 53,21
PHA2 10,4 84,95 45000 52,97
CONDICIÓN PROBETA EDAD
(días)
DIAMETRO AREA CARGA ESFUERZO ESFUERZO
PROMEDIO
(cm) (cm2) (kg) MPa MPa
Solución de
azufre
PMS1 28
10,4 84,95 43400 51,09 51,60
PMS2 10,4 84,95 44260 52,10
PMS1 56
10,4 84,95 46150 54,33 55,59
PMS2 10,4 84,95 48290 56,85
PMS1 90
10,4 84,95 48790 57,43 58,57
PMS2 10,4 84,95 50720 59,71
- 70 -
CONDICIÓN PROBETA EDAD
(días)
DIAMETRO AREA CARGA ESFUERZO ESFUERZO
PROMEDIO
(cm) (cm2) (kg) MPa MPa
Solución de
azufre
PMC1 28
10,4 84,95 37320 43,93 45,46
PMC2 10,4 84,95 39920 46,99
PMC1 56
10,4 84,95 48760 57,40 55,24
PMC2 10,4 84,95 45090 53,08
PMC1 90
10,4 84,95 44340 52,20 50,24
PMC2 10,4 84,95 41020 48,29
d) Vigas de hormigón armado (4 Ø9 mm con estribos de 5,5 mm cada 150
mm). Después de 24 horas se sumergirán en agua de mar (agua salada).
Especímenes: Vigas
Árido grueso: Guayllabamba
CONDICIÓN PROBETA EDAD
(días) b (mm) d (mm) L (mm) P (kg)
MR
(MPa)
MR
Promedio
(MPa)
Agua de mar
GHE1 28
150 150 450 3870 5,16 4,66
GHE2 150 150 450 3120 4,16
GHE1 56
150 150 450 5460 7,28 6,67
GHE2 150 150 450 4540 6,05
GHE1 90
150 150 450 5700 7,60 7,25
GHE2 150 150 450 5180 6,91
CONDICIÓN PROBETA EDAD
(días) b (mm) d (mm) L (mm) P (kg)
MR
(MPa)
MR
Promedio
(MPa)
Agua de mar
GHA1 28
150 150 450 4920 6,56 6,62
GHA2 150 150 450 5010 6,68
GHA1 56
150 150 450 4690 6,25 6,42
GHA2 150 150 450 4940 6,59
GHA1 90
150 150 450 4950 6,60 7,03
GHA2 150 150 450 5600 7,47
- 71 -
CONDICIÓN PROBETA EDAD
(días) b (mm) d (mm) L (mm) P (kg)
MR
(MPa)
MR
Promedio
(MPa)
Agua de mar
GMS1 28
150 150 450 4190 5,59 5,78
GMS2 150 150 450 4480 5,97
GMS1 56
150 150 450 4690 6,25 6,01
GMS2 150 150 450 4330 5,77
GMS1 90
150 150 450 4840 6,45 6,55
GMS2 150 150 450 4990 6,65
CONDICIÓN PROBETA EDAD
(días) b (mm) d (mm) L (mm) P (kg)
MR
(MPa)
MR
Promedio
(MPa)
Agua de mar
GMC1 28
150 150 450 4670 6,23 6,47
GMC2 150 150 450 5030 6,71
GMC1 56
150 150 450 4760 6,35 6,57
GMC2 150 150 450 5090 6,79
GMC1 90
150 150 450 5610 7,48 7,03
GMC2 150 150 450 4930 6,57
Especímenes: Probetas Cilíndricas
CONDICIÓN PROBETA EDAD
(días)
DIAMETRO AREA CARGA ESFUERZO ESFUERZO
PROMEDIO
(cm) (cm2) (kg) MPa MPa
Agua de mar
GHE1 28
10,4 84,95 38830 45,71 41,98
GHE2 10,4 84,95 32500 38,26
GHE1 56
10,4 84,95 41230 48,54 49,27
GHE2 10,4 84,95 42480 50,01
GHE1 90
10,4 84,95 41840 49,25 49,40
GHE2 10,4 84,95 42090 49,55
- 72 -
CONDICIÓN PROBETA EDAD
(días)
DIAMETRO AREA CARGA ESFUERZO ESFUERZO
PROMEDIO
(cm) (cm2) (kg) MPa MPa
Agua de mar
GHA1 28
10,4 84,95 33670 39,64 41,93
GHA2 10,4 84,95 37560 44,21
GHA1 56
10,4 84,95 41810 49,22 47,33
GHA2 10,4 84,95 38600 45,44
GHA1 90
10,4 84,95 38200 44,97 48,36
GHA2 10,4 84,95 43970 51,76
CONDICIÓN PROBETA EDAD
(días)
DIAMETRO AREA CARGA ESFUERZO ESFUERZO
PROMEDIO
(cm) (cm2) (kg) MPa MPa
Agua de mar
GMS1 28
10,4 84,95 34840 41,01 39,54
GMS2 10,4 84,95 32330 38,06
GMS1 56
10,4 84,95 34410 40,51 42,74
GMS2 10,4 84,95 38210 44,98
GMS1 90
10,4 84,95 35680 42,00 41,32
GMS2 10,4 84,95 34520 40,64
CONDICIÓN PROBETA EDAD
(días)
DIAMETRO AREA CARGA ESFUERZO ESFUERZO
PROMEDIO
(cm) (cm2) (kg) MPa MPa
Agua de mar
GMC1 28
10,4 84,95 26780 31,52 32,94
GMC2 10,4 84,95 29180 34,35
GMC1 56
10,4 84,95 29200 34,37 35,90
GMC2 10,4 84,95 31790 37,42
GMC1 90
10,4 84,95 42320 49,82 46,59
GMC2 10,4 84,95 36830 43,36
- 73 -
Especímenes: Vigas
Árido grueso: Pifo
CONDICIÓN PROBETA EDAD
(días) b (mm) d (mm) L (mm) P (kg)
MR
(MPa)
MR
Promedio
(MPa)
Agua de mar
PHE1 28
150 150 450 6750 9,00 8,78
PHE2 150 150 450 6420 8,56
PHE1 56
150 150 450 5800 7,73 7,51
PHE2 150 150 450 5470 7,29
PHE1 90
150 150 450 5250 7,00 7,39
PHE2 150 150 450 5840 7,79
CONDICIÓN PROBETA EDAD
(días) b (mm) d (mm) L (mm) P (kg)
MR
(MPa)
MR
Promedio
(MPa)
Agua de mar
PHA1 28
150 150 450 5570 7,43 8,21
PHA2 150 150 450 6750 9,00
PHA1 56
150 150 450 5990 7,99 8,31
PHA2 150 150 450 6470 8,63
PHA1 90
150 150 450 5950 7,93 7,33
PHA2 150 150 450 5040 6,72
CONDICIÓN PROBETA EDAD
(días) b (mm) d (mm) L (mm) P (kg)
MR
(MPa)
MR
Promedio
(MPa)
Agua de mar
PMS1 28
150 150 450 6430 8,57 7,79
PMS2 150 150 450 5260 7,01
PMS1 56
150 150 450 7680 10,24 9,14
PMS2 150 150 450 6030 8,04
PMS1 90
150 150 450 6540 8,72 8,39
PMS2 150 150 450 6040 8,05
- 74 -
CONDICIÓN PROBETA EDAD
(días) b (mm) d (mm) L (mm) P (kg)
MR
(MPa)
MR
Promedio
(MPa)
Agua de mar
PMC1 28
150 150 450 5480 7,31 7,28
PMC2 150 150 450 5440 7,25
PMC1 56
150 150 450 5790 7,72 8,07
PMC2 150 150 450 6310 8,41
PMC1 90
150 150 450 5570 7,43 7,73
PMC2 150 150 450 6030 8,04
Especímenes: Probetas cilíndricas
CONDICIÓN PROBETA EDAD
(días)
DIAMETRO AREA CARGA ESFUERZO ESFUERZO
PROMEDIO
(cm) (cm2) (kg) MPa MPa
Agua de mar
PHE1 28
10,4 84,95 41100 48,38 46,43
PHE2 10,4 84,95 37780 44,47
PHE1 56
10,4 84,95 46280 54,48 55,13
PHE2 10,4 84,95 47390 55,79
PHE1 90
10,4 84,95 50020 58,88 56,18
PHE2 10,4 84,95 45430 53,48
CONDICIÓN PROBETA EDAD
(días)
DIAMETRO AREA CARGA ESFUERZO ESFUERZO
PROMEDIO
(cm) (cm2) (kg) MPa MPa
Agua de mar
PHA1 28
10,4 84,95 45800 53,91 53,29
PHA2 10,4 84,95 44730 52,66
PHA1 56
10,4 84,95 47000 55,33 54,31
PHA2 10,4 84,95 45270 53,29
PHA1 90
10,4 84,95 50400 59,33 58,97
PHA2 10,4 84,95 49780 58,60
- 75 -
CONDICIÓN PROBETA EDAD
(días)
DIAMETRO AREA CARGA ESFUERZO ESFUERZO
PROMEDIO
(cm) (cm2) (kg) MPa MPa
Agua de mar
PMS1 28
10,4 84,95 34960 41,15 40,58
PMS2 10,4 84,95 33990 40,01
PMS1 56
10,4 84,95 55690 65,56 62,86
PMS2 10,4 84,95 51110 60,17
PMS1 90
10,4 84,95 49220 57,94 59,52
PMS2 10,4 84,95 51910 61,11
CONDICIÓN PROBETA EDAD
(días)
DIAMETRO AREA CARGA ESFUERZO ESFUERZO
PROMEDIO
(cm) (cm2) (kg) MPa MPa
Agua de mar
PMC1 28
10,4 84,95 41780 49,18 48,35
PMC2 10,4 84,95 40360 47,51
PMC1 56
10,4 84,95 34720 40,87 42,32
PMC2 10,4 84,95 37180 43,77
PMC1 90
10,4 84,95 44380 52,24 53,20
PMC2 10,4 84,95 46000 54,15
e) Exposición a aceites minerales, se colocará aceite mineral en la superficie
una vez a la semana durante 28, 56 y 90 días.
