UNIVERSIDAD VERACRUZANA FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL REGIÓN XALAPA

UNIVERSIDAD VERACRUZANA FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL REGIÓN XALAPA Caracterización en estado fresco y endurecido de concretos reciclados provenientes de un edificio de más 30 años de antigüedad TESIS QUE PARA OBTENER EL TÍTULO DE: INGENIERO CIVIL PRESENTA JOSÉ HIPÓLITO BERISTÁIN GUZMÁN DIRECTORES DR. DEMETRIO NIEVES MENDOZA DR. MIGUEL ÁNGEL BALTAZAR ZAMORA Xalapa, Ver., México FEBRERO 2009

AGRADECIMIENTOS A mis padres: Delfino Beristáin Hernández Reyna Guzmán Martínez A quienes les debo todo. Y a Dios. Un especial agradecimiento: Dr. Demetrio Nieves Mendoza y al Dr. Miguel Ángel Baltazar Zamora Con respeto y gratitud.

ÍNDICE Introducción Justificación Objetivos Capítulo 1. Marco teórico y conceptual 1 1.1 Concreto hidráulico y sus componentes 1 1.2 Agregados Pétreos: arena y grava 2 1.3 Relación agua/cemento 4 1.4 Reciclado de concreto 7 Capítulo 2. Metodología Experimental 8 2.1 Diseño de mezclas de concreto Relación a/c=0.45 (Método ACI) 8 2.2 Fabricación de los especimenes de concreto 14 2.3 Caracterización del concreto en estado fresco 15 2.3.1 Revenimiento 15 2.3.2 Contenido de aire del concreto fresco 17 2.3.3 Masa volumétrica del concreto fresco 18 2.3.4 Curado de especimenes 19 2.4 Caracterización del concreto en estado endurecido 21 2.4.1 Resistencia a la compresión 21 2.4.2 Resistencia a la flexión 25 2.4.3 Absorción de agua por capilaridad 27 Capítulo 3. Resultados y Análisis de Resultados 31 3.1 Comparación de los resultados de los concretos en estado fresco. 31 3.1.1 Revenimiento 31 3.1.2 Contenido de aire 32 3.1.3 Masa volumétrica 33

3.2 Comparación de los resultados de los concretos en estado endurecido. 34 3.2.1 Resistencia a la compresión 34 3.2.2 Resistencia a la flexión 36 3.2.3 Resultados de absorción de agua por capilaridad en los concretos 38 Capitulo 4. Conclusiones 41 4.1 Conclusiones 41 ANEXO A (Caracterización de los agregados) 43 ANEXO B (Resultados de ensayes) 63 Referencias bibliográficas 67

INDICE DE TABLAS Tabla 1.1 Relaciones agua-cemento máximas para diversas condiciones de exposición. 4 Tabla 1.2 Requisitos para concreto expuesto a soluciones que contengan sulfatos. 5 Tabla 1.3 Correspondencia típica entre la relación agua-cemento y la resistencia a compresión del concreto. 6 Tabla 1.4 Relaciones agua cemente máximas permisibles para el concreto cuando no se dispone de datos de resistencia de experiencias en campo ni de mezclas de prueba. 7 Tabla 2.1 Resumen de resultados de la caracterización de los agregados 8 Tabla 2.2 Requisitos aproximados para el contenido de agua de mezclado y para el contenido de aire deseado para distintos revenimientos y tamaños de agregado. 9 Tabla 2.3 Requisitos mínimos de cemento para concreto de peso normal. 10 Tabla 2.4 Volumen de agregado grueso por unidad de volumen de concreto. 10 Tabla 2.5 Cantidades necesarias para la mezcla con agregado reciclado. 13 Tabla 2.6 Cantidades necesarias para la mezcla con agregado natural. 13 Tabla 2.7 Pruebas para la caracterización del concreto en estado fresco. 15 Tabla 2.8 Pruebas para la caracterización del concreto en estado endurecido. 21 Tabla 2.9 Resistencia a la compresión y espesor máximo del mortero de azufre. 22 Tabla A.1 Pruebas para la caracterización del agregado grueso. 44 Tabla A.2 Pruebas para la caracterización del agregado fino. 44 Tabla A.3 Análisis granulométrico (agregado grueso reciclado) 48 Tabla A.4 Análisis granulométrico (agregado grueso natural) 48 Tabla A.5 Masa unitaria del agua a varias temperaturas 54 Tabla A.6 Análisis granulométrico (agregado fino) 58 INDICE DE FIGURAS Figura 1.1 Variación de las proporciones en volumen absoluto de los materiales usados en el concreto. 2 Figura 2.1 Vaciado de la Mezcla. 14

