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Estudio comparativo de mezclas de hormig�n tradicional y hormig�n con ripio

 

Comparative study of mixtures of traditional concrete and concrete with grip

 

Estudo comparativo de misturas de bet�o tradicional e bet�o com grip

 

Carlos Alfonso Bustamante-Collaguazo ^I

cbustamantec@ulvr.edu.ec

https://orcid.org/0000-0002-0464-8598

 

Javier Nicol�s Areche-Garc�a ^II ���

javier.arecheg@ug.edu.ec

https://orcid.org/0000-0002-0985-9482

 

 

Correspondencia: cbustamantec@ulvr.edu.ec

Ciencias t�cnicas y aplicadas

Art�culo de investigaci�n

 

*Recibido: 22 de mayo de 2021 *Aceptado: 20 de junio de 2021 * Publicado: 05 de julio de 2021

                               I.            Egresado en la Universidad Laica Vicente Rocafuerte de Guayaquil 2020, Investigador Independiente, Supervisor T�cnico de obras en FABUSCOA, S.A, Ecuador.

                             II.            Ingeniero Civil, Abogado, Magister Scientiarum en Gerencia Empresarial, Doctor en Ciencias para el Desarrollo Estrat�gico, Universidad Laica Vicente Rocafuerte de Guayaquil, Facultad de Ingenier�a, Industria y Construcci�n,� Carrera de Ingenier�a Civil, Docente Investigador, Universidad de Guayaquil, Facultad de Matem�ticas y F�sica, Carrera de Ingenier�a Civil,� Docente Investigador, Ecuador.

Resumen

La investigaci�n, plantea como objetivo general: comparar las caracter�sticas mec�nicas de las mezclas de hormig�n tradicional y hormig�n con ripio. Para lo cual se desarrolla y se comparan las caracter�sticas mec�nicas resultantes de dos tipos de configuraci�n de hormig�n y sus respectivas dosificaciones para las resistencias establecidas, a partir del empleo del ripio como agregado y su hom�logo de car�cter tradicional. Todo ello, para saber si resulta �til para ciertos elementos que se requieran en la construcci�n y puedan remplazarse del hormig�n tradicional, en el contexto de que el acceso a los materiales para este tipo de hormig�n sea nulo, escaso o limitado, y como medida alterna e innovadora de materiales constructivos. Este trabajo utiliz� el m�todo inductivo y deductivo, la tem�tica a tratar en la investigaci�n es de car�cter experimental, con enfoque cuantitativo, fundamentando mayormente en informaci�n de la ejecuci�n de pruebas de laboratorio para determinar los coeficientes requeridos. Se determin� que las mezclas de hormig�n con ripio cumplen con los criterios que contempla el marco normativo para el hormig�n; sin embargo, hay caracter�sticas que exige la normativa que se deben tomar en consideraci�n.

Palabras clave: Hormig�n; tradicional; ripio; caracter�sticas mec�nicas; materiales; mezclas.

 

Abstract

The research raises the general objective: to compare the mechanical characteristics of traditional concrete mixes and concrete with rubble. For which the mechanical characteristics resulting from two types of concrete configuration and their respective dosages for the established resistances are developed and compared, based on the use of gravel as aggregate and its traditional counterpart. All this, to know if it is useful for certain elements that are required in construction and can be replaced by traditional concrete, in the context that access to materials for this type of concrete is null, scarce or limited, and as an alternative measure and innovative construction materials. This work used the inductive and deductive method, the topic to be dealt with in the research is experimental, with a quantitative approach, based mostly on information from the execution of laboratory tests to determine the required coefficients. It was determined that the mixes of concrete with rubble meet the criteria contemplated in the regulatory framework for concrete; however, there are characteristics that the regulations require that must be taken into consideration.

Keywords: Concrete; traditional; rubble; mechanical characteristics; materials; mixtures.