Especímenes: Vigas
Árido grueso: Guayllabamba
CONDICIÓN PROBETA EDAD
(días) b (mm) d (mm) L (mm) P (kg)
MR
(MPa)
MR
Promedio
(MPa)
Aceite
Mineral
GHE1 28
150 150 450 4800 6,40 7,00
GHE2 150 150 450 5700 7,60
GHE1 56
150 150 450 4940 6,59 6,51
GHE2 150 150 450 4820 6,43
GHE1 90
150 150 450 6250 8,33 8,57
GHE2 150 150 450 6600 8,80
- 76 -
CONDICIÓN PROBETA EDAD (días) b (mm) d (mm) L (mm) P (kg) MR
(MPa)
MR
Promedio
(MPa)
Aceite
Mineral
GHA1 28
150 150 450 4790 6,39 6,21
GHA2 150 150 450 4530 6,04
GHA1 56
150 150 450 4470 5,96 6,17
GHA2 150 150 450 4790 6,39
GHA1 90
150 150 450 4610 6,15 6,06
GHA2 150 150 450 4480 5,97
CONDICIÓN PROBETA EDAD (días) b (mm) d (mm) L (mm) P (kg) MR
(MPa)
MR
Promedio
(MPa)
Aceite
Mineral
GMS1 28
150 150 450 5080 6,77 6,14
GMS2 150 150 450 4130 5,51
GMS1 56
150 150 450 3860 5,15 5,69
GMS2 150 150 450 4680 6,24
GMS1 90
150 150 450 4010 5,35 5,68
GMS2 150 150 450 4510 6,01
CONDICIÓN PROBETA EDAD
(días) b (mm) d (mm) L (mm) P (kg)
MR
(MPa)
MR
Promedio
(MPa)
Aceite
Mineral
GMC1 28
150 150 450 4680 6,24 6,35
GMC2 150 150 450 4840 6,45
GMC1 56
150 150 450 4890 6,52 6,19
GMC2 150 150 450 4400 5,87
GMC1 90
150 150 450 5410 7,21 6,87
GMC2 150 150 450 4900 6,53
- 77 -
Especímenes: Probetas cilíndricas
CONDICIÓN PROBETA EDAD
(días)
DIAMETRO AREA CARGA ESFUERZO ESFUERZO
PROMEDIO
(cm) (cm2) (kg) MPa MPa
Aceite
Mineral
GHE1 28
10,4 84,95 30930 36,41 38,26
GHE2 10,4 84,95 34080 40,12
GHE1 56
10,4 84,95 32620 38,40 37,54
GHE2 10,4 84,95 31160 36,68
GHE1 90
10,4 84,95 34880 41,06 41,73
GHE2 10,4 84,95 36020 42,40
CONDICIÓN PROBETA EDAD
(días)
DIAMETRO AREA CARGA ESFUERZO ESFUERZO
PROMEDIO
(cm) (cm2) (kg) MPa MPa
Aceite
Mineral
GHA1 28
10,4 84,95 29410 34,62 40,13
GHA2 10,4 84,95 38770 45,64
GHA1 56
10,4 84,95 38100 44,85 38,21
GHA2 10,4 84,95 26820 31,57
GHA1 90
10,4 84,95 32160 37,86 39,85
GHA2 10,4 84,95 35540 41,84
CONDICIÓN PROBETA EDAD
(días)
DIAMETRO AREA CARGA ESFUERZO ESFUERZO
PROMEDIO
(cm) (cm2) (kg) MPa MPa
Aceite
Mineral
GMS1 28
10,4 84,95 37700 44,38 43,21
GMS2 10,4 84,95 35720 42,05
GMS1 56
10,4 84,95 36980 43,53 41,95
GMS2 10,4 84,95 34290 40,37
GMS1 90
10,4 84,95 38780 45,65 43,57
GMS2 10,4 84,95 35240 41,48
- 78 -
CONDICIÓN PROBETA EDAD
(días)
DIAMETRO AREA CARGA ESFUERZO ESFUERZO
PROMEDIO
(cm) (cm2) (kg) MPa MPa
Aceite
Mineral
GMC1 28
10,4 84,95 29810 35,09 34,94
GMC2 10,4 84,95 29550 34,79
GMC1 56
10,4 84,95 30250 35,61 37,85
GMC2 10,4 84,95 34060 40,09
GMC1 90
10,4 84,95 33090 38,95 39,92
GMC2 10,4 84,95 34740 40,90
Especímenes: Vigas
Árido grueso: Pifo
CONDICIÓN PROBETA EDAD
(días) b (mm) d (mm) L (mm) P (kg)
MR
(MPa)
MR
Promedio
(MPa)
Aceite
Mineral
PHE1 28
150 150 450 4380 5,84 5,99
PHE2 150 150 450 4600 6,13
PHE1 56
150 150 450 4980 6,64 6,38
PHE2 150 150 450 4590 6,12
PHE1 90
150 150 450 4690 6,25 6,47
PHE2 150 150 450 5010 6,68
CONDICIÓN PROBETA EDAD (días) b (mm) d (mm) L
(mm) P (kg) MR (MPa)
MR Promedio
(MPa)
Aceite Mineral
PHA1 28
150 150 450 6100 8,13 8,59
PHA2 150 150 450 6780 9,04
PHA1 56
150 150 450 5020 6,69 7,00
PHA2 150 150 450 5480 7,31
PHA1 90
150 150 450 4870 6,49 6,61
PHA2 150 150 450 5040 6,72
- 79 -
CONDICIÓN PROBETA EDAD (días) b (mm) d (mm) L
(mm) P (kg) MR (MPa)
MR Promedio
(MPa)
Aceite Mineral
PMS1 28
150 150 450 6280 8,37 8,13
PMS2 150 150 450 5920 7,89
PMS1 56
150 150 450 6230 8,31 8,15
PMS2 150 150 450 5990 7,99
PMS1 90
150 150 450 6420 8,56 8,10
PMS2 150 150 450 5730 7,64
CONDICIÓN PROBETA EDAD
(días) b (mm) d (mm) L (mm) P (kg)
MR
(MPa)
MR
Promedio
(MPa)
Aceite
Mineral
PMC1 28
150 150 450 6080 8,11 7,97
PMC2 150 150 450 5870 7,83
PMC1 56
150 150 450 4990 6,65 6,69
PMC2 150 150 450 5040 6,72
PMC1 90
150 150 450 5200 6,93 6,70
PMC2 150 150 450 4850 6,47
Especímenes: Probetas cilíndricas
CONDICIÓN PROBETA EDAD
(días)
DIAMETRO AREA CARGA ESFUERZO ESFUERZO
PROMEDIO
(cm) (cm2) (kg) MPa MPa
Aceite
Mineral
PHE1 28
10,4 84,95 37520 44,17 40,32
PHE2 10,4 84,95 30990 36,48
PHE1 56
10,4 84,95 36980 43,53 44,76
PHE2 10,4 84,95 39070 45,99
PHE1 90
10,4 84,95 45310 53,34 53,26
PHE2 10,4 84,95 45180 53,19
- 80 -
CONDICIÓN PROBETA EDAD
(días)
DIAMETRO AREA CARGA ESFUERZO ESFUERZO
PROMEDIO
(cm) (cm2) (kg) MPa MPa
Aceite
Mineral
PHA1 28
10,4 84,95 44820 52,76 53,31
PHA2 10,4 84,95 45760 53,87
PHA1 56
10,4 84,95 46370 54,59 55,27
PHA2 10,4 84,95 47540 55,96
PHA1 90
10,4 84,95 45400 53,44 53,80
PHA2 10,4 84,95 46010 54,16
CONDICIÓN PROBETA EDAD
(días)
DIAMETRO AREA CARGA ESFUERZO ESFUERZO
PROMEDIO
(cm) (cm2) (kg) MPa MPa
Aceite
Mineral
PMS1 28
10,4 84,95 34580 40,71 42,91
PMS2 10,4 84,95 38320 45,11
PMS1 56
10,4 84,95 47130 55,48 54,60
PMS2 10,4 84,95 45640 53,73
PMS1 90
10,4 84,95 45010 52,98 53,21
PMS2 10,4 84,95 45400 53,44
CONDICIÓN PROBETA EDAD
(días)
DIAMETRO AREA CARGA ESFUERZO ESFUERZO
PROMEDIO
(cm) (cm2) (kg) MPa MPa
Aceite
Mineral
PMC1 28
10,4 84,95 42390 49,90 50,68
PMC2 10,4 84,95 43710 51,45
PMC1 56
10,4 84,95 45940 54,08 54,56
PMC2 10,4 84,95 46760 55,05
PMC1 90
10,4 84,95 51230 60,31 58,94
PMC2 10,4 84,95 48900 57,56
- 81 -
f) Exposición a desgate producido por el rodaje de vehículos sobre la superficie de
la viga durante 28, 56 y 90 días.
