TESIS-I (1).docx

UNIVERSIDAD SEÑOR DE SIPAN

INVESTIGACION INVESTIGACION I

FACULTAD DE INGENIERIA, ARQUITECTURA Y URBANISMO ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL TESIS “ESTUDIO

COMPARATIVO DE LOS AGREGADOS DE LA CANTERA TRES TOMAS, LA VICTORIA Y SIETE TECHOS DE LA REGION LAMBAYEQUE L AMBAYEQUE PARA LA ELABORACIÓN DE CONCRETOS DE ALTA RESISTENCIA EMPLEANDO EL ADITIVO CHAME PLAST” PARA OBTENER EL TÍTULO PROFESIONAL DE INGENIERO CIVIL Autor: BARBOZA DIAZ MIGUEL ANGEL Pimentel del 2017

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL

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1.1.


TÍTULO DEL PROYECTO DE INVESTIGACIÓN: Estudio comparativo de los agregados de la Cantera Tres tomas, La victoria y Siete Techos de la región Lambayeque para la elaboración de concretos de alta resistencia empleando el aditivo Chemaplast

1.2.

LÍNEA DE INVESTIGACIÓN: Gerencia e Ingeniería de la construcción

1.3.

AUTOR: Barboza Diaz Miguel Angel

1.4.

ASESOR METODOLÓGICO: Mba. Ing. Serrepe Ranno Miriam Marcela

1.5.

TIPO Y ABORDAJE DE INVESTIGACIÓN: Cuasi-experimental

1.6.

FACULTAD Y ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL: Facultad de Ingeniería, Arquitectura y Urbanismo

1.7.

PERIODO DE INVESTIGACIÓN: 2017-II

1.8.

FECHA DE INICIO Y TÉRMINO DE LA INVESTIGACIÓN: 9 meses

1.9.

PRESENTADO POR: Barboza Diaz Miguel Angel

1.10. APROBADO POR: ______________ _____________________ ______________ ______________ ___________ ____ Mba. Ing. Serrepe Ranno Miriam Marcela

1.11. FECHA DE PRESENTACIÓN: 01/08/2017


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INVESTIGACION I

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INVESTIGACION I

2.1 PLANTEAMIENTO DE PROBLEMA 2.1.1 SITUACIÓN PROBLEMÁTICA En las construcciones de obras civiles de infraestructuras de grandes dimensiones, estructuras de puentes, reservorios de agua, etc., se necesita concreto de alta resistencia para soportar las exigencias de diseño y la necesidad de un estudio el cual determine el diseño de mesclas idóneo teniendo en cuenta un previo estudio de sus componentes y sus alteraciones. Este concreto presenta una alteración importante en sus propiedades normales como son la relación agua/cemento, plasticidad y resistencia a la compresión. El punto de partida para el diseño de este estudio es el análisis de los materiales especialmente de los agregados (fino y grueso) a través de ensayos de laboratorio en la Universidad Señor de Sipán, que se extrajeron de las canteras de La Victoria, Tres tomas y Siete Techos, combinándolos por proporciones de aditivo superplastificante para la obtención final de un concreto de alta resistencia y de calidad. Los Profesionales que diseñan concreto de diversas exigencias para infraestructuras que resistirán altas cargas , presentan problemas con la calidad de los materiales ya que ellos varían en sus propiedades físicas ocasionando

demoras

en

el

diseño

de

mezclas

apropiado

para

construcciones de gran envergadura.

2.1.2 FORMULACIÓN DEL PROBLEMA ¿En qué influirá el estudio de los agregados de las canteras de la región Lambayeque Tres Tomas, La victoria y Siete Techos para la elaboración de concreto de alta resistencia empleando un aditivo superplastificante?


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INVESTIGACION I

2.1.3 JUSTIFICACIÓN E IMPORTANCIA Los agregados forman un componente muy importante en el concreto y por ello es el estudio de sus propiedades y de su comportamiento en el diseño de mescla. Estudiar técnicamente las canteras de nuestra localidad como Tres Tomas, La Victoria y Siete Techos, nos darán a conocer el tipo de material que están entregando a las obras que se realizan en nuestra localidad y ello nos permitirá encontrar el agregado ideal para realizar un concreto de alta resistencia. Encontrar el diseño de mezclas empleando el aditivo ChemaPlast, nos dará un diseño de mezclas ideal para las construcciones de concreto de alta resistencia con el mejor agregado de la zona local.

2.1.3.1.1 Al Tesista: Adquirir y complementar, conocimientos teóricos y prácticos durante la etapa de formación profesional para la solución de problemas que se le presenten donde entre a tallar como Ingeniero Civil.