Figura 2.2 Engrasado de moldes. 15 Figura 2.3 Cono de Abrams. 16 Figura 2.4 Revenimiento de la mezcla con agregado reciclado. 17 Figura 2.5 Recipiente para prueba de contenido de aire. 17 Figura 2.6 Prueba de contenido de aire del concreto fresco. 18 Figura 2.7 Moldes preparados para prueba de masa especifica. 18 Figura 2.8 Pesado de molde y mezcla de concreto para prueba de masa especifica. 19 Figura 2.9 Desmolde de especimenes de concreto. 20 Figura 2.10 Especimenes dentro de tina de curado. 21 Figura 2.11 Transporte de especimenes. 22 Figura 2.12 Medición de especimenes cilíndricos. 23 Figura 2.13 Cabeceo de especimenes. 23 Figura 2.14 Ensaye de especimenes cilíndricos. 24 Figura 2.15 Especimenes cilíndricos ensayados. 24 Figura 2.16 Medición de especimenes prismáticos. 25 Figura 2.17 Ensaye de especimenes prismáticos. 26 Figura 2.18 Espécimen prismático ensayado. 26 Figura 2.19 Espécimen cortado. 27 Figura 2.20 Sellado de rebanadas con parafina. 28 Figura 2.21 Preparación de muestras para prueba de capilaridad. 28 Figura 2.22 Pesado de rebanadas. 29 Figura 2.23 Grafica de absorción de una muestra saturada y superficialmente seca. 29 Figura 3.1 Espécimen cilíndrico ensayado. 35 Figura 3.2 Resultados de las pruebas a compresión. 35 Figura 3.3 Espécimen prismático ensayado 37

Figura 3.4 Resultados de las pruebas a flexión. 37 Figura 3.5 Curva de absorción de agua obtenida del ensayo de capilaridad para el concreto con agregado reciclado. 38 Figura 3.6 Curva de absorción de agua obtenida del ensayo de capilaridad para el concreto con agregado natural. 39 Figura A.1 Agregado reciclado triturado. 45 Figura A.2 Agregado grueso natural, instalaciones de la empresa HOLCIM-APASCO. 45 Figura A.3 Lavado a presión del material triturado reciclado 46 Figura A.4 Muestreo para prueba granulométrica. 47 Figura A.5 Prueba de granulometría de agregado grueso reciclado. 47 Figura A.6 Agregado grueso retenido en mallas 47 Figura A.7 Curva granulométrica (agregado grueso reciclado) 48 Figura A.8 Curva granulométrica (agregado grueso natural) 49 Figura A.9 Saturación de muestra para pruebas de masa específica y absorción 49 Figura A.10. Prueba de masa especifica por el método del picnómetro 50 Figura A.11. Secado para prueba de absorción. 51 Figura A.12. Calibración del recipiente para prueba de masa volumétrica 53 Figura A.13 Varillado de muestra. 53 Figura A.14 Cribado para selección de material para prueba de desgaste. 55 Figura A.15 Material y esferas dentro de la maquina de los ángeles. 56 Figura A.16 Lavado de material retenido en la malla No.12 56 Figura A.17 Agregado fino, instalaciones de la empresa HOLCIM-APASCO. 57 Figura A.18 Muestreo de agregado fino para prueba granulométrica. 57 Figura A.19 Prueba de granulometría de agregado fino. 58 Figura A.20 Retenidos de agregado fino en mallas 58 Figura A.21 Curva granulométrica (agregado fino) 59

Figura A.22 Obtención del estado para realizar las pruebas de absorción y masa especifica. 60 Figura A.23 Masa específica del agregado fino. 60 Figura A.24 Secado de muestra para absorción del agregado fino. 60 Figura A.25 Varillado de capas, agregado fino. 63

Introducción Los residuos sólidos se generan a medida que se desarrolla la actividad de la construcción, lo cual incluye la construcción y la demolición. Esos residuos contienen arena, grava, concreto, piedras, ladrillos, madera, metal, vidrio, plástico, papel, etc. Los residuos se generan a partir de la demolición de estructuras por su deterioro, la demolición de estructuras para obtener mejores beneficios económicos (con construcciones nuevas) y los residuos generados como resultado de desastres naturales. El reciclaje de este tipo de residuos mediante su transformación en agregados aptos para el uso ingenieril, no sólo ahorra espacio en los rellenos sanitarios, sino que reduce la demanda de extracción de materias primas naturales para ser utilizadas en el sector de la construcción. El problema de los residuos de demolición se ha transformado en una gran preocupación para planificadores, urbanistas, ingenieros y ambientalistas. Por consiguiente, utilizar materiales distintos de los agregados naturales con el objeto de ahorrar las reservas de agregados naturales para las obras más importantes es una medida que deberá tomarse como premisa en obras de menor importancia. Las consideraciones relacionadas con el desarrollo sostenible son básicas para estas cuestiones a fin de garantizar recursos suficientes destinados a las generaciones futuras. Y en este contexto, se estimula el concepto del reciclaje de escombros de demolición ya que es material de la construcción útil. Los escombros de demolición generados en el proceso se utilizan esencialmente como relleno en otros predios destinados a la construcción o se dispone de ellos en rellenos sanitarios municipales que en la actualidad no cobran por el uso de dichos rellenos. Se considera que el reciclaje de residuos es una solución aceptable para prolongar la disponibilidad de los rellenos sanitarios.

