UNION A TENSIÓN CON MORTERO Y VARILLA. USO DE MORTERO EXPANSIVO Presentado por: Edw Edwin H. Fl Flór órez ez F.
ANTECEDENTES Unión propuesta por Jenny Garzón
ANTECEDENTES Unión propuesta por César Peña y Hugo Rodriguez Carga máxima promedio (Kg)
Descripción de la unión
pasador pasador + platina + 4 puntillas c/90º pasador + platina + 6 puntillas c/60º pasador + platina + 8 puntillas c/45º pasador + platina + 12 puntillas c/30º
1815
3770
4080
4748
4188
ANTECEDENTES Unión propue propuesta sta por por Sandra Sandra Clavijo Clavijo y David David Trujillo Trujillo UNIÓN CON MORTERO
Lámina Cold-Rolled calibre 22 (5 vueltas)
Tornillos de 1" x 1/4" de cabeza hexagonal
• Prue Pruebas bas con tarugos tarugos (10 (10 mm), puntillas puntillas (φ=3.5mm) y tornillos (φ = ½”, ½”,3/ 3/8” 8” y ¼” ).
UNIÓN TIPO ABRAZADERA
• Ubica Ubicación ción del cone conector ctor (>10φ o 15φ).
• Var Varill illa a lisa lisa de de ¼”. ¼”. Dirección aupelriczaación de la f
• Infl Influenci uenciaa del nudo nudo (cerca (cerca de éste). éste).
• Pas Pasado adorr de de 5/8 5/8”. ”. • Orifi Orificio cio para
Pasador: Pasad or: del Varilla inyección inyecci ón mortero mortero roscada de 5/8"
2. • Esfuerzo Esfue rzo po por r fal falla la de corte = 42.41 Kg/cm = 1-1 1-1/4”. /4”. • Vuelt Vueltas as de la lámina lámina (e=4cm, (e=4cm, 5 vuletas) vuletas)
•Mortero 1:3 para 1m3: Cemento = 454 Kg Arena seca = 1.09 m3 Agua CON=MORTERO 252 L UNIÓN Resistencia = 155 Kg/cm2.
…Finalmente:
•Carga final 5971 Kg
• Carga fina finall promed promedio io = 6948 Kg
• 4 torn tornilillo loss lámi lámina na – gu guad adua ua • 8 tornil tornillos los en en guadua guadua
UNIÓN PROPUESTA
Tres porcentajes de expansor 0% 1.5% 3.0%
UNIÓN PROPUESTA Características del mortero: Profundizar en el diseño de la mezcla para evaluar: Fluidez Expansión Resistencia Teniendo en cuenta las propiedades físicas de los materiales utilizados Cemento Arena Aditivos: Expansor Superplastificante
UNIÓN PROPUESTA Problemas de la unión: Adherencia entre Varilla mortero y varilla Se presentan dos fallas: Valor de carga de la unión = 3000 Kg • Agrietamiento del concreto • Extracción de=la4000 varilla Carga estimada Kg(pull-out) Factor de seguridad (1.5) = 6000 Kg Precauciones: •Esfuerzos Esfuerzo mínimos: de fluencia = 4200 Kg/cm2 Varillas de ½” = 41.76 Kg/cm2 6000Kg Kg/cm2 2 Varillas A = de 7/8” = 35.09 = 1.43cm 2
4200 Kg cm
•Área adherencia (L=30cm, φNº5=1.59cm) A = π * φ * L Varilla Nº5 A = 3.14 * 1.59cm * 30cm = 149.78 cm 2 • Mínima Fuerza necesaria para fallar por adherencia: F = P * A = 35.09 Kg/cm2 * 149.78cm2 = 5256 Kg
UNIÓN PROPUESTA Problemas de la unión: • Resistencia del mortero • Adherencia entre el mortero y las paredes de la guadua
UNIPROPUESTA ÓN PROPUESTA UNIÓN
Metodología de ensamble
UNIPROPUESTA ÓN PROPUESTA UNIÓN
Metodología de ensamble
MATERIALES UTILZADOS GUADUA 80HUMEDAD Probetas (160 pedazos) VALORES DE INICIAL PARA CADA TIPO DE 8 pedazos sencillos (R) PROBETA 35
30.15
30
