DERECHOS RESERVADOS

UNIVERSIDAD RAFAEL URDANETA
FACULTAD DE INGENIERIA
ESCUELA DE INGENIERIA CIVIL
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DE
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DISEÑO DE MORTERO PARA RELLENOS DE DENSIDAD
CONTROLADA, CON ARENAS DEL MUNICIPIO MARACAIBO ESTADO
ZULIA
TRABAJO ESPECIAL DE GRADO PARA OPTAR POR EL TITULO DE
INGENIERO CIVIL
PRESENTADO POR:
BR. PULGAR SALAS, MARCOS R.
C.I. 14.262.225
TUTOR
ING. JOSE LUIS HERNÁNDEZ
MARACAIBO, ENERO DE 2005
DEDICATORIA
A Dios, que medio la oportunidad de haber llegado aquí.
A mis padres Chinca y Alexi, que con su esfuerzo, apoyo y confianza
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en mí me ayudaron a alcanzar otra meta en la vida como lo es el título de
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DE
Ingeniero Civil.
A mi hermana y
hermanos que desde pequeño con sus buenos
consejos y oraciones me ayudaron en la formación.
A toda mi familia, por la ayuda que de una u otra manera me dieron a
lo largo de la carrera, en especial a mis tíos Dilda e Israel por sus sabios
consejos.
A mis amigos, en especial Juvenal y Wilfredo, que siempre estaban
presentes en las buenas y en las malas.
A mi Gorda, que en todo momento estuvo tendiéndome su mano en
los momentos difíciles, a sus padres, que estuvieron pendiente de mí como
su propio hijo, brindándome todos sus consejos y colocando a Dios por
delante en todas las metas trazadas.
MARCO RODOLFO DEL ESPÍRITU SANTO PULGAR SALAS
AGRADECIMIENTOS
Quisiéramos brindarles inmensos agradecimientos a todas las
personas que de una u otra manera nos ayudaron en la ejecución de esta
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E Hernández, Ingeniero Civil por
A mi amigo y apreciado Tutor
José
Luis
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ser la persona
que
planteo
la idea de este tema.
D
Investigación, en especial deseamos expresarlo a las siguientes:
Violeta de Matos, Ingeniero Civil, Profesora, Amiga, quien nos brindó
la ayuda en el momento necesario para llevar a hacer realidad esta
investigación.
El Servicio Autónomo de Ensayo de Materiales (SAEMA) ubicado en
la Ciudad de Maracaibo, quien se encarga del Control de Calidad de muchas
de las obras que se ejecutan en el Estado, públicas y privadas; por ser el
instrumento fundamental para que pudiéramos cumplir los objetivos más
fundamentales del trabajo.
A mis profesores, quienes nos brindaron la más acertada enseñanza
para emprender un futuro como Ingenieros de la República.
A todo el personal que labora para la empresa Concretos y
Construcciones Faría, S.A. por su valiosa enseñanza y oportunidades
brindadas.
LOS AUTORES
Pulgar S., Marco R. y Ruiz A., Wilfredo R. Diseño de Mortero para Rellenos
de Densidad Controlada, con arenas del Municipio Maracaibo Estado
Zulia. Maracaibo. Universidad Rafael Urdaneta. Facultad de Ingeniería.
Escuela de Ingeniería Civil. Tesis de Grado.
RESUMEN
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E una mezcla de arena-cemento
La finalidad de esta investigación R
fueE
diseñar
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y aditivo incorporador
de O
aire, de resistencia a la comprensión de 4 a 7
CH
ERserEutilizado
Kg/cm ,D
para
como relleno, el cual sea excavable y cuya
2
densidad sea controlada.
Se realizaron pruebas en mezcla de laboratorio con dos tipos de arena
(Arena del Lago de Maracaibo y Arena del Río Palmar), realizando pruebas
de asentamiento, ensayo destructivos de 128 probetas cilíndricas ensayadas
en diferentes edades (7,14 y 28 días de curado húmedo) para demostrar su
resistencia a la comprensión y conocer su densidad. Así mismo se estudiaron
los costos de los materiales utilizados para este tipo de relleno y comparados
con los del sistema de relleno tradicional.
Se concluye que la arena del Lago de Maracaibo es la más apropiada
económicamente hablando para realizar la mezcla de RDC, ofreciendo
resistencia a la comprensión en promedio de 5 Kg/cm2 y una densidad 1500
Kg/m3, abriendo la posibilidad de reemplazar totalmente el sistema de
rellenos tradicionales siempre que exista un buen control de calidad en la
utilización del RDC eliminando automáticamente el problema de los
hundimientos a parte de la ventaja que ofrece el material en el pronto
desarrollo en la ejecución de obras debido a su facilidad de colocación.
Palabras Claves: Mortero, Densidad, Relleno, Compactación, Ensayos.
INDICE GENERAL
DEDICATORIA .............................................................................................. .iii
AGRADECIMIENTO. ......................................................................................Iv
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ÍNDICE GENERAL..........................................................................................
vi
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REC
ÍNDICE D
DEE
TABLAS
..................................................................................... viii
RESUMEN .......................................................................................................v
INTRODUCCION ........................................................................................... .9
CAPÍTULO I. PNATEAMIENTO DEL PROBLEMA
PLANTEAMIENTO SDEL PROBLEMA .........................................................11
FORMUALCUION DEL PROBLEMA. ............................................................12
OBJETIVOS DE LA INVESTIGACION. .........................................................13
OBJETIVO GENERAL ...................................................................................13
OBJETIVOS ESPECÍFICOS..........................................................................13
JUSTIFICACION E IMPORTANCIA DE LA INVESTIGACION ......................13
DELIMITACION DE LA INVESTIGACION .....................................................14
DELIMITACION ESPACIAL ...........................................................................14
DELIMITACION TEMPORAL.........................................................................14
CAPÍTULO II. MARCO TEORICO
ANTECEDENTES..........................................................................................16
FUDNAMENTACION TEORICA ....................................................................18
DEFINICION DE TÉRMINOS BÁSICOS .......................................................34
SISTEMA DE VARIABLES E INDICADORES ...............................................38
CAPÍTULO III. MARCO METODOLOGICO
TIPO DE INVESTIGACION............................................................................40
POBLACION Y MUESTRA ............................................................................40
TÉCNICAS DE RECOPILACION DE LA INFORMACION .............................41
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METODOLOGIA EMPLEADA........................................................................41
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DE
CAPITULO IV. ANÁLISIS E INTERPRETACION DE RESULTADOS
ANÁLISIS E INTERPRETACIÓN DE RESULTADOS....................................51
CONCLUSIONES ..........................................................................................67
RECOMENDACIONES..................................................................................68
ANEXOS........................................................................................................69
INDICE DE TABLAS
TABLA 1 ........................................................................................................58
TABLA 2 ........................................................................................................59
TABLA 3 ........................................................................................................60
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TABLA 4 ........................................................................................................61
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DE
TABLA 5 .......................................................................................................62
TABLA 6 ........................................................................................................63
TABLA 7 ........................................................................................................64
TABLA 8. .......................................................................................................65
TABLA 9 ........................................................................................................80
INTRODUCCION
El siguiente tema de investigación desarrolla el diseño, colocación y
excavabilidad de un material utilizado como relleno denominado RDC:
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Relleno de Densidad Controlada. El mismo está constituido por arena dulce,
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cemento pórtland tipo I, agua y aditivo incorporador de aire. Alcanzando una
densidad promedio de 1800 Kg/m3 lo que equivale prácticamente a las
densidades encontradas en ciertas arenas. Es importante señalar que la
presencia de cemento no implica el trato del mismo como mortero
estructural.
El esfuerzo o la resistencia a los 28 días de curado húmedo, en una
máquina universal alcanza valores comprendidos entre 6 y 7 Kg/cm2 que
corresponde a un suelo de alta capacidad de soporte.
El Relleno de Densidad Controlada representa una alternativa
tecnológicamente aceptada en varios países como el sustituto ideal de los
rellenos tradicionales, los cuales cuando carece de un buen material y una
compactación eficiente trae como consecuencia hundimiento en la
superficie del pavimento. Esta problemática es muy común en la zanja
utilizada para los colectores de aguas servidas y aguas blancas. De acuerdo
a los resultados en esta investigación el RDC de utilizarse en las zanjas
anteriormente mencionadas, el problema de los hundimientos mejoraría en
gran medida con tendencia a desaparecer, al mismo tiempo ofrece la
ventaja de disminuir el tiempo de ejecución de obras (Servicios públicos,
cloacas, acueductos) debido a su facilidad de colocación.
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CAPÍTULO I: EL PROBLEMA
9
CAPITULO I
1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA.
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Econsume gran cantidad de
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cloacas y acueductos en el S
sector
urbano,
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CHOindebidas a terceros. Durante la colocación,
tiempo yD
causan
EREmolestias
Actualmente la ejecución de obras públicas específicamente en
mantenimiento o reemplazo de tramos de tuberías se ejecutan diversas
etapas, comprendida entre la excavación y la compactación del material,
siendo esta última etapa la más prolongada y laboriosa; esto motivado a
que responde al método de relleno tradicional para zanjas, el cuál
consiste en la colocación y compactación en capas de 20 cm de material,
ya sea excavado o transportado al lugar, hasta la capa de rodamiento; la
desventaja del método radica en el tiempo empleado para compactar
cada capa, además la disposición a los lados de la zanja del material
excavado se convierte en un obstáculo para el tránsito, generando en
contrariedades para los vehículos y peatones; aunado existen en muchos
casos falta de control de calidad por parte del ente contratante sobre la
obra en ejecución.
Desde el punto de vista técnico se ha de señalar que el método
anteriormente expuesto, requiere que el porcentaje de compactación de
cada capa sea alcanzado, en un 95%, que de no lograrse , traerá como
consecuencia asentamientos importantes en las vías una vez que son
sometidas al tránsito automotor. La situación empeora en época de
lluvias donde generalmente no se consiguen rellenos idóneos que
alcancen la máxima compactación requerida. Maracaibo no escapa de lo
antes planteado, es frecuente ver la lucha entre el ente contratante y el
contratista por la necesidad de lograr mejoras en rendimientos y
10
resultados óptimos en lo que a compactación se refiere, para evitar en el
futuro asentamientos importantes; sumando a lo difícil que resulta
conseguir dichos materiales para acometer obras de este tipo.