Justificación Una vez que las estructuras de concreto alcanzan su vida útil o presentan defectos estructurales es necesaria la demolición de dichas estructuras, produciendo así desechos de concreto, los cuales van a parar a botaderos o rellenos sanitarios, que no cuentan con ningún control para el tratamiento de estos desechos, provocando contaminación de mantos acuíferos por la lixiviación de estos, ocasionando problemas ambientales y sanitarios; inclusive ocasionan contaminación visual del paisaje en las ciudades. En algunos lugares no se dispone de agregados para la fabricación del concreto, o existen pero no cumplen normas, además, al ser los agregados naturales un recurso no renovable, existe preocupación por parte de las autoridades dentro y fuera de la industria de la construcción, por la escasez de ese material en un futuro no muy lejano. Se deben encontrar sistemas y materiales que aporten ahorro de energía, minimicen el impacto ambiental y que reduzcan costos, debido a las dificultades que implica la obtención de dichos materiales. Aunque en la literatura se encuentran resultados de estudios que evidencian que el producto de la trituración de residuos de concreto, puede ser utilizado como agregado en la elaboración de nuevos concretos; su aplicación es mínima, pues la experiencia es muy limitada. Por lo tanto, es necesario emprender un estudio sobre el reciclaje de residuos de concreto, para producir agregados utilizables en mezclas y productos de concreto, pudiendo alcanzar aplicaciones a nivel industrial en la elaboración de mezclas y piezas de concreto prefabricado, tomando en cuenta que todo el proceso se encuentra dentro del marco del desarrollo sostenible, y que dicho proceso es viable tanto técnica como económicamente.

Objetivos Determinar la factibilidad de emplear concretos con agregados reciclados provenientes de la demolición de un edifico de más 30 años, al demostrar que un concreto con agregado reciclado ofrece características de resistencia semejantes a las de un concreto con agregado natural, pudiendo ser este último sustituido por agregado reciclados provenientes de la demolición de edificios. Conocer el grado de trabajabilidad que alcanzan los concretos con agregados reciclados en estado fresco, observando el revenimiento que presentan dichas mezclas. Conocer los valores de contenido de aire y absorción en concretos con agregado reciclado, tan importantes en la cuestión de durabilidad del concreto.

Capítulo 1. Marco teórico y conceptual 1.1 Concreto hidráulico y sus componentes El concreto es básicamente una mezcla de dos componentes: agregados y pasta. La pasta, compuesta de cemento portland y agua, une a los agregados (arena y grava o piedra triturada) para formar una masa semejante a una roca pues la pasta endurece debido a la reacción química entre el cemento y el agua. Los agregados generalmente se dividen en dos grupos: finos y gruesos. Los agregados finos consisten en arenas naturales o manufacturadas con tamaños de partícula que pueden llegar hasta 10mm; los agregados gruesos son aquellos cuyas partículas se retiene en la malla No. 16 y pueden variar hasta 152mm. El tamaño máximo de agregado que se emplea comúnmente es el de 19mm o el de 25mm (para uso estructural). La pasta está compuesta de Cemento Portland, agua y aire atrapado o aire incluido intencionalmente. Ordinariamente, la pasta constituye del 25 al 40 % del volumen total del concreto. La Figura 1.1 muestra que el volumen absoluto del Cemento esta comprendido usualmente entre el 7 y el 15 % y el agua entre el 14 y el 21 %. El contenido de aire y concretos con aire incluido puede llegar hasta el 8% del volumen del concreto, dependiendo del tamaño máximo del agregado grueso. Como los agregados constituyen aproximadamente el 60 al 75 % del volumen total del concreto, su selección es importante. Los agregados deben consistir en partículas con resistencia adecuada así como resistencias a condiciones de exposición a la intemperie y no deben contener materiales que pudieran causar deterioro del concreto. Para tener un uso eficiente de la pasta de cemento y agua, es deseable contar con una granulometría continua de tamaños de partículas. 1

La calidad del concreto depende en gran medida de la calidad de la pasta. En un concreto elaborado adecuadamente, cada partícula de agregado está completamente cubierta con pasta y también todos los espacios entre partículas de agregado. [1] Figura 1.1 Variación de las proporciones en volumen absoluto de los materiales usados en el concreto. Las barras 1 y 3 representan mezclas ricas con agregados pequeños. Las barras 2 y 4 representan mezclas pobres con agregados grandes. [1] 1.2 Agregados Pétreos: arena y grava Los agregados pétreos que se utilizan en la elaboración de concreto hidráulico, son materiales teóricamente inertes de volumen prácticamente constante, que al ser usados en conjunto con la pasta cementante (agua + cemento) en las proporciones adecuadas, nos dan morteros y concretos de características mecánicas muy diversas. Los agregados pétreos se utilizan con dos fines principales: 2

