Revista Polo del Conocimiento


Polo del Conocimiento

 

Estudio comparativo de mezclas de hormign tradicional y hormign con ripio

 

Comparative study of mixtures of traditional concrete and concrete with grip

 

Estudo comparativo de misturas de beto tradicional e beto com grip

 

Carlos Alfonso Bustamante-Collaguazo I

[email protected]

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

 

Javier Nicols Areche-Garca II

[email protected]

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

 

 

Correspondencia: [email protected]

Ciencias tcnicas y aplicadas

Artculo de investigacin

 

*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 Tcnico de obras en FABUSCOA, S.A, Ecuador.

                             II.            Ingeniero Civil, Abogado, Magister Scientiarum en Gerencia Empresarial, Doctor en Ciencias para el Desarrollo Estratgico, Universidad Laica Vicente Rocafuerte de Guayaquil, Facultad de Ingeniera, Industria y Construccin, Carrera de Ingeniera Civil, Docente Investigador, Universidad de Guayaquil, Facultad de Matemticas y Fsica, Carrera de Ingeniera Civil, Docente Investigador, Ecuador.


Resumen

La investigacin, plantea como objetivo general: comparar las caractersticas mecnicas de las mezclas de hormign tradicional y hormign con ripio. Para lo cual se desarrolla y se comparan las caractersticas mecnicas resultantes de dos tipos de configuracin de hormign y sus respectivas dosificaciones para las resistencias establecidas, a partir del empleo del ripio como agregado y su homlogo de carcter tradicional. Todo ello, para saber si resulta til para ciertos elementos que se requieran en la construccin y puedan remplazarse del hormign tradicional, en el contexto de que el acceso a los materiales para este tipo de hormign sea nulo, escaso o limitado, y como medida alterna e innovadora de materiales constructivos. Este trabajo utiliz el mtodo inductivo y deductivo, la temtica a tratar en la investigacin es de carcter experimental, con enfoque cuantitativo, fundamentando mayormente en informacin de la ejecucin de pruebas de laboratorio para determinar los coeficientes requeridos. Se determin que las mezclas de hormign con ripio cumplen con los criterios que contempla el marco normativo para el hormign; sin embargo, hay caractersticas que exige la normativa que se deben tomar en consideracin.

Palabras clave: Hormign; tradicional; ripio; caractersticas mecnicas; 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 caractersticas mecnicas das misturas tradicionais de concreto e concreto com entulho. Para o qual so desenvolvidas e comparadas as caractersticas mecnicas resultantes dos dois tipos de configurao do concreto e suas respectivas dosagens para as resistncias estabelecidas, a partir da utilizao da brita como agregado e sua contraparte tradicional. Tudo isso para saber se til para determinados elementos que so exigidos na construo e podem ser substitudos 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 construo inovadores. Este trabalho utilizou o mtodo indutivo e dedutivo, o tema a ser tratado na pesquisa experimental, com uma abordagem quantitativa, baseada principalmente em informaes provenientes da execuo de testes de laboratrio para determinao dos coeficientes exigidos. Foi determinado que as misturas de concreto com entulho atendem aos critrios contemplados no marco regulatrio do concreto; no entanto, existem caractersticas que os regulamentos exigem que devem ser levadas em considerao.

Palavras-chave: Concreto; tradicional; entulho; caractersticas mecnicas; materiais; misturas.

 

Introduccin

El Instituto Norteamericano del Hormign (A.CI.), en su Norma 211.2-69, define al hormign liviano estructural como aquel hormign realizado con ridos livianos que cumplen la Norma ASTM 330; que tiene una resistencia a compresin superior a 173 kg/cm2 a los 28 das en probetas ensayadas segn 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 fabricacin 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 prctica actualmente no se encuentra avalada dentro de la Norma Ecuatoriana de la Construccin, que es aquella que estipula los procedimientos para hormigones estructurales con dosificacin de agregados grueso y fino en sus normativas especficas de aglomerantes (cemento y agua) segn el diseo. Esto conlleva a que se sigan empleando sistemas constructivos que afectan las caractersticas mecnicas del hormign.

