Universidad de Sonora División de ingeniería Posgrado en ciencias de la Ingeniería, Ingeniería Civil líneas terminales construcción y valuación.

Transcripción

1 Universidad de Sonora División de ingeniería Posgrado en ciencias de la Ingeniería, Ingeniería Civil líneas terminales construcción y valuación. Diseño de una mezcla de concreto de baja contracción utilizando Eclipse LC 200 y agregados pétreos del Rio Sonora municipio de Hermosillo Que para obtener el titulo de maestría, línea terminal en administración de la construcción Presenta a : Ing. Wilfredo Mendez Vásquez Hermosillo Sonora a 12 de Diciembre de 2014.

2 Introducción. Las mezclas de concreto hoy en día. En este proyecto

3 Objetivo Encontrar la proporción optima de un aditivo reductor de contracción utilizado para producir una mezcla de concreto que cumpla con las especificaciones de baja contracción. Objetivos Específicos: Determinar propiedades del concreto fresco y endurecido tales como tiempos de fraguado, masas unitarias contenidos de aire, revenimientos, temperaturas en el concreto fresco, resistencias a compresión y la contracción en el concreto endurecido Evaluar el comportamiento de las mezclas, en estado fresco y endurecido con y sin aditivo para determinar la dosis optima del aditivo reductor de contracción. Evaluar el impacto económico en la utilización de materia prima de esta mezcla. Producir a nivel industrial el concreto de baja contracción en la ciudad de Hermosillo.

4 Alcance La investigación está limitada al uso de agregados pétreos de la región del Rio Sonora en el municipio de Hermosillo, en la utilización de cemento tipo CPO 40 RS producido en Planta Yaqui de Cemex, y la utilización de aditivo Eclipse LC 200. Impacto La mayor área de oportunidad donde se pueden generar los mejores beneficios presente en la industria de la construcción es la posibilidad de una disminución en cortes y juntas en pisos con esta tecnología

5 Concreto El concreto hidráulico es básicamente la mezcla de dos componentes: agregados y pasta. La pasta está compuesta de agua, cemento y en ocasiones de aditivos, une a los agregados para formar una masa semejante a una roca, puesto que la pasta endurece debido al proceso de Hidratación (reacción química entre el cemento y el agua) (Kosnatka y Panarese, 1992). Pisos industriales Los pisos industriales son por lo general estructuras de concreto que tienen características especiales, como su alta planicidad, resistencia mecánica, resistencia química y resistencia al impacto Contracción El agrietamiento se puede producir por una combinación de factores tales como contracción por secado, contracción térmica, restricción (externa o interna), asentamiento de la subrasante y la aplicación de cargas.

6 Mapa de sitio La presente investigación se limita a los bancos de explotación de agregados considerados los más importantes de Hermosillo los cuales se encuentran en el cauce del Rio Sonora, y consisten en depósitos naturales de materiales granulares, tales como arena, grava y bases hidráulicas.

7 Materiales y equipos 1. Cemento: CPO40RS marca CEMEX 2. Grava: la mezcla comprende el uso de agregado grueso TMA de 3/4, semitriturado, compuesto de caliza principalmente del banco Trellez de Hermosillo Sonora. 3. Arena: El agregado fino consiste en partículas naturales obtenidas por cribado, con una muy baja contaminación de partículas menores a la malla 200. La procedencia del material es del banco El Águila. 4. Agua: En la producción de la mezcla se utiliza agua potable de pozo, la cual cumple con los límites establecidos por ACI en lo relacionado a cantidad de cloruros, sulfatos, aceites y sólidos suspendidos totales principales. 5. Aditivo de Línea: Para efectos de fluidificar la mezcla, incrementar su manejabilidad, reducir la permeabilidad y sangrado, así como reducir el agua de mezclado con lo que se incrementa la durabilidad y estabilidad de la estructura de concreto. 6. ECLIPSE LC 200: Aditivo Reductor de Fisuración es un elemento fluido que aplicado en el concreto (o prácticamente en cualquier material cuya base sea el cemento portland) reduce en forma significativa la fisuración por retracción plástica y de secado. ECLIPSE no contiene materiales expansivos, pero en cambio actúa químicamente para atacar el principal factor causante de la fisuración.

8 Materiales y equipos Probetas graduadas Basculas Revolvedora de 50 lts. Equipo para determinar revenimiento Unidad para medir contenido de aire y masa unitaria Termómetro Penetrometro de Banco Equipo para medir la variación longitudinal Prensa de Ensaye para concreto endurecido

9 Metodología. 1. Se diseñara una mezcla de control (sin el aditivo Eclipse LC200) para medir la contracción normal en un concreto elaborado con agregados de la región ( ACI 211). 2. Se elaboraran mezclas de concreto conforme a la norma NMX-C Se incluirá el aditivo Eclipse LC200, en diferentes dosis desde 0%, 0.5%, 1.0%, 1.5% y 2.0%, sustituyendo los porcentajes por cemento. 4. Se mezclara igual que una mezcla normal, se harán pruebas de revenimiento, masa volumétrica, temperatura, tiempos de fraguado, probetas para contracción y cilindros de ensaye a compresión. 5. Se repetirá la corrida de mezclas en 5 veces en forma aleatoria para garantizar la repetibilidad exitosa. 6. Se medirá la contracción a varias edades del concreto, y se ensayaran los cilindros a compresión. 7. Se analizaran los resultados obtenidos y se ara comparativas técnicas y económicas.