Para obtener una reducción al mínimo de los cambios volumétricos que se originan al fraguar el cemento, ya que funcionan como disipadores del calor de fraguado del cemento. Para abatir el costo del concreto, ya que al incluirse con la pasta cementante originan un abundamiento de ésta con la consiguiente economía. Las características y propiedades de los agregados pétreos son factores que influyen considerablemente al momento de diseñar una mezcla de concreto, ya que ocupan aproximadamente del 60 al 75 % del volumen del concreto; y del 70 al 85% de su peso, determinando el proporcionamiento de la mezcla e influyendo de manera notable en las propiedades físicas y mecánicas del concreto. En el aspecto físico, los agregados influyen en la durabilidad del concreto en la medida que afectan sus propiedades y su capacidad para resistir los efectos deteriorantes de los medios de contacto, las condiciones ambientales, y las de servicio. En el aspecto químico es importante su composición petrográfica y mineralógica debido a que hay ciertas rocas y minerales que pueden reaccionar adversamente con los álcalis en el concreto. Los agregados pétreos se dividen en finos y gruesos, siendo la arena el más común de los agregados finos y los guijarros *, la piedra triturada y la grava, los agregados gruesos más usados. Por agregado fino o arena se entiende toda partícula o grano de piedra desde la más fina (con excepción del polvo), hasta aquella que apenas pase a través de la malla No. 4 que tiene una abertura libre entre alambre y alambre de 3/16. * Piedra pequeña, redondeada y lisa formada por erosión del agua 3

Por agregado grueso o grava, se entiende todo material granular o partículas de piedra que sea retenida por la malla del No. 4 y cuyos tamaños máximos son de 3/8, ½, ¾, 1, 1 ½, 2, 3 y 5. [2] 1.3 Relación agua/cemento La relación agua-cemento es el peso del agua, dividido entre el peso de cemento. La relación agua-cemento que se elija para el diseño de la mezcla debe se el menor valor requerido para cubrir las consideraciones de exposición de diseño. Las Tablas 1.1 y 1.2 sirven como guías para escoger la relación agua-cemento adecuada para diversas condiciones de exposición. Condición de exposición Concreto protegido contra la exposición a la congelación y deshielo o a la aplicación de productos químicos descongelantes Relación agua-cemento máxima, (en peso) para concreto normal Escoja la relación agua-cemento basándose en los requisitos de resistencia, trabajabilidad y acabados. Concreto que se pretende sea hermético: a. Concreto expuesto a agua dulce 0.50 b. Concreto expuesto a agua salobre o agua de mar. 0.45 Concreto expuesto a congelación y deshielo en condición húmeda. * a. Guarniciones, cunetas, guardarrieles, o secciones delgadas 0.45 b. Otros elementos 0.50 c. En presencia de productos químicos descongelantes 0.45 Como protección contra la corrosión del concreto reforzado expuesto a sales descongelantes, aguas salobres, agua de mar, o a roció proveniente de estas fuentes * Concreto con aire incluido. Tabla 1.1 Relaciones agua-cemento máximas para diversas condiciones de exposición. [1] 0.40 Cuando la durabilidad no sea el factor que rija en el diseño, la relación agua-cemento deberá elegirse con base en la resistencia a compresión del concreto. En tales casos 4

la relación agua-cemento y las proporciones de la mezcla para la resistencia requerida deberán basarse en datos de campo adecuados o en mezclas de prueba hechas con los materiales con los que verdaderamente se va a trabajar para determinar la relación entre la relación agua-cemento y la resistencia. [1] Exposición a sulfatos Sulfatos solubles al agua (SO 4 ) en el suelo, porcentaje en peso Sulfatos (SO 4 ) en el agua, ppm Tipo de cemento Concreto con agregado de peso normal Relación agua-cemento máxima en peso Insignificante 0.00-0.10 0-150 ----- ----- Moderada 0.10-0.20 150-1500 II, IP (MS), IS (MS) 0,50 Severa 0.20-2.00 1500-10,000 V 0,45 Muy severa Mayor que 2.00 Mayor que 10,000 V mas puzolana 0,45 Tabla 1.2 Requisitos para concreto expuesto a soluciones que contengan sulfatos. [1] La Tabla 1.2 menciona los siguientes tipos de cementos: II : Moderado. Para uso general y además en construcciones donde existe un moderado ataque de sulfatos o se requiera un moderado calor de hidratación. V : Resistente a la acción de los sulfatos. Para uso general y además en construcciones donde existe un alto ataque de sulfatos. IP : El cemento Portland IP puede ser empleado en construcciones en general y el tipo P se utiliza en construcciones donde no sean necesarias resistencias altas a edades tempranas. MS : moderada resistencia a los sulfatos. En México la clasificación de los tipos de cemento está proporcionada por la norma NMX-C-414-ONNCCE-1999, la cual establece lo siguiente: De acuerdo a su composición, éstos pueden ser: CPO Cemento Portland Ordinario CPP Cemento Portland Ordinario CPP Cemento Portland Puzolánico TPEG Cemento Portland con Escoria Granulada de alto horno CPC Cemento Portland Compuesto 5

CPS CEG Cemento Portland con humo de Sílice Cemento con Escoria Granulada de alto horno De acuerdo con sus características especiales, éstos pueden ser: RS Resistente a los sulfatos BRA Baja reactividad alcalina agregado BCH Bajo calor de hidratación B Blanco De acuerdo a su resistencia, estos pueden: La resistencia normal de un cemento es la resistencia mínima mecánica a la compresión a los 28 días y se indica como 20, 30 ó 40 en Newtons por milímetro cuadrado (N/mm 2 ). [3] La Tabla 1.3 puede usarse para escoger una relación agua-cemento, con respecto a la resistencia promedio requerida para mezclas de prueba, cuando no se disponga de ninguna otra información. Resistencia a compresión a los 28 días, kg/cm 2 * Relación agua-cemento en peso Concreto sin aire incluido Concreto con aire incluido 420 0.41-350 0.48 0.40 280 0.57 0.48 210 0.68 0.59 140 0.82 0.74 Tabla 1.3 Correspondencia típica entre la relación agua-cemento y la resistencia a compresión del concreto. [1] La Tabla 1.4 puede usarse sólo con permiso del ingeniero proyectista cuando no se cuente con datos ni mezclas de diseño. El concreto se vuelve más resistente con el tiempo, siempre y cuando exista humedad disponible y se tenga una temperatura favorable. Por tanto, la resistencia a cualquier edad particular no es tanto función de la relación agua-cemento como lo es del grado de hidratación que alcance el cemento. 6