24.02 A ) 25 = probetas en excelente estado 21.61 % ( 19.65 18.91 B d 20 = probetas en buen estado, con fisuras casi imperceptibles 17.42 17.34 a B-C d e 15 = probetas con fisuras muy leves C m = 11.29 probetas con fisuras leves (menores de 3 cm) u H 10 C-D = probetas con fisuras mayores deC-D 3 cm A B B-C C D D-E E 5 = probetas con fisuras graves (mayores de 5cm) D 0 = probetas con fisuras graves y profundas (mayores de 7cm) D-E 1.22 9.50 3.33 8.45 10.47 3.12 3.98 15.24 Desv. Est. E = probetas que definitivamente no sirven 10.02 10.02 14.65 10.78 15.11 15.54 17.89 13.35 Mínimo X = probetas extraviadas Máximo
# de prob etas
15.27
60.70
26.87
41.66
41.66
20.93
27.47
43.12
22
88
12
17
7
3
5
5
Se extraviaron (X) Se desecharon (desde C-D hasta E)
= 9 pedazos = 20 pedazos
Sirven 139 pedazos para 69 probetas 23 probetas para cada % de expansor
MATERIALES UTILZADOS CEMENTO Se usaron dos marcas de cemento: Propiedades Físicas Cemento 1A Norma Propiedad física medida Cemento 1A Icontec Cemento Samper
• Finura (NTC 33)
NTC-33
Finura (m2 /Kg)
395.4
472.4
2.963
3.048
25.7%
25.5%
Inicial
3horas, 15 minutos
3 horas, 13 minutos
Final
4 horas, 50 minutos
4 horas, 39 minutos
• Peso Específico (NTC-221)
NTC-221
Peso Específico (gr/cm3)
• Consistencia Normal (NTC 110)
NTC-110
Consistencia normal
• Tiempos de Fraguado (NTC 118)
Tiempos de NTC-118 • Fluidez del Mortero (NTC 111) fraguado
Cemento Samper
• Resistencia a la compresión (NTC 220)
MATERIALES UTILZADOS ARENA GRANULOMETR A DE LA ARENA Propiedades Físicas: 100 90
) % ( a s a p e u q e j a t n e c r o P
80
Peso Específico y absorción GranulometríaRango Inferior
70 Módulo
Rango Superior
de Finura
60 Humedad
Nº 4
M.F. =
∑ %retenidosAcumulados
Nº100
100
=
2.76
Arena
50 40 30 20 10
Peso Específico
2.52 gr/cm3
Peso aparente seco
2.40 gr/cm3
Peso aparente sss
2.45 gr/cm3
0 0.01
% de Absorción 0.1
1.87% 1
Diámetro de las partículas en milímetr os
10
MATERIALES UTILZADOS CENIZA VOLANTE Proveniente de la Central Termoeléctrica de Paipa, Termopaipa 3 Densidad 2.1 gr/cm • Propiedades cementantes
Finura
4785 m2 /gr
Pérdida de fuego
11%
• Forma esférica de las partículas • Economiza costos
MATERIALES UTILZADOS ADITIVOS Aditivo expansor: Intraplast Z Aditivo superplastificante: Sikament NS • Como Aumenta superplastificante la fluidez (del 0.5% al 1% del peso de • Controla la contracción cemento) • Se adiciona al cemento seco • Como reductor de agua de alto poder (Del 1% al 2% del peso del cemento) Densidad 2.37 gr/cm3 • Como economizador de cemento 99.8% pasa tamiz Finura Nº 3325 • Densidad 1.17gr/cm
MATERIALES UTILZADOS CURVA ESFUERZO - DEFORMACIÓN VARILLA 5/8"
VARILLAS
4500 4000 3500
) 3000 m c / g 2500 K ( o 2000 z r e u 1500 f s E
Diámetro
2
Carga máxima (Kg)
5317
Elongación (%)
24.35 60.94
20.20 47.80
Módulo de Elasticidad (GPa)
188
203
Esfuerzo de fluencia (Kg/cm 2 )
4020
4225
0 1.E-02
11600 15100 5829
500
5.E-03
3/4”
Esfuerzo máximo (Kg/cm 2 )
1000
0.E+00
5/8”
2.E-02
Deformación Unitaria
2.E-02
3.E-02
Estricción (%)
CURVA ESFUERZO - DEFORMACIÓN VARILLA 3/4" 6000
5000
) 4000 2 m c / g K 3000 ( o z r e u 2000 f s E 1000
0 0.E+00
5.E-03
1.E-02
2.E-02
2.E-02
Deformación Unitaria
