UNIVERSIDAD AUTÓNOMA JUAN MISAEL SARACHO FACULTAD DE CIENCIAS Y TECNOLOGÍA CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL

Transcripción

1 UNIVERSIDAD AUTÓNOMA JUAN MISAEL SARACHO FACULTAD DE CIENCIAS Y TECNOLOGÍA CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL ESTUDIO A COMPRESIÓN SIMPLE DEL HORMIGÓN LIGERO, UTILIZANDO RESIDUOS MODIFICADOS DE POLIETILENO DE BAJA DENSIDAD COMO AGREGADO Elaborado por: BURGOS HUGO DANIEL Proyecto de grado presentado a consideración de la UNIVERSIDAD AUTÓNOMA JUAN MISAEL SARACHO, como requisito para optar por el grado académico de licenciatura en ingeniería civil Tarija Bolivia

2 UNIVERSIDAD AUTÓNOMA JUAN MISAEL SARACHO FACULTAD DE CIENCIAS Y TECNOLOGÍA CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL ESTUDIO A COMPRESIÓN SIMPLE DEL HORMIGÓN LIGERO, UTILIZANDO RESIDUOS MODIFICADOS DE POLIETILENO DE BAJA DENSIDAD COMO AGREGADO Por: BURGOS HUGO DANIEL Tarija Bolivia

3 V B. Ing. David Zenteno DOCENTE GUIA. Ing. Ernesto Álvarez DECANO FACULTAD DE CIENCIAS Y TECNOLOGIA Ing. Silvana Paz VICEDECANO FACULTAD DE CIENCIAS Y TECNOLOGIA APROBADO POR: TRIBUNAL:. Ing. Víctor Mostajo Rojas. Ing. Dimar Fernández Sulca. Ing. Mabel Zambrana V.

4 El tribunal calificador del presente trabajo no se solidariza con la forma, términos y expresiones verticales en el mismo, siendo estas responsabilidades del autor.

5 Dedicatoria: A mi querida madre que siempre me acompañó en los malos y buenos momentos Margot S. Burgos. A mis queridos abuelos que velaron cada paso y me dieron fuerzas Candelaria León Solís Santiago Arias y Reina Vega A los docentes que me ayudaron con ideas y soluciones Ing. Paul Carrasco

6 Agradecimiento: Agradezco el apoyo brindado por : los ayudantes del laboratorio de hormigón, quienes me apoyaron en la realización de los ensayos de laboratorio. Al ingeniero Moisés Díaz quien fue generoso con su tiempo para corroborar en la realización de las prácticas de laboratorio. Al ingeniero Víctor Mostajo quien me dedico su tiempo y amistad con la guía e ideas para emprender este trabajo. A mi querida novia, quien me ayudo en la realización de las practicas. y sobre todo agradezco a Dios quien nunca me abandono y fue y seguirá siendo la luz que ilumina mi camino

7 La mente es igual que un paracaídas, solo funciona si se abre! Albert Einstein

8 INDICE Advertencia Dedicatoria Agradecimiento Pensamiento Resumen CAPITULO I 1. EL OBJETO DE CONOCIMIENTO El problema Antecedentes Planteamiento Formulación Sistematización Objetivos General Específicos Justificación Teórica Metodológica Practica Social Ambiental Hipótesis Alcance del estudio Tipo de estudio Aspectos metodológicos Fuentes y técnicas para la recolección de información Desarrollo de la experiencia Consideraciones de diseño..21

9 CAPITULO II 2. MARCO TEORICO El hormigón Recuento Histórico Clasificación del hormigón Por consistencia Por resistencia Por peso unitario El hormigón Ligero Origen e historia Definición y clasificación Tipos de hormigón liviano de acuerdo al tipo de producción Características físicas y químicas Uso y aplicación Componentes del hormigón Cemento Cemento portland Otros cementos Áridos Agua Fabricación del hormigón Curado del hormigón Ensayos en el hormigón El polietileno El polietileno de baja densidad PEBD Historia Situación actual del uso del plástico El PEBD como agregado en el hormigón Estado de arte estudios acerca del plástico reciclado.. 61

10 2.10 El baño María Historia aplicación..64

11 CAPITULO III 3. DESARROLLO DE LA INVESTIGACION Resumen de la investigación Preparación de la materia prima Agregado grueso Agregado fino Cemento Agregado de PEBD Caracterización de la materia prima Análisis granulométrico de los agregados para hormigones Determinación del peso unitario de los agregados Determinación del peso específico y absorción de los agregados Determinación del porcentaje de desgaste del agregado PEBD por medio de la máquina de los ángeles Diseños de mezclas Dosificación de hormigones H-21(Método ACI-211) Alteración de la dosificación para el agregado grueso Elaboración de las muestras Hormigón simple Hormigón ligero con PEBD Curado de probetas Pruebas aplicadas Densidad o peso por unidad de volumen Resistencia a compresión..98

12 CAPITULO IV 4. ANALISIS DE RESULTADOS Ensayos realizados Caracterización Diseño de mezcla Pruebas aplicadas Contrastación de hipótesis Análisis del agregado PEBD respecto al fuego Costo de elaboración del agregado PEBD Conclusiones...124