Resistencia a compresión a los 28 días, kg/cm 2 * Relación agua-cemento en peso Concreto sin aire incluido Concreto con aire incluido 175 0.67 0.54 210 0.58 0.46 245 0.51 0.40 280 0.44 0.35 315 0.38 * 350 * * Tabla 1.4 Relaciones agua cemente máximas permisibles para el concreto cuando no se dispone de datos de resistencia de experiencias en campo ni de mezclas de prueba. [1] 1.4 Reciclado de concreto El procedimiento para el reciclado del concreto incluye: rompimiento y remoción de concreto antiguo, tamizado en trituración primaria y secundaria, removiendo el acero de refuerzo y otros objetos de esbeltez, lavado del material, y tamizado. Finalmente se acumula y se separa el material fino del grueso. La suciedad, madera y otros materiales ajenos deben de ser separados para evitar la contaminación del producto final. Para llevar a cabo la actividad del reciclaje de los desechos de la industria de la construcción y demolición, es necesario contar con una superficie lo suficientemente grande y adecuada, no sólo para realizar la propia actividad, sino también, contar con una superficie proporcional para el amortiguamiento del impacto al medio ambiente, áreas verdes, oficinas, talleres, estacionamiento vehicular, caminos de acceso, etc. 7

Capítulo 2. Metodología experimental 2.1 Diseño de mezclas de concreto Relación a/c=0.45 (Método ACI) Para realizar el diseño de mezclas de concreto se consideraron las siguientes propiedades de los agregados reciclados y naturales (tabla 2.1). El método empleado para calcular el proporcionamiento fue el del Instituto Americano del Concreto (American Concrete Institute) ACI 211.1 (1985), método de volúmenes absolutos. Agregado Grueso Reciclado Agregado Grueso Natural Agregado Fino Masa especifica saturada y superficialmente seca (Messs) gr/cm 3 2.05 2.05 2.38 Masa especifica aparentemente seca (Mes) gr/cm 3 0.00 0.00 2.30 Masa volumétrica Suelta (Mvs) kg/m 3 1167.04 1294.02 1389.15 Masa volumétrica Varillada (Mvv) kg/m 3 1191.22 1366.58 1536.84 Absorción (A) % 6.65 3.86 3.81 Desgaste % 31.22 35.66 Modulo de Finura 2.74 Tamaño Máximo 1'' 3/4'' Tabla 2.1 Resumen de resultados de la caracterización de los agregados En el ANEXO A se muestran los cálculos de la caracterización de los agregados. El tipo de cemento para la elaboración de los especimenes fue: Cemento Pórtland Compuesto de clase resistente 40 de resistencia rápida (CPC 40R), proporcionado por la empresa HOLCIM APASCO de Xalapa, ver. Para la relación a/c=0.45 se espera una resistencia a la compresión de 350kg/cm 2 y un revenimiento de 10cm. 8

Se elaboraran dos proporcionamientos, el del agregado reciclado y el del agregado natural, este último servirá para realizar comparaciones el las pruebas mecánicas a los especimenes. Las mezclas para los especimenes reciclados y limpios contendrán los siguientes componentes: Especimenes reciclados: Agregado reciclado, agregado fino, agua, sin aditivos. Especimenes limpios: Agregado natural, agregado fino, agua, sin aditivos. Para el caso de la mezcla para especimenes reciclados, el método de volúmenes absolutos del ACI establece las condiciones mostradas en la Tabla 2.2 la cual recomienda que un concreto sin aire incluido, con revenimiento de 10cm hecho con agregado de tamaño máximo de 1 (25.4mm) tenga un contenido de agua de 193 kg aproximadamente. Revenimiento, cm Agua, kg/m 3 de concreto, para los tamaños máximos de agregado 9.5mm (3/8'') 12.7mm (1/2'') 19.0mm (3/4'') 25.4mm (1'') 38.1mm (1 1/2'') Concreto sin aire incluido 2.5 a 5 208 199 187 178 163 7.5 a 10 228 217 202 193 178 15 a 18 243 228 214 202 187 Cantidad aproximada de aire atrapado en el concreto sin aire 3.0 2.5 2.0 1.5 1.0 incluido, por ciento Tabla 2.2 Requisitos aproximados para el contenido de agua de mezclado y para el contenido de aire deseado para distintos revenimientos y tamaños de agregado. [1] Sustituyendo este valor en la relación agua/cemento se encuentra la cantidad de cemento en kg necesaria para un m 3 de concreto. 0,45 = a 193 = c c C= 428.9kg 9