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Es frecuente ver en muchos calles de la ciudad cierres prolongados
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DE del libre transito vehicular.
entorpecimiento
por la construcción de colectores, generando incomodidades debido al
1.1. FORMULACION DEL PROBLEMA.
En función de la problemática planteada se establecen las siguientes
interrogantes:
•
¿Existirá un material que reemplace el sistema tradicional de relleno
para zanjas con material granular?.
•
¿Se podrá reducir el tiempo de ejecución de la obra para aminorar la
molestias a terceros con la aplicación de un sistema de relleno para
zanjas de mayor calidad?.
•
De existir un sistema de relleno para zanjas ¿podrá éste sustituir los
ensayos de campo por ensayos previamente ejecutados en
laboratorio?.
•
¿Lograrán
estos
ensayos
de
laboratorio
regirse
bajos
especificaciones?.
•
¿Será factible reemplazar el sistema tradicional de relleno por otro
que económicamente sea más favorable?.
11
1.2. OBJETIVO DE LA INVESTIGACION.
Objetivo General.
Diseñar una mezcla de arena-cemento y aditivo incorporados de aire,
de resistencia a la compresión de 4 a 7 Kg/cm2 , para ser utilizado como
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relleno, el cual sea excavable y cuya densidad sea controlada.
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DE Específicos.
Objetivos
•
Realizar pruebas en mezclas de laboratorio con diferentes arenas,
comprobando asentamiento, resistencia a la compresión (esfuerzo)
y densidad del material (R.D.C).
•
Determinar mediante prueba de laboratorio cual es la arena del
municipio Maracaibo y aditivo recomendable para la elaboración de
la mezcla a ser utilizada como rellenos de densidad controlada
(RDC).
•
Demostrar económicamente el valor por metro cúbico de relleno con
RDC, en una zanja para tuberías de aguas negras y compararlo con
el valor del relleno tradicional.
1.3. JUSTIFICACIÓN E IMPORTANCIA DE LA INVESTIGACIÓN.
Actualmente en países desarrollados, las compañías de servicio
exigen los rellenos de densidad controlada en lugar de suelos
compactados, para el rellenado de los espacios alrededor de las
conducciones y cañerías, debido a que el material fluye por debajo de las
conducciones brindando un soporte uniforme sin que ocurran vacíos, por
ser autonivelantes.
Este sistema aventaja al sistema tradicional en el rendimiento de
ejecución de la obra, debido a que no es necesario el uso de capas
12
compactadas de diversos materiales mediante máquinas para tales fines
(rana compactadora), y por ende una humedad óptima para el mismo,
pues este relleno (RDC) consiste en una mezcla compuesta por arena,
agua, cemento, aditivo incorporador de aire; conformándose un material
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homogéneo de resistencia a la compresión por su dosificación y de fácil
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DElos volúmenes de material excavado, debido a que no es
se reducen
remoción para operaciones futuras de mantenimiento. Cabe destacar que
necesario la penetración de equipos de compactación a la zanja.
En vista de lo anteriormente expuesto; se presenta la necesidad de
que los organismos oficiales reemplacen los rellenos tradicionales con
material granular por los rellenos fluidos o (RDC); los cuales brindan una
mayor rapidez de ejecución cumpliendo a su vez con las especificaciones
que rigen los porcentajes de compactación de los suelos, eliminado así
los hundimientos ocasionados por asentamientos en los rellenos de la
zanja.
1.4. DELIMITACION DE LA INVESTIGACIÓN.
DELIMITACION ESPACIAL.
Este estudio se realizará en el municipio Maracaibo y municipios
adyacentes, en el Estado Zulia, Venezuela. Los ensayos de laboratorio
se ejecutarán en el Servicio Autónomo de Ensayo de Materiales
(SAEMA) situado en la ciudad de Maracaibo.
DELIMITACION TEMPORAL.
La
investigación
se
pondrá
en
ejecución
durante
el
lapso
comprendido entre Abril 2004 y Diciembre 2004. Los ensayos se
realizarán en el mes de Julio de 2004.
13
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CAPITULO II: MARCO TEORICO
S
CAPITULO II
2.-MARCO TEORICO.
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En esta etapa del proceso de la investigación, es necesario orientar y
OS
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E
formuladosD
e integrar la teoría a la práctica del problema a solucionar.
establecer las bases teóricas de la misma para soportar los objetivos
2.1- ANTECEDENTES.
Buscando relación con la investigación en estudio, se indagó en tesis de
opción a grado, trabajos de ascenso, tesis doctorales y
folletos, para
permitir ilustrar y familiarizar en mayor grado al lector.
Basados en estudio realizados en cuanto a morteros, arenas
compactadas hidráulicamente, estudios de densidades de los materiales,
capacidad soporte de suelo, etc; se citarán a continuación algunos de estos
temas relacionados con la presente investigación:
Según FERNÁNDEZ (2003) en trabajo de investigación titulado
Evaluación de la Capacidad Soporte en Arenas sin Cohesión Compactadas
Hidráulicamente, (arena del lago), se demuestra que no fue posible
determinar el óptimo valor en cuanto a capacidad soporte que ellas podrían
alcanzar; no pudiéndose establecer una comparación confiable que
permitiera estimar que tan cerca o lejos podrían estar los valores de
capacidad soporte en estas arenas.
16
Según BELISARIO y CHAVEZ (2003) en tesis titulada “Correlación Valor
del Impacto Martillo CLEGG y densidad de campo”, cuya finalidad era
resaltar los ensayos de campo para la obtención de la densidad,
permitiendo controlar el grado de compactación alcanzado después de las
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operaciones de apisonamiento de los materiales utilizados en rellenos o
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R
DE pueden deberse
resultados,
terraplenes,
Estos
concluyeron que la correlación entre ellas no es confiable.
a factores como: Tipo de suelo
ensayado, contenido de humedad, alto porcentaje de finos, entre otros.
Es importante destacar la relación que guarda las investigaciones antes
señaladas con el tema de investigación en estudio, por cuanto la
compactación o densificación de los suelos es uno de estos problemas
constructivos a los que un Ingeniero no escapa, dada la variedad de
aplicaciones en campo, representando cada una un caso particular. Entre
estos casos se encuentran los rellenos en zanjas para líneas de servicios
públicos; haciéndose común la compactación con varios tipos de materiales:
Arenas, caliche, arcilla y otros suelos, en donde el primero se compacta
mediante “Compactación Hidráulica”, y los otros con equipos de
apisonamiento y vibrado que ameritan un estricto control, desde la
escogencia del suelo hasta los respectivos ensayos de densidad de campo.
Todo esto con el único objetivo de lograr eliminar a futuro hundimientos
dañinos en el pavimento.
17
2.2- FUNDAMENTACION TEORICA.
2.2.1 COMPACTACION.
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Een contacto las unas con las
S
partículas de suelo son obligadas a estar
mas
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HO del índice de vacíos, empleando medios
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otras, mediante
una
reducción
R
E
D
La compactación de suelos es el proceso artificial por el cual las
mecánicos, lo cual se traduce en un mejoramiento de sus propiedades.
La importancia de la compactación de suelos estriba en el aumento de la
resistencia y disminución de la capacidad de deformación, que se obtiene al
someter el suelo a técnicas convenientes que aumentan el peso específico
seco disminuyendo sus vacíos. Por lo general, las técnicas de compactación
se aplican a rellenos artificiales tales como cortinas de presas de tierra,
diques, terraplenes para caminos y ferrocarriles, bordes de defensas,
muelles, pavimentos, etc.
Los métodos empleados para la compactación de suelos dependen del
tipo de materiales con que se trabaje en cada caso; en los materiales
puramente friccionantes como la arena, los métodos vibratorios son los más
eficientes, en tanto que en suelos plásticos el procedimiento de carga
estática resulta el mas ventajoso. En la práctica, estas características se
reflejan en el equipo disponible para el trabajo, tales como: plataformas
vibratorias, rodillos lisos, neumáticos o patas de cabra.
18
•
Fundamentos de la compactación.
Los
fundamentos
de
la
compactación
no
están
perfectamente
explicados, sin embargo, se reconoce que el agua juega un papel
importante, especialmente en suelos finos. Es así como existe un contenido
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de humedad óptima (Wop) para suelos finos, para el cual el proceso de
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DEespecífico seco máximo (‫ﻻ‬max o DMCS).
decir, un peso
compactación dará un peso máximo de suelo por unidad de volumen, es
Para bajos contenidos de humedad, el agua está en forma capilar
produciendo compresiones entre las partículas constituyentes del suelo, lo
cual tiende a la formación de grumos difícilmente desintegrables que
dificultan la compactación.
El aumento del contenido de humedad hace disminuir esta tensión
capilar en el agua, haciendo que una misma energía de compactación
produzca mejores resultados. Si el agua es tal que se tienen parte
importante de los vacíos llenos de agua, esta dificulta el desplazamiento de
las partículas de suelo produciendo una disminución en la eficiencia de la
compactación. Por esta razón se habla de una humedad óptima para suelos
finos, para el cual el proceso de compactación dará un peso máximo de
suelo por unidad de voluì¥Á q`
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, fica, empleada en dicho proceso. Por energía específica se entiende la
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por unidadD
deE
volumen.
energía de compactación la energía de compactación suministrada al suelo
La secuencia práctica para definir las características del proceso que
resultará en una compactación óptima, es la siguiente: Cuando se va a
realizar una obra en la que el suelo vaya a ser compactado, se obtienen
muestras de suelo que se van a emplear, sometiéndolas en laboratorio a
distintas condiciones de compactación hasta encontrar alguna que garantice
un proyecto seguro, y que a la vez pueda lograrse económicamente con la
maquinaria existente. En terreno se producen las condiciones de laboratorio
adoptadas para el proyecto, finalmente una vez iniciada la construcción se
verifica la compactación lograda en terreno con muestras elegidas al azar
para comprobar si se están satisfaciendo los requerimientos del proyecto.
