Perpectiva y Desarrollo de Canteras de Materiales Para Construccion Canteras de Cabanillas y Unocolla de La Provincia de San Román

PERPECTIVA Y DESARROLLO DE CANTERAS DE MATERIALES PARA CONSTRUCCION Canteras de Cabanillas y Unocolla de la proincia de San Ro!"n# RESUMEN En este artículo se presenta los estudios realizados a las canteras de agregados, ubicados en Cabanillas, Unocolla, Yocara y Monosesquen de la provincia de San Román, y su comportamiento en el concreto diseado por cuatro m!todos" #a $inalidad del estudio comprende la evaluaci%n de las propiedades $ísicas de los agregados" &plicar los agregados en la dosi$icaci%n de mezcla de concreto, diseado por cuatro m!todos para comprobar su in$luencia en la resistencia, seg'n el m!todo aplicado" (robar la in$luencia de los agregados en la resistencia a compresi%n de acuerdo a sus propiedades $ísicas por cantera y su relaci%n por m!todo de diseo aplicado" #a evaluaci%n realizada determina las propiedades $ísicas, que intervienen principalmente en un diseo de mezcla de concreto para una resistencia especi$icada" #a principal venta)a de utilizar un m!todo de diseo de mezcla apropiado seg'n las propiedades $ísicas de los agregados, es optimizar material y reducir costos con resultados más e*actos" +ada la situaci%n indiscutible en el tema del concreto son principalmente el costo y la tecnología, el en$oque propuesto pretende encontrar un punto de coesi%n entre el costo y la tecnología para obtener una resistencia a compresi%n del concreto mas optimo por tipo de cantera y m!todos de diseo" &demás la di$erencia en la resistencia resistenci a del concreto para la relaci%n agua-cemento, está su)eto a varios $actores, entre ellos los más determinantes son las propiedades $ísicas del agregado tales como. cambios del tamao, granulometría, te*tura super$icial, $orma, resistencia y rigidez del agregado"

1

$# INTR INTROD ODUC UCCI CION ON Seg'n la norma t!cnica peruana es importante el control de calidad del material para ser utilizado en la construcci%n, es por ello que viendo que en la ciudad de /uliaca e*isten varias canteras de agregados en $uncionamiento nace la oportunidad de analizar dicas canteras" Comenzando desde su granulometría siguiendo sus propiedades y el diseo de las mezclas por 0 m!todos di$erentes y terminando con la determinaci%n de la resistencia a compresi%n" +iseo de mezcla de concreto normal y sus m!todos" El concreto es un material eterog!neo el cual está compuesto principalmente de la combinaci%n de cemento, agua, y agregados $ino y grueso" El concreto contiene un pequeo volumen de de aire atrapado, y puede contener tambi!n aire intencionalmente incorporado mediante el empleo de un aditivo" #a selecci%n de los di$erentes materiales que componen la mezcla de concreto y de la proporci%n de cada uno de ellos debe ser siempre el resultado de un acuerdo razonable entre la economía y el cumplimiento de los requisitos que debe satis$acer el concreto $resco y el endurecido"

%# CONCEPTO CONCEPTOS S &ASICOS &ASICOS DE DE LOS METOD METODOS OS DE DISE'O DISE'O DE ME(CLA ME(CLA %#$# VOLUMEN UNITARI UNITARIO O DEL A)UA# A)UA# #a selecci%n del volumen del agua se re$iere a la determinaci%n del contenido de agua que se le debe incorporar ala mescladora, por unida cubica de concreto, para determinar una consistencia adecuada para el agregado seco" #a tabla a sido preparada en base a recomendaciones del comit! 122 de &C3" &C3" Ella permite seleccionar el contenido de agua, para el agregado en estado seco, en concretos preparados con o sin aire incorporado4 teniendo $actores a ser considerados la consistencia que se desea para la mescla el tamao má*imo seleccionado del agregado" 2

&gua, lt5m6 concreto para 7M, mm &sentamient o, cm

658

251

650

2

2 251

1

6

9

Concreto sin aire incluido +e 2 a 1

1: ;

2< <

2< :

2; <

29 9

2= 0

26 :

22 6

+e 6 a 0

11 8

12 9

1: =

2< 6

28 2

29 <

20 =

21 0

+e 9 a ;