Especímenes: Vigas
Árido Grueso:Guayllabamba
CONDICIÓN PROBETA EDAD
(días) b (mm) d (mm) L (mm) P (kg)
MR
(MPa)
MR
Promedio
(MPa)
Rodadura
GHE1 28
150 150 450 3820 5,09 5,32
GHE2 150 150 450 4160 5,55
GHE1 56
150 150 450 4780 6,37 5,96
GHE2 150 150 450 4160 5,55
GHE1 90
150 150 450 3380 4,51 4,88
GHE2 150 150 450 3940 5,25
CONDICIÓN PROBETA EDAD
(días) b (mm) d (mm)
L
(mm)
P
(kg)
MR
(MPa)
MR
Promedio
(MPa)
Rodadura
GHA1 28
150 150 450 3670 4,89 5,20
GHA2 150 150 450 4130 5,51
GHA1 56
150 150 450 3830 5,11 5,23
GHA2 150 150 450 4010 5,35
GHA1 90
150 150 450 3950 5,27 5,19
GHA2 150 150 450 3840 5,12
CONDICIÓN PROBETA EDAD
(días) b (mm) d (mm) L (mm) P (kg)
MR
(MPa)
MR
Promedio
(MPa)
Rodadura
GMS1 28
150 150 450 3730 4,97 4,91
GMS2 150 150 450 3640 4,85
GMS1 56
150 150 450 4760 6,35 6,31
GMS2 150 150 450 4710 6,28
GMS1 90
150 150 450 4830 6,44 6,93
GMS2 150 150 450 5570 7,43
- 82 -
CONDICIÓN PROBETA EDAD
(días) b (mm) d (mm) L (mm) P (kg)
MR
(MPa)
MR
Promedio
(MPa)
Rodadura
GMC1 28
150 150 450 4230 5,64 5,31
GMC2 150 150 450 3730 4,97
GMC1 56
150 150 450 3260 4,35 4,27
GMC2 150 150 450 3140 4,19
GMC1 90
150 150 450 3880 5,17 5,25
GMC2 150 150 450 4000 5,33
Especímenes: Probetas cilíndricas
CONDICIÓN PROBETA EDAD
(días)
DIAMETRO AREA CARGA ESFUERZO ESFUERZO
PROMEDIO
(cm) (cm2) (kg) MPa MPa
Rodadura
GHE1 28
10,4 84,95 36470 42,93 43,13
GHE2 10,4 84,95 36810 43,33
GHE1 56
10,4 84,95 35920 42,28 42,76
GHE2 10,4 84,95 36730 43,24
GHE1 90
10,4 84,95 33410 39,33 40,19
GHE2 10,4 84,95 34870 41,05
CONDICIÓN PROBETA EDAD
(días)
DIAMETRO AREA CARGA ESFUERZO ESFUERZO
PROMEDIO
(cm) (cm2) (kg) MPa MPa
Rodadura
GHA1 28
10,4 84,95 38510 45,33 43,56
GHA2 10,4 84,95 35500 41,79
GHA1 56
10,4 84,95 40570 47,76 49,47
GHA2 10,4 84,95 43480 51,18
GHA1 90
10,4 84,95 36720 43,23 44,37
GHA2 10,4 84,95 38670 45,52
- 83 -
CONDICIÓN PROBETA EDAD
(días)
DIAMETRO AREA CARGA ESFUERZO ESFUERZO
PROMEDIO
(cm) (cm2) (kg) MPa MPa
Rodadura
GMS1 28
10,4 84,95 34250 40,32 39,41
GMS2 10,4 84,95 32710 38,51
GMS1 56
10,4 84,95 35500 41,79 42,12
GMS2 10,4 84,95 36060 42,45
GMS1 90
10,4 84,95 33390 39,31 40,11
GMS2 10,4 84,95 34760 40,92
CONDICIÓN PROBETA EDAD
(días)
DIAMETRO AREA CARGA ESFUERZO ESFUERZO
PROMEDIO
(cm) (cm2) (kg) MPa MPa
Rodadura
GMC1 28
10,4 84,95 31280 36,82 36,69
GMC2 10,4 84,95 31060 36,56
GMC1 56
10,4 84,95 29180 34,35 37,09
GMC2 10,4 84,95 33830 39,82
GMC1 90
10,4 84,95 28470 33,51 33,17
GMC2 10,4 84,95 27890 32,83
Especímenes: Vigas
Árido grueso: Pifo
CONDICIÓN PROBETA EDAD
(días) b (mm) d (mm) L (mm) P (kg)
MR
(MPa)
MR
Promedio
(MPa)
Rodadura
PHE1 28
150 150 450 3890 5,19 5,11
PHE2 150 150 450 3780 5,04
PHE1 56
150 150 450 4220 5,63 6,42
PHE2 150 150 450 5410 7,21
PHE1 90
150 150 450 5000 6,67 6,98
PHE2 150 150 450 5470 7,29
- 84 -
CONDICIÓN PROBETA EDAD
(días) b (mm) d (mm) L (mm) P (kg)
MR
(MPa)
MR
Promedio
(MPa)
Rodadura
PHA1 28
150 150 450 5480 7,31 7,15
PHA2 150 150 450 5250 7,00
PHA1 56
150 150 450 4940 6,59 6,36
PHA2 150 150 450 4600 6,13
PHA1 90
150 150 450 4450 5,93 6,29
PHA2 150 150 450 4980 6,64
CONDICIÓN PROBETA EDAD
(días) b (mm) d (mm) L (mm) P (kg)
MR
(MPa)
MR
Promedio
(MPa)
Rodadura
PMS1 28
150 150 450 4010 5,35 5,73
PMS2 150 150 450 4590 6,12
PMS1 56
150 150 450 4280 5,71 5,85
PMS2 150 150 450 4490 5,99
PMS1 90
150 150 450 5110 6,81 6,87
PMS2 150 150 450 5190 6,92
CONDICIÓN PROBETA EDAD
(días) b (mm) d (mm) L (mm) P (kg)
MR
(MPa)
MR
Promedio
(MPa)
Rodadura
PMC1 28
150 150 450 4170 5,56 5,71
PMC2 150 150 450 4390 5,85
PMC1 56
150 150 450 5580 7,44 7,12
PMC2 150 150 450 5100 6,80
PMC1 90
150 150 450 5210 6,95 6,71
PMC2 150 150 450 4850 6,47
- 85 -
Especímenes: Probetas cilíndricas
CONDICIÓN PROBETA EDAD
(días)
DIAMETRO AREA CARGA ESFUERZO ESFUERZO
PROMEDIO
(cm) (cm2) (kg) MPa MPa
Rodadura
PHE1 28
10,4 84,95 38660 45,51 36,22
PHE2 10,4 84,95 22870 26,92
PHE1 56
10,4 84,95 49700 58,51 55,89
PHE2 10,4 84,95 45260 53,28
PHE1 90
10,4 84,95 48940 57,61 58,41
PHE2 10,4 84,95 50300 59,21
CONDICIÓN PROBETA EDAD
(días)
DIAMETRO AREA CARGA ESFUERZO ESFUERZO
PROMEDIO
(cm) (cm2) (kg) MPa MPa
Rodadura
PHA1 28
10,4 84,95 39200 46,15 47,61
PHA2 10,4 84,95 41690 49,08
PHA1 56
10,4 84,95 47900 56,39 58,36
PHA2 10,4 84,95 51250 60,33
PHA1 90
10,4 84,95 50690 59,67 60,54
PHA2 10,4 84,95 52170 61,41
CONDICIÓN PROBETA EDAD
(días)
DIAMETRO AREA CARGA ESFUERZO ESFUERZO
PROMEDIO
(cm) (cm2) (kg) MPa MPa
Rodadura
PMS1 28
10,4 84,95 32600 38,38 38,85
PMS2 10,4 84,95 33400 39,32
PMS1 56
10,4 84,95 37800 44,50 44,73
PMS2 10,4 84,95 38200 44,97
PMS1 90
10,4 84,95 46420 54,64 55,82
PMS2 10,4 84,95 48410 56,99
- 86 -
CONDICIÓN PROBETA EDAD
(días)
DIAMETRO AREA CARGA ESFUERZO ESFUERZO
PROMEDIO
(cm) (cm2) (kg) MPa MPa
Rodadura
PMC1 28
10,4 84,95 42010 49,45 50,22
PMC2 10,4 84,95 43320 51,00
PMC1 56
10,4 84,95 47620 56,06 56,14
PMC2 10,4 84,95 47760 56,22
PMC1 90
10,4 84,95 45900 54,03 55,35
PMC2 10,4 84,95 48140 56,67
- 87 -
CAPÍTULO 5
ANÁLISIS DE RESULTADOS
Para el análisis de resultados se ha realizado curvas Tiempo – Módulo de Rotura
de cada mezcla realizada y expuesta a la misma condición; con este gráfico se
realizó el análisis de cual cemento es el que presenta mayor durabilidad.