En resumen, el propósito de un ensayo de compactación de laboratorio,
es determinar la correcta cantidad de agua de amasado a usar cuando se
compacte el suelo en terreno, y el grado de compacidad que puede
esperarse al compactarse el suelo en este grado de humedad óptimo. Para
cumplir este propósito, un ensayo de laboratorio debe considerar una
compactación comparable a la obtenida por el método que se utilizará en
terreno.
23
•
Beneficios de la compactación
9 Aumenta la capacidad para soportar cargas: Los vacíos producen
debilidad del suelo e incapacidad para soportar cargas pesadas.
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Estando apretadas todas las partículas, el suelo puede soportar
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DEel hundimiento del suelo: Si la estructura se construye en el
Impide
cargas mayores.
9
suelo sin afirmar o afirmado con desigualdad, el suelo se hunde
dando lugar a que la estructura se deforme (asentamientos). Donde
el hundimiento es más profundo en un lado o en una esquina, por lo
que se producen grietas o un derrumbe total.
9 Reduce el escurrimiento del agua: Un suelo compactado reduce la
penetración de agua. El agua fluye y el drenaje puede entonces
regularse.
9 Reduce el esponjamiento y la contracción del suelo: Si hay vacíos, el
agua puede penetrar en el suelo y llenar estos vacíos. El resultado
sería el esponjamiento del suelo durante la estación de lluvias y la
contracción del mismo durante la estación seca.
2.2- 2.- Pruebas de compactación
Actualmente existen muchos métodos para reproducir al menos
teóricamente en laboratorio las condiciones dadas de compactación en
terreno. Históricamente, el primer método, respecto a la técnica que se
utiliza actualmente, es el Proctor y que es conocido como Prueba Proctor
estándar. Siendo el más empleado actualmente la prueba Proctor
modificado, en el que se aplica mayor energía de compactación que el
estándar y al mismo tiempo más de acuerdo con las solicitaciones que las
24
modernas estructuras imponen al suelo. También para algunas condiciones
se utiliza el Próctor de 15 golpes.
Todos ellos consisten en compactar el suelo, con condiciones
variables que se especifican en la (tabla # 09).
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DE
bajo la malla
#4 = 4.76 mm, un buen criterio es considerar 80% en peso como
Los métodos que se emplean con suelos que tienen un alto % de partículas
mínimo. Los métodos 2 y 4 se emplean con suelos que tienen un % importante
de partículas mayores a la malla #4 y menores que ¾’’.
La energía específica de compactación se obtiene aplicando la siguiente
formula:
Ee = N * n * W * h
V
Donde
Ee
:
= Energía especifica
N = Numero de golpes por capa
n = Numero de capas de suelo
W = Peso del pisón
H = Altura de caída libre del pisón
V = Volumen del suelo compactado.
Con este procedimiento de compactación, Próctor estudió la influencia que
ejercía en el proceso el contenido inicial de agua de suelo. Observó que a
contenidos de humedad crecientes, a partir de valores bajos, se obtenían
mas altos pesos específicos secos y, por lo tanto, mejores compactaciones de
suelo, pero que esa tendencia no se mantenía indefinidamente, sino que al
pasar la humedad de un cierto valor, los pesos específicos secos obtenidos
25
disminuían, resultando peores compactaciones en la muestra. Es decir, que
existe una humedad inicial denominada humedad optima, que produce el
máximo peso especifico seco, que puede lograrse con este procedimiento de
compactación y, por consiguiente, la mejor compactación del suelo.
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Los resultados de las pruebas de compactación se grafican en curvas que
OS
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DE
relacionan el peso específico seco versus el contenido de agua para diferentes
suelos.
2.2.3 RELLENOS EN ZANJAS.
El sistema de rellenos para zanjas y excavaciones en general utilizados en
nuestro país durante un largo tiempo, se ha constituido por la compactación de
varias capas del suelo extraído del mismo lugar; dicha compactación se ejecuta
mediante la aplicación de energía mecánica (ranas, bailarinas, sapos, y otros), y
de una humedad óptima del material a compactar.
Lo anteriormente expuesto se realiza en capas para evitar los continuos
asentamientos del suelo compactado posterior a su ejecución; se coloca como
base una capa granular de canto rodado utilizado para el control de humedad
dentro de la excavación o zanja.
Luego es colocada una capa de nivelación con la finalidad de dar pendiente
a la tubería utilizando un agregado fino.
Sobre la parte superior de la tubería es colocada una capa de 20 cm de
arena para proteger la misma luego el resto se compacta con material extraído
de la excavación o en algunas oportunidades provenientes de material de
préstamo; este proceso se repite hasta alcanzar la cota inferior de la carpeta
asfáltica existente.
26
Las condiciones exigidas para suelos compactados en zanjas establece
ejecutar la compactación en capas de 20 cm, pero esto no se cumple a
cabalidad, debido a las propias dificultades de factores tales como:
Disponibilidad del material adecuado, lograr el nivel de compactación suficiente
y
uniforme
en
todas
las
S
O
esto;
asentamientos
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capas.
Generando
y
OS
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DE con los consiguientes problemas al tránsito circulante, a las
(carpeta asfáltica),
deformaciones que ocasionan el hundimiento de los pavimentos superiores
comunidades cercanas y a los elementos que la conforman; sin olvidar los altos
costos de reparaciones necesarias que ello acarrea.
2.2.4 MORTEROS PARA RELLENOS CON DENSIDAD CONTROLADA:
(RDC)
Es un material de relleno compuesto básicamente por cemento Pórtland,
agregado fino, agua y aditivos con la función de actuar como fluidificante de la
mezcla e incorporador de aire en forma controlada.
Es un material de origen cementicio, muy homogéneo que en estado fresco
fluye como si fuera un líquido, sin segregar y exudar, transformándose una vez
endurecido en una estructura estable que soporta cargas como si fuera un
sólido.
•
Propiedades del relleno con densidad controlada.
Las propiedades de los RDC se encuentran entre las correspondientes a los
suelos y el concreto propiamente dicho, su preparación se da a partir de
materiales similares a los empleados en el concreto tradicional y se coloca con
27
un equipo semejante a la del mismo. Sin embargo, una vez en servicio,
presenta las características propias de los suelos.
DO
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S
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DE que distingue a este material de los otros empleados para
Es la propiedad
•
Fluidez.
rellenos. Permite que los materiales sean autonivelantes, que fluyan y rellenen
huecos y sean autocompactables sin necesidad de emplear equipos de
colocación y compactación convencionales. Es semejante en su aspecto a un
mortero autocompactante.
Una buena fluidez se logra cuando no se produce segregación apreciable y
el material se extiende como mínimo 200 mm de diámetro.
Los Rellenos fluidos diseñados adecuadamente no deben presentar
segregaciones, exudaciones y retracciones de volumen.
En este último punto algunos presentan una leve expansión luego de
fraguados.
•
Fraguado.
Se define al tiempo de fraguado como el período entre el estado plástico y el
endurecido del Relleno fluido, en el que no tiene todavía suficiente resistencia
como para soportar el peso de una persona. Depende de la cantidad de agua y
de la velocidad de exudación de la misma. Si el agua desaparece, las partículas
sólidas se realinean y se ponen en contacto íntimo, brindando rigidez a la
mezcla.
28
Los factores que afectan el tiempo de fraguado son los correspondientes a
un producto cementicio, y son:
· El contenido de humedad de la mezcla.
· Temperatura.
DO
A
V
R
E
RES
S
OS
H
C
E
R
DE y el grado de saturación del suelo circundante.
· La permeabilidad
· El tipo y la cantidad de los materiales cementicios.
•
Resistencia a la Compresión.
Las resistencias medias a la compresión a 28 días, de los Morteros Fluidos
más comúnmente comercializados en nuestro mercado, se encuentran entre 5
Y 12 kg/cm2 que son semejantes a los que corresponden a un suelo bien
compactado, también se pueden lograr mayores resistencias a la compresión
con el aumento del contenido de cemento.
•
Valor Soporte (CBR).
Valores soportes CBR a 56 días para los diseños empleados en el relleno de
base están en valores entre 60% y 130%.
•
Densidad.
Según los materiales que se emplean en la mezcla, los valores oscilan entre
1350 kg/m3 y 1700 kg/m3.
•
Aislamiento y conductividad térmica.
No se puede considerar a este tipo de material como buen aislante, pero el
empleo de aire incorporado ayuda a reducir la densidad y aumenta el valor de
aislamiento.
29
•
Permeabilidad.
Es semejante a la que se logra con los rellenos granulares con valores entre
10-2 y 10-3 cm/seg.
•
OS
H
C
E
R
DE
DO
A
V
R
E
RES
S
Contracción por secado.
Los Rellenos fluidos no son afectados por este tipo de contracción.
•
Compatibilidad con los materiales plásticos.
El material plástico se emplea comúnmente para la protección de cables
subterráneos y los Rellenos fluidos son compatibles con ellos.
•
Preparación y colocación en obra
Los Rellenos fluidos se preparan utilizando los mismos elementos
empleados habitualmente para los hormigones y morteros. Esto hace que sean
fácilmente suministrables desde las plantas concreteras.
Al igual que los hormigones, los materiales se dosifican y mezclan en un
orden preestablecido obteniéndose un producto uniforme con características
reológicas perfectamente controladas.
La colocación de los Rellenos fluidos se puede realizar con los medios
comunes empleados en obra; se vierte desde la canaleta del camión mezclador
trompo, empleando baldes movidos por grúas, cintas transportadoras o incluso
bombeado.
30
•
CONTROL DE CALIDAD
El control de los Rellenos fluidos (RDC) se puede realizar de acuerdo con los
requisitos e importancia de cada obra. Las resistencias se determinan mediante
OS
D
A
V
R
Eresistencia inicial que presentan.
S
en el manejo de las mismas, debidoR
a la
baja
E
S
O
En obra, laD
trabajabilidad
se determina habitualmente mediante el uso del cono
ERECH
el ensayo a la compresión de probetas cilíndricas, teniendo un cuidado extremo
de Abrams.
Aplicaciones.
Los Rellenos Fluidos se diseñan para cubrir las necesidades más diversas
cuando se recurre a los materiales de relleno.