 

Resumo

A pesquisa levanta o objetivo geral: comparar as caracter�sticas mec�nicas das misturas tradicionais de concreto e concreto com entulho. Para o qual s�o desenvolvidas e comparadas as caracter�sticas mec�nicas resultantes dos dois tipos de configura��o do concreto e suas respectivas dosagens para as resist�ncias estabelecidas, a partir da utiliza��o da brita como agregado e sua contraparte tradicional. Tudo isso para saber se � �til para determinados elementos que s�o exigidos na constru��o e podem ser substitu�dos pelo concreto tradicional, no contexto em que o acesso aos materiais para este tipo de concreto � nulo, escasso ou limitado, e como medida alternativa e materiais de constru��o inovadores. Este trabalho utilizou o m�todo indutivo e dedutivo, o tema a ser tratado na pesquisa � experimental, com uma abordagem quantitativa, baseada principalmente em informa��es provenientes da execu��o de testes de laborat�rio para determina��o dos coeficientes exigidos. Foi determinado que as misturas de concreto com entulho atendem aos crit�rios contemplados no marco regulat�rio do concreto; no entanto, existem caracter�sticas que os regulamentos exigem que devem ser levadas em considera��o.

Palavras-chave: Concreto; tradicional; entulho; caracter�sticas mec�nicas; materiais; misturas.

 

Introducci�n

El Instituto Norteamericano del Hormig�n (A.C�I.), en su Norma 211.2-69, define al hormig�n liviano estructural como aquel hormig�n realizado con �ridos livianos que cumplen la Norma ASTM 330; que tiene una resistencia a compresi�n superior a 173 kg/cm2 a los 28 d�as en probetas ensayadas seg�n Norma ASTM C-330 y posee un peso de la unidad de volumen, seco al aire, inferior a 1 840 kg/m3; esto conlleva a que se utilicen distintos tipos de materiales en fabricaci�n tales como el ripio.

En este sentido, se expresa que el material anteriormente mencionado, se sigue empleando en mezclas de hormigones, sobre todo en aquellos recintos rurales del Ecuador. Esta pr�ctica actualmente no se encuentra avalada dentro de la Norma Ecuatoriana de la Construcci�n, que es aquella que estipula los procedimientos para hormigones estructurales con dosificaci�n de agregados grueso y fino en sus normativas espec�ficas de aglomerantes (cemento y agua) seg�n el dise�o. Esto conlleva a que se sigan empleando sistemas constructivos que afectan las caracter�sticas mec�nicas del hormig�n.

Otro problema identificado, radica en que el ripio no tiene las caracter�sticas id�neas para la mezcla al presentar material grueso no triturado y bordes no angulares que conllevan a la p�rdida del efecto de trabaz�n; esto es que no permite la adherencia entre las piedras con el hormig�n. Lo que lleva a formular el problema de la siguiente manera: �C�mo se comportan las caracter�sticas mec�nicas de las mezclas de hormig�n tradicional y hormig�n con ripio?, cuyo objetivo general plantea: comparar las caracter�sticas mec�nicas de las mezclas de hormig�n tradicional y hormig�n con ripio.

Por tanto, el desarrollo de la investigaci�n se fundamenta en cinco aristas, brindando importantes aportes a la comunidad siendo estos de car�cter: te�rico, pr�ctico, metodol�gico, social y legal. Partiendo de una real necesidad presente en el sector de la construcci�n.

Resaltando la importancia del estudio con materiales alternos, que cumplan con todos los par�metros legales y t�cnicos requeridos para su implementaci�n en la construcci�n local y/o nacional. Debido a la naturaleza de producci�n o explotaci�n de los agregados para la elaboraci�n del hormig�n tradicional, resulta limitado o nulo el alcance a los mismos, por lo que identificar composiciones cuyas cualidades mec�nicas y f�sicas resultantes cumplan es fundamental.

Ante la falta de m�todos y materiales alternos, es notable el desarrollo del presente estudio comparativo, donde esta tem�tica nace de la aplicaci�n de los conocimientos adquiridos para realizar una indagaci�n para el uso del ripio en el hormig�n y que este cumpla los est�ndares requeridos con el objetivo de identificar las mejora que se deben ejecutar para la obtenci�n de nuestro principal fin.

Desde un punto de vista pr�ctico este estudio sirve como gu�a para los constructores, Ingenieros Civiles, maestros alba�iles, contratistas y/o empresas contratantes para desarrollar dosificaciones de mezcla de hormig�n con ripio que cumplan con lo establecido en las normas.

Desde la visi�n practica este estudio refleja resultados que con certeza indican si las mezcla con ripio, evidentemente m�s econ�micas, cumplen con lo solicitado o con las resistencias que se requieren, optimizando recursos econ�micos y materiales, brindando importantes beneficios a los constructores, Ingenieros Civiles, maestros alba�iles, contratistas y/o empresas contratantes.�

Desde una perspectiva metodol�gica este estudio proporciona aspectos relevantes al uso metodol�gico del paradigma cuantitativo aplicado a temas constructivos, que podr�n ser utilizados replicados y/o mejorados en futuras investigaciones.