La cantidad es de 428.9kg, la cual resulta mayor que los 309kg que marca la Tabla 2.3 para un concreto con agregado máximo de 1 ; en caso de que el valor calculado de cemento sea menor que el marcado en la Tabla 2.10 se tomara el valor de la tabla puesto que este valor es el requisito mínimo de cemento. Tamaño máximo del Cemento, kg por metro agregado cúbico mm (pulg) 38,1 (1 1/2) 279 25,4 (1) 309 19,0 (3/4) 320 12,7 (1/2) 350 9,5 (3/8) 362 Tabla 2.3 Requisitos mínimos de cemento para concreto de peso normal. [1] La cantidad de agregado grueso se podrá estimar usando la Tabla 2.4, de acuerdo con el modulo de finura del agregado fino, que para este caso es de 2.74, por lo que la cantidad de agregado grueso ocupa un volumen de 68% (0.68) por cada metro cúbico de concreto, el peso volumétrico varillado del agregado grueso reciclado es de 1191.22kg/m 3, por lo que la cantidad necesaria para un metro cúbico de concreto se obtiene de la multiplicación de dicho peso volumétrico por volumen necesario de agregado grueso (0.68), el resultado es de 810.0kg. Tamaño máximo del agregado mm (pulg) Volumen de agregado grueso varillado en seco por volumen unitario de concreto para distintos módulos de finura del agregado fino. 2.40 2.60 2.80 3.00 9.5 (3/8) 0.50 0.48 0.46 0.44 12.7 (1/2) 0.59 0.57 0.55 0.53 19.0 (3/4) 0.66 0.64 0.62 0.60 25.4 (1) 0.71 0.69 0.67 0.65 38.1 (1 1/2) 0.75 0.73 0.71 0.69 Tabla 2.4 Volumen de agregado grueso por unidad de volumen de concreto. [1] Por volúmenes absolutos, el volumen del agregado fino se determina sustrayendo el volumen absoluto de los ingredientes conocidos a un metro cúbico. El volumen 10

absoluto del agua, cemento y agregado grueso se calcula dividiendo su peso conocido entre su peso especifico. Agua = 193 kg 1000 kg/m 3 = 0.193 m 3 Cemento = 429 kg 3150 kg/m 3 = 0.136 m 3 Agregado grueso = 810 kg 2050 kg/m 3 = 0.395 m 3 Volumen total de los ingredientes conocidos = 0.724 m 3 Por lo tanto el volumen de agregado fino por metro cúbico de concreto será de 0.276 y como pesa 2380kg/m 3 la cantidad necesaria para un metro cúbico de concreto será de 656.2kg. La mezcla para los especimenes reciclados tiene entonces las siguientes proporciones para un metro cúbico de concreto: Agua 193.0 kg Cemento 429 kg Agregado grueso (seco) 810.0 kg Agregado fino (seco) 656.2 kg Siguiendo la misma metodología se obtuvieron las siguientes proporciones para la mezcla de los especimenes limpios: Agua Cemento Agregado grueso (seco) Agregado fino (seco) 202.0 kg 448.9 kg 855.5 kg 501.8 kg Se tiene que hacer correcciones por humedad para compensar el contenido de agua, debido a la humedad existente en los agregados. Los pesos de los agregados secos en la mezcla deberán ser aumentados para compensar la cantidad de agua que es absorbida y contenida en la superficie de cada partícula y la que existe entre las partículas. El agua de mezclado agregada a la mezcla deberá reducirse en la misma cantidad de agua libre contribuida por el agregado. 11

Al realizar pruebas de humedad a los agregados se obtuvo que la humedad del agregado grueso reciclado es de 3.99% y que el contenido de humedad del agregado fino es de 4.24%. La humedad superficial con que contribuye el agregado grueso llega a 3.99% - 6.65% = -2.66 % La humedad superficial con que contribuye el agregado fino llega a 4.24% - 3.81% = 0.43% El requisito estimado para el agua que se va a agregar será de: 810.03 x 0.0266 = 21.5 kg 656.19 x 0.0043 = 2.8 kg 193.0 kg 217.4 kg Con los contenidos de humedad de los agregados previamente indicados, las proporciones de agregado para la mezcla de prueba cambian a: Agregado grueso (3.99 % de humedad) = 810.03 x 0.9734 = 788.48 kg Agregado fino (4.24 % de humedad) = 656.2 x 0.9957 = 653.4 kg Los pesos estimados para una mezcla de concreto de un metro cúbico para especimenes reciclados, se corrigen para incluir la humedad del agregado como sigue: Agua Cemento Agregado grueso (húmedo al 3.99%) Agregado fino (húmedo al 4.24%) 217.4 kg 428.9 kg 788.5 kg 653.4 kg De la misma forma se realiza la corrección para la mezcla de especimenes limpios, existen cambios pues la humedad del agregado natural es de 0.16% y la del agregado fino es de 2.02%, quedando corregidos los pesos de la siguiente manera: Agua Cemento Agregado grueso (húmedo al 0.16%) Agregado fino (húmedo al 2.02%) 242.6 kg 428.9 kg 823.8 kg 492.9 kg 12