Se pueden citar algunos casos:
9 Materiales no estructurales:
Fue la primera aplicación conocida de los Rellenos fluidos; estos materiales
resultan ideales para el relleno de todo tipo de zanjas de servicio, siendo muy
ventajosos frente al relleno tradicional con materiales granulares.
Actualmente tanto en Estados Unidos como en Francia, las compañías de
servicios especifican los Rellenos Fluidos en lugar de los suelos compactados,
para el rellenado de los espacios alrededor de las conducciones y cañerías.
El material fluye por debajo y alrededor de las conducciones, brindando un
soporte uniforme, sin que ocurran vacíos. Como son autonivelantes, los
Rellenos fluidos eliminan el peligro de dañar las conducciones durante el
proceso de compactado mecánico.
31
Cuando se prevean operaciones futuras de mantenimiento de las redes de
servicio, los rellenos se pueden ajustar a resistencias a comprensión muy bajas
que lo transforme en excavables con retroexcavadoras comunes. Debido a que
los Rellenos fluidos fluyen y no es necesaria su compactación, son ideales para
DO
A
V
R
E
RES
S
colocar en áreas de difícil acceso, donde apisonar un suelo o un relleno
OS
H
C
E
R
E de espacios vacíos bajo pavimentos existentes, rellenos de
típicos, el D
relleno
granular resulta ser casi imposible. Se pueden mencionar como ejemplos
estructuras subterráneas abandonadas como alcantarillas, tuberías, túneles,
tanques de almacenamiento de combustibles o disolventes, pozos, cloacas, etc.
La aplicación más reciente y novedosa es el relleno de micro túneles
realizados para las conducciones de gas construidos en Italia. Esta nueva
aplicación ha permitido realizar rellenos de una longitud de más de 600 m. con
total éxito.
Por la baja densidad y precio de los mismos, se utilizan habitualmente como
contrapiso, ya sea sobre terreno natural o sobre estructuras. Son ventajosos,
también, en el relleno de las zanjas de servicio alojadas en los tableros de
puentes.
Los Rellenos fluidos se aplican a la renovación y saneamiento de suelos
contaminados en áreas urbanas e industriales, y en la construcción y
mantenimiento de pavimentos. Para este caso, su uso está limitado a
proporcionar sub-bases estables y resistentes.
9 Materiales estructurales.
Mediante una dosificación adecuada de la mezcla, se puede obtener un
Relleno fluido de características estructurales, con resistencias a compresión
que pueden alcanzar los 10 MPa.
32
Estos materiales tienen aplicación en los casos siguientes:
9 Rellenos
estructurales.
Se
pueden
emplear
como
capas
de
regularización bajo cimentaciones en reemplazo de concretos de
DO
A
V
R
E
RES
S
limpieza, proporcionando capas de apoyo uniformes que ayudan a
OS
H
C
E
R
DE
distribuir mejor las cargas.
9 Bases y sub.-bases. Pueden aplicarse a la construcción de áreas
destinadas a tránsito liviano.
9 Lechos para conducciones. Constituyen son una solución para construir
lechos donde se apoyen todo tipo de conducciones y también para
envolverlas y protegerlas. Su gran fluidez permite penetrar entre las
tuberías, recubriéndolas y protegiéndolas en el caso de futuras
reexcavaciones. Si se los trata con colorantes, sirven para poner en
evidencia la presencia de una conducción de servicio, evitando la posible
destrucción de las mismas.
2.2.5 VENTAJAS O IMPORTANCIA
El uso de los Rellenos fluidos presenta un sinnúmero de ventajas respecto a
los materiales granulares. Entre otros:
•
Disponibilidad.
Cualquier planta concretera puede suministrar el Relleno fluido.
•
Suministro a las obras.
Los Rellenos fluidos se entregan según el volumen requerido y de la
forma habitual con camiones concreteros.
33
•
Puesta en obra.
La rapidez y la ausencia de compactación en la puesta en obra resultan muy
ventajosas, logrando ahorros apreciables en el empleo de mano de y de
maquinaria.
•
OS
H
C
E
R
DE
Versatilidad.
DO
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V
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E
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S
Los rellenos fluidos se adaptan a las necesidades concretas de cada tipo de
obra. Así, se logran a pedido, materiales más o menos livianos, con una mayor
o menor fluidez y resistencia, etc.
•
Seguridad.
La puesta en obra de los rellenos fluidos hace innecesaria la permanencia
del personal dentro de las zanjas, lo que evita los accidentes por posibles
derrumbes de los laterales.
•
Homogeneidad y calidad de la obra.
Dado que los Rellenos fluidos se fabrican con técnicas industriales muy
controladas, la estructura final es más homogénea y segura respecto al
cumplimiento de los requisitos exigidos.
•
Menor ocupación de las vías.
Dado que el cerramiento de las zanjas no requiere el acopio de materiales
"in situ", las calzadas y las aceras permiten una mayor circulación, tanto del
tránsito vehicular como el peatonal.
•
Habilitación rápida al tránsito.
34
Los Rellenos fluidos son capaces de endurecer y aceptar el recubrimiento
luego de 5 a 8 h de su aplicación, necesitando solamente 24 - 36 h, para poder
ser transitable.
OS
D
A
V
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S
Francia y Reino Unido cuenta ya con
más
deEtreinta años de experiencia con
E
R
S
HO Además estos productos aparecen ya
C
E
resultados muy
satisfactorios.
R
E
D
El uso de los Rellenos fluidos en Estados Unidos, Canadá, Suiza, Italia,
específicamente definidos como materiales diferenciados de los concretos y de
los morteros tradicionales. En nuestro país, la utilización de los Rellenos fluidos
se encuentra en franca expansión y ha tenido su mayor difusión en obras en las
que se aprecia un nivel de calidad y seguridad superiores. No obstante, todo
indica que una valoración mucho más rigurosa de los costos asociados al
proceso tradicional en comparación con los de la nueva tecnología, va a
implicar un empleo creciente de los Rellenos fluidos.
2.2.6 COMPONENTES DE LOS RELLENOS RDC.
•
Agregado Fino.
Debido a que la arena es uno de los componentes más determinantes del
mortero, la cantidad necesaria para la elaboración de un metro cúbico es
aproximadamente de 1800 Kg, deduciéndose así la gran influencia que tiene
este sobre las propiedades de la mezcla.
En cuanto a la impurezas de las arenas y que van a formar parte de la
mezcla, tiene efecto directo sobre el fraguado, durabilidad, resistencia y a veces
sobre la trabajabilidad, obteniéndose resultados insatisfactorios que se traducen
en una mala apariencia del mortero, por lo tanto, debe controlarse para
mantener un grado de impurezas que aunque afecten la resistencia no genere
35
daños a corto o a largo plazo. En la tabla No.3 se muestran algunas fallas por
impurezas en arenas para uso específico del mortero con sus síntomas más
característicos.
DO
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V
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E
RES
S
OS
H
C
E
R
DE ingrediente, le genera al mortero endurecido resistencia y
Es el principal
•
Material Cementante (Cemento Pórtland).
durabilidad. Contribuye a la cohesividad al estado plástico y lubricación a la
mezcla.
El cemento es el componente activo del mortero y como tal influye en todas
las características de este material. Sin embargo, el cemento constituye un bajo
porcentaje del peso del mortero, siendo el 80 al 90% el peso de arena el que
condiciona la posibilidad de que se desarrollen las propiedades del cemento. En
la práctica son decisivas la calidad de los agregados y las proporciones de
mezclas entre componentes.
•
Aditivo.
Producto químico que se añade en pequeña proporción durante el mezclado
a los componentes principales empleados en la fabricación de morteros y
concretos, con el objeto de modificar algunas propiedades de estos materiales,
fraguado, trabajabilidad, fluidez, durabilidad, pigmentación, plasticidad, etc;
tanto como para su comportamiento en estado fresco como posteriormente en
estado endurecido.
El uso de los aditivos en los morteros y concretos está ampliamente
extendido, aún cuando no siempre dicha utilización ha sido racional. En primer
36
término, conviene recordar que un aditivo, cualquiera que este sea, no mejora la
calidad de una mezcla mal dosificada.
La utilización de aditivos obliga en todos los casos a un control más
DO
A
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R
E
RES
S
cuidadoso durante la fabricación de la mezcla. Una cantidad excesiva de aditivo
OS
H
C
E
R
E
perdida deD
efectividad.
puede conducir al resultado catastrófico y una cantidad insuficiente a una
Las dosis de aditivos se expresan en cantidades proporcionales al contenido
de cemento y se deben basar en estudios de la relación costo / mejora de
propiedades que conduzcan a valores óptimo de este cociente.
2.3 DEFINICION DE TERMINOS BÁSICOS.
•
ASENTAMIENTO.
Es la propiedad de un mortero que se define debido a la dificultad para la
colocación del mismo en diferentes elementos. Se representa mediante el cono
de Abrams por diferencia de altura entre el cono y la deformación de la muestra
por gravedad. (Manual del Concreto Fresco).
•
COMPACTACIÓN.
Operación previa a la construcción de una carretera u otra obra, que se lleva
acabo con apisonadoras, pisones neumáticos y vibradores, para aumentar la
resistencia superficial del terreno. (Diccionario Espasa, 2000)
37
•
DISPONIBILIDAD.
Situación en espera de destino de algunos empleados supernumerarios.
Cantidad de bienes o dinero disponibles en determinado momento. (Diccionario
Espasa, 2000)
DO
A
V
R
E
RES
S
OS
H
C
E
R
DE y regulación de las dosis. (Diccionario Espasa, 2000)
Determinación
•
DOSIFICACIÓN.
•
DOSIFICAR.
Graduar la cantidad o porción de alguna cosa. (Diccionario Espasa, 2000)
•
ECONOCAP.
Es una herramienta utilizada para el ensayo destructivo de probetas
cilíndricas, para determinar la resistencia a la compresión a ciertas edades de
curado, teniendo como función principal repartir de manera uniforme la carga en
toda la superficie de contacto con el embolo de la maquina universal. Este
material tiene una vida útil de aproximadamente 250 ensayos. (Manual de
Ensayos a Compresión SAEMA).