Otro aspecto importante del por qu� el desarrollo de esta investigaci�n es el impacto social que tendr�, determinar que el hormig�n elaboraci�n ripio es t�cnicamente correcto, responde a una soluci�n que podr�a implementarse en desarrollos inmobiliarios. Y finalmente, fundament�ndose en los objetivos planteados en el Plan Nacional de Desarrollo 2017-2021 que indica entre sus ejes tem�ticos y de acci�n: incentivar la producci�n y consumo ambientalmente responsable; promover la investigaci�n, la formaci�n, la capacitaci�n, el desarrollo, la transferencia tecnol�gica, la innovaci�n y el emprendimiento, la protecci�n de la propiedad intelectual, para impulsar el cambio de la matriz productiva mediante la vinculaci�n entre el sector p�blico, productivo y las universidades; e, implementar sistemas constructivos seguros y energ�ticamente eficientes en zonas de alta exposici�n a amenazas de origen natural y antr�pico.

Resulta imprescindible el desarrollo de nuevas alternativas cumpliendo con todos los est�ndares establecidos en la Normas T�cnica Ecuatoriana de la Construcci�n; as� que, por estas y dem�s cualidades descritas se desarrolla el trabajo investigativo como alternativa y contribuci�n a la comunidad.

La hip�tesis a defender es: las caracter�sticas mec�nicas de las mezclas de hormig�n con ripio son similares a las caracter�sticas mec�nicas de las mezclas de hormig�n tradicional. Todo ello apoyado en la l�nea de investigaci�n de la Universidad Laica Vicente Rocafuerte de Guayaquil, Facultad de Ingenier�a, Industria y Construcci�n de la Carrera De Ingenier�a Civil, sobre: Urbanismo y ordenamiento territorial aplicando tecnolog�a de construcci�n eco-amigable, industria y desarrollo de energ�as renovables, Territorio, medio ambiente y materiales innovadores para la construcci�n, sub l�nea Materiales de construcci�n.

 

Desarrollo

1.      Ripio: Es un tipo de piedra dura, granular, libre de impurezas y de uso variado, perteneciente al grupo de las piedras machacadas dentro de la clasificaci�n de rocas por su funci�n. Proviene de la recolecci�n de rocas de canteras (habitualmente) o bas�lticas para su posterior trituraci�n y cribado hasta alcanzar un tama�o m�s manejable o �til para su destino (Naranjo, 2019). El ripio se obtiene triturando las piedras en la cantera el proceso empieza por una roca de tama�os grandes las cuales se le coloca dinamitas las cuales permiten obtener piedras m�s peque�as que puedan ser transportadas a una trituradora y obtener rocas m�s peque�as llamadas grava y gravillas (Robles, 2016). Su producci�n de acuerdo a Cantera La Chola II (2016), se fundamenta en: la obtenci�n del ripio, el destape y, el almacenamiento y carga; asimismo, sus caracter�sticas deben contar con cualidades id�neas para su correcta empleabilidad y efectividad.

 

2.      Hormig�n tradicional: es un material que se utiliza en la construcci�n. Suele elaborarse mezclando cal o cemento con grava, arena y agua: cuando se seca y fragua, el hormig�n se endurece y gana resistencia La f�rmula del hormig�n, tambi�n llamado concreto, implica la combinaci�n de un aglomerante (el cemento), agregados (�ridos como la grava y la arena) y agua. En ocasiones se recurre tambi�n a diversos aditivos para modificar sus caracter�sticas (P�rez y Merino, 2020).

Muchos factores hay que tener en cuenta en la fabricaci�n de un hormig�n para que cumpla las condiciones de calidad que se le exige en el proyecto de una estructura de hormig�n armado. Estas exigencias de calidad del hormig�n obedecer�n tanto a criterios de resistencia y rigidez, como a criterios de durabilidad, as� como los factores (acciones f�sicas y qu�micas) que afectan a esta durabilidad, las caracter�sticas fundamentales que presenta el material hormig�n en las distintas fases por las que atraviesa su formaci�n, hasta alcanzar las caracter�sticas que se le exige como material de construcci�n (Troyano, 2019).