2.1.3.1.2 A la Sociedad: Dar a conocer un aporte a la industria de la construcción, mediando el estudio de las canteras de la región Lambayeque para el diseño de concreto de alta resistencia con la incorporación de aditivo superplastificante para su mejor desempeño en edificaciones de gran envergadura. Al conocer las características y propiedades del agregado fino y agregado grueso a emplear en el diseño del concreto de alta resistenci a se podrá evitar los fenómenos de figuración y agrietamiento evitando alterar negativamente las demás propiedades del concreto, lo que generara en la sociedad beneficios económicos tanto al propietario de la construcción como al constructor. ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL

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INVESTIGACION I

2.1.3.1.3 Al medio Ambiente Reducir los desperdicios masivos de los materiales utilizados en las construcciones, optimizando una dosificación idónea de los materiales utilizados en la obtención del concreto de alta resistencia, mejorando las propiedades tal que se refleja en la calidad del concreto en obra. 2.1.4

OBJETIVOS Objetivo general 

Realizar el estudio comparativo de los agregados de la cantera Tres tomas, La Victoria y Siete Techos de la región Lambayeque para la elaboración de concretos de alta resistencia empleando el aditivo ChemaPlast.

Objetivos específicos •

Evaluar de propiedades mecánicas y físicas de las canteras tres tomas, la victoria y Siete Techos.

•

Realizar un diseño de mezclas de concreto de alta resistencia con aditivo ChemaPlast con los agregados de las canteras Tres Tomas, La Victoria de la región Lambayeque.

•

Evaluación económica del diseño de mezclas de concreto de alta resistencia con aditivo ChemaPlast.


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INVESTIGACION I

2.2 MARCO TEORICO 2.2.1 ANTECEDENTES DE LA INVESTIGACIÓN: 2.2.1.1

A nivel internacional

(PAULA, 2010) El estudio comprende la fabricación de mezclas de concreto con dos tamaños de agregado, 3/4 “y 3/8”, en cada caso se fabricaron cuatro mezclas. Con una resistencia de 300kg/cm 2 a 28 días .En este diseño del concreto se incorporó aditivo súper-plastificante para mantener el revenimiento en el rango deseado. El diseño de mezclas se realizó tomando en cuenta el ACI 211.1, y por el método de Mínimos Vacíos (volumen absolutos). La variable principal fue alcanzar mezclas de consistencia adecuada de 10

± 2.5

cm de revenimiento,

para facilitar la manipulación, colocación, y compactación y compactación. Se elaboraron 8 mezclas con cemento portland ordinario (CPO-30R-ASTM C150 Tipo II); grava triturada de origen calizo 3/4 “y 3/8” de tamaño máximo, arena de origen andesitico, agua y una fibra sintética de polipropileno. Se usó un superplastificante de nueva generación (ASTM c494, tipo F) en las mezclas para obtener el revenimiento en el límite definido 10

± 2.5

cm.

La prueba de contenido de aire se realiza teniendo en cuenta la norma ASTM C231, la prueba de peso unitario conforme con la norma ASTM C138. Para la prueba de contracción plástica también se tomó en cuenta la norma ACI 544.2R. Para ensayo de resistencia a la compresión de acuerdo a ASTM C39, ASTM C192, ASTM C617. El modulo elástico según la norma ASTM C469.Para la resistencia a la tracción según la norma ASTM C496.Para la resistencia a la flexión tomada en cuenta las normas, ACI 544.2R, ASTM C 1018, La resistencia al impacto según las recomendaciones de la norma ACI 544.2R. Para la contracción por secado la norma ASTM C157.


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INVESTIGACION I

El ensayo de Revenimiento resulto el avenimiento muestra una disminución conforme se aumenta el contenido de fibra, la mezcla con fibra en 5kg/m 3 se tuvo que emplear un superplastificante (Glenium 3150 SR). El peso unitario y el contenido de aire no muestran cambios significativos. El ensayo de Contracción plástica se obtiene que al aumentar el contenido de fibra el índice de grieta disminuye. El índice de grieta varia de 0.32 a 0 y de 0.11 a 0 para las mezclas con agregado de 3/4 “y 3/8” De la resistencia a la compresión se obtiene que esta disminuye con relación a que se aumenta el contenido de fibra. La disminución de la resistencia para las mezclas con agregado de 3/4 “es del 5% para una dosis de 1 kg/m 3 y aumenta al 9% para la dosis de 3kg/m 3.Para las mezclas con agregado de 3/8” se observa una disminución de 5% para una dosis de 5 kg/m3. Se observa que los módulos elásticos son similares en las mezclas. Del ensayo de tensión por flexiona, se obtuvo para las mezclas con agregado de 3/4 “el mayor incremento se obtiene para la dosis de 5%, siendo el 11% del fć a los 28 días. Para la mezcla con agregado de 3/8” se obtiene que la resistencia por flexión es de 14% del fć a los 28 días. Del ensayo de resistencia al impacto se obtiene que, la adición de fibra incrementa esta propiedad. Siendo la resistencia cuando se incorpora 5kg/m 3 de fibra el doble de la resistencia de la mezcla sin fibra . Del ensayo de tenacidad se obtiene que, para las mezclas con agregado de ¾ “ la tenacidad para una dosis de 5 kg/m3 es de 2.65 veces más que cuando se usa una dosis de 1kg/m 3.Mientras que para la mezcla con agregado de 3/8” la tenacidad para una dosis de 5 kg/m3 es 3.12 veces más que cuando se usa una dosis de 1 kg/m 3.