10 6

11 8

12 9

1: 1

2< :

2; 8

29 :

>

Concreto con aire incluido +e 2 a 1

28 2

2; =

29 8

29 :

2= :

20 1

21 1

2: ;

+e 6 a 0

1: 1

2< 6

28 0

2; =

29 =

2= ;

26 6

22 <

+e 9 a ;

12 9

1: =

2< ;

2; 0

2; 0

29 9

2= 0

>

1"1#CONTENIDO DE AIRE# #as burbu)as de aire pueden estar presentes en la pasta como resultado de a las operaciones propia del proceso de puesta en obra, cuyo caso se le conoce como aire atrapado o aire natural4 o pueden encontrarse en la mescla debido a que a sido incorporada intencionalmente, cuyo caso se le conoce como aire incorporado" 7amao má*imo en pulgadas

658

251

650

2

2 251

1

6

9

Cantidad apro*" aire atrapado

6

1"=

1

2"=

2

:"=

:"6

:"1

3

%#%# RELACION A)UA*CEMENTO# +esde la mayoría de propiedades deseables en el concreto endurecido depende de la calidad de la pasta, producto $inal de proceso de idrataci%n del cemento, Se considera que una de las etapas $undamentales en la selecci%n de las proporciones de una mescla de concreto es la elecci%n de la relaci%n agua5cemento mas adecuada"

Resistencia a la compresi%n a los 18 días ?g5cm1

Concreto sin aire incluido

Concreto con aire incluido

01:

:"02

>

6=:

:"08

:"0:

18:

:"=;

:"08

12:

:"98

:"=<

20:

:"81

:";0

%#+# SELECION DEL A)RE)ADO# #a selecci%n de la proporci%n de los agregados $ino y grueso en la unidad cubica de concreto tiene por $inalidad obtener una mescla en la que, con un mínimo de contenido de pasta, se puedan obtener la propiedades necesarias deseadas en le concreto" (ara ello es deseable que la granulometría general de los agregados sea tal que el volumen de vacios, o espacio entre partículas, sea mínimo"

7amao má*imo de agregado, mm

@olumen de agregado grueso varillado en seco, por volumen unitario de concreto para distintos m%dulos de $inura de la arena 1"0:

1"9:

1"8:

6"::

<"= A658B

:"=:

:"08

:"09

:"00

21"= A251B

:"=<

:"=;

:"==

:"=6

2< A650B

:"99

:"90

:"91

:"9:

4

1= A2B

:";2

:"9<

:"9;

:"9=

6;"= A2 251B

:";=

:";6

:";2

:"9<

=: A1B

:";8

:";9

:";0

:";1

;= A6B

:"81

:"8:

:";8

:";9

2=: A9B

:"8;

:"8=

:"86

:"82

+# METODO DEL ACI,%$$# El comit! 122 del &C3 a desarrollado un procedimiento de diseo de mescla bastante simple el cual, basándose en la tablas presentadas, permite tener valores de los di$erentes materiales que integran la unidad cubica del concreto" #a estimaci%n de las cantidades del material requeridas para prepara una unidad cubica de concreto implica una secuencia cuyo cumplimiento permite, en $unci%n de las características de los materiales, preparar la mescla adecuada para el traba)o que se va a e)ecutar"

+#$#SECUENCIA DE DISE'O SE)-N ACI# 3ndependientemente las características $inales del concreto sean indicadas en las especi$icaciones o de)adas al criterio del pro$esional responsable del diseo de la mescla, las cantidades por metro cubico pueden ser lo siguientes seg'n el &C3" D Selecci%n de la resistencia promedio a partir de la resistencia en comprensi%n especi$icada" D Selecci%n del tamao má*imo nominal del agregado" D Selecci%n del asentamiento" D Selecci%n del volumen unitario del agua" D Selecci%n del contenido de aire" D Selecci%n de la relaci%n agua 5cemento por resistencia o durabilidad" D +eterminaci%n del $actor de cemento" D +eterminaci%n del contenido de agregado grueso D +eterminaci%n de la suma de los vol'menes absolutos del cemento, agua, aire y agregado grueso" D +eterminaci%n del volumen absoluto del agregado $ino" D +eterminaci%n del peso seco del agregado $ino" D +eterminaci%n del los valores de diseo del cemento, agua, aire, agregado $ino, agregado grueso" D Correcci%n de los valores de diseo por umedad del agregado" D +eterminaci%n de la proporci%n en peso de diseo y de obra" D +eterminaci%n de los pesos por tanda de una bolsa"