Muy pocos conocen la gran variedad existente de hormig�n, los cuales han sido dise�ados para hacerle frente a una gran variedad de problemas en la construcci�n. Todo gracias a la versatilidad del hormig�n, cuya mezcla de agua, cemento, grava, arena, aditivos, fibras o pigmentos nos proporcionan un material duradero, resistente el cual lo podemos usar para muchos fines (Equipo PaviConj, 2019). Algunos de ellos son: hormig�n anti-bacterias, hormig�n drenante, hormig�n autocompactante, hormig�n proyectado reforzado con fibras, hormig�n de alta resistencia, hormig�n trasl�cido, hormig�n excavable, hormig�n pretensado, hormig�n postensado y hormig�n cicl�peo.

3.      Cemento: es la argamasa o mezcla de materiales empleados en el campo de la construcci�n para cohesionar, fijar o cubrir pisos y paredes. El aglomerante, generalmente presentado en fino polvo, est� compuesto por Clinker, yeso y ciertos aditivos qu�micos. Mezclado con agua fragua y endurece. Se caracteriza por ser un material r�gido y resistente a la compresi�n (Rocas y minerales, 2018). Entre los tipos de cemento, se pueden mencionar: cemento Portland, cemento de fraguado o endurecimiento r�pido, cemento blanco, cemento de bajo calor y cemento resistente a los sulfatos.

4.      Agregados para la elaboraci�n del concreto: Los agregados son un conjunto de part�culas, de origen natural o artificial, que pueden ser tratados o elaborados. Pueden tener tama�os que van desde part�culas casi invisibles hasta pedazos de piedra, junto con el agua y el cemento, conforman el tr�o de ingredientes necesarios para la fabricaci�n de concreto. Los agregados deben de ser transportados y acopiados de manera que se evite su segregaci�n y contaminaci�n, debiendo mantener las caracter�sticas granulom�tricas de cada una de sus fracciones hasta su incorporaci�n a la mezcla, tienen que cumplir con las especificaciones t�cnicas establecidas en la norma ASTM C33 y NTP 400.037 (Supermix, 2018).

 

Materiales y M�todos

Una investigaci�n es un proceso que se lleva a cabo mediante la aplicaci�n de un m�todo cient�fico, este trabajo utiliz� el m�todo inductivo y deductivo, porque ser� un estudio de comparaci�n entre dos dise�os de hormig�n, tal como lo indica Arrieta (2019), a saber: el m�todo inductivo, se utiliza partiendo de casos particulares para llegar a una proposici�n general y, el m�todo deductivo, es un tipo de razonamiento usado para aplicar leyes o teor�as a casos singulares.

Por otro lado, el tipo de investigaci�n, es de tipo experimental, dado que al final se pueden identificar cambios entre las sustancias o variables unidas, cabe mencionar que la experimentaci�n se puede realizar con cualquier tipo de sujetos, es decir animales, planta, objetos u otros materiales bas�ndose en principios �ticos, a fin de poder establecer el efecto que genera una causa expuesta o manipulada (Hern�ndez et al., 2015). por tanto, la investigaci�n es experimental debido a que se realizaron ensayos de laboratorio con condiciones controladas, a los agregados que componen el dise�o de hormig�n como son las arenas, agregado grueso y ripio, todos los ensayos de clasificaci�n, densidad, abrasi�n, sulfato, etc. y el dise�o para resistencias de 210, 250, y 280 kg/cm�.

El enfoque cuantitativo, con un orden es riguroso. Parte de una idea que va acot�ndose y, una vez delimitada, se derivan objetivos y preguntas de investigaci�n, se revisa la literatura y se construye un marco o una perspectiva te�rica. De las preguntas se establecen hip�tesis y determinan variables; se traza un plan para probarlas (dise�o); se miden las variables en un determinado contexto; se analizan las mediciones obtenidas utilizando m�todos estad�sticos, y se extrae una serie de conclusiones respecto de la hip�tesis (Fern�ndez, 2016). La investigaci�n se enfoc� en determinar valores como la resistencia a la compresi�n, el revenimiento y su resistencia a flexi�n, que van a describir el comportamiento mec�nico del hormig�n con ripio respecto con el tradicional, estos datos son num�ricos por lo tanto el estudio es cuantitativo.