Otro problema identificado, radica en que el ripio no tiene las caractersticas idneas para la mezcla al presentar material grueso no triturado y bordes no angulares que conllevan a la prdida del efecto de trabazn; esto es que no permite la adherencia entre las piedras con el hormign. Lo que lleva a formular el problema de la siguiente manera: Cmo se comportan las caractersticas mecnicas de las mezclas de hormign tradicional y hormign con ripio?, cuyo objetivo general plantea: comparar las caractersticas mecnicas de las mezclas de hormign tradicional y hormign con ripio.

Por tanto, el desarrollo de la investigacin se fundamenta en cinco aristas, brindando importantes aportes a la comunidad siendo estos de carcter: terico, prctico, metodolgico, social y legal. Partiendo de una real necesidad presente en el sector de la construccin.

Resaltando la importancia del estudio con materiales alternos, que cumplan con todos los parmetros legales y tcnicos requeridos para su implementacin en la construccin local y/o nacional. Debido a la naturaleza de produccin o explotacin de los agregados para la elaboracin del hormign tradicional, resulta limitado o nulo el alcance a los mismos, por lo que identificar composiciones cuyas cualidades mecnicas y fsicas resultantes cumplan es fundamental.

Ante la falta de mtodos y materiales alternos, es notable el desarrollo del presente estudio comparativo, donde esta temtica nace de la aplicacin de los conocimientos adquiridos para realizar una indagacin para el uso del ripio en el hormign y que este cumpla los estndares requeridos con el objetivo de identificar las mejora que se deben ejecutar para la obtencin de nuestro principal fin.

Desde un punto de vista prctico este estudio sirve como gua para los constructores, Ingenieros Civiles, maestros albailes, contratistas y/o empresas contratantes para desarrollar dosificaciones de mezcla de hormign con ripio que cumplan con lo establecido en las normas.

Desde la visin practica este estudio refleja resultados que con certeza indican si las mezcla con ripio, evidentemente ms econmicas, cumplen con lo solicitado o con las resistencias que se requieren, optimizando recursos econmicos y materiales, brindando importantes beneficios a los constructores, Ingenieros Civiles, maestros albailes, contratistas y/o empresas contratantes.

Desde una perspectiva metodolgica este estudio proporciona aspectos relevantes al uso metodolgico del paradigma cuantitativo aplicado a temas constructivos, que podrn ser utilizados replicados y/o mejorados en futuras investigaciones.

Otro aspecto importante del por qu el desarrollo de esta investigacin es el impacto social que tendr, determinar que el hormign elaboracin ripio es tcnicamente correcto, responde a una solucin que podra implementarse en desarrollos inmobiliarios. Y finalmente, fundamentndose en los objetivos planteados en el Plan Nacional de Desarrollo 2017-2021 que indica entre sus ejes temticos y de accin: incentivar la produccin y consumo ambientalmente responsable; promover la investigacin, la formacin, la capacitacin, el desarrollo, la transferencia tecnolgica, la innovacin y el emprendimiento, la proteccin de la propiedad intelectual, para impulsar el cambio de la matriz productiva mediante la vinculacin entre el sector pblico, productivo y las universidades; e, implementar sistemas constructivos seguros y energticamente eficientes en zonas de alta exposicin a amenazas de origen natural y antrpico.

Resulta imprescindible el desarrollo de nuevas alternativas cumpliendo con todos los estndares establecidos en la Normas Tcnica Ecuatoriana de la Construccin; as que, por estas y dems cualidades descritas se desarrolla el trabajo investigativo como alternativa y contribucin a la comunidad.

La hiptesis a defender es: las caractersticas mecnicas de las mezclas de hormign con ripio son similares a las caractersticas mecnicas de las mezclas de hormign tradicional. Todo ello apoyado en la lnea de investigacin de la Universidad Laica Vicente Rocafuerte de Guayaquil, Facultad de Ingeniera, Industria y Construccin de la Carrera De Ingeniera Civil, sobre: Urbanismo y ordenamiento territorial aplicando tecnologa de construccin eco-amigable, industria y desarrollo de energas renovables, Territorio, medio ambiente y materiales innovadores para la construccin, sub lnea Materiales de construccin.