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INVESTIGACION I

Del ensayo de contracción por secado se obtiene que, conforme se incrementa la cantidad de fibra en el concreto se registra una contracción por secado menor.

(Barros Fierro, 2012) El estudio comprende realizar la investigación, aportar información de la utilización de aditivo plastificante como refuerzo en hormigones, debido a que hay escasa información de agregados en la región, el agregado que nos provee la cantera “construarenas Cia” ubicado en el Sector de Pifo, Provincia de Pichinga y Cemento. Hallaron sus características físicas y mecánicas de los agregados y del cemento a utilizar. Tomando como referencia la compresión de los testigos a los 28 días en probetas cilíndricas de concreto, se tomó en cuenta el Método por el A.C.I. para la dosificación para el preparado de las mezclas, sin refuerzo, de 21MPa y de 28 MPa. Incorporamos por separado tres proporciones distinta de aditivo plastificante al mismo hormigón definido anteriormente, con el objetivo de seleccionar la mas acorde con la resistencia a la compresión simple. Después de comprar sus propiedades mecánico del hormigón combinado con el aditivo plastificante y aquel sin aditivo, se concluyó que la proporción adecuada del aditivo plastificante es del 0.13 % del volumen de hormigón, es decir 1.2 Kg de aditivo cada metro cubico de hormigón; aparte que se encontró ligeros incrementos de resistencia a la compresión de porcentaje 4% y 16 % para 21 Mpa y 28 Mpa. En los resultados se concluyó; El porcentaje más adecuado de aditivo plastificante fue de 0.15% para las dos canteras de agregados, equivalente a una dosificación por

3

de

hormigón de 1.37 kg. ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL

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De la resistencia a la compresión, para la mezcla con cantos rodados el aumento de la resistencia fue de 4% y para la mezcla con agregados triturados el incremento relativo de la resistencia fue de 8%. Para la mezcla con agregado de la cantera río Boquerón se obtuvo resistencias de 35.7 y 37.1 Mpa para el hormigón sin fibra y el hormigón con fibra respectivamente. Para la mezcla con agregado de cantera de rio Malacates se obtuvo resistencias de 35.4 y de 38.2 Mpa para el hormigón sin aditivo plastificante y el hormigón con aditivo plastificante respectivamente. Para la resistencia a la flexión, la mezcla con cantos rodados el incremento relativo de la resistencia fue de 6.9 % y para la mezcla con agregado triturado el incremento relativo de la resistencia fue de 6.1%. Para la mezcla con agregado de cantera río boquerón se obtuvo módulos de rotura de 4.3 y de 4.6 Mpa para hormigón sin fibra y el hormigón con fibra respectivamente. Para la mezcla con agregado de la cantería río Malucos se obtuvo módulos de rotura de 4.4 y de 4.7 para hormigón sin fibra y hormigón con fibra respectivamente.

2.2.1.2

A nivel nacional

(HUINCHO SALVATIERRA, 2011) Esta tesis estudia el concreto de alta resistencia mesclado con aditivo microsilice (Sika Fume), aditivo nanosilice (SIKA STABILIZER 100) y aditivo superplastificante.

(VISCOCRETE 20HE). Para el diseño utilizaremos cemento Portland tipo I y relación a/c por debajo de 0.25, tomando por primera vez el agregado grueso HUGO89.Los asentamientos que se extrajeron fueron de 8 a 10 plg y una extensibilidad de ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL

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56 y 70 centímetros, dándose como concretos de alta resistencia y a su vez autocompactables. En el diseño de este concreto toma como iniciativa, en el Peso Unitario Compactado Máximo de la mescla de agregados y un bajo contenido de cemento (560kg/ 3 ). La resistencia más óptima a la compresión fue de 1423 kg/ 2 a la edad de 90 días. En la investigación se a desarrolló un concreto Patrón (CP) con relación a/c 0.40 y se hizo una comparación de sus características con cada una de las mezclas. A la mezcla patrón se le añadió 3% de aditivo superplastificante (CPA), después 10, 15 y 20 % de microsilice en peso del cemento SF10, SF15 y cemento NS1.0, SN1.5 y NS2.0 respectivamente y se empleo microsilice y nanosilice a la vez en proporción de 5% de microsilice mas de 0.5% de nanosilice, 7.5% de microsilice 1.0 % de nanosice y 10 % de microsilice 1.5% de nanosilice. Se presentó el diseño de los tipos de mezcla y la concluyo finalmente que sus características al estado fresco y endurecido, también un análisis de resultados.