•
ESTABILIDAD.
Cualidad de los sistemas automáticos de regulación y mando, por la cual
tienden a recuperar su posición de equilibrio cuando se restablecen las
condiciones iniciales de funcionamiento. (Diccionario Espasa, 2000)
•
EXCAVACIÓN.
Trabajo de perforación, extracción y movimiento de tierras llevado a cabo
con el fin de construir zanjas, pozos, túneles u otras obras. (Diccionario Espasa,
2000)
38
•
FLUIDEZ.
Propiedad de las moléculas de los fluidos de moverse sin apenas rozamiento
entre sí. – Es la propiedad que distingue a este material de los otros empleados
DO
A
V
R
E
RES
S
para relleno. Permite que los materiales sean autonivelantes, que fluyan y
OS
H
C
E
R
E
colocaciónD
y compactación
convencionales. Una buena fluidez se logra cuando
rellenen huecos siendo autocompactables sin necesidad de emplear equipos de
no se produce segregación apreciable y el material se extiende 200mm de
diámetro. (Diccionario Espasa, 2000)
•
FRAGUADO.
Acción y efecto de fraguar; fase de endurecimiento y consolidación de los
materiales aglomerantes utilizados en la construcción, como el cemento, yeso,
la cal, etc. (Manual del Concreto Fresco).
•
GRANULOMETRIA.
Ensayo que se realiza a los suelos, el cuál consiste en la separación de las
partículas del material por tamaño utilizando para ello tamices de abertura
determinada que permite la identificación y las características del suelo.
(Manual del Concreto Fresco).
•
MORTERO.
Para la construcción; conglomerado o masa constituida por arena,
conglomerante y agua. (Diccionario Espasa, 2000)
•
RELLENO.
Colmado o repleto. Cualquier material con que se rellena algo. (Diccionario
Espasa, 2000)
39
•
RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN.
Es la capacidad de carga que ofrece un mortero o concreto de manera axial
a determinadas edades (7,14,28 días de fraguado). (Manual del Concreto
Fresco).
•
OS
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DE
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V
R
E
RES
S
TRABAJABILIDAD.
Se define como la propiedad del concreto que permite manejarlo sin que
produzca segregación, colocarlo en los moldes y compactarlo adecuadamente.
(Manual del Concreto Fresco).
•
TRÁNSITO.
Paso, movimiento, circulación de gente y vehículos por calles, carreteras,
etc. (Diccionario Espasa, 2000)
40
OS
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C
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R
DE
DO
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V
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RES
S
2.4 SISTEMA DE VARIABLES E INDICADORES.
VARIABLE: Mezcla con diferentes arenas, cemento y aditivo.
INDICADORES:
- ADITIVO
- ARENAS
- CEMENTO
- MEZCLA
2.5 DEFINICIÓN OPERACIONAL DE LAS VARIABLES
•
ADITIVO.
Producto químico que se añade en pequeña proporción durante el mezclado
a los componentes principales empleados en la fabricación de morteros y
concretos, con el objeto de modificar algunas propiedades de estos materiales,
fraguado, trabajabilidad, fluidez, durabilidad, pigmentación, plasticidad, etc;
tanto como para su comportamiento en estado fresco como posteriormente en
estado endurecido.
•
ARENA.
Sedimento de partículas desagregadas de las rocas, con un tamaño de
grano entre 1.6 y 2 mm. Compuesta mayoritariamente por granos redondeados
de cuarzo.
•
CEMENTO.
41
Es el principal ingrediente, le genera al mortero endurecido resistencia y
durabilidad. Contribuye a la cohesividad al estado plástico y lubricación a la
mezcla.
•
MEZCLA.
DO
A
V
R
E
RES
S
Agregación o incorporación de varias sustancias o cuerpos que no tienen
OS
H
C
E
R
DE
entre sí acción química.
42
OS
H
C
E
R
DE
DO
A
V
R
E
RES
S
CAPITULO III: MARCO METODOLÓGICO
CAPITULO III
3. MARCO METODOLOGICO
3.1 TIPO DE INVESTIGACIÓN:
OS
D
A
V
R
E cual de las arenas del
S
E
se realizará una comparación para
conocer
R
S
HO con las exigencias trazadas en este trabajo
C
E
R
Municipio
Maracaibo
cumplirá
E
D
La investigación realizada es de tipo Experimental debido a que
de investigación.
3.2 POBLACIÓN:
Se define como lo que va a ser estudiado y sobre lo cual se
pretende generalizar los resultados. Así, una población es el conjunto de
todos los casos que concuerdan con una serie de especificaciones.
En el caso de este tema de investigación la población está
conformada por 192 probetas cilíndricas.
3.3 MUESTRA:
Se define como un sub-conjunto de elementos que pertenecen a
ese conjunto de elementos que pertenecen a ese conjunto definido en
sus características al que llamamos población.
40
3.4 TÉCNICAS DE RECOPILACIÓN DE LA INFORMACIÓN.
La Recopilación de información se basa en la obtención de valores
de resistencia a la compresión de 192 probetas cilíndricas ensayadas en
DO
A
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RES
el Servicio Autónomo de Ensayos de Materiales.
OS
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R
DE
S
3.5 METODOLOGÍA EMPLEADA.
-Elaboración y preparación de probetas.
A continuación se presenta la metodología utilizada en la
elaboración de las probetas del Relleno de Densidad Controlada (RDC)
así como también el procedimiento de los ensayos que permiten
determinar la resistencia a la compresión de la mezcla elaborada.
Las probetas cilíndricas fueron realizadas en el laboratorio del
Servicio Autónomo de Ensayos de Materiales (SAEMA), ubicada en la
ciudad de Maracaibo Estado Zulia.
-Características de los agregados.
El agregado utilizado para realizar el mortero para relleno colocado
en probetas cilíndricas, proviene del Río Palmar y fue extraído de forma
mecánica de los camellones de arena de la empresa TRACOIMCA, y fue
utilizado para diferentes dosificaciones de cemento. De la misma manera
41
fue utilizada arena del Lago de Maracaibo, bajo las mismas condiciones,
la cual fue embolsada, transportado, almacenado en el laboratorio para
su posterior dosificación, para así poder realizar el estudio comparativo
DO
A
V
R
E
RES
S
del comportamiento de la mezcla en cuanto a la resistencia, fluidez,
OS
H
C
E
R
DE
plasticidad y auto compactación.
Para Verificar si el agregado cumple con la Normativa, se
realizaron los siguientes ensayos:
•
Composición granulométrica del agregado. COVENIN
255 (C.C.C.A: Ag2).
•
Peso específico y porcentaje de absorción. COVENIN
268 (C.C.C.A: Ag16)
•
Peso unitario. COVENIN 263 (C.C.C.A: Ag10).
•
Ensayo para determinación cualitativa de impurezas
orgánicas de la arena. COVENIN 256-77 (C.C.C.A: Ag364).
Para la mezcla de concreto se utilizó cemento Pórtland Tipo I
proveniente de la empresa Catatumbo (o similar) la cuál garantiza su
calidad. El cemento fue almacenado en su empaque original para su
posterior dosificación.
42
El agua utilizada para la mezclado proviene del sistema de
abastecimiento de la ciudad de Maracaibo, considerada apta para su
utilización.
OS
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DE
-Características del aditivo.
DO
A
V
R
E
RES
S
El aditivo utilizado en la mezcla de RDC es el SIKA AIR de la
empresa INTESIKA, el cuál es un aditivo líquido marrón incorporador de
aire. Este se elabora a bases de agentes tensoactivos, que adicionado a
la mezcla genera micro burbujas que se reparten uniformemente en la
masa de la mezcla.
Se utiliza para disminuir la exudación, mejorar la trabajabilidad y
manejabilidad de la mezcla.
Su dosificación 0,3 – 1,3 oz/saco de cemento. Densidad: 1,05 Kg/l.
-Diseño de mezcla.
La mezcla utilizada para la elaboración de las probetas
cilíndricas fue diseñada para una resistencia a la compresión a los 28
días de 8-14 Kg/cm2.
43
La relación agua/cemento usada en el diseño del mortero para
relleno de densidades controlada en una dosificación de 90 Kg de
cemento fue de 3.22, y para 80 Kg de cemento fue de 3.63, al obtener
DO
A
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R
E
RES
S
este valor se destaca que no cumplen con las gráficas planteadas en
OS
H
C
E
R
DE
el Manual de Concreto Fresco de Porrero y Grases para la
determinación de la resistencia. Con la relación agua/cemento
mencionada
anteriormente
se
busca
obtener
la
resistencia
aproximada de 4-7 Kg/cm2, y un asentamiento promedio de 9
pulgadas utilizando arena de río con tamaño máximo nominal de
9,53mm. (tamiz 3/8’’) y arena del Lago con tamaño máximo nominal
de 2,38mm. (tamiz #8).
Para ambas mezclas, en base de un metro cúbico (1m3) de
mortero, fueron requeridas las siguientes proporciones de materiales:
•
Dosificación para 90 Kg de cemento:
Arena de Río: 1752Kg
Arena de Lago: 1752 Kg
Cemento: 90 Kg
Cemento: 90 Kg
Agua: 290 Lts
Agua: 290 Lts
Aditivo SIKA AER 2,7Lts.
Aditivo SIKA AER 2,7Lts.
44
•
Dosificación para 80 Kg de cemento:
Arena de Río: 1852 Kg
Arena de Lago: 1852 Kg
Cemento: 80 Kg
Cemento: 80 Kg
Agua: 310 Lts.
OS
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DE
Aditivo SIKA AER 2,4Lts.
DO
A
V
R
E
RES
Agua: 310 Lts.
S
Aditivo SIKA AER 2,4Lts.
La dosis de aditivo recomendada por el fabricante se expresa en
cantidades proporcionales al contenido del cemento en la mezcla, se
utilizó 3% del peso de cemento.
-Elaboración de probetas.
Los moldes utilizados para la preparación de las probetas
cilíndricas, de 15cms de diámetro y 30 cms de altura, cumplen con la
norma COVENIN 338.(C.C.C.A: Con 2) (Ver figura # 06)
-Mezclado del mortero.