.# METODO DE MODULO DE /INE(A#

5

En el m!todo de diseo del comit!, se determina en primer lugar los contenidos de cemento, agua, airey agregado grueso por di$erencia de la suma de vol'menes absolutos con relaci%n de la unidad, el volumen absoluto y el peso seco del agregado $ino" +e esta manera, sea cual $uera la resistencia deseada en tanto se mantenga constante el tamao má*imo nominal del agregado grueso y el modulo de $ineza del agregado $ino el contenido total del agregado grueso en mescla será el mismo, independientemente de la pasta" Este proceso debe producir un concreto traba)able en condiciones ordinarias siempre en cuando el modulo de $ineza de la combinaci%n se apro*ime a los valores indicados"

.#$# PORCENTA0E DE VOLUMEN DE A)RE)ADO /INO# r$AAMg-Mc5AMg-M$F2:: +GH+E. D Mc. modulo de $ineza de la combinacion D Mg. modulo de $ineza del agregado grueso D M$. modulo de $ineza del agregado $ino D r$. porceta)e de volumen del agregado $ino"

.#%# SECUENCIA DE DISE'O SE)-N MODULO DE /INE(A# 3ndependientemente las características $inales del concreto sean indicadas en las especi$icaciones o de)adas al criterio del pro$esional responsable del diseo de la mescla, las cantidades por metro cubico pueden ser lo siguientes seg'n el MG+U#G +E I3HEJ&" D Selecci%n de la resistencia promedio a partir de la resistencia en comprensi%n especi$icada" D Selecci%n del tamao má*imo nominal del agregado" D Selecci%n del asentamiento" D Selecci%n del volumen unitario del agua" D Selecci%n del contenido de aire" D Selecci%n de la relaci%n agua 5cemento por resistencia o durabilidad" D +eterminaci%n del $actor de cemento" D +eterminaci%n de la suma de los vol'menes absolutos del cemento, agua, aire" D +eterminaci%n del volumen absoluto del agregado" D +eterminaci%n del modulo de $ineza de la combinaci%n" D Calcular el valor de r$" D +eterminaci%n del volumen absoluto de los agregados" D (eso seco de lo agregados" D +eterminaci%n del los valores de diseo del cemento, agua, aire, agregado $ino, agregado grueso" D Correcci%n de los valores de diseo por umedad del agregado" D +eterminaci%n de la proporci%n en peso de diseo y de obra" D +eterminaci%n de los pesos por tanda de una bolsa"

1# METODO DE /ULLER 7omamos los valores de los porcenta)es que pasa por las mayas que se a prede$inido la granulometría de los agregados y gra$icamos una nueva curva comparativa para obtener lo vol'menes de los agregados $inos y gruesos" Se trazara una línea vertical en la abertura 6

de la maya nK0 en la gra$ica de los cuatro curvas del agregado grueso, $ino curva de $uller y curva granulom!trica" Y es allí donde se determinaran lo valores de &,L,C respectos a la línea vertical, en porcenta)es" pd2::FraízAd5+ +GH+E. D pd. porcenta)e que pasa por la maya dN" D d abertura de la malla re$erencial" D 7amao má*imo de agregado" 2K" &tamao $ino 1K" Ltamao grueso" 6K" Cdistancia media entre curva granulom!trica y curva de $uller"

2# METODO DE 3AL4ER# El denominado m!todo de OalPer se desarrolla debido ala preocupaci%n del pro$esor norteamericano Stanton OalPer en relaci%n con el eco de que, sea cual $uera la resistencia de diseo del concreto y por tanto su relaci%n agua cemento, contenido de cemento y contenido de agregado $ino, la cantidad de agregado grueso era la misma, ello cuanto se aplica el procedimiento de diseo desarrollado por el comit! 122 del &C3" #a tabla de OalPer corresponde a concreto sin aire incorporado"