En presente gráfico muestra la evolución del módulo de rotura del hormigón en
los 90 días de estudio; la mezcla realizada con cemento Holcim Premium presenta
un decrecimiento del módulo de rotura con el paso del tiempo, es decir que a
partir de los 28 días el desempeño del hormigón va disminuyendo, a los 90 días
incrementa ligeramente sin lograr llegar al valor inicial; este comportamiento
muestra que con el tiempo el hormigón no va ganando módulo de rotura ni lo
mantiene como al inicio de la formación de las reacciones químicas.
Para el cemento Armaduro el módulo de rotura se mantiene constante durante los
90 días, lo que indica que la composición del hormigón mantiene sus propiedades.
En el caso de cemento Selvalegre el módulo de rotura aumenta ligeramente a
partir de los 28 días, manteniéndose prácticamente constate hasta los 90 días.
CURADO ESTÁNDARGUAYLLABAMBA -
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
0 30 60 90
GHE
GHA
GMS
GMC
días
MR (MPa)
- 88 -
La mezcla con cemento Campeón presenta un incremento de módulo de rotura a
los 56 días, a los 90 días disminuye una mínima cantidad que se puede considerar
alguna deficiencia del método de ensayo ya que se trata de 0,25MPa.
Si bien es cierto la mezcla realizada con cemento Holcim Premium tiene mejor
desempeño a los 28 días, no logra mantener el comportamiento que los otros tres
cementos si mantienen.
La condición de exposición intemperie se refiere a deficiencia total de curado, las
vigas elaboradas para someterlas a esta condición a las 24 horas de fundidas se
colocaron al exterior del laboratorio sin ningún tipo de protección, sometidas a las
condiciones climáticas durante el tiempo que se realizó el estudio.
Para el hormigón elaborado con cemento Holcim Premium, se observa que el
hormigón no conserva sus propiedades al pasar el tiempo, a los 56 días el
desempeño en módulo de rotura disminuye notablemente, pero se recupera a los
90 días.
El hormigón elaborado con cemento Armaduro incrementa su módulo de rotura a
los 56 días respecto a los 28 días, a los 90 días disminuye en alrededor de 1MPa,
INTEMPERIEGUAYLLABAMBA -
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
0 30 60 90
GHE
GHA
GMS
GMC
días
MR (MPa)
- 89 -
este comportamiento se debería a que la condición de falta de curado pudo
provocar que las reacciones del cemento no concluyan.
En el caso del hormigón realizado con cemento Selvalegre el módulo de rotura a
los 56 días disminuye respecto a los 28 días causado justamente por la falta de
hidratación para completar las reacciones químicas del cemento; pero, el módulo
de rotura se mantiene constante hasta los 90 días, lo que nos indica que tiene
mayor estabilidad.
El hormigón que se elaboró con cemento Campeón tiene un comportamiento
similar al curado estándar, es decir el módulo de rotura incrementa hasta los 56
días, luego de eso permanece constante.
Una de las condiciones de exposición fue someter los especímenes de ensayo a
una solución de azufre con una concentración del 5%.
Las vigas se sometieron a este agente agresivo 24 horas después de fabricadas
durante los 90 días.
El hormigón elaborado con cemento Holcim Premium disminuye el módulo de
rotura a 56 días respecto al obtenido a los 28 días, a los 90 días se podría
considerar constante ya que reduce 0,50MPa que puede ser debido al método de
SOLUCIÓN DE AZUFREGUAYLLABAMBA -
0
2
4
6
8
10
12
0 30 60 90
GHE
GHA
GMS
GMC
días
MR (MPa)
- 90 -
ensayo; la reducción del módulo de rotura de 28 días a 56 días es de 1,1MPa, lo
que indica que está mezcla se afecta por la condición de agresividad.
La mezcla realizada con cemento Armaduro a los 56 días tiene mayor módulo de
rotura que a los 28 días, a los 90 días tiene una reducción de 0,57MPa respecto a
los 56 días, lo que mostraría que tiene un proceso de degradación por efecto de la
solución de azufre que afecta al hormigón.
El comportamiento de cemento Selvalegre y Campeón es prácticamente el mismo,
las curvas están superpuestas, el módulo de rotura a los 56 días es prácticamente
constante ya que varía 0,2MPa comparado con el módulo de rotura a los 28 días;
sin embargo a los 90 días se aprecia una disminución del módulo de 0,57 MPa,
indicando que la solución de azufre logra degradar el desempeño del hormigón.
Existe la necesidad de realizar construcciones que están en contacto con el agua
de mar, por este motivo se sometió a los especímenes de ensayo a esta condición
de agresividad.
El hormigón realizado con cemento Holcim Premium muestra un incremento del
módulo de rotura a todas las edades, es decir no presenta procesos de degradación.
AGUA DE MARGUAYLLABAMBA -
0
1
2
3
4
5
6
7
8
0 30 60 90
GHE
GHA
GMS
GMC
MR (MPa)
días
- 91 -
El hormigón realizado con cemento armaduro presenta una curva prácticamente
constante, la variación de 28 a 56 días es de 0,1MPa y 0,46MPa de 56 a 90 días,
se puede interpretar como que la agresión del agua de mar no es considerable.
El hormigón realizado con cemento Selvalegre muestra un incremento del módulo
de rotura a todas las edades, lo que muestra que no sufre desgaste por agresión del
agua de mar.
El hormigón realizado con cemento Campeón tiene un incremento de módulo de
rotura hasta los 90 días, no existe un desgaste del desempeño del hormigón por la
agresión de las sales y demás minerales presentes en el agua de mar.
La condición de agresividad de rodadura fue considerada debido a que existen
varios proyectos viales en el Ecuador que se están construyendo con pavimentos
rígidos, se intentó replicar esta condición en el laboratorio adecuando una rampa
para hacer que un auto se desplace sobre las vigas a ser ensayas, en general en las
probetas se notó que los bordes se dañaron por el efecto del paso de la rueda del
auto.
En el caso del Hormigón realizado con cemento Holcim Premium se observa que
a los 90 días hay una disminución del módulo de rotura de 1,1MPa, lo que nos
indica que bajo está condición de agresividad el hormigón presenta desgaste.
RODADURAGUAYLLABAMBA -
0
1
2
3
4
5
6
7
8
0 30 60 90
GHE
GHA
GMS
GMC
MR (MPa)
días
- 92 -
El hormigón realizado con cemento Armaduro muestra un comportamiento
prácticamente constante en los 90 días, lo que indica que bajo está condición el
hormigón no se desgasta con facilidad.
El hormigón elaborado con cemento Selvalegre muestra un incremento del
módulo de rotura en los 90 días, lo que permite concluir que su comportamiento
bajo esta condición es óptimo.
El hormigón realizado con Cemento Campeón tiene una disminución del módulo
de rotura a los 56 días de 1,03MPa, a los 90 días el módulo de rotura es semejante
al obtenido a los 28 días.
El aceite mineral es un elemento muy utilizado en las industrias, ya que permite
que los vehículos puedan movilizarse, no es extraño que en parqueaderos de
diferentes lugares se encuentre residuos de aceite mineral, se desea comprobar
cuánto afecta este elemento en el desempeño del hormigón, ya que se infiltra en el
hormigón.
El hormigón realizado con cemento Holcim Premium tiene un comportamiento
prácticamente constante hasta los 56 días, el módulo de rotura a los 90 días
incrementa en 2MPa, lo que nos indica que está condición no le afecta en el
comportamiento y desempeño del hormigón.
ACEITE MINERALGUAYLLABAMBA -
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
0 30 60 90
GHE
GHA
GMS
GMC
MR (MPa)
días
- 93 -
El hormigón que se ha fabricado con cemento Armaduro tiene un comportamiento
prácticamente constante durante todo el periodo de los 90 días, presenta una
variación de 0,3MPa, que puede ser por el método de ensayo; se podría decir que
está condición no es agresiva para el hormigón.
Para el Hormigón elaborado con cemento Selvalegre se observa una disminución
de 0,65MPa de 28 a 56 días, a partir de los 56 días el módulo de rotura se
mantiene constante, se concluye que a edades tempranas tiene una afectación bajo
esta condición de agresividad.
El hormigón elaborado con cemento Campeón muestra un módulo de rotura que
incrementa con el tiempo de exposición, lo que permite concluir que el aceite
mineral no afecta al desempeño de este hormigón.
- 94 -
Los gráficos presentados a continuación son realizados con el árido grueso de Pifo
y los cementos que se está estudiando.
Para la condición de curado estándar para el hormigón realizado con cemento
Holcim Premium se puede observar que los módulos de rotura a todas las edades
son prácticamente constantes, tienen una variación de 0,33MPa, considerado
como variación del método de ensayo.