13 ÍNDICE DE TABLAS Capitulo II 2.1 Consistencia para hormigones Resistencia para hormigones Clasificación del hormigón por peso unitario Resistencia para el hormigón por tipo de cemento Propiedades físicas del PEBD Propiedades mecánicas del PEBD Propiedades térmicas del PEBD Resistencia química del PEBD Capitulo III 3.1 Peso de las muestras según el TM del agregado Requisitos de granulometría de la arena Detalle de probetas.. 91 Capitulo IV 4.1 Granulometría del agregado grueso (grava) Granulometría del agregado fino Granulometría del agregado PEBD Peso específico del agregado grueso (grava) Peso específico del agregado fino Peso unitario suelto agregado grueso Peso unitario compactado agregado grueso Peso unitario suelto agregado fino Peso unitario compactado agregado fino Peso unitario suelto agregado PEBD Peso unitario compactado agregado PEBD Características de los agregados Pesos de los agregados método ACI Proporciones de la mezcla Pesos y volúmenes de los agregados Peso y volumen de los agregados para 15 probetas 109

14 4.17 Detalle de pesos de probetas a diferente edad y % Pesos unitarios promedios para cada % de agregado PEBD Resistencias a compresión para 7 días de edad y porcentaje de PEBD Valores de resistencias no tomados en cuenta Resistencias a compresión para 14 días de edad y porcentaje de PEBD Valores de resistencias no tomados en cuenta Resistencias a compresión para 14 días de edad y porcentaje de PEBD Valores de resistencias no tomados en cuenta.. 117

15 ÍNDICE DE FIGURAS Capitulo II 2.1 Agregado grueso arcilla expandida Hormigón aireado Cemento portland tipo IP Simbología del PEBD Estructura del PEBD Usos del PEBD reciclado en Bolivia Agregado plástico reciclado Agregado plástico artificial Capitulo III 3.1 Agregado grueso (grava) Lavado del agregado grueso Agregado fino (arena) Desechos plásticos en campus universitario Bolsas plásticas recicladas Lavado y reciclado del PEBD Aceite comestible reciclado Moldes de cemento Fabricación de los moldes Moldes terminados Baño María del PEBD en aceite Agregado PEBD terminado Agregado PEBD preparado para la mezcla Juego de tamices en el vibrador Agregado grueso tamizado Agregado fino tamizado Recipientes cilíndricos para Peso Unitario Peso unitario suelto de los agregados Peso unitario compactado de los agregados Balanza para pesar el agregado grueso en el agua

16 3.21 Secado del agregado fino Prueba del cono en el agregado fino Matraz más agua y agregado fino Agregado fino secado al horno Máquina de desgaste de los ángeles Agregado PEBD resultado de la máquina de desgaste de los A Agregado PEBD flotando en el agua Reemplazo del agregado grueso por agregado de PEBD Lavado de los agregados Preparación de la mezcla Medición del asentamiento Curado de probetas Pesado de probetas en el laboratorio Pantalla táctil de la prensa Rotura de probetas Fisuras de probetas Distribución del PEBD en el volumen total de la probeta Capitulo IV 4.1 Porcentaje de perdida de pesos de las probetas Peso unitario vs porcentaje de agregado PEBD Disminución de peso unitario en función al % de agregado PEBD Resistencia a la compresión vs porcentaje de agregado PEBD Resistencia a la compresión vs porcentaje de agregado PEBD Resistencia a la compresión vs porcentaje de agregado PEBD Comportamiento de la resistencia para las 3 diferentes edades. 118

17 ÍNDICE DE FORMULAS Granulometría 3.1 Retenido acumulado Porcentaje retenido acumulado Porcentaje del total que pasa Módulo de finura 76 Peso unitario 3.5 Peso unitario suelto Peso unitario compactado..80 Peso específico de los agregados Agregado grueso 3.7 Peso específico a granel Peso específico saturado c/superficie seca Peso específico aparente Porcentaje de absorción Agregado fino 3.11 Peso específico a granel Peso específico saturado c/superficie seca Peso específico aparente Porcentaje de absorción Desgaste de los ángeles 3.15 Porcentaje de desgaste Método de dosificación ACI 3.16 Peso del agregado grueso Peso del cemento Volumen del agregado grueso Volumen del cemento Volumen del agregado fino Peso del agregado fino.90 Correcciones por materiales húmedos 3.22 Peso húmedo de la arena..90

18 3.23 Peso húmedo de la grava Agua corregida de la grava Agua corregida de la arena Total de agua corregida Formulas empíricas determinadas. 4.1 Peso unitario del H en función del % de agregado PEBD Resistencia a compresión del H,en f. % de PEBD para 7 días de edad Resistencia a compresión del H,en f. % de PEBD para 14 días de edad Resistencia a compresión del H,en f. % de PEBD para 28 días de edad...119

19 ÍNDICE DE ANEXOS. A-1 Caracterización de los agregados A-2 Dosificación de hormigones ACI-211 A-3 Tablas del método ACI A-4 Informes de roturas de probetas A-5 Tablas de ensayos con agregados ligeros A-6 Respaldo fotográfico