2#$#SECUENCIA DE DISE'O SE)-N MODULO DE /INE(A# 3ndependientemente las características $inales del concreto sean indicadas en las especi$icaciones o de)adas al criterio del pro$esional responsable del diseo de la mescla, las cantidades por metro cubico pueden ser lo siguientes seg'n O&#?ER" D Selecci%n de la resistencia promedio a partir de la resistencia en comprensi%n especi$icada" D Selecci%n del tamao má*imo nominal del agregado" D Selecci%n del asentamiento" D Selecci%n del volumen unitario del agua" D Selecci%n del contenido de aire" D Selecci%n de la relaci%n agua 5cemento por resistencia o durabilidad" D +eterminaci%n del $actor de cemento" D +eterminaci%n de la suma de los vol'menes absolutos del cemento, agua, aire" D +eterminaci%n del volumen absoluto del agregado" D +eterminaci%n del porcenta)e de agregado $inio en relaci%n al volumen absoluto total de agregado" D +eterminaci%n del volumen absoluto del agregado grueso" D (eso seco de los agregados" D Correcci%n de los valores de diseo por umedad del agregado" D +eterminaci%n de la proporci%n en peso de diseo y de obra" D +eterminaci%n de los pesos por tanda de una bolsa"

5# MATERIALES Y M6TODOS 7METODOLO)8A9# 5#$# CANTERA DE CA&ANILLA# ;"2"2" +&7GS GL7EH3+GS EH #&LGR&7GR3G +E QR&@E+&+ ES(EC3I3C& +E #GS &QREQ&+GS 7

gravedad especi$ica del agregado $ino ite m

+escripci%n

un d"

cant"

2

peso en el aire de la muestra seca AOma &

gr"

082

1

peso del picnometro lleno de agua AOp L

gr"

90;

6

peso del picnometro calibrado con muestra y agua AOpc C

gr"

<==

0

peso de la muestra en estado saturado super$icialmente seco AOmsss S

gr"

=::

=

9

;

<

peso especi$ico aparente

1,=:=1: 866

peso especi$ico aparente SSS"

1,9:029 99;

peso especi$ico aparente nominal

1,;8:60 981

&bsorci%n

6,<=:2: 6<=



gravedad especi$ica del agregado grueso ite m

+escripci%n

un d"

cant"

2


gr"

6;90,;;

1

peso del aire de la muestra con super$icie seca AOmass L

gr"

68=0

6

peso sumergido en agua de la muestra saturada AOms C

gr"

1629

=


1,00;860 8=

9


1,=:=8=2

8

;9

;

<


1,=<8=<; 06

&bsorci%n

1,6;:262 =2



5#$#%# CONTENIDO DE :UMENDAD# contenodo de umedad del agregado $ino 

2,2;

contenodo de umedad del agregado grueso 

2,2;

5#$#+# )RANULOMETR8A# 7&M3 CES

&S7 M

&ber tura

(ESG

RE7E H3+G

RE7EH3 +G

(GRCEH 7&/E

en

RE7E H3+G

(&RC3 &#

&CUMU #&+G

TUE (&S&

m"m"

Agr

A

A

A

1 251B

63,5 00

1B

50,6 00

0,00

:,::

:,::

$;;<;;

2 251B

38,1 00

104,00

:,8<

:,8<

==<$$

2B

25,4 00

685,00

=,88

9,;;

=+<%+

19,0 50

1072,0 0

<,1:

2=,<;

>.<;+

650B

$;;<;;

9

251B

12,7 00

1668,0 0

20,61

6:,1<

2=<5$

658B

9,52 5

1201,0 0

2:,62

0:,9:

1=<.;

250B

6,35 0

1311,0 0

22,1=

=2,8=

.><$1

0

4,76 0

718,00

9,29

=8,:1

.$<=>

8

2,38 0

1611,0 0

26,86

;2,8=

%><$1

29

1,18 0

956,00

8,12

8:,:=

$=<=1

6:

0,42 5

1222,0 0

2:,0<

<:,=0

=<.2

=:

0,25 0

813,00

9,<8

<;,=1

%<.>

2::

0,15 0

253,00

1,2;

<<,9<

;<+$

1::

0,07 4

25,00

:,12

<<,<2

;<;=

11,00

:,:<

2::,::