En el caso del hormigón realizado con cemento Armaduro a los 56 días se observa
una disminución del módulo de rotura de 0,94MPa que se mantiene hasta los 90
días, esta variación muestra que el desempeño del hormigón no ha logrado
mantenerse en el tiempo.
Para el hormigón realizado con cemento Selvalegre se puede considerar que los
módulos de rotura han permanecido constantes durante los 90 días, tienen una
variación de 0,15MPa. A los 90 días el módulo de rotura es prácticamente el
mismo que a 56 días. Mostrándonos que el hormigón logra mantener sus
propiedades en el paso del tiempo.
El hormigón realizado con cemento Campeón, muestra un módulo de rotura
prácticamente constante hasta los 56 días ya que tiene una variación de 0,33MPa;
pero a los 90 días tiene una reducción de 0,75MPa, la variación no es muy
considerable.
CURADO ESTÁNDARPIFO -
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
0 30 60 90
PHE
PHA
PMS
PMC
días
MR (MPa)
- 95 -
De la misma manera que en los especímenes realizados con materiales de
Guayllabamba, estos especímenes de ensayo se ubicaron en la intemperie, en el
exterior del laboratorio sin ningún tipo de cuidado.
Del análisis del gráfico podemos mencionar que el hormigón realizado con
cemento Holcim Premium prácticamente mantiene el módulo de rotura hasta los
56 días, a partir de ello aumenta 0,89MPa, dando muestras de que el hormigón
permite no curarse adecuadamente y mantener sus propiedades.
El Hormigón realizado con cemento Armaduro en los primeros 56 días tienen un
decrecimiento de 0,26MPa en su módulo de rotura, pero a los 90 días muestra un
decrecimiento de 0,69MPa, mostrando que está condición de falta de curado
adecuado afecta el desempeño del hormigón ya que las reacciones químicas que
generan la ganancia de resistencia se detienen.
El hormigón realizado con cemento Selvalegre muestra un incremento del módulo
de rotura hasta los 56 días, en donde se puede identificar una clara variación
decreciente de sus propiedades, tiene una variación de 1,8MPa, mostrando que
con el paso del tiempo el hormigón que tuvo deficiente curado empieza a perder
sus propiedades.
En el hormigón realizado con cemento Campeón muestra un comportamiento
semejante al de Selvalegre, en los 56 días muestra un claro aumento de módulo de
rotura de 2,69MPa, pero a los 90 días decrece este comportamiento con 1,59MPa,
INTEMPERIEPIFO -
0
2
4
6
8
10
12
0 30 60 90
PHE
PHA
PMS
PMC
MR (MPa)
días
- 96 -
sin embargo es un valor más alto que el obtenido a los 28 días; se podría
mencionar que este hormigón con el paso del tiempo mantiene las propiedades de
durabilidad, aunque con un adecuado control podría desempeñarse mejor.
La solución de azufre bajo la cual se sometió estos especímenes de ensayo tuvo
una concentración del 5%, a las 24 horas de fundidas las vigas se colocaron en la
solución.
Del análisis de los resultados se puede mencionar que el hormigón realizado con
cemento Holcim Premium mantiene constante su módulo de rotura, con
variaciones de 0,02MPa, lo que muestra que este hormigón resiste al ataque de
sulfatos.
El hormigón realizado con cemento Armaduro tiene un decrecimiento del módulo
de rotura a los 56 días, la disminución es de 0,92MPa, a los 90 días mantiene
constante su desempeño, se puede mencionar que este comportamiento muestra
que a edades tempranas este hormigón es más vulnerable a la acción de sulfatos,
pero al avanzar las reacciones químicas en el hormigón va mostrando que puede
mantener sus propiedades de durabilidad.
Para el hormigón elaborado con cemento Selvalegre se puede observar que el
módulo de rotura tiene una variación de 0,03MPa, lo que nos muestra que este
SOLUCIÓN DE AZUFREPIFO -
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
0 30 60 90
PHE
PHA
PMS
PMC
MR (MPa)
días
- 97 -
hormigón mantiene sus propiedades en el tiempo, es decir es adecuado para obras
que tengan este tipo de exposición o agresividad.
El hormigón realizado con cemento Campeón muestra decrecimiento del módulo
de rotura a los 56 días, la variación es de 1,08MPa. A los 90 días el módulo de
rotura se mantiene prácticamente constante, tiene un incremento de 0,08MPa; se
puede interpretar este comportamiento como que a edades tempranas el hormigón
aun es vulnerable a la agresión de sulfatos, pero que con el pasar del tiempo
mantiene sus propiedades.
Analizando el gráfico obtenido de los hormigones sometidos a la agresión del
agua de mar se puede mencionar que el hormigón elaborado con cemento Holcim
Premium a los 56 días disminuye su módulo de rotura en 1,27MPa, a los 90 días
tiene una disminución de 0,12MPa, podemos considerar que mantiene sus
propiedades desde los 56 días a los 90 días, la agresión del agua de mar afecta
principalmente a edades donde las reacciones químicas son más estables.
El hormigón realizado con cemento Armaduro a los 56 días aumenta 0,1MPa en
su módulo de rotura, se puede considerar como constante, ya que el método de
ensayo puede provocar esta variación, a partir de los 56 días muestra una
variación de 0,98MPa, se interpretaría como que al hormigón elaborado con este
AGUA DE MARPIFO -
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
0 30 60 90
PHE
PHA
PMS
PMC
MR (MPa)
días
- 98 -
tipo de cemento el agua de mar logra penetrar y empieza un proceso de
degradación.
El hormigón elaborado con cemento Selvalegre muestra un aumento en el módulo
de rotura a los 56 días de 1,35MPa, pero a los 90 días disminuye 0,75MPa, sin
embargo el valor de módulo de rotura a las 90 días no es menor que el obtenido a
los 28 días, esto nos muestra que el hormigón si resiste a este ataque del agua de
mar.
En el hormigón realizado con cemento Campeón se observa que el módulo de
rotura se mantiene prácticamente constate durante los 90 días, presenta ligeras
variaciones, aumento de 0,79MPa a los 56 días y una disminución de 0,34MPa los
90 días que se puede despreciar por el método de ensayo. Este tipo de hormigón
tiene un comportamiento más uniforme ante este agente agresivo.
El hormigón expuesto a rodadura elaborado con cemento Holcim Premium
muestra un buen desempeño durante los 90 días, su módulo de rotura es creciente,
a todas las edades; podríamos decir que esta exposición no le afecta a este tipo de
hormigón.
EL hormigón realizado con cemento Armaduro a los 56 días presenta un
decrecimiento del módulo de rotura de 0,79MPa, a partir de los 56 días permanece
prácticamente constante; se podría mencionar que este tipo de hormigón a edad
RODADURAPIFO -
0
1
2
3
4
5
6
7
8
0 30 60 90
PHE
PHA
PMS
PMC
MR (MPa)
días
- 99 -
temprana es vulnerable a la rodadura, seguramente tiene relación con la velocidad
de las reacciones químicas que se producen al interior del hormigón.
El hormigón elaborado con cemento Selvalegre muestra un comportamiento
creciente a todas las edades, especialmente desde los 56 días incrementa su
módulo de rotura en 1,02MPa, este comportamiento nos indica que este tipo de
hormigón es durable para este tipo de exposición.
En el caso del Hormigón elaborado con cemento Campeón el crecimiento del
módulo de rotura se da hasta los 56 días, donde se podría considerar que
permanece constante ya que la variación a los 90 días es de 0,41MPa, que puede
darse por la ejecución del ensayo.
El hormigón realizado con cemento Holcim Premium mantiene el módulo de
rotura durante el tiempo, podemos decir que este tipo de hormigón no es afectado
por la acción del aceite mineral.
El hormigón elaborado con cemento Armaduro a los 56 días muestra un
decrecimiento del módulo de rotura de 1,59MPa, a los 90 días respecto a los 56
días disminuye 0,39MPa, que se consideraría como que el módulo de rotura se
mantiene constante. La exposición al aceite mineral le afecta a este tipo de
hormigón.
ACEITE MINERALPIFO -
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
0 30 60 90
PHE
PHA
PMS
PMC
MR (MPa)
días
- 100 -
El hormigón realizado con cemento Selvalegre presenta una variación de
0,05MPa; se considera que sus propiedades se mantienen en el paso del tiempo;
este hormigón puede resistir el ataque de este elemento sin sufrir un proceso de
degradación.
En el caso del hormigón realizado con cemento Campeón se observa que a los 56
días tiene una variación de 1,28MPa, es decir a edad temprana el aceite mineral
afecta su desempeño, a los 90 días se mantiene el mismo módulo de rotura; es
decir que este tipo de hormigón es vulnerable al aceite mineral a edades
tempranas.
- 101 -
Análisis de resultados del hormigón elaborado con árido grueso de
Guayllabamba y árido fino de San Antonio de Pichincha.