(Tello Rodriguez, 2008) En esta investigación se efectuaron los ensayos en el laboratorio de materiales de la Universidad Ricardo Palma, dando como referencia las normas ASTM y TP. Se aplicara los conocimientos de la adenda de la Norma Sísmica E-030 y E-060, aplicados al sistema MDL. Se aplicara los reglamentos de Seguridad y Salud en el Trabajo NTP G-050 y OIT, en esta investigación se dieron los siguientes resultados: Resistencia a la Compresión muestran que la resistencia de concretos con fibra de polipropileno a edades de 7, 21 y 28 días son ligeramente mayores que los que se obtuvieron para esas edades de ensayo en el concreto sin


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fibra. Teniendo una variación de 3.82% y 2.68% para los ensayos a los 7 y 28 días respectivamente. Con respecto al potencial de figuración se observó que en la losa de concreto simple las fisuras sumaron en total de 19. Siendo el ancho máximo de 0.40 mm y la mínima de 0.02 mm con un promedio de 0.17 mm. El número de fisuras con ancho mayor a 0.17 mm sumaron 14, mientras que el ancho menor a 0.17 mm sumaron 5. Siendo la máxima longitud de fisura de 29 cm y la mínima de 5.50 cm.

2.2.1.3

A Nivel Local

No se ha encontrado investigaciones referentes a mi tema de investigación en la que se estudien los agregados de las diferentes canteras de nuestra región Lambayeque para un concreto de alta resistencia empleando el aditivo superplastificante para un alto desempeño del concreto ante edificaciones de gran envergadura que necesiten de un diseño de concreto de alta resistencia.

2.2.2 ESTADO DEL ARTE: Hasta la Fecha no se han realizado investigaciones parecidas en mi localidad


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2.2.3 BASES TEÓRICAS CIENTÍFICAS: 2.2.3.1

VARIABLE INDEPENDIENTE

2.2.3.1.1 Agregado Fino y Grueso NPT 400.037(2002).-“AGREGADOS.Especificaciones normalizadas para agregados en concreto”. Determina requisitos granulométricos y calidad del agregado para uso en concreto de peso normal.

NPT 400.010 (2001).- “AGREGADOS. Extracción y preparación de las muestras” Esta Norma Técnica Peruana determinarlos los pasos a tomar en cuenta en el muestro del agregado grueso, fino y global y son para lo siguiente: -La investigación preliminar de la cantera potencial de abastecimiento. -Aceptación o rechazo de los materiales. -Controlar los proveedores de abastecimiento. -Control en labores en el sitio de su utilización.

NPT 400.012(2001).- “AGREGADOS. Análisis granulométrico del agregado fino, grueso y global”. Esta Norma técnica Peruana establece los pasos a seguir para encontrar la dimensión de partículas del agregado fino, grueso y global por tamizado a través de mallas. La ASTM E-11 establece los tamices en pulgadas, Norma Técnica se toma en cuenta para definir la gradación de materiales dados. Las conclusiones obtenidos serán utilizados para definir el cumplimiento de la distribución del tamaño de partículas con los requisitos que exige la especificación técnica de la obra y dar a conocer los datos que se necesitar para determinar el cumplimento de distribución de partículas con los requisitos que tienen las especificaciones técnicas de la obra y proporcionan la información ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL

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necesarios para la inspección de la producción de agregados. La inform ación también puede corresponder al esponjamiento y el embalaje.

2.2.3.2

VARIABLE INDEPENDIENTE

2.2.3.2.1 Temperatura del concreto NTP 339.184 (2002).- “Método de ensayo normalizado para determinar la temperatura de mezclas de concreto”. Da a conocer los pasos para definir la temperatura de concreto en un estado fresco. Se aplica para determinar la temperatura del concreto fresco y también es usado para verificar la veracidad con un requisito especificado cuando nos encontremos en obra y la mescla de concreto tenga agregado de tamaño máximo nominal superior a 0.75 cm ( 3 pulgadas) puede requerir como máximo 20 minutos para la traspaso de calor del agregado al mortero.

ASTM C 1064 (2011).- “Temperatura del concreto fresco”. Este ensayo de prueba da a conocer la medida la temperatura de mezclas de concreto reci én mezclado, dosificado con cemento portland. Puede usarse para verificar que el concreto satisfaga lo requerido en lo especificados a temperatura. En concreto con un tamaño máximo de agregado mayor a 3 pulgadas (75mm) podrá requerir hasta 20 minutos para transferir el calor del agregado al mortero. La obtención de una muestra de concreto según la norma ASTM C 172.

2.2.3.2.2 Peso unitario y rendimiento ASTM C 138 (2009).- “Peso unitario, contenido de aire del concreto fresco”. El método de prueba define la densidad del concreto fresco y señala las fórmulas para calcular el rendimiento, contenido de aire del concreto fresco y ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL

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contenido de cemento. El rendimiento es definido como el volumen del concreto producido por una mezcla de materiales de características conocidas.