;<;;

(asa H 1::

DESCRIPCION DE LA MUESTRA

(eso 3nicial Muestra Agr 7"

$$#21;<; 2

%1<.!!# 10

M" 

B

5#$#.# MODULO DE /INE(A# modulo de $ineza del agregado $ino

1,<:

5#$#1# DOSI/ICACI?N# 5#$#1#$#

M6TODO DE ACI#

dise@o inal de !eBcla cemento Pg5briqueta

1,1< <

agua de e$ectiva lt5briqueta

2,00 =

agregado $ino seco Pg5briqueta

0,1< 8

agregado grueso seco Pg5briqueta

;,:1 <

5#$#1#%#

M6TODO DE MODULO DE /INE(A#

materiales a usar

cemento Pg5briqueta

1,1< <

agua e$ectiva lt5briqueta

2,21 6


=,6: 1

11


9,61 6

5#$#1#+#M6TODO DE 3AL4ER# materiales a usar

cemento Pg5briqueta

1,21 2


2,:2 8


=,== 9


9,6< 8

5#$#1#+#

M6TODO DE /ULLER#

materiales a usar

cemento Pg5briqueta

1,60 ;


2,26 1


=,=0 6


=,1: :

5#%# CANTERA DE UNOCOLLA# 5#%#$# DATOS O&TENIDOS EN LA&ORATORIO DE )RAVEDAD ESPECI/ICA DE LOS A)RE)ADO

12

gravedad especi$ica delagregado $ino ite m

+escripci%n

un d"

cant"

2


gr"

601

1

peso del picnometro lleno de agua AOp L

gr"

60:

6

peso del picnometro calibrado con muestra y agua AOpc C

gr"

=0<

0

peso de la muestra en estado saturado super$icialmente seco AOmsss S

gr"

6=:

=

9

;

<


1,01==6 2<2


1,08119 <=


1,=;201 8=;

&bsorci%n

1,66<28 21<



gravedad especi$ica delagregado grueso ite m

+escripci%n

un d"

cant"

2


gr"

69=<

1

peso del aire de la muestra con super$icie seca AOmass L

gr"

6;99

6

peso sumergido en agua de la muestra saturada AOms C

gr"

116:

=

9


1,681292 09


1,0=2811 <1

13

;

<


1,=9:=62 80

&bsorci%n

1,<101<9 19



5#%#%# CONTENIDO DE :UMENDAD# contenodo de umedad del agregado $ino 

:,==

contenodo de umedad del agregado grueso 

:,==

5#%#+# )RANULOMETR8A# 7&M3 CES

&S7 M

&ber tura

(ESG

RE7E H3+G

RE7EH3 +G

(GRCE H7&/E

En

RE7E H3+G

(&RC3 &#

&CUMU #&+G

TUE (&S&

m"m "

Agr

A

A

A

1 251B

63,5 00

1B

50,6 00

0,00

:,::

:,::

$;;<;;

2 251B

38,1 00

0,00

:,::

:,::

$;;<;;

2B

25,4 00

293,0 0

2,<1

2,<1

=><;>

650B

19,0 50

580,0 0

6,8:

=,;1

=.<%>

251B

12,7

1416,

<,18

2=,::

>1<;;

$;;<;;

14

00

00

658B

9,52 5

1109,0 0

;,1;

11,1;

55<5+

250B

6,35 0

1179,0 0

;,;6

1<,<<

5;<;$

0

4,76 0

879,0 0

=,;9

6=,;=

2.<%1

8

2,38 0

2411,0 0

2=,8:

=2,==

.><.1

29

1,18 0

1739, 00

22,0:

91,<=

+5<;1

6:

0,42 5

3711,0 0

10,61

8;,1;

$%<5+

=:

0,25 0

1624, 00

2:,90

<;,<2

%<;=

2::

0,15 0

235,0 0

2,=0

<<,0=

;<11

1::

0,07 4

56,00

:,6;

<<,81

;<$>

28,00

:,28

2::,::

;<;;

(asa H 1::

DESCRIPCION DE LA MUESTRA

(eso 3nicial Muestra Agr 7" M

$1#%2;<; 6 5

$=<$!!#

15

" 