Cabe señalar que la diferencia de humedad del agregado fino para cada mezcla es diferente puesto que las correcciones fueron hechas justo antes de realizar las mezclas, notándose que las condiciones ambientales influyen en la humedad de dicho agregado. Puesto que estas cantidades son para un metro cúbico de concreto se debió calcular el volumen necesario para los ensayos de compresión, flexión y capilaridad, para dichas pruebas serán necesarios 12 especimenes cilíndricos (de 15cm de diámetro y 30cm de altura) y 2 vigas prismáticas (de 15cm de altura, 15cm de ancho y 60cm de largo) para cada mezcla de concreto. Teniendo en cuenta que con las dimensiones señaladas, el volumen por cada cilindro es de 0.0053m 3 y para cada viga de 0.0135m 3, se conoce entonces que el volumen es de 0.0997m 3 de concreto por cada mezcla. Las cantidades necesarias para la mezcla con el agregado reciclado son las mostradas en la Tabla 2.5. kg/m 3 m 3 necesarios kg Agua 217 0.0997 21.6 Cemento 429 0.0997 42.8 Agregado grueso (seco) 788 0.0997 78.6 Agregado fino (seco) 653 0.0997 65.1 Tabla 2.5 Cantidades necesarias para la mezcla con agregado reciclado. Y las cantidades necesarias para la mezcla con el agregado natural son las mostradas en la Tabla 2.6. kg/m 3 m 3 necesarios kg Agua 243 0.1145 27.8 Cemento 429 0.1145 49.1 Agregado grueso (seco) 824 0.1145 94.4 Agregado fino (seco) 493 0.1145 56.4 Tabla 2.6 Cantidades necesarias para la mezcla con agregado natural. 13

2.2 Fabricación de los especimenes de concreto La fabricación de los especimenes fue con ayuda de una revolvedora con capacidad de 1 saco, teniendo separadas las porciones (previamente pesadas) necesarias para cada mezcla, se procedió a realizar la mezcla, como lo indica la norma NMX-C-403- ONNCCE-1999 Concreto hidráulico para uso estructural. Primero, se introduce todo el agregado grueso necesario para la mezcla y la mitad de la cantidad total de agua necesaria; posteriormente, se revuelve durante un minuto y medio, para después agregar todo el agregado fino necesario y todo el cemento y la otra mitad de agua. Teniendo todos los agregados dentro de la revolvedora, se acciona y se revuelven durante dos minutos, se deja reposar la mezcla durante dos minutos; pasado este tiempo se procede a revolver por última vez la mezcla durante 2 minutos. [5] Figura 2.1 Vaciado de la Mezcla. Se procede a vaciar la mezcla en una carretilla para posteriormente llenar los moldes y proceder con las pruebas de caracterización de concreto fresco. Realizando el muestreo como lo indica la norma NMX - C - 161-1997 ONNCCE "Industria de la construcción - concreto fresco - muestreo" 14

Figura 2.2 Engrasado de moldes. 2.3 Caracterización del concreto en estado fresco Para determinar las características del concreto en estado fresco, se realizaron las pruebas mostradas en la Tabla 2.7, con base en las Normas Mexicanas (NMX), las cuales fueron realizadas en el Laboratorio de Materiales y Mecánica de suelos de la Facultad de Ingeniería Civil de la Universidad Veracruzana en Xalapa, Ver. Caracterización del Revenimiento (NMX-C-156-1997 ONNCCE) concreto en estado Contenido de aire (NMX-C-157-ONNCCE-2006) fresco Masa volumétrica (NMX-C-105-1987) Tabla 2.7 Pruebas para la caracterización del concreto en estado fresco. 2.3.1 Revenimiento Para la realización de esa prueba se tomó como referencia la Norma oficial Mexicana NMX-C-156-1997 ONNCCE Industria de la construcción - concreto - determinación del revenimiento en el concreto fresco El Revenimiento es una medida de la consistencia del concreto fresco en término de la disminución de altura. [6] 15

La prueba consiste en llenar un molde húmedo, llamado cono de Abrams (de 20 cm de diámetro en la base inferior, 10 cm en la parte superior y 30 cm de altura; provisto de abrazaderas en la parte inferior para sujetarlo a una base de material no absorbente) como el mostrado en la Figura 2.3, con la muestra de la mezcla la cual deberá ser varillada con una barra de acero (de sección circular, recta, lisa, de 16 mm (5/8" aproximadamente) de diámetro y aproximadamente 600 mm de longitud, con uno o los dos extremos de forma semiesférica) en 3 capas; se compacta cada capa con 25 penetraciones, se enrasa el concreto mediante un movimiento de rodamiento de la varilla. Figura 2.3 Cono de Abrams. Se limpia la superficie exterior de la base de asiento, e inmediatamente se levanta el molde con cuidado en dirección vertical, se mide inmediatamente el revenimiento, determinando el asentamiento del concreto a partir del nivel original de la base superior del molde, midiendo esta diferencia de alturas en el centro desplazado de la superficie superior del espécimen. Si alguna porción del concreto se desliza o cae hacia un lado, se desecha la prueba y se efectúa otra con una nueva porción de la misma muestra. [6] 16