3.E-02
3.E-02
4.E-02
MEZCLAS DE MORTERO Para la mezcla de relleno se tendrá en cuenta: Comúnmente La resistencia los morteros se definen mediante la relación cemento:arena sin tener en cuenta: La fluidez (medida de la consistencia) • Resistencia Mezclas secas o duras (80% - 100%) Mezclas medias o plásticas • Fluidez (depende de la cantidad de agua)(100% - 120%) Mezclas fluidas o húmedas (120% - 150%) • Propiedades físicas de la arena y el cemento Expansión
Ho
Hf
%expansión =
Hf − Ho × 100 Ho
MEZCLAS DE MORTERO MÓDULO DE FINURA
FLUJO: 124% a 130% Diseño de mezclas de mortero3.53.02.52.0 400
REALCIÓN AGUA = CEMENTO 400
• Determinación de la relación A/C
380
0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 2.2 2.4 2.6 2.8 3.0
380
360 2 m c / g K N E S A I D 8 2 A N Ó I S E R P M O C A L A A I C N E T S I S E R
Cemento con R3 = 100Kg/cm2
360
• Estimación de la resistencia a 28 días 340 320 • Contenidos de los diferentes materiales 320 300 Cemento = de la gráfica 300 280 Agua = cemento * A/C 280 260 260 Aditivos = % de cemento 240 240 Arena = peso aparente seco * volumen unitario 220 340
2 m c / g K N E S A I D 8 2 A N Ó I S E R P M O C A L A A I C N E T S I S E R
220
• Volúmenes y pesos de los materiales 200 Vcemento + Vagua + Varena + V180aditivos +Vaire = 1 160 Vaire = 5% 160 140 200 180
• Corrección por humedad de la arena P (H − CA ) 80 A=−
120 100
s
140 120 100
80 100 60 40 Donde A = Agua en exceso o defecto40 respecto a la condición SSS 20 Ps = Peso seco de la arena 20 0 100 200 300 H400 500 600 de 700 = Humedad la arena, en0 porcentaje 1.0 2.0 CONTENIDO DE CEMENTO EN Kg/m3 (R3Capacidad del cemento = 100Kg/cm2) CA = de absorción de la arena, en porcentaje
60
3.0
MEZCLAS DE MORTERO Cronología de los ensayos #
Mezcla No
Cemento
A/C
% Exp.
% Spp.
R 28 Kg/cm2
% ceniza
#
Mezcla No
Cemento
A/C
% Exp.
% Spp.
R 28 Kg/cm2
% ceniza
1
1A-02-01
1A
0.50
2.00
1.3
250
-
21
SA-03-01
SAMPER
0.40
0.00
1.5
380
10%
2
1A-02-02
1A
0.50
2.50
1.3
250
-
22
SA-03-02
SAMPER
0.38
1.50
1.5
400
10%
3
1A-02-03
1A
0.45
3.00
1.3
300
-
23
SA-03-03
SAMPER
0.36
3.00
1.5
400
10%
4
1A-02-04
1A
0.50
2.50
1.3
250
-
R-1
SA-03-04
SAMPER
0.40
0.00
1.5
380
10%
5
1A-02-05
1A
0.52
2.75
1.3
222
-
R-2
SA-03-05
SAMPER
0.40
0.00
1.5
380
10%
6
1A-02-06
1A
0.47
3.00
1.3
275
-
R-3
SA-03-06
SAMPER
0.40
1.50
1.5
380
10%
7
1A-02-07
1A
0.46
4.00
1.3
302
-
R-4
SA-03-07
SAMPER
0.39
3.00
1.5
400
10%
8
1A-02-08
1A
0.40
5.00
1.0
388
-
9
1A-03-01
1A
0.42
4.00
2.0
350
10%
10
1A-03-02
1A
0.42
4.00
2.0
350
20%
11
1A-03-03
1A
0.42
4.00
2.0
350
30%
12
1A-03-04
1A
0.42
4.00
2.0
350
-
13
1A-03-05
1A
0.35
4.00
2.0
400
-
14
1A-03-06
1A
0.38
3.00
2.0
400
-
15
1A-03-07
1A
0.40
3.00
2.0
400
10%
16
1A-03-08
1A
0.42
3.00
2.0
350
20%
17
1A-03-09
1A
0.39
3.00
2.0
400
0%
18
1A-03-10
1A
0.40
3.00
2.0
400
10%
19
1A-03-11
1A
0.42
3.00
2.0
370
20%
20
1A-03-12
1A
0.40
3.00
2.0
400
30%
• Primeros resultados: mezclas 1A-02 • Segundos resultados: 1A-03 • Terceros resultados: SA-03