NTP 339.046 (2008). “Ensayo para determinar la densidad, rendimiento y contenido de aire del hormigón”

2.2.3.2.3 FĆ NPT 339.034(2008) “Método de ensayo normalizado para la determinación de la resistencia a la compresión del concreto, en muestras cilíndricas”. Determina de la resistencia a la compresión te los testigos cilíndricas e extracción de diamantinas de concreto. La norma Técnica Peruana aplica a concretos con pesos obtenidos mayores a 800 kg/ m3.

ASTM C 39 (2015). “Determinación del esfuerzo de compresión en especímenes cilíndricos de concreto”. Esta norma da a conocer los parámetros de esfuerzo de compresión en probetas cilíndricos. La norma solo es para concretos que tengan un peso unitario en exceso a 800kg/m3. Los resultados que se obtén pueden depender de la forma y el tamaño de la probeta de concreto, de la pasta de cemente, los pasos de mezcla, método de muestreo, fabricación, edad y curado.

2.2.3.2.4 Slump-Asentamiento ASTM C 143 (20159.- “Slump Test”. Este método determina el asentamiento del concreto en campo y en el laboratorio. Se basa en poner un ejemplar de concreto en estado fresco (se procede a compactar por 3 capas de 25 varilladas cada una) en un molde en forma de cono truncado. Se procede a levantar el molde y se deja que el concreto se desplome. Una vez


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desplomada se tomara nota de la distancia vertical al centro desplomado y se toma nota del valor del asentamiento del concreto.

NTP 339.035(2009). “Método de ensayo para la medición del asentamiento del concreto de cemento Por tland”. Establece el método de ensayo para el asentamiento del concreto.

NTP 339.036 (1999). “Muestreo del Concreto Fresco”. Determina los pasos para adquirir ejemplares de concreto fresco en el momento de transporte a obra, de los que se realizaron ensayos para definir el cumplimiento de los parámetros de calidad de las especificaciones en base a las cuales el concreto es suministrado. Esto incluye el muestro de plantas estacionarias, camiones mezcladores, y equipo de agitación y no agitación usados para el transporte del concreto premezclado.

2.2.3.2.5 Agua NTP 339.088(2006).- “Agua para la mezcla utilizado para la producción de concreto con cemento Portland”. Determina la utilización de agua en mezcla en la producción de concreto. Esta Norma técnica Peruana establece las fuentes de donde se sacara el agua y precisa los requisitos y las frecuencias de ensayo para la calificación de las fuentes de agua.

2.2.3.2.6 Aditivo NTP 334.088(1999). “CEMENTO. Aditivos químicos en pastas, morteros y concreto”. Da a conocer que el aditivo es un químico que no es agua, agregado, cemento o fibra de refuerzo, es utilizado como un componente del mortero o concreto y es incorporado al tanden de diseño antes o durante su mezclado del concreto. ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL

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2.2.3.2.7 Cemento NTP 334.090(2013).-

“CEMENTOS.

Cementos Portland adicionados.

Requisitos” Esta Norma técnica peruana determina los requisitos que para cementos portland adicionados y aplicaciones, empleando escoria, puzolana, caliza o alguna mescla de estas, con cementos Portland o Clinker de cemento Portland o escoria con cal.

NTP 334.009 (2013).- “CEMENTOS. Cemento Portland. Requisitos”. La Norma técnica Peruana determina los requisitos que deben cumplir los seis tipos de cementos Portland, tipo I, t II, III, IV, V. Dando a conocer por cemento Portland como aquel cemento echo por la pulverización del Clinker mesclado esencialmente de silicatos de calcio hidráulico y que contiene sulfato de calcio.

2.2.4 DEFINICIÓN DE TÉRMINOS BÁSICOS: Agregado Es arena, grava o piedra natural y piedra triturada empleada para la elaboración de morteros y concreto.

Asentamiento Una vez que el concreto queda en reposo se procede a colocar en moldes, se empieza un proceso mediante el cual los componentes más pesados de la mezcla de concreto se tienden a descender (entre el cemento y los agregados), por lo tanto el agua que es más densa sube. Cuando este


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INVESTIGACION I

fenómeno pasa se produce un exceso y se les considera indeseable, ya que esta capa superior al secar será menos resistente a sus estratos más bajos

Diseño de mezcla Es un proceso el cual trata de calcular las proporciones de agua, cemento, agregado fino, agregado grueso que conformaran en el concreto, con el fin de obtener proporciones exactas de un diseño.

Probeta Modelo o muestra de un diseño de mescla determinado (testigo o prueba cilíndrica de concreto

Aditivo Es una sustancia química que se incorpora al concreto antes o durante su mezclado, los aditivos más utilizados son la incorporada res de aire, reductores

de

agua,

aditivos

retardantes

y

aditivos

acelerantes.

ASTM American Society for Testing and Materials (sociedad Americana). Organización de normas internacionales desarrolladas normas técnicas para una amplia gama de materiales, productos, sistemas y servicios.

Cemento Portland Es el cemento hidráulico obtenido al calcinar una mezcla de arcilla y piedra caliza en un horno para pulverizar posteriormente la mezcla que se obtiene.