Las t�cnicas de investigaci�n, son procesos e instrumentos que se utilizan al iniciar el estudio de un fen�meno determinado. Estos m�todos permiten recopilar, examinar y exponer la informaci�n, de esta forma se logra el principal objetivo de toda investigaci�n, que es adquirir nuevos conocimientos. La elecci�n de la t�cnica de investigaci�n m�s adecuada depende del problema que se desea resolver y de los objetivos planteados, motivo por el cual esta elecci�n resulta ser un punto fundamental en todos los procesos investigativos (G�nzalez, 2020).

El ripio se obtuvo de las canteras o yacimiento que est�n ubicadas al pie del rio Quevedo en la Provincia de los R�os.� El primer paso, obtener el ripio de las canteras, proceder a realizar su ensayo de clasificaci�n, peso espec�fico, absorci�n, abrasi�n, sulfato, el dise�o para hormig�n con resistencia de 210, 250, y 280 kg/cm2, una vez obtenida el dise�o se procede a elaborar los cilindros respectivo para luego realizar su rotura a la edad establecida 7, 14, 28 d�as y testigos su comparaci�n con el dise�o patr�n seleccionado que es el hormig�n tradicional.

 

An�lisis y discusi�n de los resultados

Para la elaboraci�n del estudio comparativo del dise�o de hormig�n, fue necesario conseguir los materiales propuestos, para utilizarlo como parte del dise�o del hormig�n, as� como, los materiales tradicionales y el agredo de ripio, analizar ambos dise�os con resistencias de 210 kg/cm2 - 250 kg/cm2 - 280 kg/cm2, con estos seis dise�os se tiene una comparaci�n de su resistencia y dosificaci�n, para considerarlo al aplicar este agregado como es el ripio en las obras que cuenten con este material. Para el desarrollo de este estudio comparativo se propuso los siguientes objetivos:

�         Determinar las dosificaciones requeridas para hormig�n con ripio con resistencia 210 kg/cm2 - 250 kg/cm2 - 280 kg/cm2.

�         Identificar las caracter�sticas mec�nicas del hormig�n con ripio para las resistencias 210 kg/cm2 - 250 kg/cm2 - 280 kg/cm2.

�         Determinar las caracter�sticas mec�nicas del hormig�n tradicional para las resistencias 210 kg/cm2 - 250 kg/cm2 - 280 kg/cm2.

�         Comparar las caracterizar mec�nicas del hormig�n tradicional con las caracter�sticas mec�nica del hormig�n con ripio para las resistencias 210 kg/cm2 - 250 kg/cm2 - 280 kg/cm2.

Con respecto al primer objetivo se procedi� a realizar los ensayos respectivos para obtener los valores para el dise�o como es: peso volum�trico suelto G (Kg/m�), peso volum�trico varillado G (Kg/m�), densidad S S S (Kg/m�), m�dulo de finura, % absorci�n y dem�s ensayos adicionales para realizar los dise�os respectivos de una resistencia a 210 kg/cm2 - 250 kg/cm2 - 280 kg/cm2.

Para determinar los an�lisis de los ensayos realizados a las muestras para elaborar el dise�o de hormig�n tanto del tradicional como el de ripio, se procedi� de acuerdo a las siguientes fases:

�         Elaboraci�n y c�lculo del contenido de humedad del agregado grueso y fino

�         Elaboraci�n y c�lculo del contenido de sulfato del agregado grueso y fino

�         Elaboraci�n y c�lculo del contenido de abrasi�n del agregado grueso

�         Elaboraci�n y c�lculo de la gravedad espec�fica y absorci�n del agregado grueso y fino

�         Elaboraci�n y c�lculo del peso espec�fico del agregado grueso y fino

�         Elaboraci�n y c�lculo de la granulometr�a del agregado grueso y fino

�         Se realiz� el c�lculo del dise�o de hormig�n f�c 210 k/cm�, 250 k/cm�, 280 k/cm�, donde los asentamientos recomendados para diversos tipos de construcci�n, para este estudio se utiliz� la media pl�stica (ver cuadro 1).

 

Cuadro 1: Ejemplo de asentamientos recomendados

Fuente: Elaboraci�n propia

 

Posteriormente, se determina el coeficiente de varianza a un determinado n�mero de muestras ensayadas es de 11,9 en los tres casos de muestras de hormig�n tradicional, para el dise�o escogido de f�c 210 Kg/cm�, seria de f�c 250 Kg/cm�; el de f�c 250 Kg/cm�, seria de f�c 310 Kg/cm�;� y el de f�c 280 Kg/cm�, seria de f�c 335 Kg/cm� (figura 1).