Para el mezclado del mortero en el laboratorio se utilizó un
trompo mezclador de 0.360 m3 (360 lts) de capacidad, cumpliendo
con la norma COVENIN 354 (C.C.C.A: Con 18) (Ver figura #02)
45
-Ensayo de asentamiento.
El rango de asentamiento usado para el diseño de mezcla, fue de
9±1 pulgadas. El ensayo de asentamiento fue realizado con el cono de
DO
A
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R
E
RES
S
Abrahams cumpliendo con la norma COVENIN 339 (C.C.A: Con 3) (Ver
OS
H
C
E
R
DE
figura # 09)
-Desencofrado e identificación de probetas.
El desencofrado de las probetas se realizó a las 24 horas
después de ser vaciadas, separando cuidadosamente las probetas de
los moldes para luego identificarlas. La identificación de las probetas
se realizó sobre la muestra ya endurecida con un marcador grueso,
indicando el número del punto, tipo de mezcla y fecha de origen.(Ver
figura # 01)
En los anexos puede observarse un ejemplo claro de la
nomenclatura utilizada, donde se indican en:
a)
La cara superior del cilindro: Número de la muestra,
número del cilindro, tipo de mezcla (con y sin aditivo,
patrones y diseños respectivamente).(Ver figura # 08)
46
b)
La parte lateral del cilindro: Número de la muestra,
número del cilindro y fecha que corresponde a la fecha
del vaciado.
OS
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DE
-Curado de probetas.
DO
A
V
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S
Las probetas una vez desencofradas e identificadas fueron
sumergidas en un tanque de agua a temperatura ambiente ( Ver figura
# 04), donde se mantuvieron hasta el día del ensayo (7,14 y 28 días a
partir de la fecha de origen). El curado se realizó con la finalidad de
mantener la hidratación de la mezcla para una buena calidad del mismo.
-Preparación de probetas cilíndricas.
La metodología utilizada en la preparación de las probetas fue la
siguiente:
•
Una vez curadas las probetas se extrajeron de los
tanques de agua, luego se les tomó su peso húmedo por
medio de una balanza marca OHAUS con capacidad de
18Kg. (Ver figura # 13)
•
Se eliminó el agua superficial de los cilindros con una
toalla,
para
luego
dejarlos
secar
en
condiciones
ambientales por 24 horas.
47
•
Se determinaron los diámetros de los cilindros en base al
promedio de 3 lecturas realizadas con un verniel en la
parte media del cilindro.
DO
A
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R
E
RES
S
•
Se determinó la altura de los cilindros en base al promedio
•
Se determinó el peso después de 24 horas de secado por
S
Orealizadas
H
deE
3C
lecturas
con un vernier.
R
DE
medio de una balanza marca OHAUS con capacidad de
18 Kg.
•
Para evitar errores causados por irregularidades en la
superficie de las caras a compresión de las probetas
fueron ensayadas con ECONOCAP Es una herramienta
utilizada
para
el
ensayo
destructivo
de
probetas
cilíndricas, para determinar la resistencia a la compresión
a ciertas edades de curado, teniendo como función
principal repartir de manera uniforme la carga en toda la
superficie de contacto con el embolo de la maquina
universal.
Este
aproximadamente
material
250
tiene
ensayos.
una
vida
Según
la
útil
de
norma
establecida. (Ver figura # 03)
48
-Metodología de ensayo.
Siendo los elementos ensayados probetas cilíndricas de mortero
fue necesario ajustar la máquina universal a una velocidad de ensayo
DO
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controlada acorde a las bajas resistencias deseadas.
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DE
S
49
OS
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DE
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S
CAPITULO IV: ANALISIS E INTERPRETACION DE
LOS RESULTADOS
CAPITULO IV.
4. ANALISIS E INTERPRETACIÓN DE LOS RESULTADOS
DO
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S
El objeto de este capítulo es establecer procedimientos de base
OS
H
C
E
R
DE
resultados
de la manera más eficiente posible, tanto en lo que respecta al
estadística que ayuden a planificar la ejecución de ensayo y a utilizar sus
control de calidad como el cumplimiento de las especificaciones.
La estadística permite condensar datos y presentarlos en forma
probabilística, de manera que sean fácilmente comprensibles y
comparables. Constituye la herramienta más adecuada y útil que se
dispone para el control de calidad. Sin embargo la estadística no toma
decisiones, estás tiene que basarse en criterios de otra índole, la
estadística nos da la probabilidad que se alcancen ciertos límites, pero en
sí misma no interviene en la elección de estos, los cuales deben ser
fijados por procedimientos frecuentemente basados en la experiencia y
estudios estadísticos anteriores.
El primer parámetro estadístico calculado fue la media aritmética. Una
vez conocido los valores promedios se calculó la desviación estándar o
desviación típica. Esta define la dispersión del conjunto de datos.
El cociente entre la desviación estándar y la media aritmética
representa el coeficiente de variación, el mismo se expresa en forma
porcentual.
Los procedimientos aquí establecidos para la toma de los resultados
como aceptables o bueno fueron tomados del Manual del concreto fresco
51
por Porrero y Grases, con especial referencia al análisis y tratamiento de
los resultados del esfuerzo a compresión del concreto.
COEFICIENTE DE
OS
H
C
E
R
DE
VARIACIÓN
Z
DO
A
V
R
E
RES
S
0% - 10%
1,282
11% - 20%
1,036
Se estableció el siguiente nivel de confianza para la aceptación o
rechazo de los resultados:
• Para una desviación estándar menor o igual a 0,50 se
consideró como un buen Control de Calidad, es decir un
coeficiente de variación menor o igual a 10% implicando
esto un valor de Z= 1,282.
• Para una desviación estándar mayor de 10% y menor
de 20% se tomó Z= 1,036.
4.1 INTERPRETACIÓN DE ANÁLISIS DE PRECIOS UNITARIOS
Los Análisis de Precio Unitario (ver figura # 21-22) contribuyeron a la
comprensión y demostración de que tan factible y porqué es necesario el
uso de los rellenos fluidos, debido a la reducción de equipos y personal
en obra.
52
Los Rendimientos utilizados para la elaboración de los Análisis de
Precio Unitario son:
Sistema de relleno tradicional: 43.50 m3/día.
OS
H
C
E
R
DE
DO
A
V
R
E
RES
S
Sistema de Relleno con Densidad Controlada: 150 m3/día.
La gran diferencia en rendimiento de cada sistema se debe a que la
colocación de cada uno es totalmente distinta, en cuanto a el Relleno de
Densidad Controlada es muy fácil de colocar debido a que solo consiste
en vaciar la mezcla en la zanja y por sus propiedades se compacta y se
nivela por si solo, en cambio el relleno tradicional debe compactar capas
de 25 a 30cm de espesor cumpliendo con un grado de compactación del
95% requerido por norma, realizando pruebas cada 6 ml de la zanja
siendo este proceso muy tedioso.
MATERIALES:
Materiales necesarios para el sistema de relleno tradicional:
9
Granzón Natural.
9
Agua.
9
Transporte de Granza.
Materiales necesarios para la Mezcla (RDC).
9
Arena de Lago.
9
Aditivo Sika AER.
9
Cemento Portland.
9
Agua.
51
Existe una diferencia desfavorable para el (RDC) en costo por metro
cúbico de aproximadamente 42% pero no debemos olvidar que la mezcla
anteriormente mencionada es un producto terminado que no necesita un
gran despliegue de equipos para su colocación punto que será explicado
DO
A
V
R
E
RES
S
en el siguiente renglón, en el caso del sistema tradicional se mencionan
OS
H
C
E
R
DElos gastos que genera el despliegue de equipos.
sin adicionar
los materiales necesarios para la colocación en capas dentro de la zanja
EQUIPOS:
Equipos utilizados para el sistema de relleno tradicional:
9
HERRAMIENTAS VARIAS (01)
9
CAMION CISTERNA (01)
9
RETROEXCAVADORA (01)
9
RANA COMPACTADORA (02)
9
CAMION 350 (01)
9
REALIZAR PRUEBAS DE COMPACTACION (01 cada
6ml en capas de 30 cm de espesor).
Equipos utilizados para el Relleno con Densidad Controlada:
9
HERRAMIENTAS MENORES (01)
9
CAMION 350 (01)
9
Pala Rectangular (04)
Todo los equipos utilizados en el sistema de Relleno Tradicional generan
costos sumamente altos en la ejecución de una obra de rellenos de zanjas
debido a su variedad y cantidad; Caso contrario a el (RDC) que solo se
necesita un mínimo de herramientas de trabajo y su desgaste es muy poco
en comparación con el Sistema de Relleno Tradicional presentando una
52
diferencia en costo de aproximadamente el 88% como total de equipos sin
ser afectados por su rendimientos respectivos.
MANO DE OBRA:
DO
A
V
R
E
RES
S
Mano de Obra necesaria para el Sistema de Relleno Tradicional:
OS(01)
H
C
E
9
CAPORAL
R
DE
9
OBRERO (08)
9
CHOFER DE 1RA (01)
9
CHOFER DE 2DA (01)
9
OPERADOR DE RETRO (01)
9
OPERADOR DE RANA COMPACTADORA (02)
Mano de Obra necesaria para el Relleno de Densidad Controlada.
9
CAPORAL (01)
9
OBRERO (04)
9
CHOFER DE 2DA (01)
Se puede notar a simple vista la gran diferencia de personal que requiere
cada uno de los sistemas saliendo mas favorecido el (RDC) por la gran
reducción de gastos en mano de obra, la cual es aproximadamente de un
58% reduciendo así el costo m3 día, favoreciendo así a las partes
interesadas por brindar un producto de calidad con el mayor rendimiento
posible.
A manera general la interpretación de los Análisis de Precios Unitarios es
que con la aplicación de el sistema de Relleno con Densidad controlada se
ofrece un producto de calidad y de fácil colocación con la menor
53
cantidad de personal y despliegue de equipos de compactación
disminuyendo así los tiempos de ejecución de obras y reduciendo las
molestias causadas a las comunidades como interrumpir el libre transito.