MEZCLAS DE MORTERO Primeros resultados (1A-02) A/C = 0.45 – 0.52 % expansor = 2% - 5% % superplastificante = 1.3% Sin ceniza Segundos resultados (1A – 03) A/C = 0.38 – 0.42 % expansor = 3% - 4% % superplastificante = 2.0% % Ceniza = 0%, 10%, 20% y 30%
Tiempos de Fraguado TIEMPOS DE FRAGUADO Cemento 1A TIEMPOS DE FRAGUADO - Cem en to s samper am1A pe r TIEMPOS DE FRAGUADO -Cemento 1A Segregación y exudación TIEMPOS TIEMPOS DE DE FRAGUADO FRAGUADO - Cemento --- -Cemento TIEMPOS DE FRAGUADO Cemento 1A TIEMPOS DE FRAGUADO Cemento 1A (Aditivo expansor en 3% y sup er plastificante en 2%) 40 40 40
(Aditivo expans en 3% de adición del cem ento) (Sin aditivos) (Sin aditivos (Aditivo (Aditivo su sor plastificante uper plastificante en e nde 1.5%) adición) (Sin Aditivos ) )2% (Aditivo super per plastificante en 2% de adición)
40 40 40 35 35 3535 35 35 ) ) ) ) ) ) ) 30 30 30 m 30 m30 30 m m m m m m m m ( m ( ( m 25 ( 25 ( ( 25 25 ( 2525 25 n n n n n ó n ó ó i ó i i ó ó i ó i i 20 20 20 2020 c i c c c 20 c c c a a a a r a a a r r r t r r r 15 t t t t 15 15 15 t t e 15 1515 e e e e e e n n n n n n n e 10 e e e e 1010 10 e e 10 P 10 P P P P P P 5 555 5 5 0 0 000 0 2:00 3:00 4:00 5:00 6:00 7:00 8:00 1:30 2:30 3:30 4:30 5:30 6:30 7:30 2:00 2:30 3:30 4:00 4:30 5:00 1:00 2:00 3:00 3:00 4:00 4:00 5:00 8:00 9:00 2:00 3:00 4:00 6:00 7:00 8:00 2:00 2:30 2:30 3:00 3:30 4:00 4:30 3:00 4:00 5:004:306:00 6:00 7:00 8:00 2:00 3:00 3:30 5:00 7:00 5:30 6:005:00 6:30
Tiempo (Horas Tiemp (Horas) Tiempo (Horas Tiempoo(Hor (Horas) as) Tiempo (Horas )))) Tiempo (Horas
DE FRAGUADO FRAGUADO - --Cemento Cemento 1A 1A1A TIEMPOS TIEMPOS DE FRAGUADO - Cemento samper TIEMPOS DE FRAGUADO 1A TIEMPOS DE FRAGUADO -Cemento Cemento
(Aditivo (Aditivo (Aditivo expansor s upersup plastificante een 3% lastificante de en 2%en de del 1%) adición) cemen to) cemen to) (Aditivo expansor de adición del cem ento) (Aditivo expansor enerp n 3% 3% de adición adición del cemen to)
Terceros resultados (SA – 03) A/C = 0.36 – 0.40 % expansor = 0%, 1.5%, 3.0% % superplastificante = 1.5% % Ceniza = 10% endel el laboratorio laboratorio A Mecánica mano A mano fuera en el
40 40 4040 40 35 35 3535 35 ) ) ) ) ) ) 30 30 m 30 30 m m m m m m m m m m ( ( m ( 25 ( ( 25 ( 2525 n n n n n n ó ó ó i ó ó i i ó i i 20 i c 20 2020 c c c c c a a a a a a r r r r r t r t t 15 t t t 15 1515 e e e e e e n n n n n n e e 10 e e e e 1010 10 P P P P P P 555 5 00 00 0 2:00 3:00 4:005:00 5:00 6:004:30 7:00 9:00 10:00 11:00 2:00 3:00 4:00 5:00 6:00 7:00 2:30 3:00 3:30 4:00 4:30 5:00 5:30 6:00 2:00 3:30 4:00 5:00 5:30 6:00 6:30 8:00 7:00 4:002:30 4:30 5:30 6:00 6:308:00 7:00 7:30 2:00 3:00 4:00 5:00 6:00 7:00 8:00
Tiemp o(Horas (Hor as))) Tiempo Tiempo Tiempo (Horas Tiempo (Horas (Horas))
METODOLOGÍ A DE RELLENO Mezclado • Se pesan las cantidades necesarias (1/4 del volumen total). • Se introduce y se mezclan la arena y el cemento (con la ceniza y el aditivo expansor). • Se disuelve el superplastificante en la totalidad del agua de mezclado. • Se incorpora lentamente el agua con el superplastificante. • Se mezclan todos los ingredientes durante 5 minutos. • Se llenan los baldes para luego rellenar los cañutos.