A continuación se presenta los gráficos elaborados para cada tipo de hormigón
con todas las exposiciones a las que se ha sometido para evaluar cuál de las
condiciones es la más agresiva para la combinación de áridos cemento. De
acuerdo a lo establecido en la norma INEN 2554, Determinación de la resistencia
a la flexión del hormigón, utilizando una viga simple con carga en los tercios se
encontró los módulos de rotura que no son considerados error de ensayo para
determinar que condición es la más agresiva para cada una de las mezclas.
De acuerdo a la norma, es permisible un 16% de variación entre los valores
obtenidos en un mismo laboratorio, realizados los ensayos por la misma persona,
es decir, un valor con variación de 16% es considerado como que no tiene
variación, si la variación es más del 16% el módulo de rotura es otro mayor o
menor, de acuerdo al caso.
Porcentaje de Variación de Ensayo
INTEMPERIE SOLUCIÓN
DE AZUFRE
AGUA DE
MAR RODADURA
ACEITE
MINERAL
GHE GHE GHE GHE GHE
0,51 0,14 0,43 0,12 0,08
0,62 0,06 0,09 0,22 0,32
GUAYLLABAMBA - HOLCIM PREMIUM
0
2
4
6
8
10
12
0 30 60 90
CURADO ESTÁNDAR
INTEMPERIE
SOLUCIÓN DEAZUFRE
AGUA DE MAR
RODADURA
ACEITE MINERAL
días
MR (MPa)
- 102 -
En el hormigón elaborado con árido grueso de Guayllabamba y cemento Holcim
Premium tiene algunas condiciones de exposición en las que se desempeña mejor
que en otras, ordenando las agresiones que menos le afecta; la que más le afecta
sería:
- Agua de mar
- Aceite mineral
- Solución de azufre
- Rodadura
- Intemperie
Porcentaje de Variación de Ensayo
INTEMPERIE SOLUCIÓN
DE AZUFRE
AGUA DE
MAR RODADURA
ACEITE
MINERAL
GHA GHA GHA GHA GHA
0,36 0,05 0,03 0,01 0,01
0,18 0,10 0,10 0,01 0,02
En el hormigón realizado con la combinación de árido grueso Guayllabamba y
cemento Armaduro, de acuerdo al grafico obtenido se puede mencionar las
GUAYLLABAMBA - ARMADURO
0
1
2
3
4
5
6
7
8
0 30 60 90
CURADO ESTÁNDAR
INTEMPERIE
SOLUCIÓN DEAZUFRE
AGUA DE MAR
RODADURA
ACEITE MINERAL
MR (MPa)
días
- 103 -
condiciones que le afectan, se ordena mencionando primero a la condición que
menos le afecta hasta la que más afectación produce como se muestra a
continuación.
- Rodadura
- Aceite mineral
- Agua de mar
- Solución de azufre
- Intemperie
Porcentaje de Variación de Ensayo
INTEMPERIE SOLUCIÓN
DE AZUFRE
AGUA DE
MAR RODADURA
ACEITE
MINERAL
GMS GMS GMS GMS GMS
0,09 0,01 0,04 0,28 0,08
0,03 0,12 0,09 0,41 0,00
En el hormigón que se ha elaborado con árido grueso de Guayllabamba y
cemento Selvalegre, se puede observar que los agentes agresivos que le producen
GUAYLLABAMBA - SELVALEGRE
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
0 30 60 90
CURADO ESTÁNDAR
INTEMPERIE
SOLUCIÓN DE AZUFRE
AGUA DE MAR
RODADURA
ACEITE MINERAL
MR (MPa)
días
- 104 -
menos afectación, se ordena desde la agresión que menos efecto causa hasta la
que más efecto produce en el desempeño del hormigón.
- Rodadura
- Aceite mineral
- Intemperie
- Agua de mar
- Solución de azufre
Porcentaje de Variación de Ensayo
INTEMPERIE SOLUCIÓN
DE AZUFRE
AGUA DE
MAR RODADURA
ACEITE
MINERAL
GMC GMC GMC GMC GMC
0,06 0,02 0,02 0,24 0,02
0,01 0,09 0,07 0,23 0,11
En el hormigón que se elaboró con árido grueso de Guayllabamba y cemento
Campeón se puede mencionar que los agentes agresivos a los que ha sido
expuesto le afectan de menor a mayor los siguientes:
GUAYLLABAMBA - CAMPEON
0
1
2
3
4
5
6
7
8
0 30 60 90
CURADO ESTÁNDAR
INTEMPERIE
SOLUCIÓN DEAZUFRE
AGUA DE MAR
RODADURA
ACEITE MINERAL
MR (MPa)
días
- 105 -
- Intemperie
- Agua de mar
- Solución de azufre
- Aceite mineral
- Rodadura
- 106 -
Análisis de las curvas del hormigón realizado con material de Pifo y las diferentes
combinaciones de cemento para establecer que condición de agresividad es la que
más le afecta.
Porcentaje de Variación de Ensayo
INTEMPERIE SOLUCIÓN DE
AZUFRE
AGUA DE
MAR RODADURA
ACEITE
MINERAL
PHE PHE PHE PHE PHE
0,06 0,00 0,17 0,26 0,07
0,14 0,01 0,02 0,09 0,01
En el hormigón elaborado con árido grueso de Pifo y cemento Holcim Premium
tiene algunas condiciones de exposición, en las que se desempeña mejor que en
otras, ordenando las agresiones que menos le afecta hasta la que más le afecta
sería:
- Rodadura
- Solución de azufre
- Aceite mineral
- Intemperie
- Agua de mar
PIFO - HOLCIM PREMIUM
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
0 30 60 90
CURADO ESTÁNDAR
INTEMPERIE
SOLUCIÓN DE AZUFRE
AGUA DE MAR
RODADURA
ACEITE MINERAL
Días
MPa
- 107 -
Porcentaje de Variación de Ensayo
INTEMPERIE SOLUCIÓN DE
AZUFRE
AGUA DE
MAR RODADURA
ACEITE
MINERAL
PHA PHA PHA PHA PHA
0,04 0,12 0,01 0,12 0,23
0,11 0,00 0,13 0,01 0,06
En el hormigón realizado con la combinación de árido grueso Guayllabamba y
cemento Armaduro de acuerdo al grafico obtenido se puede mencionar las
condiciones que le afectan, se ordena mencionando primero a la condición que
menos le afecta hasta la que más afectación produce.
- Intemperie
- Rodadura
- Solución de azufre
- Agua de mar
- Aceite mineral.
PIFO - ARMADURO
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
0 30 60 90
CURADO ESTÁNDAR
INTEMPERIE
SOLUCIÓN DE AZUFRE
AGUA DE MAR
RODADURA
ACEITE MINERAL
Días
MPa
- 108 -
Porcentaje de Variación de Ensayo
INTEMPERIE SOLUCIÓN DE
AZUFRE
AGUA DE
MAR RODADURA
ACEITE
MINERAL
PMS PMS PMS PMS PMS
0,53 0,00 0,17 0,02 0,00
0,22 0,00 0,09 0,17 0,01
En el hormigón que se ha elaborado con árido grueso de Pifo y cemento
Selvalegre se puede observar que los agentes agresivos que le producen menos
afectación, se ordena desde la agresión que menos efecto causa hasta la que más
efecto produce en el desempeño del hormigón.
- Agua de mar
- Intemperie
- Solución de azufre
- Aceite mineral
- Rodadura
PIFO - SELVALEGRE
0
2
4
6
8
10
12
0 30 60 90
CURADO ESTÁNDAR
INTEMPERIE
SOLUCIÓN DE AZUFRE
AGUA DE MAR
RODADURA
ACEITE MINERAL
Días
MPa
- 109 -
Porcentaje de Variación de Ensayo
INTEMPERIE SOLUCIÓN DE
AZUFRE
AGUA DE
MAR RODADURA
ACEITE
MINERAL
PMC PMC PMC PMC PMC
0,51 0,17 0,11 0,25 0,19
0,25 0,01 0,04 0,06 0,00
En el hormigón que se elaboró con árido grueso de Guayllabamba y cemento
Campeón se puede mencionar que los agentes agresivos a los que ha sido
expuesto le afectan de menor a mayor los siguientes:
- Agua de mar
- Rodadura
- Solución de Azufre
- Aceite mineral
- Intemperie
PIFO - CAMPEON
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
0 30 60 90
CURADO ESTÁNDAR
INTEMPERIE
SOLUCIÓN DE AZUFRE
AGUA DE MAR
RODADURA
ACEITE MINERAL
Días
MPa
- 110 -
CONCLUSIONES
Para los hormigones realizados con áridos de Guayllabamba
- Las mezclas sometidas a curado estándar con los cementos que tienen
mayor contenido de puzolana mantienen durante el tiempo un valor
semejante de módulo de rotura, por este comportamiento se consideraría
que la durabilidad de los hormigones realizados con Armaduro, Selvalegre
y Campeón es mayor porque se mantiene en el tiempo. Ver curva
Guayllabamba – Curado estándar.