 

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 clasificacin de rocas por su funcin. Proviene de la recoleccin de rocas de canteras (habitualmente) o baslticas para su posterior trituracin y cribado hasta alcanzar un tamao ms 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 tamaos grandes las cuales se le coloca dinamitas las cuales permiten obtener piedras ms pequeas que puedan ser transportadas a una trituradora y obtener rocas ms pequeas llamadas grava y gravillas (Robles, 2016). Su produccin de acuerdo a Cantera La Chola II (2016), se fundamenta en: la obtencin del ripio, el destape y, el almacenamiento y carga; asimismo, sus caractersticas deben contar con cualidades idneas para su correcta empleabilidad y efectividad.

 

2.      Hormign tradicional: es un material que se utiliza en la construccin. Suele elaborarse mezclando cal o cemento con grava, arena y agua: cuando se seca y fragua, el hormign se endurece y gana resistencia La frmula del hormign, tambin llamado concreto, implica la combinacin de un aglomerante (el cemento), agregados (ridos como la grava y la arena) y agua. En ocasiones se recurre tambin a diversos aditivos para modificar sus caractersticas (Prez y Merino, 2020).

Muchos factores hay que tener en cuenta en la fabricacin de un hormign para que cumpla las condiciones de calidad que se le exige en el proyecto de una estructura de hormign armado. Estas exigencias de calidad del hormign obedecern tanto a criterios de resistencia y rigidez, como a criterios de durabilidad, as como los factores (acciones fsicas y qumicas) que afectan a esta durabilidad, las caractersticas fundamentales que presenta el material hormign en las distintas fases por las que atraviesa su formacin, hasta alcanzar las caractersticas que se le exige como material de construccin (Troyano, 2019).

Muy pocos conocen la gran variedad existente de hormign, los cuales han sido diseados para hacerle frente a una gran variedad de problemas en la construccin. Todo gracias a la versatilidad del hormign, 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: hormign anti-bacterias, hormign drenante, hormign autocompactante, hormign proyectado reforzado con fibras, hormign de alta resistencia, hormign traslcido, hormign excavable, hormign pretensado, hormign postensado y hormign ciclpeo.

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

4.      Agregados para la elaboracin del concreto: Los agregados son un conjunto de partculas, de origen natural o artificial, que pueden ser tratados o elaborados. Pueden tener tamaos que van desde partculas casi invisibles hasta pedazos de piedra, junto con el agua y el cemento, conforman el tro de ingredientes necesarios para la fabricacin de concreto. Los agregados deben de ser transportados y acopiados de manera que se evite su segregacin y contaminacin, debiendo mantener las caractersticas granulomtricas de cada una de sus fracciones hasta su incorporacin a la mezcla, tienen que cumplir con las especificaciones tcnicas establecidas en la norma ASTM C33 y NTP 400.037 (Supermix, 2018).

 

Materiales y Mtodos

Una investigacin es un proceso que se lleva a cabo mediante la aplicacin de un mtodo cientfico, este trabajo utiliz el mtodo inductivo y deductivo, porque ser un estudio de comparacin entre dos diseos de hormign, tal como lo indica Arrieta (2019), a saber: el mtodo inductivo, se utiliza partiendo de casos particulares para llegar a una proposicin general y, el mtodo deductivo, es un tipo de razonamiento usado para aplicar leyes o teoras a casos singulares.

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

El enfoque cuantitativo, con un orden es riguroso. Parte de una idea que va acotndose y, una vez delimitada, se derivan objetivos y preguntas de investigacin, se revisa la literatura y se construye un marco o una perspectiva terica. De las preguntas se establecen hiptesis y determinan variables; se traza un plan para probarlas (diseo); se miden las variables en un determinado contexto; se analizan las mediciones obtenidas utilizando mtodos estadsticos, y se extrae una serie de conclusiones respecto de la hiptesis (Fernndez, 2016). La investigacin se enfoc en determinar valores como la resistencia a la compresin, el revenimiento y su resistencia a flexin, que van a describir el comportamiento mecnico del hormign con ripio respecto con el tradicional, estos datos son numricos por lo tanto el estudio es cuantitativo.

Las tcnicas de investigacin, son procesos e instrumentos que se utilizan al iniciar el estudio de un fenmeno determinado. Estos mtodos permiten recopilar, examinar y exponer la informacin, de esta forma se logra el principal objetivo de toda investigacin, que es adquirir nuevos conocimientos. La eleccin de la tcnica de investigacin ms adecuada depende del problema que se desea resolver y de los objetivos planteados, motivo por el cual esta eleccin resulta ser un punto fundamental en todos los procesos investigativos (Gnzalez, 2020).