METODOLOGÍ A DE RELLENO Métodos propuestos: Embudo. Embudo Se chuza el mortero con una varilla. No se garantiza el correcto relleno del cañuto. Cabeza de presión. Se tapona a la entrada de la guadua. Dispendioso por la movilización del mortero. Inyección. Método definitivo.
φ=1”
H
METODOLOGÍ A DE RELLENO
METODOLOGÍ A DE RELLENO
ENSAYO DE LAS UNIONES
ENSAYO DE LAS UNIONES
RESULTADOS Y AN Á LISIS LISIS Mezclas de mortero Primeros resultados (1A-02) Segundos resultados (1A-03) Terceros resultados (SA-03) Ensayo Mezcla No No 1 2 3 Ensayo Mezcla No No 4 Ensayo Mezcla No No 5 9 1A-03-01 6 10 1A-03-02 21 SA-03-01 7 11 1A-03-03 22 SA-03-02 8 12 1A-03-04 23 SA-03-03 13 R-1 14 R-2 15 R-3 16 R-4 17 18 19 20
1A-03-05 SA-03-04 1A-03-06 SA-03-05 1A-03-07 SA-03-06 1A-03-08 SA-03-07 1A-03-09 1A-03-10 1A-03-11 1A-03-12
A/C
1A-02-01 0.50 1A-02-02 0.50 1A-02-03 0.45 Porcentaje A/C de expansor 1A-02-04 0.50 Porcentaje A/C de expansor 1A-02-05 0.52 0.42 4.00 1A-02-06 0.47 0.42 4.00 0.40 0.00 1A-02-074.00 0.42 0.38 1.500.46 1A-02-084.00 0.42 0.36 3.000.40 0.35 0.40 0.38 0.40 0.40 0.42 0.39 0.39 0.40 0.42 0.40
4.00 0.00 3.00 0.00 3.00 1.50 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00
Mezcla Mezcla
Edad de Resistencia Edad Resistencia ensayo ensayo 2 (Kg/cm (Kg/cm )2) (días) (días)
1A-03-01%expansión 71 Porcentaje Porcentaje R28 diseño %expansión % ceniza Fluidez 2 1A-03-02 75 SA-03-01 máxima de expansor de Suppl . (Kg/cm ) promedio 7 1A-03-03
2.00 1.3 250 139% 2.50 1.3 250 22 3.00 R28 diseño1.3 300 24 Porcentaje %expansión %expansión % ceniza Fluidez 2 de Suppl. R diseño promedio máxima 2.50 (Kg/cm 250 129% ) 1.3 Porcentaje %expansión %expansión 28 % ceniza Fluidez 2 1.3 de Suppl . promedio máxima 2.75 222 140% (Kg/cm ) 2.0 350 10% 10 2.53 3.28 3.00 1.3 275 129% 2.0 350 20% 15 3.78 4.37 1.5 380 10% Spf 0 0 302 15 2.0 350 148% 1.79 2.68 1.54.00 400 1.3 30% 10% 10 4.43 4.81 388 124% 2.0 350 Spf 1.58 2.32 1.55.00 400 1.0 10% 98% 7.5 9.01 2.0 1.5 2.0 1.5 2.0 1.5 2.0 1.5 2.0 2.0 2.0 2.0
400 380 400 380 400 380 350 400 Mezcla 400 400 370 1A-02-01 400
1A-02-02 1A-02-03 1A-02-04 1A-02-05 1A-02-06 1A-02-07 1A-02-08
152% 3.01 10% 0 Spf 0.75 10% 0 10% Spf -0.11 4.15 Edad de132% 20% 2.90 10% 6.65 Resistencia ensayo 0% Spf -0.48 2 10% -0.06) (días) Spf (Kg/cm 20% Spf 0.01 7 134.0 30% Spf 0.03
11 11 3 3 3 3 4
138.3 201.1 119.2 87.3 194.1 156.3 158.2
3.48 0 1.22 0 0.74 4.60 3.55 5.87 0.34 0.47 0.43 0.75
1.40 1A-03-04 1A-03-05 1.54 SA-03-02 1A-03-06 4.04 2.40 1A-03-07 2.45 3.35 1A-03-08 SA-03-03 4.97 3.89 1A-03-09
SA-03-04
SA-03-05
1A-03-10 SA-03-06
1A-03-11 SA-03-07
1A-03-12
7
30
1.62 7 1 7 1.87 4 78 5.24 3 2.72 29 6 1 3.01 3 4 3.59 7 8 5.04 8 29 4.55 14 7
21 29 38 6 8 21 14 28 21 3 38 8 7 21 13 2 22 7 37 21 7 13 22 37
151.1 192.4 283.2 168.5 313.3 168.7 341.3 219.1 100.3 308.3 247.3 304.3 282.7 25.5 320.3 219.2 74.5 156.7 231.3 291.6 226.0 280.1 275.3 347.2 341.1 389.9 428.1 450.4 410.3 366.3 248.1 412.7 336.3 462.8 384.1 183.6 390.5 275.2 178.8 306.9 223.2 82.0 308.9 199.3 322.8 286.8