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INVESTIGACION I

Curado Es utilizado para evitar que se evapore el agua de la mezcla, ya que sin agua esto podría producir grietas de retracción debido a la perdida de agua y alteraciones en la relación agua-cemento de la mezcla , lo recomendable para obtener buenos resultados es tener un buen curado durante los 7 primeros días.

Granulometría: La granulometría define el tamaño y calidad de los agregados, ya que es de suma importancia debido a efectos de dosificación, trabajabilidad, economía, porosidad y contracción del concreto.


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INVESTIGACION I

2.3 MARCO METODOLOGICO 2.3.1

TIPO Y DISEÑO DE LA INVESTIGACIÓN: 2.3.1.1

TIPO DE INVESTIGACIÓN: Correlacional

2.3.1.2

DISEÑO DE LA INVESTIGACIÓN: Cuasi-Experimental

2.3.2

POBLACIÓN Y MUESTRA: Muestra: Agregado Fino y Agregado Grueso. Población: Cantera Tres Tomas, La Victoria y Siete Techos.

2.3.3

HIPÓTESIS:

El estudio comparativo de los agregados de las canteras Tres Tomas, La Victoria y Siete Techos de la Región Lambayeque tendrá que ver con la elaboración de concreto de alta resistencia empleando el aditivo Chemaplast.

2.3.4

VARIABLES: 2.3.4.1

Independiente: Estudio comparativo de los agregados de las canteras.

2.3.4.2

Dependiente: Concretos de alta resistencia.


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INVESTIGACION I

2.3.5 OPERACIONALIZACIÓN: VARIABLE DEPENDIENTE V.D.

Dimensiones

Técnicas e instrumentos de recolección de datos

Indicadores

Slump Ruptura Probetas Diseño de mescla de concreto Temperatura del concreto ENSAYOS DE fresco DISEÑO DE LABORATORIO Peso por metro CONCRETO MESCLAS DE cubico DE ALTA ALTA RESISTENCIA Contenido de RESISTENCIA aire concreto fresco. Ruptura de vigas

Formatos LEM Universidad Señor de Sipán

Slump Dosificación Especificaciones Técnicas

ADITIVO


Observación Ficha Técnica

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VARIABLE INDEPENDIENTE V.I.

Dimensiones

Indicadores

Contenido de humedad Análisis Granulométrico por tamizado ESTUDIO DE Peso Específico y MECANICA Absorción DE SUELOS Peso Unitario Suelto

Ag.Fino Ag.Grueso Ag.Fino

Ag.Grueso Ag.Fino Ag.Grueso Ag.Fino Ag.Grueso Ag.Fino Peso Unitario Varillado Ag.Grueso Ag.Fino Material más fino malla N°200 Ag.Grueso

ESTUDIO COMPARATIVO DE LOS AGREGADOS DE LAS CANTERAS

Costo de Materiales Costo de Transporte EVALUACION


Costo de Diseño de Mezcla



INVESTIGACION I

VARIABLE INDEPENDIENTE V.I.

Dimensiones

Indicadores

Contenido de humedad Análisis Granulométrico por tamizado ESTUDIO DE Peso Específico y MECANICA Absorción DE SUELOS Peso Unitario Suelto

Ag.Fino Ag.Grueso Ag.Fino

Ag.Grueso Ag.Fino Ag.Grueso Ag.Fino Ag.Grueso Ag.Fino Peso Unitario Varillado Ag.Grueso Ag.Fino Material más fino malla N°200 Ag.Grueso

ESTUDIO COMPARATIVO DE LOS AGREGADOS DE LAS CANTERAS



Costo de Materiales Costo de Transporte EVALUACION ECONOMICA

Costo de Diseño de Mezcla Análisis de Precios Unitarios Rendimiento del Material Costo del Aditivo a Emplear Rendimiento del aditivo



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2.3.6 ABORDAJE METODOLÓGICO, TÉCNICO E INSTRUMENTOS DE RECOLECCIÓN DE DATOS: 2.3.6.1 ABORDE METODOLÓGICO: Primero se realiza la extracción de muestras de las canteras tres tomas, LA victoria Y 7 Techos, las que se llevarán al laboratorio de la Universidad Señor de Sipán. Realizaremos ensayos a los agregados de las canteras por separado, procedemos a realizar los siguientes ensayos. Elaboraremos un diseño de mesclas para un Fć=350 kg/cm2 y Fć= 420kg/cm2.


INVESTIGACION I

2.3.6 ABORDAJE METODOLÓGICO, TÉCNICO E INSTRUMENTOS DE RECOLECCIÓN DE DATOS: 2.3.6.1 ABORDE METODOLÓGICO: Primero se realiza la extracción de muestras de las canteras tres tomas, LA victoria Y 7 Techos, las que se llevarán al laboratorio de la Universidad Señor de Sipán. Realizaremos ensayos a los agregados de las canteras por separado, procedemos a realizar los siguientes ensayos. Elaboraremos un diseño de mesclas para un Fć=350 kg/cm2 y Fć= 420kg/cm2. Para el diseño de mezcla de Fć=350 kg/cm2 y fć= 420 aremos el diseño de mescla empleando proporciones del aditivo Chema 3 en 1 % , en 3 % y en 5 % realizando testigos por cada prueba realizando la rotura de probetas a los 3 días, 7 días y 14 días .