- El hormigón realizado usando cemento con mayor contenido de puzolana
y sometido a la intemperie presenta menos desgaste o variación a los 90
días, además presenta un incremento del módulo de rotura hasta los 56
días, a partir de ahí las características se mantienen hasta los 90 días. Ver
cuerva Guayllabamba- Intemperie
- La condición de exposición a solución de azufre es la más agresiva, ya que
todos los hormigones han tenido una disminución en su desempeño a los
90 días de exposición. Ver curva Guayllabamba – Solución de Azufre
- Para los hormigones sometidos a la condición de agresividad de agua del
mar todos los cementos presentan un comportamiento semejante, no se
observó desgaste con el paso del tiempo. Ver curva Guayllabamba – agua
de mar.
- Para la condición de rodadura, el cemento con valor intermedio de
contenido de puzolana muestra mejor desempeño respecto a la durabilidad.
Ver curva Guayllabamba - rodadura
- Al aceite mineral es un elemento que no causa degradación en el
hormigón elaborado con estos áridos, por lo tanto no se puede considerar
como un elemento agresivo. Ver curva Guayllabamba – Aceite mineral.
- 111 -
- Al hormigón elaborado con Holcim Premium le afecta más la exposición a
la intemperie y menos el agua de mar. Ver curva Guayllabamba – Holcim
Premium
- Al hormigón elaborado con Armaduro le afecta más la exposición a la
intemperie y menos la exposición a rodadura. Ver curva Guayllabamba -
Armaduro
- El hormigón elaborado con Selvalegre le afecta más la solución de azufre
y menos la exposición a rodadura. Ver curva Guayllabamba - Selvalegre
- Al hormigón elaborado con Campeón le afecta más la exposición a
rodadura y menos la exposición a la intemperie. Ver curva Guayllabamba
– Campeón.
Para los hormigones realizados con áridos de Pifo
- En la condición de curado estándar todos los hormigones mantienen el
módulo de rotura constante, mostrando que su desempeño es mantenido en
el tiempo. Ver curva Pifo – Curado estándar.
- La solución de azufre es menos agresiva para el hormigón realizado con
Holcim Premium y Selvalegre, los hormigones elaborados con Armaduro
y Campeón muestran que su desempeño se afecta hasta los 56 días, pero a
partir de ahí logran mantener sus propiedades. Ver curva Pifo – Solución
de Azufre.
- El hormigón realizado con cemento Holcim Premium tiene mejor
desempeño que los demás cuando hay deficiencia en el curado.Ver curva
Pifo – Holcim Premium.
- 112 -
- El hormigón realizado con cemento Campeón y sometido a agresión del
agua de mar muestra mejor desempeño, ya que mantiene sus propiedades
a pesar de haber sido sometido a agua de mar a las 24 horas de fundido.
Ver curva Pifo – Agua de mar.
- Los hormigones realizados con Holcim Premium, Selvalegre y Campeón
muestran un crecimiento en el módulo de rotura a través del tiempo en la
exposición de rodadura, se considera que estos hormigones son durables
para este tipo de exposición que no solo es el resistir abrasión en la
superficie sino resistir una carga. Ver curva Pifo – Rodadura.
- El aceite mineral es un elemento que afecta al hormigón a edades
tempranas. Los hormigones realizados con Campeón y Armaduro fueron
los más afectados a este tipo de agresión. Ver curva Pifo – aceite mineral.
- El hormigón realizado con Holcim Premium le afecta más la exposición a
agua de mar y menos la exposición a rodadura. Ver curva Pifo – Holcim
Premium.
- Al hormigón realizado con Armaduro le afecta más la exposición a agua
de mar y menos la exposición a la intemperie. Ver curva Pifo – Armaduro.
- Al hormigón elaborado con Selvalegre le afecta más la exposición a la
rodadura y menos el agua de mar. Ver curva Pifo - Selvalegre
- Al hormigón elaborado con campeón le afecta más la exposición a la
intemperie y menos la exposición al agua de mar. Ver curva Pifo – Agua
de mar.
- Para los hormigones elaborados con áridos de Guayllabamba y todas las
combinaciones de cementos comparando entre los agentes agresivos
provocados por el azufre y el agua de mar se concluye que el agua de mar
es menos agresiva que el azufre.
- 113 -
- En cuanto a la resistencia a sulfatos el ACI y la PCA recomiendan que los
cementos tengan un porcentaje mayor al 7% de C3A calculado aplicando
la fórmula de Bogue; ninguno de los cementos estudiados tienen un
contenido de 7%. Sino los que se indican a continuación
2,65*%Al2O3-1,692*%Fe2O3 – Formula de Bogue
CEMENTO % C3A
Holcim
Premium
6.3
Armaduro 6,7
Selvalegre 5,8
Campeón 5,2
Sin embargo en hormigón con material de Guayllabamba Holcim Premium es más
durable que Armaduro, Selvalegre y Campeón que prácticamente muestran el
mismo comportamiento ante el ataque de sulfatos.
Para los hormigones realizados con material de Pifo se observa que el hormigón
realizado con Selvalegre y Campeón mantienen sus propiedades de mejor forma
que Armaduro y Holcim Premium.
Para tener más elementos de juicio se analizó también el comportamiento de las
probetas cilíndricas expuestas a la misma solución de azufre al 5%, considerando
que las probetas cilíndricas tienen menor masa y por ende la afectación podría ser
mayor.
- 114 -
La forma de la curva el hormigón elaborado con Holcim Premium se mantiene,
presentando una ligera disminución de la resistencia a los 56 días.
La curva de Armaduro es semejante en los hormigones realizados con los dos
materiales, donde se ve que la curva prácticamente se mantiene con el paso del
tiempo.
La curva de Selvalegre es creciente en ambos casos.
La curva de Campeón presenta una tendencia creciente a todas las edades con los
dos áridos, a los 90 días presenta una ligera disminución que se puede considerar
como parte del porcentaje de error permisible por la ejecución del ensayo.
SOLUCIÓN DE AZUFREGUAYLLABAMBA -
0
10
20
30
40
50
60
0 30 60 90
GHE
GHA
GMS
GMC
SOLUCIÓN DE AZUFREPIFO -
0,00
10,00
20,00
30,00
40,00
50,00
60,00
70,00
0 30 60 90
PHE
PHA
PMS
PMC
Días
MPa
Días
MPa
- 115 -
De la bibliografía se ha obtenido como criterio que la condición más crítica para
un hormigón es la exposición a sulfatos al 5% de concentración, por lo que es
adecuado buscar una conclusión determinante. Se observa que Campeón en ambos
tipos de hormigón ha tenido un comportamiento más equilibrado, con mejor
desempeño tanto en vigas como en cilindros, por lo que se podría concluir que
efectivamente, de acuerdo a la hipótesis, los cementos con mayor contenido de
puzolana natural presentan mayor durabilidad.
Es importante mencionar que evidentemente el tipo de áridos que se va a usar es
un factor importante y que ayuda a la durabilidad del hormigón, podemos
observar en este estudio que los hormigones con áridos de Pifo presentan mejor
desempeño.
En los especímenes ensayados se puede observar que con materiales de Pifo no se
forman puntos débiles, más bien la distribución de los áridos en el hormigón es la
adecuada tanto por la forma como por el tamaño del árido; no así con materiales
de Guayllabamba donde claramente se observó que existen puntos débiles con
partículas de tonalidad amarillenta que con el efecto de la carga se deshacen, se
evidencia la existencia de algunas partículas de árido con un extremo redondeado,
por donde se produjo las fallas.
Además en una de las vigas sometidas a agua de mar se observó que la armadura
de refuerzo presentó óxido a los 56 días, lo que muestra que el hormigón con este
árido es más permeable.
- En inspecciones visuales realizadas a todos los especímenes no se observó
un desgaste evidente, fisuras o descamaciones de las partes expuestas.
- El aceite mineral que se fue colocando semanalmente en los especímenes
no logro penetrar ninguno de los hormigones.
- Los elementos expuestos a fisuras presentaron un ligero desportillamiento
provocado por el movimiento de los neumáticos del vehículo al momento
de pasar de viga en viga.
- En la intemperie los elementos no presentaron ningún defecto en la
superficie.
- 116 -
- En el agua de mar probetas realizadas con árido de Guayllabamba y
cemento Campeón y Selvalegre presentaron una capa de acumulación
principalmente de cloruro de sodio, y otros componentes propios del agua
de mar, de acuerdo al ensayo mineralógico que se solicitó de los residuos
se encontró que los minerales fueron Halita 98,25%, esfalerita o blenda
0,15%, Calcita 1,37%, Brucita 0,23%.
La calcita normalmente se forma en el hormigón en la lámina exterior
como una fina capa cuando hay reacción álcali carbonato.
La brucita precipita con el agua de mar es un material expansivo, produce
grietas y fisuras.
Se atribuye la presencia de estos minerales a que la mezcla de hormigón
no es lo suficientemente densa, o que existió deficiencia en la
compactación de las probetas, por lo que estos minerales pudieron evacuar
del interior del hormigón.
A 90 días ninguna probeta presentó estas sustancias en la superficie.
- Se realizó una relación entre el módulo de finura y la resistencia a la
compresión de los hormigones estudiados y sometidos a las agresiones de
los diferentes agentes.
Las curvas obtenidas para cada tipo de hormigón entre ellas no siguen una
misma tendencia, pero si se observa la misma exposición en todos los
casos se puede decir que tiene una tendencia de comportamiento.