10 Caracterización y preparación de los materiales a utilizar Arena Grava Cemento Agua Aditivos Material Densidad (gr/cm3) Absorción % Humedad MVSS Kg/m3 MVSV Kg/m3 MF Cemento 3.01 Grava 25 mm Arena Lavada Aditivos 1.21

11 Tabla de experimentación Materiales Mezcla 1 Mezcla 2 Mezcla 3 Mezcla 4 Mezcla 5 Agua Wrda Mira Arena Grava 3/4" Cemento Eclipse LC Eclipse LC 200 (%) respecto al cemento Suma

12 Análisis de resultados Diseño de una mezcla de concreto de baja contracción utilizando Eclipse LC 200 y agregados pétreos del Rio

13 % de Aire en la mezcla Esfuerzo en Lb/plg2 Revenimiento en cm. Masa Unitaria Kg/m3 Diseño de una mezcla de concreto de baja contracción utilizando Eclipse LC 200 y agregados pétreos del Rio En el concreto fresco Impacto del Revenimiento respecto a la cantidad de Ecplise LC Porcentaje de Eclipse LC Impacto en la masa unitaria respecto al porcentaje de Eclipse LC Porcentaje de Eclipse LC Impacto en el contenido de aire respecto al porcentaje de Eclipse LC 200 Impacto en el tiempo de fraguado respecto al porcentaje de Eclipse LC Porcentaje de Eclipse LC 200 Tiempo trascurrido en minutos M1 0.0% ELC200 M2 0.5% ELC200 M3 1.0% ELC200 M4 1.5% ELC200 M5 2.0% ELC200

14 En el concreto endurecido % de Aditivo 0% 0.5% 1.0% 1.5% 2.0% Resistencia a compresión a diferentes edades kg/cm2 Promedios 7 Días 14 Días 28 Días 7 Días 14 Días 28 Días 7 Días M M M Decremento en el f c en % 14 Días M M M M M M M M M M M M M M M M Días M

15 Resistencia en Kg/cm2 Diseño de una mezcla de concreto de baja contracción utilizando Eclipse LC 200 y agregados pétreos del Rio En el concreto endurecido o Resistencia a compresión. 400 Impacto de la resistencia con respecto a la dosificacion del aditivo Eclipse LC Dias 14 Dias 28 Dias M1 0% M2 0.5% M3 1.0% M4 1.5% M5 2.0%

16 En el concreto endurecido o Contracción Análisis de contracción a diferentes % del aditivo Eclipse LC 200 Edad en días 0.0% 0.5% 1.0% 1.5% 2.0%

17 Deformacion en Millonesimas Diseño de una mezcla de concreto de baja contracción utilizando Eclipse LC 200 y agregados pétreos del Rio En el concreto endurecido o Contracción 50 Analisis de contraccion a diferentes porcentajes de Eclipse LC % 0.5% 1.0% 1.5% 2.0% Edad en dias.

18 Conclusiones En general se encontraron 4 tipos de mezclas de concreto de baja contracción con la integración de diferentes porcentajes de aditivo Eclipse LC 200, que se pueden implementar en diferentes obras o requerimientos según su aplicación y uso. En el concreto fresco las propiedades de las mezclas según la variación del porcentaje del aditivo Eclipse LC 200, sufrieron cambios poco significativos al incrementar la dosis, el más representativo fue la extensión de los tiempos de fraguado. En el concreto endurecido, según la variación del porcentaje de aditivo Eclipse LC 200, las variaciones fueron significativas, en cuanto a la resistencia a compresión se observó una caída de un 5 % a 28 días en máximo porcentaje utilizado del aditivo Eclipse LC 200 que fue de 2.0%, En la variación longitudinal las mezclas tuvieron una variación considerable con respecto a la mezcla de control, es notable la reducción de contracción al incrementar la dosis del aditivo Eclipse LC 200; para un 2.0% del aditivo Eclipse LC 200 se tiene una reducción en la contracción lineal del 26% respecto a una mezcla sin inclusión de aditivo. En relación al costo de producción se incrementa a mayor dosis del aditivo Eclipse LC 200, el costo se incrementa; para un 2.0% del aditivo usando en la mezcla se determinó un incremento del 65% en el costo de la materia prima. Para la ciudad de Hermosillo, usando agregados locales de buena distribución granulométrica, limpios y sanos se recomienda la utilización del aditivo Eclipse LC 200 al 2.0 % del peso del cemento con lo que se conseguirá un concreto con una contracción de 175 millonésimas a 28 días de edad y de 317 millonésimas a 60 días.

19 Conclusiones El modelo para la contracción lineal obtenido para el 2.0% del aditivo Elipse LC 200 es: CL = Y Y Y Y 4 Dónde: CL = Contracción Lineal. Y = Edad en días Y Y 6 El proporcionamiento obtenido en este estudio se aplicó en obra a nivel industrial, con mezclas producidas en la planta productora de concreto de la empresa Concretos Pitic y específicamente en la fabricación de pisos en la obra ubicada en la Secundaria Nicolás Sedano colonia Pueblitos de la ciudad de Hermosillo Sonora. La experiencia obtenida a nivel industrial fue que el concreto tuvo una muy buena trabajabilidad y una aceptación rápida. Las mediciones de la contracción obtenida fue de 205 millonésimas a 28 días. Finalmente se recomienda complementar este estudio en futuros trabajos de investigación, principalmente en los siguientes temas relacionados: Complementar el estudio de contracción con otros agregados gruesos de la región y determinar el impacto que tendría variar el Tamaño máximo del agregado grueso en la contracción lineal para las mismas condiciones dadas en este estudio. Obtener un modelo que relacione la contracción lineal alcanzada con la edad del concreto y el contenido del aditivo reductor de contracción (%), utilizando los mismos datos obtenidos en el estudio.

20 Preguntas o comentarios? FIN