OS
H
C
E
R
DE
DO
A
V
R
E
RES
S
54
OS
H
C
E
R
DE
DO
A
V
R
E
RES
S
TABLAS DE RESULTADOS
55
S
O
D
A
V
R
RESE
TABLA 01
S
O
H
C
E
DER
PATRON LAGO 90 (PL90)
MEZCLA
PL90
PL90
PL90
PL90
PL90
Nº
CIL
12
13
14
15
16
TOMA
01/07/2004
01/07/2004
01/07/2004
01/07/2004
01/07/2004
ENSAYO
30/07/2004
30/07/2004
30/07/2004
30/07/2004
30/07/2004
EDAD
ASENT
DIAM
ALTURA
PESO
AREA
2
DIAS
PULG
CM
CM
GRS
CM
28
28
28
28
28
8
8
8
8
8
14,90
14,90
14,80
14,80
15,00
29,70
30,00
30,00
29,80
29,90
9386
9829
9843
9564
9368
174,36
174,36
172,03
172,03
176,71
VOLUMEN
CM
3
5178,52
5230,83
5160,86
5126,45
5283,61
DENSIDAD
GR/CM
3
1,81
1,88
1,91
1,87
1,77
CARGA
ESFUERZO
KG
KG/CM2
790
860
720
860
700
X
4,53
4,93
4,19
5,00
3,96
4,52
CV
10,04%
Z
1,282
S
0,45
VM
5,10
FACTOR
0,58
Vm
3,94
Xdef
4,52
X: Media de toda la población.
CV: Coeficiente de Variacion de la Población.
Z: Fraccion fractil de la población.
VM: Valor Mayor de la curva normal tipificada.
Vm: Valor Menor de la curva normal tipificada.
(S): Desviacion Estandar de la poblacion.
Factor: Producto de la (S) y el valor de(Z)
X Def: Media definitiva de los valores entre VM y Vm.
VM =
Vm =
X+S*Z
X-S*Z
VM =
X+ Factor
X - Factor
Vm =
5,10
3,94
El valor de Z corresponde al valor de un coeficiente de Variacion de 0 a 10% de acuerdo a la curva normal tipificada.
S
O
H
C
E
DER
MEZCLA
Nº
CIL
TOMA
ENSAYO
D L 90
D L 90
D L 90
D L 90
D L 90
D L 90
D L 90
D L 90
D L 90
D L 90
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
06/07/2004
06/07/2004
06/07/2004
06/07/2004
06/07/2004
06/07/2004
06/07/2004
06/07/2004
06/07/2004
06/07/2004
04/08/2004
04/08/2004
04/08/2004
04/08/2004
04/08/2004
04/08/2004
04/08/2004
04/08/2004
04/08/2004
04/08/2004
S
O
D
A
V
R
RESE
TABLA 02
DISEÑO DE LAGO 90 (DL90)
EDAD ASENT DIAM ALTURA PESO
DIAS PULG CM
CM
GR
28
8
14,90
29,30
7382
28
8
14,90
29,50
7451
28
8
14,80
29,40
8020
28
8
14,80
29,60
7448
28
8
14,60
29,80
7450
28
8
14,90
29,40
7950
28
8
14,90
29,30
6922
28
8
14,90
29,20
6998
28
8
14,90
29,80
7471
28
8
14,90
29,80
7515
AREA
CM2
174,36
174,36
172,03
172,03
167,41
174,36
174,36
174,36
174,36
174,36
VOLUMEN
CM3
5108,78
5143,65
5057,64
5092,04
4988,83
5126,22
5108,78
5091,34
5195,96
5195,96
DENSIDA
GR/CM3
1,44
1,45
1,59
1,46
1,49
1,55
1,35
1,37
1,44
1,45
CV
14,08%
Z
VM
Vm
1,036
5,01
3,73
X: Media de toda la población.
CV: Coeficiente de Variacion de la
Población.
Z: Fraccion fractil de la población.
VM: Valor Mayor de la curva normal tipificada.
Vm: Valor Menor de la curva normal tipificada.
S: Desviacion Estandar de la poblacion.
Factor: Producto de la (S) y el valor de(Z)
X Def: Media definitiva de los valores entre VM y Vm.
VM = X+S*Z
VM =
Vm = X-S*Z
Vm =
El valor de Z corresponde al valor de un coeficiente de Variacion de 11% a 15% de acuerdo a la curva normal tipificada.
51
S
TABLA 03
PATRON RIO 90 (PR90)
MEZCLA
Nº CIL
S
O
H
C
E
DER04/08/2004 28
06/07/2004
TOMA
ENSAYO
EDAD
DIAS
PR 90
PR 90
PR 90
PR 90
PR 90
11
12
13
14
15
06/07/2004
06/07/2004
06/07/2004
06/07/2004
04/08/2004
04/08/2004
04/08/2004
04/08/2004
28
28
28
28
O
D
A
V
R
RESE
ASENT
DIAM
ALTURA
PESO
AREA
VOLUMEN
DENSIDAD
CARGA
ESFUERZO
PULG
CM
CM
GR
CM2
CM3
GR/CM3
KG
KG/CM2
8
8
8
8
8
15,00
14,90
14,80
14,80
15,00
30,00
30,00
30,00
30,00
30,00
10387
10332
10360
10244
10391
176,71
174,36
172,03
172,03
176,71
5301,28
5230,83
5160,86
5160,86
5301,28
1,96
1,98
2,01
1,98
1,96
985
1110
1000
1070
1170
X
5,57
6,37
5,81
6,22
6,62
6,12
CV
6,90%
Z
1,282
S
VM
6,66
FACTOR
Vm
5,58
X Def
X: Media de toda la población.
CV: Coeficiente de Variacion de la Población.
Z: Fraccion fractil de la población.
VM: Valor Mayor de la curva normal tipificada.
Vm: Valor Menor de la curva normal tipificada.
(S): Desviacion Estandar de la poblacion.
Factor: Producto de la (S) y el valor de(Z)
X Def: Media definitiva de los valores entre VM y Vm.
VM =
X+S*Z
Vm =
X-S*Z
VM =
X+
Factor
XFactor
6,66
5,58
Vm =
El valor de Z corresponde al valor de un coeficiente de Variacion de 0 a 10% de acuerdo a la curva normal tipificada.
52
0,42
0,54
6,25
TABLA 04
DISEÑO RIO 90 (DR90)
MEZCLA
DR
DR
DR
DR
DR
DR
DR
DR
DR
DR
90
90
90
90
90
90
90
90
90
90
Nº CIL
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
S
O
H
C
E
ER 28 8
07/07/2004 D05/08/2004
TOMA
07/07/2004
07/07/2004
07/07/2004
07/07/2004
07/07/2004
07/07/2004
07/07/2004
07/07/2004
07/07/2004
ENSAYO
05/08/2004
05/08/2004
05/08/2004
05/08/2004
05/08/2004
05/08/2004
05/08/2004
05/08/2004
05/08/2004
EDAD
ASENT
DIAS
PULG
28
28
28
28
28
28
28
28
28
8
8
8
8
8
8
8
8
8
S
O
D
A
V
R
RESE
DIAM
ALTURA
PESO
AREA
VOLUMEN
DENSIDAD
CARGA
ESFUERZO
CM
CM
GR
CM2
CM3
GR/CM3
KG
KG/CM2
14,90
15,00
15,00
14,80
14,90
14,80
14,90
14,90
14,90
14,90
29,60
29,60
29,50
29,60
29,50
29,70
29,80
29,70
29,60
29,50
7678
7510
7682
8423
7895
6942
7750
8470
8359
7308
174,36
176,71
176,71
172,03
174,36
172,03
174,36
174,36
174,36
174,36
5161,09
5230,60
5212,93
5092,04
5143,65
5109,25
5195,96
5178,52
5161,09
5143,65
1,49
1,44
1,47
1,65
1,53
1,36
1,49
1,64
1,62
1,42
1040
920
990
1140
950
970
1060
1020
990
1160
X
5,96
5,21
5,60
6,63
5,45
5,64
6,08
5,85
5,68
6,65
5,87
CV
8,06%
Z
1,282
S
VM
6,48
FACTOR
Vm
5,27
X Def
X: Media de toda la población.
CV: Coeficiente de Variacion de la Población.
Z: Fraccion fractil de la población.
VM: Valor Mayor de la curva normal tipificada.
Vm: Valor Menor de la curva normal tipificada.
(S): Desviacion Estandar de la poblacion.
Factor: Producto de la (S) y el valor de(Z)
X Def: Media definitiva de los valores entre VM y Vm.
VM =
X+S*Z
Vm =
X-S*Z
VM =
X+
Factor
XFactor
0,47
0,61
5,75
6,48
5,27
Vm =
El valor de Z corresponde al valor de un coeficiente de Variacion de 0 a 10% de acuerdo a la curva normal tipificada.
53
S
TABLA 05
PATRON LAGO 80 (PL80)
MEZCLA
PL80
PL80
PL80
PL80
PL80
Nº CIL
12
13
14
15
16
TOMA
07/07/2004
07/07/2004
07/07/2004
07/07/2004
07/07/2004
O
D
A
V
R
RESE
S
O
H
C
E
DER28 8 14,90 29,90
05/08/2004
ENSAYO
05/08/2004
05/08/2004
05/08/2004
05/08/2004
EDAD
ASENT
DIAM
ALTURA
PESO
AREA
VOLUMEN
DENSIDAD
CARGA
ESFUERZO
DIAS
PULG
CM
CM
GR
CM2
CM3
GR/CM3
KG
KG/CM2
28
28
28
28
8
8
8
8
14,80
14,90
14,90
14,80
29,80
30,00
30,00
30,00
9309
9108
9399
9482
9263
174,36
172,03
174,36
174,36
172,03
5213,40
5126,45
5230,83
5230,83
5160,86
1,79
1,78
1,80
1,81
1,79
670
560
720
550
610
X
3,84
3,26
4,13
3,15
3,55
3,59
CV
11,32%
Z
1,282
S
VM
4,11
FACTOR
Vm
3,07
X Def
X: Media de toda la población.
CV: Coeficiente de Variacion de la Población.
Z: Fraccion fractil de la población.
VM: Valor Mayor de la curva normal tipificada.
Vm: Valor Menor de la curva normal tipificada.