155.6 222.4 241.6 284.7
RESULTADOS Y AN Á LISIS LISIS Fluidez VARIACIÓN DE LA FLUIDEZ 160 140
Fluidez (%) Relación A/C x10^-2 Expansor ( % x 10^-1) Superplastificante (% x 10^-1)
VARIACIÓN DE LA FL UIDEZ
(Mezcl as 1A-02)
(Mezclas SA-03) 200 180 160
Fluidez (%) Relación A/C x 10^-2 Expansor (% x 10^-1)
120 140 100
120
80
100
60
80 60
40 20 0 1A-02-08
1A-02-06
1A-02-04
1A-02-01
1A-02-05
1A-02-03
Mezcla Fluidez (%) Rela ción A/C x 10^-2 Expansor (% x 10^-1) Ceniza (%)
180
40 Una fluidez de equivale a 25 GOLPES 20 150% 20 GOLPES 155% 0 1A-02-02 1A-02-07 15 GOLPES 160% SA-03-03 10 GOLPES 165% 5VARIACIÓN GOLPES DE LA170% FLUIDEZ 0 GOLPES 175% (Mezclas 1A-03) Spf 180%
SA-03-02
Mezcla
160 140 120 100 80 60 40 20 0 1A-03-08
1A-03-03
1A-03-05
1A-03-02
1A-03-01
1A-03-04
1A-03-06
Mezcla
1A-03-07
1A-03-09
1A-03-10
1A-03-11
1A-03-12
SA-03-01
RESULTADOS Y AN Á LISIS LISIS Expansión VARIACIÓN DE LA EXPANSIÓN
VARIACIÓN DE LA EXPANSIÓN
Expansión máx. (%) Expansión prom. (%) Relación A/C x 10^-1 Expansor ( %) Superplastificante (% )
(Mezclas 1A-02) 6.0
(Mezclas SA-03)
10.0 9.0
Expansión máx. (%) Expansión prom. (%) Relació n A/C x 10^-1 Expansor (%)
8.0
5.0
7.0 4.0
6.0 5.0
3.0 4.0 3.0
2.0
2.0 1.0
1.0 0.0
0.0 1A -02- 01
1A -02- 02
1A -02- 04
1A -02- 05
1A -02- 06
1A -02- 08
1A -02- 07
SA-03-01
1A -02- 03
SA-03-05
SA-03-04
SA-03-06
SA-03-02
Mezcla
Mezclas
VARIACIÓN DE LA EXPANSIÓN (Mezclas 1A-03) 5.0
Expansión máx (%) Expansor prom. (%) Relación A/C x 10^-1 Expansión (%) Ceniza (%)
4.0
3.0
2.0
1.0
0.0
-1.0 1A-03-09
1A-03-07 1A-03-10
1A-03-11 1A-03-12
1A-03-06 1A-03-04
Mezcla
1A-03-03 1A-03-01
1A-03-08 1A-03-05
1A-03-02
SA-03-07
SA-03-03
RESULTADOS Y AN Á LISIS LISIS Resistencia •Falla por desprendimiento de las caras (en principio en la cara donde se presentó la expansión. En algunos casos, luego de desprenderse esta cara, el cubo continuaba recibiendo carga) •Falla por corte a 45º
RESULTADOS Y AN Á LISIS LISIS Resistencia vs %vsde Ceniza RESISTENCIA EDAD (Mezclas 1A-03-01 a 04) (Mezclas SA-03-01 a 03)
VARIACIÓN DE L A RESISTENCIA (Mezclas 1A-02) 250
400
Resistencia (Kg/cm2) Relación A/C x 10^-2 Expansor (% x 10^-1) Superplastificante (% x 10^-1)
200 180
400
) 300 2 m m c c 250 / / g g150 K K ( ( a 200 i a i c c n e n t e s 100 t i 150 s s i e s R e R 100
140 120 100 80 60 40
350 300 250 200 150 100
100%
88%
50
20
50
1A-02-05
1A-02-04
11 días
1A-02-01
1A-02-02
3 días
0% Expansor
77%
77%
1,5% Expansor
50
3,0% Expansor
0
0 7 días
Resis tencia (Kg/cm2) Relación A/C x 10^-2 Expans or (% x 10^-1)
450
200 2 )
3 días
(Mezcl as SA-03)
500 350
160
3 días
VARIACIÓN DE L A RESISTENCIA
4 días
0
3 días
29 días
11 días
1A-02-070 01A-02-08 1A-02-06 5 0% Ceniza
1A-02-03 10 15 10% Ceniza
Días y Mezcla
21 días
21 días
SA -03-20 03 SA -03-07 25 20% Ceniza
Edad (días) Porcentaje de ceniza
29 días
SA -03-06 SA35 -03-02 30 30% Ceniza
30 días
29 días
28 días
SA -03-01
SA -03-04
SA -03-05
Mezcla