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Figura 1: Ejemplo del coeficiente de varianza

Fuente: Elaboraci�n propia

 

Luego, en el gr�fico de la relaci�n agua cemento se presentan tres tipos de relaciones utilizadas dependiendo del tipo de agregado, pero se recomienda utilizar el decreto 1400 para la estimaci�n de la relaci�n A/C. En este caso ser�a de 0,50 para f�c 210 Kg/cm�; 0,394 para f�c 250 Kg/cm�; y 0,356 para f�c 280 Kg/cm� (figura 2).

 

Figura 2: Ejemplo del gr�fico de resistencia a la compresi�n relaci�n vs relaci�n agua cemento

F0075ente: Elaboraci�n propia

 

Se realiz� el c�lculo del contenido de cemento:

para f�c 210 Kg/cm�:

para f�c 250 Kg/cm�:

para f�c 280 Kg/cm�:

�         Despu�s, se realiz� el mismo procedimiento con los ensayos para realizar los dise�os con el material de ripio de 210 kg/cm2 - 250 kg/cm2 - 280 kg/cm2.

�         Se realiz� el c�lculo del dise�o de hormig�n con ripio con f�c 210 k/cm�, 250 k/cm�, 280 k/cm�, donde los asentamientos recomendados para diversos tipos de construcci�n, para este estudio se utiliz� la media pl�stica del cuadro 1 anteriormente mostrado.

�         De igual manera, se determina el coeficiente de varianza a un determinado n�mero de muestras ensayadas es de 11,9 en los tres casos de muestras de hormig�n con ripio, para el dise�o escogido de f�c 210 Kg/cm�, seria de f�c 250 Kg/cm�; el de f�c 250 Kg/cm�, seria de f�c 310 Kg/cm�;� y el de f�c 280 Kg/cm�, seria de f�c 335 Kg/cm� (figura 1, anteriormente mostrada).

�         As� tambi�n, en el gr�fico de la relaci�n agua cemento se presentan tres tipos de relaciones utilizadas dependiendo del tipo de agregado, pero se recomienda utilizar el decreto 1400 para la estimaci�n de la relaci�n A/C. En este caso ser�a de 0,50 para f�c 210 Kg/cm�; 0,394 para f�c 250 Kg/cm�; y 0,356 para f�c 280 Kg/cm� (figura anterior 2).

�         Se realiz� el c�lculo del contenido de cemento:

para f�c 210 Kg/cm�:

 

para f�c 250 Kg/cm�:

para f�c 280 Kg/cm�:

Para determinar el segundo objetivo del estudio comparativo, como es identificar las caracter�sticas mec�nicas del hormig�n con ripio para las resistencias de 210 kg/cm2 - 250 kg/cm2 - 280 kg/cm2, se realiz� la rotura a la compresi�n de los cilindros de hormig�n con ripio, de acuerdo a lo establecido en las normas del ACI, as� tambi�n su asentamiento a cada dise�o y las roturas a flexi�n de las vigas de hormig�n, cumpliendo con la resistencia dise�ada.���

De igual forma, para determinar el tercer objetivo de comparar las caracter�sticas mec�nicas del hormig�n tradicional para las resistencias de 210 kg/cm2 - 250 kg/cm2 - 280 kg/cm2, se realiz� la rotura a la compresi�n de los cilindros de hormig�n, de acuerdo a las normas del ACI, as� tambi�n su asentamiento a cada dise�o presentado y las roturas a flexi�n de las vigas de hormig�n, cumpliendo con la resistencia dise�ada.���

Por �ltimo, para determinar el cuarto objetivo del estudio, sobre comparar las caracter�sticas mec�nicas del hormig�n tradicional y el de hormig�n con ripio de resistencias: 210 kg/cm2 - 250 kg/cm2 - 280 kg/cm2, se muestra el cuadro 2, donde se resumen los ensayos de dosificaci�n del dise�o, rotura a compresi�n a los 28 d�as, rotura a flexi�n a los 28 d�as y asentamiento de cada dise�o propuesto, dando valores acordes a lo requerido para cada dise�o donde no presenta mucha variaci�n.