(S): Desviacion Estandar de la poblacion.
Factor: Producto de la (S) y el valor de(Z)
X Def: Media definitiva de los valores entre VM y Vm.
VM =
X+S*Z
Vm =
X-S*Z
VM =
Vm =
X+
Factor
XFactor
0,41
0,52
3,45
4,11
3,07
El valor de Z corresponde al valor de un coeficiente de Variacion de 11% a 20% de acuerdo a la curva normal tipificada.
54
S
TABLA 06
DISEÑO LAGO 80 (DL 80)
MEZCLA
DL80
DL80
DL80
DL80
DL80
DL80
DL80
DL80
DL80
DL80
Nº CIL
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
O
D
A
V
R
RESE
S
O
H
C
E
ER 28 8 14,80
08/07/2004 D
06/08/2004
TOMA
08/07/2004
08/07/2004
08/07/2004
08/07/2004
08/07/2004
08/07/2004
08/07/2004
08/07/2004
08/07/2004
ENSAYO
06/08/2004
06/08/2004
06/08/2004
06/08/2004
06/08/2004
06/08/2004
06/08/2004
06/08/2004
06/08/2004
EDAD
ASENT
DIAM
ALTURA
PESO
AREA
VOLUMEN
DENSIDAD
CARGA
ESFUERZO
DIAS
PULG
CM
CM
GR
CM2
CM3
GR/CM3
KG
KG/CM2
28
28
28
28
28
28
28
28
28
8
8
8
8
8
8
8
8
8
14,80
14,90
14,80
14,90
14,80
14,80
14,90
14,70
14,80
29,20
29,00
28,40
29,20
28,20
29,50
29,90
29,10
29,50
28,70
8102
7836
7721
7921
7721
8076
7744
7641
8036
7723
172,03
172,03
174,36
172,03
174,36
172,03
172,03
174,36
169,71
172,03
5023,23
4988,83
4951,86
5023,23
4916,98
5074,84
5143,65
5073,91
5006,49
4937,22
1,61
1,57
1,56
1,58
1,57
1,59
1,51
1,51
1,61
1,56
620
620
840
560
810
540
780
740
520
700
X
3,60
3,60
4,82
3,26
4,65
3,14
4,53
4,24
3,06
4,07
3,90
CV
Z
VM
Vm
16,71%
1,036
4,57
3,22
S
FACTOR
X Def
0,65
0,67
4,00
X: Media de toda la población.
CV: Coeficiente de Variacion de la Población.
Z: Fraccion fractil de la población.
VM: Valor Mayor de la curva normal tipificada.
Vm: Valor Menor de la curva normal tipificada.
(S): Desviacion Estandar de la poblacion.
Factor: Producto de la (S) y el valor de(Z)
X Def: Media definitiva de los valores entre VM y Vm.
VM =
X+S*Z
Vm =
X-S*Z
VM =
X+
Factor
XFactor
4,57
3,22
Vm =
El valor de Z corresponde al valor de un coeficiente de Variacion de 11% a 20% de acuerdo a la curva normal tipificada.
55
S
TABLA 07
PATRON RIO 80 (PR80)
MEZCLA
PR80
PR80
PR80
PR80
PR80
Nº CIL
11
12
13
14
15
TOMA
08/07/2004
08/07/2004
08/07/2004
08/07/2004
08/07/2004
O
D
A
V
R
RESE
S
O
H
C
E
DER 28 8 15,00
06/08/2004
ENSAYO
06/08/2004
06/08/2004
06/08/2004
06/08/2004
EDAD
ASENT
DIAM
ALTURA
PESO
AREA
VOLUMEN
DENSIDAD
CARGA
ESFUERZO
DIAS
PULG
CM
CM
GR
CM2
CM3
GR/CM3
KG
KG/CM2
28
28
28
28
8
8
8
8
14,80
15,00
14,80
14,90
30,00
30,00
30,00
30,00
30,00
10155
10306
10192
10038
10176
176,71
172,03
176,71
172,03
174,36
5301,28
5160,86
5301,28
5160,86
5230,83
1,92
2,00
1,92
1,95
1,95
670
710
780
820
760
X
3,79
4,13
4,41
4,77
4,36
4,29
CV
8,42%
Z
1,282
S
0,36
VM
4,75
FACTOR
0,46
Vm
3,83
X Def
4,30
X: Media de toda la población.
CV: Coeficiente de Variacion de la Población.
Z: Fraccion fractil de la población.
VM: Valor Mayor de la curva normal tipificada.
Vm: Valor Menor de la curva normal tipificada.
(S): Desviacion Estandar de la poblacion.
Factor: Producto de la (S) y el valor de(Z)
X Def: Media definitiva de los valores entre VM y Vm.
VM =
X+S*Z
Vm =
X-S*Z
VM =
Vm =
X+
Factor
XFactor
4,75
3,83
El valor de Z corresponde al valor de un coeficiente de Variacion de 0 a 10% de acuerdo a la curva normal tipificada.
56
S
TABLA 08
DISEÑO RIO 80 (DR 80)
MEZCLA
D R 80
D R 80
D R 80
D R 80
D R 80
D R 80
D R 80
D R 80
D R 80
D R 80
Nº CIL
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
TOMA
09/07/2004
09/07/2004
09/07/2004
09/07/2004
09/07/2004
09/07/2004
09/07/2004
09/07/2004
09/07/2004
09/07/2004
O
D
A
V
R
RESE
S
O
H
C
E
ER 28 8 14,90
D
06/08/2004
ENSAYO
06/08/2004
06/08/2004
06/08/2004
06/08/2004
06/08/2004
06/08/2004
06/08/2004
06/08/2004
06/08/2004
EDAD
ASENT
DIAM
ALTURA
PESO
AREA
VOLUMEN
DENSIDAD
CARGA
ESFUERZO
DIAS
PULG
CM
CM
GR
CM2
CM3
GR/CM3
KG
KG/CM2
28
28
28
28
28
28
28
28
28
8
8
8
8
8
8
8
8
8
14,90
15,00
14,90
14,90
14,90
15,00
14,90
15,00
14,80
29,90
29,90
30,00
30,00
30,00
30,00
29,80
30,00
29,80
30,00
7666
7704
7701
7590
7700
7104
7130
6978
7186
7240
174,36
174,36
176,71
174,36
174,36
174,36
176,71
174,36
176,71
172,03
5213,40
5213,40
5301,28
5230,83
5230,83
5230,83
5265,94
5230,83
5265,94
5160,86
1,47
1,48
1,45
1,45
1,47
1,36
1,35
1,33
1,36
1,40
860
790
860
900
890
870
830
960
950
870
X
4,93
4,53
4,87
5,16
5,10
4,99
4,70
5,51
5,38
5,06
5,02
CV
5,81%
Z
1,282
S
VM
5,40
FACTOR
Vm
4,65
X Def
X: Media de toda la población.
CV: Coeficiente de Variacion de la Población.
Z: Fraccion fractil de la población.
VM: Valor Mayor de la curva normal tipificada.
Vm: Valor Menor de la curva normal tipificada.
(S): Desviacion Estandar de la poblacion.
Factor: Producto de la (S) y el valor de(Z)
X Def: Media definitiva de los valores entre VM y Vm.
VM =
X+S*Z
Vm =
X-S*Z
VM =
X+
Factor
XFactor
0,29
0,37
5,02
5,40
4,65
Vm =
El valor de Z corresponde al valor de un coeficiente de Variacion de 0 a 10% de acuerdo a la curva normal tipificada.
57
OS
H
C
E
R
DE
DO
A
V
R
E
RES
S
OS
H
C
E
R
DE
DO
A
V
R
E
RES
S
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
CONCLUSIONES
• De acuerdo a las pruebas realizadas en laboratorio con diferentes
arenas; como
DO
A
V
R
E
RES
S
fueron, la arena del lago de Maracaibo y arena
proveniente del Río Palmar (arena dulce), los resultados se concluye lo
OS
H
C
E
R
DE
Asentamiento
en la mezcla (DL90) se obtuvo un valor promedio
siguiente:
9
de (8’’.1”).
9 Asentamiento en la mezcla (DR90) se obtuvo un valor promedio
de (8’’.1”).
9 Para la mezcla (DL90) se obtuvo una
resistencia a la
compresión de 5 Kg/Cm2.
9 Para la mezcla (DR90) se obtuvo una
resistencia a la
compresión de 6 Kg/Cm2.
9 Densidad promedio de la mezcla (DL90) de 1500Kg/M3.
9 Densidad promedio de la mezcla (DR90) 1459Kg/M3.
• La arena del municipio Maracaibo y el aditivo recomendable para
la elaboración de la mezcla seleccionada a ser utilizada como Rellenos
de Densidad Controlada son: Arena del Lago de Maracaibo y aditivo
incorporador de aire marca “SIKA AER”.
• Se demostró por medio de un Análisis de Precio Unitario que el
sistema de Relleno de Densidad Controlada es mas económico en
comparación con el sistema de relleno tradicional por su fácil colocación
alto rendimiento y poca mano de obra, lo cual se traduce a una reducción
de costo hasta en un 32%.
67
RECOMENDACIONES
•
Realizar los ensayos con 100 kilogramos de cemento por metro
DO
A
V
R
E
RES
S
cúbico para obtener resistencias a la compresión a los 28 días
de curado húmedo aproximadas entre 8 y 10 Kg/cm2.
OS
H
C
E
R
E
•DPara la obtención de un Relleno de Densidad Controlada de
buena calidad este debe estar constituido por una arena con
buena variabilidad de granos, sin excesiva cantidad de finos y
de impurezas para evitar así daños a corto y a largo plazo y al
mismo tiempo logrando las propiedades deseadas como:
Resistencia a la compresión, fluidez, trabajabilidad, entre otras.
•
Colocar, ubicar y trasladar con precaución los cilindros a
ensayar en laboratorio para obtener óptimos resultados debido
a su fragilidad y baja resistencia.
•
Realizar más estudios sobre los rellenos de densidad
controlada para diferentes aplicaciones y lograr con esto, una
bibliografía que actualmente no existe.
68
OS
H
C
E
R
DE
DO
A
V
R
E
RES
S
ANEXOS
69