Ningún gráfico presentado anteriormente sirve en el caso de que
quisiéramos encontrar una relación entre el módulo de finura y la
resistencia a la compresión ya que los hormigones han sido sometidos a
procesos de degradación.
Gráficos Relación Módulo de Rotura
Estos gráficos no se deben emplear para obtener una relación entre el módulo de
rotura del hormigón con la resis
hormigones estudiados fueron sometidos a procesos de desgaste
Áridos de Pifo
- 117 -
Gráficos Relación Módulo de Rotura – Resistencia
Estos gráficos no se deben emplear para obtener una relación entre el módulo de
rotura del hormigón con la resistencia a la compresión simple, debido a que los
hormigones estudiados fueron sometidos a procesos de desgaste
Pifo – Holcim Premium
Pifo – Armaduro
Resistencia
Estos gráficos no se deben emplear para obtener una relación entre el módulo de
tencia a la compresión simple, debido a que los
- 118 -
Pifo – Selvalegre
Pifo – Campeón
- 119 -
Guayllabamba – Holcim Premium
Guayllabamba – Armaduro
- 120 -
Guayllabamba – Selvalegre
Guayllabamba – Campeón
- 121 -
Gráfico Resumen Material de Guayllabamba – Todos los cementos – Todas
las exposiciones.
Gráfico Resumen Material de Pifo – Todos los cementos – Todas las
exposiciones.
GH
E=
Gua
ylla
bam
ba -
Ho
lcim
Pre
miu
mce
=cu
rad
o es
tánd
arm
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agua
de
mar
GH
A=
Gua
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bam
ba -
Arm
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GM
S=
Gua
ylla
bam
ba -
Sel
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solu
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de
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min
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GM
C=
Gua
ylla
bam
ba -
Cam
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02468
10
12
03
06
09
0
GH
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GH
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GM
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GM
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GH
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GH
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GM
Cm
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GH
Aro
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GM
Sro
d
GM
Cro
d
GH
Eam
GH
Aa
m
GM
Sam
GM
Cam
día
s
MR
(MP
a)
- 122 -
RECOMENDACIONES
- La información que se ha recopilado de la investigación es diversa, debería
plantearse realizar una investigación más profunda sobre el tema, pero con
la participación de profesionales de las áreas de química y geología para
tener mayores elementos de interpretación de resultados.
Pifo
- T
odos
los
cem
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Tod
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posi
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PH
E=
Pifo
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02468
10
12
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Cce
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PH
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PH
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PM
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PM
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PH
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Sro
d
PM
Cro
d
PH
Eam
PH
Aam
PM
Sam
PM
Ca
md
ías
MR
(MP
a)
- 123 -
- Para verificación de resultados y tendencias se recomienda continuar con
un estudio semejante, pero manteniendo las probetas sometidas a los
diferentes agentes agresivos por mínimo un año.
- Difundir y concientizar a los profesionales que la característica más
importante en el hormigón no es la resistencia a la compresión sino la
durabilidad, para garantizar que las estructuras tendrán una mayor vida
útil.
- Según los estudios el elemento más utilizado por el hombre después del
agua en el mundo es el hormigón, su complejidad y aristas de estudio es
muy amplia, por lo que la Universidad debería centrar su interés en este
elemento que materializa todos los criterios de la ingeniería.
GLOSARIO
Hormigón: Mezcla homogénea de áridos más material cementante más agua, que
es capaz de tomar la forma que se desee. Adquiere resistencia con el paso del
tiempo.
Árido: Material granular inerte que se usa como elemento constitutivo del
hormigón.
- 124 -
Cemento: polvo fino, proveniente de la calcinación del clinker de cemento
portland con propiedades hidráulicas aglutinantes.
Cemento Puzolánico: cemento que en su composición contiene puzolana.
Puzolana: Material hidráulico silíceo aluminoso, con propiedades aglutinantes,
componente de los cementos disponibles en el medio.
Aditivo: elemento químico usado como ingrediente en la elaboración del
hormigón para modificar sus propiedades en estado fresco.
Relación agua cemento:valor menor que 1, que representa la cantidad de agua
que se debe colocar en una mezcla de hormigón por cada unidad de cemento.
Durabilidad: No presentar degradación con el paso del tiempo por la acción de
algún agente externo
Agentes agresivos: Elementos que producen degradación en el hormigón
Cámara de curado: Lugar donde se almacenan los especímenes de hormigón que
permite mantener temperatura y humedad constante.
Intemperie: Condición bajo la cual no se controla la temperatura ni la humedad.
Solución de Azufre: Agua con azufre con una concentración específica.
Aceite mineral: Sustancia química orgánica de uso mecánico
Agua de mar: Agua originaria del mar, usado como medio degradante.
Rodadura: Efecto de hacer rodar los neumáticos de un auto.
Módulo de Rotura: Expresa la resistencia a la flexión del hormigón.
Resistencia a la compresión: la máxima resistencia que un espécimen de
hormigón puede sostener antes de presentar la primera fisura.
PHE: Hormigón elaborado con árido grueso de Pifo y cemento Holcim Premium
PHA: Hormigón elaborado con árido grueso de Pifo y cemento Armaduro
PMS: Hormigón elaborado con árido grueso de Pifo y cemento Selvalegre
PMC: Hormigón elaborado con árido grueso de Pifo y cemento Campeón
GHE: Hormigón elaborado con árido grueso de Guayllabamba y cemento Holcim
Premium
GHA: Hormigón elaborado con árido grueso de Guayllabamba y cemento
Armaduro
GMS: Hormigón elaborado con árido grueso de Guayllabamba y cemento
Selvalegre
- 125 -
GMC: Hormigón elaborado con árido grueso de Guayllabamba y cemento
Campeón
- 126 -
BIBLIOGRAFÍA
1. ACI 201.2R-01. O´NEILL, Robert. Et all. Guía para la durabilidad del
Hormigón. American Concrete Institute. 2001. 59p.
2. GÁLVEZ, Jaime. Aspectos Generales Durabilidad. Universidad
Politécnica de Madrid. 2010. 114p.
3. GARZÓN, William. Estudio de durabilidad al ataque de sulfatos del
concreto con agregados reciclados. Trabajo de grado. Magister en
Construcción. Universidad Nacional de Colombia. Maestría en
Construcción. Bogotá 2013. 137p.
4. GONZALES, Manuel. Guía introductora a la durabilidad en el concreto.
ASOCEM. Perú. 10p.
5. HERNANDEZ, Enrique y GIL, Luisa. Hormigón Armado y Pretensado.
Editorial Grupo de investigación TEP-190 Ingeniería e infraestructura.
Granada, 2007. 398p.
6. LOPEZ, Raquel et all. Durabilidad de la Infraestructura de concreto
reforzado expuesta a diferentes ambientes urbanos de México. Sanfandila.
2006. 257p.
7. MUNIZAGA, Gloria. Fisuración por retracción en hormigones: influencia
del tipo de cemento. Trabajo de grado. Ingeniero Civil. Universidad de
Chile. Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas. Santiago de Chile.
2009. 140p.
8. SOLIS, Romel y MORENO, Iván. Durabilidad en la estructura de
concreto de vivienda en la zona costera. Ingeniería. 13-17. 2005.
- 127 -
BIOGRAFÍA
Mary Mireya Martínez del Toro nace en la ciudad del Latacunga el día 26 de
septiembre de 1982. Su Padre es el Sr. Arturo René Martínez Rivera y la Sra.
Meri Macarena del Toro Abata.
Sus estudios primarios los realiza en la Escuela Elvira Ortega; los estudios
secundarios en el Instituto Tecnológico Superior Victoria Vásconez Cuvi.
A los 18 años empieza sus estudios universitarios en la Universidad Central del
Ecuador, Facultad de Ingeniería Ciencias Físicas y Matemática, escuela de
Ingeniería Civil, especialidad Estructuras. Durante el desarrollo de su carrera
estudiantil se desempeña como ayudante de cátedra de Ensayo de Materiales
durante dos años.
Radicada en la ciudad de Quito definitivamente en enero del 2008 se incorpora
como Ingeniera Civil especialidad estructuras. Inicia su primer trabajo en la
empresa consultora Caminosca S.A. por alrededor de cinco años, en el
departamento de estructuras donde se realiza diseños de estructuras tales como
muros, alcantarillas, intersecciones, puentes, proyectos hidroeléctricos, etc.
En octubre del 2008 participa en el concurso de meritos y oposición para enseñar
la cátedra de Sistemas Constructivos V en la facultad de Arquitectura y
Urbanismo de la Universidad Central, donde obtiene el cargo de docente a medio
tiempo, actividad que la realiza hasta marzo del 2013.
En Octubre del 2012 empieza su trabajo en el área de hormigones y asesoría
técnica en la empresa cementera Lafarge cementos como jefe de asistencia
técnica, encargada de conocer los problemas de los constructores y contribuir a la
solución de sus problemas; la actividad más importante hasta el momento es el
desarrollo del hormigón a utilizarse en la construcción de los puentes sobre el río
San Pedro y Chiche de la Ruta Viva en la ciudad de Quito.