 

Tabla �2: Resumen de los ensayos del hormig�n tradicional y con ripio

Fuente: Elaboraci�n propia (2019)

 

Conclusiones

Se realiz� el an�lisis comparativo de la mezcla de hormig�n tradicional y la mezcla de hormig�n con ripio, con resistencia a la compresi�n de 210 kg/cm2 - 250 kg/cm2 - 280 kg/cm2, y por lo cual se obtuvieron los siguientes resultados:

�         Los resultados obtenidos de los ensayos realizados a los agregados de ripio para elaborar el dise�o con mezcla de hormig�n en las tres dosificaciones propuesta fueron satisfactorias, se separ� el material grueso del fino utilizando el tamiz N� 4 (4,75 mm), obteniendo su desgaste por medio del ensayo de abrasi�n del 17% que est� dentro de lo requerido que debe ser menos al 50% seg�n las especificaciones del MTOP; as� mismo, su granulometr�a est� dentro de los par�metros requeridos y el m�dulo de finura del agregado fino es 2,62, con una densidad de 2,389 g/cm3 y su absorci�n es del 2,94%, el peso volum�trico suelto de 1,571 g/cm3. El agregado grueso tiene una densidad de 2,788 g/cm3 y su absorci�n es del 4,43%, el peso volum�trico suelto de 1,929 g/cm3, con estos resultados se realizaron las dosificaciones para cada resistencia a la compresi�n propuesta.

�         Respecto a las caracter�sticas mec�nicas del hormig�n con ripio, los resultados obtenidos fueron que: la resistencia a la compresi�n del dise�o para 210 kg/cm2 a los 28 d�as es de 212,5 kg/cm2, la rotura a flexi�n a los 28 d�as es de 3,33 MPa; para las resistencias 250 kg/cm2 a los 28 d�as es de 253,2 kg/cm2, la rotura a flexi�n a los 28 d�as es de 3,89 MPa y para las resistencias 280 kg/cm2 a los 28 d�as es de 281,8 kg/cm2, la rotura a flexi�n a los 28 d�as es de 4,39 MPa, reflejando que su caracter�stica mec�nica que posee es muy satisfactoria y se la puede considerar.

�         En relaci�n a la caracterizaci�n de la resistencia obtenida del estudio comparativo del hormig�n tradicional con las tres dosificaciones propuestas fue: resistencia a la compresi�n del dise�o para 210 kg/cm2 a los 28 d�as es de 210,7 kg/cm2, la rotura a flexi�n a los 28 d�as es de 3,21 MPa; para las resistencias 250 kg/cm2 a los 28 d�as es de 250,7 kg/cm�, la rotura a flexi�n a los 28 d�as es de 3,768 MPa y para las resistencias 280 kg/cm2 a los 28 d�as es de 279,9 kg/cm�, la rotura a flexi�n a los 28 d�as es de 4,25 MPa, comparando ambos resultados se observa que tanto su resistencia a la compresi�n como la rotura a flexi�n posee una variaci�n breve, determinando que su uso es no influyente para considerarla dentro de la mezcla con hormig�n.

Las mezclas de hormig�n con ripio cumplen con los par�metros que contempla el marco normativo para el hormig�n, su resistencia y dosificaci�n cumple para considerarlo dentro de su elaboraci�n, pero la caracter�sticas que exige la normativa es que el agregado grueso tiene que ser triturado para darle una mejor adherencia por sus aristas fragmentadas, ya que posee una mejor fricci�n entre los agregados, caracter�sticas que no cuenta el ripio porque sus aristas son redondeadas por ese motivo no posee una buena adherencia perjudicando con el tiempo a la mezcla con hormig�n.�

Por �ltimo, se recomienda a los estudiantes de la carrera de ingenier�a civil e investigadores de �sta �rea de conocimiento que buscan explorar nuevas opciones en el mundo de la construcci�n, realizar estudios m�s cautelosos de cada dise�o propuesto y que cumpla con las especificaciones del MTOP, dando seguimiento a todos los materiales alternativos con el que se pueda innovar.

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Referencias

1.              Arrieta, E. (2019). M�todo inductivo y deductivo. https://n9.cl/cpc1

2.              ASTM C330. (s/f.). Historical Standard: Especificaci�n Normalizada para Agregados Livianos para Concreto Estructural. https://n9.cl/mfxpr

3.              Cantera La Chola II. �ridos Mesopot�micos. (2016). Especificaciones e instrucciones para el uso de �ridos en movimiento de suelos. https://n9.cl/6bozt

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