El ripio se obtuvo de las canteras o yacimiento que estn ubicadas al pie del rio Quevedo en la Provincia de los Ros. El primer paso, obtener el ripio de las canteras, proceder a realizar su ensayo de clasificacin, peso especfico, absorcin, abrasin, sulfato, el diseo para hormign con resistencia de 210, 250, y 280 kg/cm2, una vez obtenida el diseo se procede a elaborar los cilindros respectivo para luego realizar su rotura a la edad establecida 7, 14, 28 das y testigos su comparacin con el diseo patrn seleccionado que es el hormign tradicional.

 

Anlisis y discusin de los resultados

Para la elaboracin del estudio comparativo del diseo de hormign, fue necesario conseguir los materiales propuestos, para utilizarlo como parte del diseo del hormign, as como, los materiales tradicionales y el agredo de ripio, analizar ambos diseos con resistencias de 210 kg/cm2 - 250 kg/cm2 - 280 kg/cm2, con estos seis diseos se tiene una comparacin de su resistencia y dosificacin, 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 hormign con ripio con resistencia 210 kg/cm2 - 250 kg/cm2 - 280 kg/cm2.

         Identificar las caractersticas mecnicas del hormign con ripio para las resistencias 210 kg/cm2 - 250 kg/cm2 - 280 kg/cm2.

         Determinar las caractersticas mecnicas del hormign tradicional para las resistencias 210 kg/cm2 - 250 kg/cm2 - 280 kg/cm2.

         Comparar las caracterizar mecnicas del hormign tradicional con las caractersticas mecnica del hormign 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 diseo como es: peso volumtrico suelto G (Kg/m), peso volumtrico varillado G (Kg/m), densidad S S S (Kg/m), mdulo de finura, % absorcin y dems ensayos adicionales para realizar los diseos respectivos de una resistencia a 210 kg/cm2 - 250 kg/cm2 - 280 kg/cm2.

Para determinar los anlisis de los ensayos realizados a las muestras para elaborar el diseo de hormign tanto del tradicional como el de ripio, se procedi de acuerdo a las siguientes fases:

         Elaboracin y clculo del contenido de humedad del agregado grueso y fino

         Elaboracin y clculo del contenido de sulfato del agregado grueso y fino

         Elaboracin y clculo del contenido de abrasin del agregado grueso

         Elaboracin y clculo de la gravedad especfica y absorcin del agregado grueso y fino

         Elaboracin y clculo del peso especfico del agregado grueso y fino

         Elaboracin y clculo de la granulometra del agregado grueso y fino

         Se realiz el clculo del diseo de hormign fc 210 k/cm, 250 k/cm, 280 k/cm, donde los asentamientos recomendados para diversos tipos de construccin, para este estudio se utiliz la media plstica (ver cuadro 1).

 

Cuadro 1: Ejemplo de asentamientos recomendados

Consistencia

Asentamiento (mm)

Ejemplo de tipo de construccin

Sistema de colocacin

Sistema de compactacin

Muy seca

0.0-20

Prefabricados de alta resistencia, revestimiento de pantalla de cimentacin

Con vibradores de formaleta, concretos de proyeccin neumtica (lanzados)

Secciones sujetas a vibracin externa, puede requerirse presin

Seca

20-35

Pavimentos

Pavimentos con terminadora vibratoria

Secciones sujetas a vibracin intensa

Semiseca

35-50

Pavimentos, fundaciones en concreto simple, losas poco reforzadas

Colocacin con mquinas operadas manualmente

Secciones simplemente reforzadas con vibracin

Media (Plstica)

50-100

Pavimentos compactados a mano, losas, muros, vigas, columnas, cimentaciones

Colocacin manual

Secciones simplemente reforzadas con vibracin

Hmeda

100-150

Elementos estructurales esbeltos o muy reforzados

Bombeo

Secciones bastante reforzadas con vibracin

Muy hmeda

150-200

Elementos esbeltos, pilotes fundidos in situ

Tubo embudo - tremie

Secciones altamente reforzadas con vibracin

Sper fluida

Mas de 200

Elementos muy esbeltos

Autonivelante, autocompactante

Secciones altamente reforzadas sin vibracin y normalmente no adecuados para vibrarse