RESISTENCIA vs EDAD VARIACIÓN DE LA RESISTENCIA RESISTENCIA vs EDAD (Mezclas (Mezcl as1A-03-09 1A-03) a 12) (Mezclas SA-03-04 a 07)
450 500
400
450 400
360
400 (Kg/cm2) Resistencia Relaci ón350 A/C x 10^-2 Expansor (% x 10^-1) ) 350 2 ) 2 300 Ceniza m (%) m
320 280
c / c 300 / g g K K ( ( 250 a 250 i a i c c n n e e 200 t t 200 s i s i s s e e 150 R 150 R
240 200 160 120
0% Expansor Expansor 0% 0% Ceniza 1,5% Expansor 10% Ceniza
80 100 100
40
Expansor 20%3,0% Ceniza
50 50
0 7 días
7 días
1A -03- 03
1A -03- 04
0 0
7 días
7 días
6 días
1A 0 -03- 02
1A5-03- 01
1A -0310 07
0
5
10
37 días
7 días
1A -031512
1A -03- 08 20
15
20
Días yEdad Mezl(días) ca Edad (días)
7 días
30% Ceniza
7 días
37 días
1A -03-0625 1A -03- 05 30 1A -03- 11 25
30
35
38 días
38 días
1A 35-03- 10
1A -03- 09
40
RESULTADOS Y AN Á LISIS LISIS PROBETAS
RESULTADOS Y AN Á LISIS LISIS PROBETAS
RESULTADOS Y AN Á LISIS LISIS
RESULTADOS Y AN Á LISIS LISIS Esfuerzo Esfuerzo de vs Long ituddel delTabique Esfuerzo Esfuerzo dde e Corte Corte d e Corte vs Espesor Espesor vs Diámetros de laCañuto Pared
Esfuerzo Esfuerzo Esfuerzo de d eCorte Corte d e Corte vs vs Long Espesor Espesor vs itud Diámetros del de della Tabique Cañuto Pared
Expansor) (1.5% Expan sor)
(0% Expansor) (0% Expa Expansor) nsor) 40 3 10 2 ) ) m m m c c ( ( o ) e t d u e m r q c ñ i a ( a b P s C a o a l T l r e t l e e d e d d m d r r á u i t o o i D s s g e e n p p o s s L E E
2 35 39 1 ) 8 ) 30
y = -0.0093x + 7.6098 R2 = 0.0648
9 235 28 130 7 125 26 1 20 5 1 115 4 1 3 10 0 12 5 01 00 00
y = 0.0021x + 1.4786 yy == -0.0026x 1.4568 0.0182x ++ 22.921 R2 =y 0.0446 = -0.0106x + 7.2877 R22 = 0.0759 0.0059 R2 = 0.0773
Diámetro externo Diámetro tabique Lineal (Diámetro externo)
Medida estadística
0% expansor
Lineal (Diámetro tabique) 20 20 20
2) 8080 40 60 40 40 60 60 Mediana (Kg/cm
100 100
2 Esfuerzo de cor tete(kg/cm (kg/cm Esfuerzo co rte Esfuerzode decor cor te (kg/cm2))2)
Promedio (Kg/cm2) Máximo (Kg/cm2) 286 25 2 7 5 1 20 6 14 5 1 15 43 1
Desv est (Kg/cm2)
10 132 02 15 01 0 000 0 000
220 51
y = -0.0024x + 1.3682
415 11 3 10 0
R2 = y0.0568 = -0.0093x yy==-0.0094x 0.0033x + 22.403 1.1771+ 7.6098 R2 = 0.0648 22 R R = = 0.0022 0.0608
Diámetro externo
12 05 1
Diámetro tabique Lineal (Diámetro externo)
1.5% expansor 3.0% expansor Lineal (Diámetro tabique)
0 00 0 0 00 0
20
40 40 40
80 80 80 80 2 Esfuerzo de co rte (kg/cm222) Esfuerzode deco corte rte(kg/cm (kg/cm )) Esfuerzo
20 20 20 81.3
60 60 60 60
75.7
Esfuerzo de cor te (kg/cm )
78.1
75.7
Esfuerzo de Corte vs Espesor Tabique Esfuerzo d e Corte Diámetros dde e Corte Espesor de laCañuto Pared Esfuerzo Lovs ngitu ddel del
Mínimo (Kg/cm2) m c c e ( ( ) u o d t q e i m u r c b ñ a ( a a P s T C a o l l l r e e t e d d e d r d r m u o o á t i i s s g e e D n p p o s s L E E
120 120 120
271 25 61
58.2
7 30 2 9
) m ) ) c ( m
54.4
m ) c m ( m c ( c e ( u o ) t d q i u m e r b ñ c ( a P T s C o l a r l e t d e e r d m o r á u s i t o i e D s g p e n s p o E s L E