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2.3.6.2

CODIGO AC01 AC02 AC04 AC06 AC07 AC09 AC16 AC20 AC21 AC22 AC25

INVESTIGACION I

TÉCNICAS DE RECOLECCIÓN DE DATOS:

DESCRIPCION DEL ENSAYO

REFERENCIA

Contenido de humedad( fino, grueso o global)

339.185

Análisis Granulométrico por tamizado (F o G)

400.012

Peso específico y absorción agregado fino o grueso

400.022

Peso unitario suelto ( fino , grueso o global)

400.021

Peso unitario varillado ( fino , grueso o global)

400.017

Material más fino malla N°200 (fino, grueso o global)

400.018

Diseño de mezclas de concreto

Rec. ACI-211

Temperatura del Concreto Fresco

339.184

Peso por metro cubico, rendimiento, contenido de aire

339.046

Contenido de aire del concreto fresco(Washington)

3339.083

Compresión ( mínimo 2 testigos)

339.034


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INVESTIGACION I

2.3.6.3 INSTRUMENTOS DE RECOLECCIÓN DE DATOS: Martillo de Goma. Cuchara. Guantes. Vernier. Regla Metálica. Wincha. Plancha de Albañilería. Fuente metálica para contener la mezcla de concreto. Moldes estandarizados. Barra compactadora. Fuentes de cualquier material contenedor de agua (recipientes, baldes, mangueras). Pozas metálicas (para el curado de las probetas). Máquina de rotura de probetas de concreto Modelo: ADR 1500. Cabezales Metálicos con almohadillas de neopreno.


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2.3.7

INVESTIGACION I

PROCEDIMIENTO PARA LA RECOLECCIÓN DE DATOS:

2.3.7.1

Métodos:

Ensayos de laboratorio para el agregado fino y grueso.

Ensayo

2.3.7.2

de

la

resistencia

a

la

compresión

del

concreto

(Fć).

Procedimientos:

Recolección de muestras (agregado grueso y agregado fino) de Las Canteras de la Región Lambayeque Tres Tomas, La victoria y Siete Techos. Muestras se llevaran al Lavatorio de Mecánica de Suelos de la Universidad Señor de Sipán para proceder con los ensayos a realizar para determinar sus propiedades Procedemos a la compra del aditivo ChemaPlast para hallar sus proporciones que nos servirán más adelante en el diseño de mesclas. Diseño de mesclas con un concreto de alta resistencia de 350 kg/cm2 y 420 kg/cm2. Por cada diseño de concreto de alta resistencia, empleamos proporciones de aditivo en 1%, 3% y 5%, realizando 3 probetas por cada proporción y cada cantera. Después de todos los procedimientos determinaremos la cantera idónea y la proporción de aditivo correcta para la recomendación a todos los constructores de nuestra localidad para el diseño de mesclas de estructuras de gran envergadura ante la realidad problemática que pasa en la localidad.


27


INVESTIGACION I

2.3.7.3 MAPA DE FLUJO CANTERA TRES TOMAS

FUERTA A LA COMPRESION PROBETAS

ADITIVO

1%

Fć=350 kg/cm2

3%

5%

1%

Fć=420 kg/cm2

3%

5%

ROPTURA DE

I-II-III

(3er día)

I-II-III

(7timo día)

I-II-III

(14avo día)

I-II-III

(3er día)

I-II-III

(7timo día)

I-II-III

(14avo día)

I-II-III

(3er día)

I-II-III

(7timo día)

I-II-III

(14avo día)

I-II-III

(3er día)

I-II-III

(7timo día)

I-II-III

(14avo día)

I-II-III

(3er día)

I-II-III

(7timo día)

I-II-III

(14avo día)

I-II-III

(3er día)

I-II-III

(7timo día)

I-II-III

(14avo día)

54 PROBETAS


28


INVESTIGACION I CANTERA LA VICTORIA


ADITIVO

1%

Fć=350 kg/cm2

3%

5%

1%

Fć=420 kg/cm2

3%

5%

ROPTURA DE

I-II-III

(3er día)

I-II-III

(7timo día)

I-II-III

(14avo día)

I-II-III

(3er día)

I-II-III

(7timo día)

I-II-III

(14avo día)

I-II-III

(3er día)

I-II-III

(7timo día)

I-II-III

(14avo día)

I-II-III

(3er día)

I-II-III

(7timo día)

I-II-III

(14avo día)

I-II-III

(3er día)

I-II-III

(7timo día)

I-II-III

(14avo día)

I-II-III

(3er día)

I-II-III

(7timo día)

I-II-III

(14avo día)