Fuente: Elaboracin propia

 

Posteriormente, se determina el coeficiente de varianza a un determinado nmero de muestras ensayadas es de 11,9 en los tres casos de muestras de hormign tradicional, para el diseo escogido de fc 210 Kg/cm, seria de fc 250 Kg/cm; el de fc 250 Kg/cm, seria de fc 310 Kg/cm; y el de fc 280 Kg/cm, seria de fc 335 Kg/cm (figura 1).


Figura 1: Ejemplo del coeficiente de varianza

Fuente: Elaboracin propia

 

Luego, en el grfico de la relacin agua cemento se presentan tres tipos de relaciones utilizadas dependiendo del tipo de agregado, pero se recomienda utilizar el decreto 1400 para la estimacin de la relacin A/C. En este caso sera de 0,50 para fc 210 Kg/cm; 0,394 para fc 250 Kg/cm; y 0,356 para fc 280 Kg/cm (figura 2).

 


Figura 2: Ejemplo del grfico de resistencia a la compresin relacin vs relacin agua cemento

F0075ente: Elaboracin propia

 

Se realiz el clculo del contenido de cemento:

para fc 210 Kg/cm:

para fc 250 Kg/cm:

para fc 280 Kg/cm:

         Despus, se realiz el mismo procedimiento con los ensayos para realizar los diseos con el material de ripio de 210 kg/cm2 - 250 kg/cm2 - 280 kg/cm2.

         Se realiz el clculo del diseo de hormign con ripio con fc 210 k/cm, 250 k/cm, 280 k/cm, donde los asentamientos recomendados para diversos tipos de construccin, para este estudio se utiliz la media plstica del cuadro 1 anteriormente mostrado.

         De igual manera, se determina el coeficiente de varianza a un determinado nmero de muestras ensayadas es de 11,9 en los tres casos de muestras de hormign con ripio, para el diseo escogido de fc 210 Kg/cm, seria de fc 250 Kg/cm; el de fc 250 Kg/cm, seria de fc 310 Kg/cm; y el de fc 280 Kg/cm, seria de fc 335 Kg/cm (figura 1, anteriormente mostrada).

         As tambin, en el grfico de la relacin agua cemento se presentan tres tipos de relaciones utilizadas dependiendo del tipo de agregado, pero se recomienda utilizar el decreto 1400 para la estimacin de la relacin A/C. En este caso sera de 0,50 para fc 210 Kg/cm; 0,394 para fc 250 Kg/cm; y 0,356 para fc 280 Kg/cm (figura anterior 2).

         Se realiz el clculo del contenido de cemento:

para fc 210 Kg/cm:

 

para fc 250 Kg/cm:

para fc 280 Kg/cm:

Para determinar el segundo objetivo del estudio comparativo, como es identificar las caractersticas mecnicas del hormign con ripio para las resistencias de 210 kg/cm2 - 250 kg/cm2 - 280 kg/cm2, se realiz la rotura a la compresin de los cilindros de hormign con ripio, de acuerdo a lo establecido en las normas del ACI, as tambin su asentamiento a cada diseo y las roturas a flexin de las vigas de hormign, cumpliendo con la resistencia diseada.

De igual forma, para determinar el tercer objetivo de comparar las caractersticas mecnicas del hormign tradicional para las resistencias de 210 kg/cm2 - 250 kg/cm2 - 280 kg/cm2, se realiz la rotura a la compresin de los cilindros de hormign, de acuerdo a las normas del ACI, as tambin su asentamiento a cada diseo presentado y las roturas a flexin de las vigas de hormign, cumpliendo con la resistencia diseada.

Por ltimo, para determinar el cuarto objetivo del estudio, sobre comparar las caractersticas mecnicas del hormign tradicional y el de hormign con ripio de resistencias: 210 kg/cm2 - 250 kg/cm2 - 280 kg/cm2, se muestra el cuadro 2, donde se resumen los ensayos de dosificacin del diseo, rotura a compresin a los 28 das, rotura a flexin a los 28 das y asentamiento de cada diseo propuesto, dando valores acordes a lo requerido para cada diseo donde no presenta mucha variacin.