0 B

5#%#.# MODULO DE /INE(A#

m$ del agregado $ino

21,090 ;<

m$ del agregado grueso

01,;:< 06

5#%#1# DOSI/ICACI?N# 5#%#1#$#

M6TODO DEL ACI#

materiales a usar

cemento Pg5briqueta

1,00 1


2,9: 1


=,;9 ;


=,=: <

5#%#1#%#

M6TODO DE MODULO DE /INE(A#

materiales a usar

cemento Pg5briqueta

1,00 1


2,9:

16

9


=,:6 =


9,1< <

5#%#1#+#

M6TODO DE 3AL4ER#

materiales a usar

cemento Pg5briqueta

1,1: 0


2,08 =


=,22 <


9,;= ;

5#%#1#.#

M6TODO DE /ULLER#

materiales a usar

cemento Pg5briqueta

1,0< 6


2,2= 1


=,60 8

agregado grueso seco

=,21 17

Pg5briqueta

8

># RESULTADOS Y DISCUSI?N >#$#CANTERA DE CA&ANILLA#

Meto do usad o

Ieca de vaciad o

Ieca de ensayo

O&# ?ER

165:=5 1:21

6:5:=5 1:21

M" +E I3HE J&

125:=5 1:21

6:5:=5 1:21

&C3

1:5:=5 1:21

6:5:=5 1:21

IU## ER

165:=5 1:21

6:5:=5 1:21

(eso de briqueta super$icial mente seca saturada Agr"

218:6

216=0

21;;2

21;2:

+iam etro cm"

< ura cm "

2=,2

6:, 9

2=

6:, =

2=,6

6:, =

2=,1

6:, 9

Pilos aplicado s

area Acm1" 

$Vcr APg5cm1" 

porcenta)e alcanzado 

densidad gr5cm6

19:1:

2;<,: 8

20=,6:

9<,1

1,669

6=08:

2;9,; 2

1::,;8

<=,9

1,1<1

6100:

286,8 =

2;9,00

80,:

1,1;;

6=06:

282,0 9

2<=,1=

<6,:

1,18<

18

>#%# CANTERA DE UNOCOLLA#

meto do usad o

$eca de vaciad o

$eca de ensayo

O&# ?ER

125:=5 1:21

6:5:=5 1:21

M" +E I3HE J&

125:=5 1:21

6:5:=5 1:21

&C3

125:=5 1:21

6:5:=5 1:21

IU## ER

165:=5 1:21

6:5:=5 1:21

peso de briqueta super$icial mente seca saturada Agr"

21;<=

21;;=

21;:0

21666

diam etro cm"

alt ur a cm "

2=,6

6: ,9

2=,2

6: ,9

2=,6

6: ,9

2=

6: ,6

Pilos aplicado s

area Acm1" 

$Vcr APg5cm1" 

porcenta)e alcanzado 

densidad gr5cm6

06=<:

286,8 =

16;,:<

221,<

1,1;0

0<0<:

2;<,: 8

1;9,69

262,9

1,662

00=1:

286,8 =

101,2=

22=,6

1,1=8

6919:

2;9,; 2

1:=,2<

<;,;

1,6:6

<" RE/ERENCIAS 2" /avier &" Havarro @eliz, /orge S" #%pez Yarango4 7ecnología de los materiales" 1" Micael S" MamlouP /on (" JaniesPi. Materiales para ingeniería Civil"

19

6" Steven W" ?osmatPa, Leatri* ?erPo$$, Oilliam C" (anarese, y /ussara 7anesi . +iseo y Control de Mezclas de Concreto"

$;# ANEOS

/OTO $ RIO CA&ANILLAS 7arenas y raas9#

/OTO % MAFUINARIAS EN CA&ANILLAS 7arenas y raas9#

20

/OTO + PLANTA DE TRATAMIENTO Y C:ANCADO DE PIEDRAS Y )RAVAS 7rio !araillas9

/OTO . TRANSPORTE DE MATERIAL PARA CONSTRUCCION

21

/OTO 1 MUESTRAS DE MATERIAL PARA CONSTRUCCION

22

Perpectiva y Desarrollo de Canteras de Materiales Para Construccion Canteras de Cabanillas y Unocolla de La Provincia de San Román

Recommend Documents