112.5 (3.0% Expan (3.0% Expansor) Ex pan sor)
110.9
108.9
24.6
45.0
11.0
24.2
19.7
20.7
y = -0.0356x + 4.1342 R2 = 0.4943 y = 0.0003x + 1.5412 y = -0.0322x + 23.9 R2 = 0.0012 y =0.0312 -0.0093x + 7.6098 R2 = R2 = 0.0648
Diámetro externo Diámetro tabique Lineal (Diámetro externo)
y = -0.0106x + 7.2877 R2 = 0.0773
Lineal (Diámetro tabique) 20 20 20 20
40 40 40 40
60 60 60
80 80 80 80 2 22) Esfuerzo d e corte (kg/cm Esfuerzo de c orte (kg/cm ) 2 Esfuer zo de corte (kg/cm )
Esfuerzo de co rte (kg/cm )
100 100 100 100
120 120 120 120
y = -0.0106x + 7.2877 R2 = 0.0773 100 100 100
120 120 120
RESULTADOS Y AN Á LISIS LISIS Influencia de la varilla en el momento del ensayo
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES Las mezclas de mortero de relleno pueden llegar a ser lo suficientemente fluidas y resistentes. Las propiedades plastificantes del aditivo expansor no influyen mucho en la fluidez. El uso de ceniza volante hace menos costosa la mezcla, reduce la fluidez y la resistencia alrededor de un 12% para un 10% de reemplazo. El aditivo expansor produce un aumento de volumen hasta un valor del orden del 9%. La expansión en el mortero no hace que haya un aumento considerable en la resistencia de la unión debido a la capa interna de las paredes internas de la guadua. Al haber tenido en cuenta el uso adecuado de los materiales, se puede decir que los problemas en las mezclas son debidos a los materiales utilizados. No es necesario dejar fraguar 28 días el mortero para las uniones rellenas, ya que no hay mucha diferencia entre la resistencia obtenida a 21 días e incluso a 14 días. El método de inyección utilizado resulta efectivo, viéndose en la compacidad del mortero dentro de la guadua, quedando bien rellenos los entrenudos.
Se pueden utilizar huecos menores de 1” en la guadua para rellenarla con mortero. El relleno de mortero produce fisuras debido al fraguado del mortero por la hidratación del cemento.
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES Al usar este tipo de unión se recomienda: Usar aditivo superplastificante en un porcentaje de 1% de contenido de cemento. Garantizar contenidos de cemento alto y relaciones A/C entre 0.4 y 0.5 Una relación cemento:arena 1:2 verificada en el diseño Un porcentaje de ceniza máximo de 10% como reemplazo del cemento Un porcentaje de aditivo expansor entre 2% y 3% de contenido de cemento Usar varilla Nº4, al menos que varíen las características de la unión El esfuerzo de corte de los tabiques, aplicando el límite de exclusión del 5% es de 51.3Kg/cm2. La resistencia de la unión depende de muchos factores que dependen de las propiedades físicas de la guadua. Debido a la dispersión de datos no se sabe a ciencia cierta que factores afectan más que otros. LA UNION EN GUADUA CON MORTERO DE RELLENO Y VARILLA NO ES VIABLE, al menos que se le hagan algunos cambios (abrazaderas para zunchar los nudos o pasadores para lograra que actúen conjuntamente el tabique y las paredes de la guadua)