54 PROBETAS


29


INVESTIGACION I CANTERA SIETE TECHOS


ADITIVO

1%

Fć=350 kg/cm2

3%

5%

1%

Fć=420 kg/cm2

3%

5%

ROPTURA DE

I-II-III

(3er día)

I-II-III

(7timo día)

I-II-III

(14avo día)

I-II-III

(3er día)

I-II-III

(7timo día)

I-II-III

(14avo día)

I-II-III

(3er día)

I-II-III

(7timo día)

I-II-III

(14avo día)

I-II-III

(3er día)

I-II-III

(7timo día)

I-II-III

(14avo día)

I-II-III

(3er día)

I-II-III

(7timo día)

I-II-III

(14avo día)

I-II-III

(3er día)

I-II-III

(7timo día)

I-II-III

(14avo día)

54 PROBETAS


30


INVESTIGACION I

RESUMEN

CANTERA

FĆ

ADITIVO

350 kg/cm2 TRES TOMAS

420 kg/cm2

350 kg/cm2 LA VICTORIA

420 kg/cm2

350 kg/cm2 SIETE TECHOS

420 kg/cm2

TOTAL=


N° DE PROBETAS

1%

9

3%

9

5%

9

1%

9

3%

9

5%

9

1%

9

3%

9

5%

9

1%

9

3%

9

5%

9

1%

9

3%

9

5%

9

1%

9

3%

9

5%

9 162

31


2.3.8

INVESTIGACION I

PLAN DE ANÁLISIS ESTADÍSTICO DE DATOS:

Compararemos los resultados de sus propiedades del agregado fino y agregado grueso de cada de las canteras. Compararemos las proporciones del aditivo a emplear. Compararemos el comportamiento de los agregados en el diseño de mezclas. Se realizara comparaciones de resistencia a la compresión de concretos generados en moldes metálicos cilíndricos de 15 cm x 30 cm. Cualquier otra relación que se pueda generar en el laboratorio.

2.3.9

CRITERIOS ÉTICOS:

Yo prometo realizar una investigación muy a fondo para llegar a dar con el material ideal para un diseño de mesclas de alta resistencia para estructuras de gran envergadura en nuestra región Lambayeque.

2.3.10 CRITERIOS DE RIGOR CIENTÍFICO: Generalidades Mediante la aplicación de ensayos de laboratorio se obtendrán respuestas en función a la calidad del producto entregado, que nos permitirán dar validez externa después de haber sido cotejadas con otras fuentes teóricas.

Fiabilidad Todos los estudios a realizar en dicho proyecto , son confiables en la medida en la que la población es real, se cuente con ensayos de calidad de cada


32


INVESTIGACION I

una de las canteras a estudiar y procedimiento para la elaboración de un concreto de alta resistencia empleando el aditivo ChemaPlast.

Replicabilidad Estudio comparativo de las canteras de la región Lambayeque Tres Tomas, La Victoria y Siete Techos para la elaboración de concreto de alta resistencia empleando el aditivo ChemaPlast mejorara las construcciones de nuestra región ya que carecen de información de sus productos y de diseños de concreto de alta resistencia empleados en obra.


33



INVESTIGACION I

34


INVESTIGACION I

3.1.

CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES:

3.2.

FINANCIAMIENTO:

ACTIVIDAD Situación problemática Formulación del problema Justificación del problema Objetivos Limitaciones de la Investigación Marco teórico Antecedentes Estado del arte Marco teórico Bases teóricas científicas Definición Conceptual Marco teórico Tipo y Diseño de la Investigación Población y muestra Hipótesis Operacionalización de variables Métodos, técnicas de recolección de datos Descripción de los instrumentos utilizados Procedimiento para la recolección de datos Plan de análisis estadístico de datos Criterios éticos Criterios de rigor científico Marco administrativo referencia y anexos

1°

SEMANAS 2° 3° 4° 5° 6° 7° 8° 9° 10° 11° 12° 13° 14° 15° 16°

x


x x

x x

x x x

x

x

x

35


INVESTIGACION I

FINANCIAMIENTO MATERIALES DETALLE

CANTIDAD 36 6

Cemento Agregados(Ag y Af)

VALOR(S/.) S/. 20.50 S/. 69.00 Sub Total S/.

TOTAL(S/.) 738 414 1,152.00

SERVICIOS DETALLE Viáticos

TOTAL(S/.) 250

Impresiones y comunicaciones

700 Sub Total S/.

950.00

OTROS VARIOS DETALLE ChemaPlast

CANTIDAD VALOR(S/.) 2.2 S/. 89.00

TOTAL(S/.) 195.8

Papeles y útiles de escritorio

200 395.8

Sub Total

EN TOTAL GENERAL PODRÍA PRESENTARSE COMO:

TOTAL MATERIALES SERVICIOS OTROS VARIOS


S/. S/. S/. S/. TOTAL S/.

1,152.00 950.00 395.80 2,497.80

36

TESIS-I (1).docx

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