 

Tabla 2: Resumen de los ensayos del hormign tradicional y con ripio

Elemento

fc

(Kg/cm2)

Dosificacin del diseo (parihuela)

Rotura a la compresin a los 28 das

Kg/cm2

Rotura a la flexin a los 28 das

Mpa

Asentamiento

Hormign con ripio

210

1:1:2,1

212,5

3,33

9,4

Hormign con ripio

250

1:0,8:2,1

253,2

3,89

9,4

Hormign con ripio

280

1:0,7:2,1

281,8

4,39

9,4

Hormign tradicional

210

1:1,1:2,2

210,7

3,21

9,4

Hormign tradicional

250

1:0,9:2,2

250,7

3,78

10,2

Hormign tradicional

280

1:0,8:2,2

279,9

4,25

8,8

Fuente: Elaboracin propia (2019)

Conclusiones

Se realiz el anlisis comparativo de la mezcla de hormign tradicional y la mezcla de hormign con ripio, con resistencia a la compresin 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 diseo con mezcla de hormign 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 abrasin del 17% que est dentro de lo requerido que debe ser menos al 50% segn las especificaciones del MTOP; as mismo, su granulometra est dentro de los parmetros requeridos y el mdulo de finura del agregado fino es 2,62, con una densidad de 2,389 g/cm3 y su absorcin es del 2,94%, el peso volumtrico suelto de 1,571 g/cm3. El agregado grueso tiene una densidad de 2,788 g/cm3 y su absorcin es del 4,43%, el peso volumtrico suelto de 1,929 g/cm3, con estos resultados se realizaron las dosificaciones para cada resistencia a la compresin propuesta.

         Respecto a las caractersticas mecnicas del hormign con ripio, los resultados obtenidos fueron que: la resistencia a la compresin del diseo para 210 kg/cm2 a los 28 das es de 212,5 kg/cm2, la rotura a flexin a los 28 das es de 3,33 MPa; para las resistencias 250 kg/cm2 a los 28 das es de 253,2 kg/cm2, la rotura a flexin a los 28 das es de 3,89 MPa y para las resistencias 280 kg/cm2 a los 28 das es de 281,8 kg/cm2, la rotura a flexin a los 28 das es de 4,39 MPa, reflejando que su caracterstica mecnica que posee es muy satisfactoria y se la puede considerar.

         En relacin a la caracterizacin de la resistencia obtenida del estudio comparativo del hormign tradicional con las tres dosificaciones propuestas fue: resistencia a la compresin del diseo para 210 kg/cm2 a los 28 das es de 210,7 kg/cm2, la rotura a flexin a los 28 das es de 3,21 MPa; para las resistencias 250 kg/cm2 a los 28 das es de 250,7 kg/cm, la rotura a flexin a los 28 das es de 3,768 MPa y para las resistencias 280 kg/cm2 a los 28 das es de 279,9 kg/cm, la rotura a flexin a los 28 das es de 4,25 MPa, comparando ambos resultados se observa que tanto su resistencia a la compresin como la rotura a flexin posee una variacin breve, determinando que su uso es no influyente para considerarla dentro de la mezcla con hormign.

Las mezclas de hormign con ripio cumplen con los parmetros que contempla el marco normativo para el hormign, su resistencia y dosificacin cumple para considerarlo dentro de su elaboracin, pero la caractersticas 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 friccin entre los agregados, caractersticas 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 hormign.

Por ltimo, se recomienda a los estudiantes de la carrera de ingeniera civil e investigadores de sta rea de conocimiento que buscan explorar nuevas opciones en el mundo de la construccin, realizar estudios ms cautelosos de cada diseo propuesto y que cumpla con las especificaciones del MTOP, dando seguimiento a todos los materiales alternativos con el que se pueda innovar.

Referencias

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6.              Equipo PaviConj. (2019). Conoce los Tipos de Hormign, Sus Aplicaciones y Sus Propiedades. https://www.paviconj-es.es/noticias/tipos-de-hormigon/

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8.              Gnzalez, G. (2020). Tcnicas de investigacin: tipos, caractersticas y ejemplos. https://www.lifeder.com/tecnicas-de-investigacion/

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