Figura 2.4 Revenimiento de la mezcla con agregado reciclado. La prueba fue realizada dos veces para cada mezcla y el revenimiento final es el promedio de ambas repeticiones. 2.3.2 Contenido de aire del concreto fresco La referencia para esta prueba fue la norma NMX-C-157-ONNCCE-2006"Industria de la construcción - concreto - determinación del contenido de aire del concreto fresco por el método de presión" Figura 2.5 Recipiente para prueba de contenido de aire. La prueba consiste en llenar un recipiente húmedo con la mezcla hasta su borde superior, la mezcla deberá de varillarse en 3 capas de altura uniforme y compactarse con 25 penetraciones, una vez enrasado se tapa y sella y se comienza a bombear 17

hasta que el manómetro ya no soporte mas aire, se deja de bombear y se observa en que parte el manómetro se detiene y éste será el contenido de aire de la muestra. [7] Figura 2.6 Prueba de contenido de aire del concreto fresco. 2.3.3 Masa volumétrica del concreto fresco Para la realización de esa prueba se tomó como referencia la Norma oficial Mexicana NMX-C-105-1987 Industria de la construcción - concreto ligero estructural - determinación de la masa volumétrica. El procedimiento es el siguiente: se determina la masa por metro cúbico del concreto fresco usando un mínimo de 3 especimenes cilíndricos de 150 x 300 mm. Figura 2.7 Moldes preparados para prueba de masa especifica. 18

Se determina la masa y el volumen de cada molde cilíndrico antes de llenarlos; se determina la masa de los especimenes recién moldeados y se calcula la masa neta del concreto de cada espécimen, restándole la masa del molde. Figura 2.8 Pesado de molde y mezcla de concreto para prueba de masa especifica. Se calcula la masa del concreto fresco dividiendo la masa de la mezcla dentro del molde entre el volumen de este. La masa volumétrica será el promedio de los 3 especimenes. [8] 2.3.4 Curado de especimenes Después de 24 horas de haber elaborado y colocado la mezcla dentro de los moldes, se procede a desmoldar y a colocar los especimenes de concreto dentro de una tina con agua saturada con cal, para su curado que tiene por objetivo impedir el secado prematuro del concreto, cuyas consecuencias son dobles: la reacción química del agua y del cemento se interrumpe por falta del agua necesaria, se producen contracciones generando la formación de fisuras. La falta o la insuficiencia del curado dañan la durabilidad del concreto y, más particularmente, sus características superficiales. 19

Figura 2.9 Desmolde de especimenes de concreto. La norma NMX-C-403-ONNCCE-1999 Concreto hidráulico para uso estructural en su Apéndice Informativo, establece que el curado de los especimenes debe iniciarse tan pronto como sea posible; como regla practica establece que cuando el concreto recién colado pierde su brillo superficial, debido al agua propia de la mezcla, debe iniciarse el curado. El tiempo en que se presente este efecto, depende básicamente de cuatro condiciones que determinan la rapidez de evaporación del agua de la mezcla: temperatura y humedad ambiente, velocidad del viento y temperatura del concreto recién mezclado. Siempre que la temperatura ambiente sea superior a 10º C, se puede considerar que el curado ha sido satisfactorio si se ha conservado al concreto permanentemente húmedo por lo menos 7 días. 20

Los especimenes permanecerán dentro de la tina de curado hasta que llegue el momento de ser transportados al lugar donde se van a ensayar para su caracterización en estado endurecido. [5] Figura 2.10 Especimenes dentro de tina de curado. 2.4 Caracterización del concreto en estado endurecido Las pruebas para la caracterización del concreto en estado endurecido son las que se muestran en la Tabla 2.8, de las cuales las pruebas de carga fueron realizadas en el Laboratorio de Geotecnia y Supervisión Técnica (GEOTEST) en Xalapa, Ver. Mientras que la prueba de absorción se realizó en el Laboratorio de Materiales y Mecánica de suelos de la Facultad de Ingeniería Civil de la Universidad Veracruzana en Xalapa, Ver. Caracterización del concreto en estado endurecido Resistencia a la compresión(nmx-c-083-onncce-2002) Resistencia a la flexión (NMX-C-191-ONNCCE-2004) Absorción de agua por capilaridad (NC 345 2005) Tabla 2.8 Pruebas para la caracterización del concreto en estado endurecido. 2.4.1 Resistencia a la compresión Para la realización de esa prueba se tomó como referencia la Norma oficial Mexicana NMX-C-083-ONNCCE-2002 "Industria de la construcción - concreto - determinación de la resistencia a la compresión de cilindros de concreto - método de prueba". 21

Al transportar los especimenes hacia al laboratorio, se asentaron sobre arena para evitar que sufrieran algún golpe ocasionando fisuras o pérdidas y cambios de volumen. Figura 2.11 Transporte de especimenes. Antes del ensaye, las bases de los especimenes o caras de aplicación de carga deben ser cabeceadas de acuerdo con lo indicado en la norma NMX-C-109- ONNCCE-2004 "Industria de la construcción - concreto - cabeceo de especimenes cilíndricos", el mortero (Azufre arena de médano en proporción 70-30) usado para el cabeceo deberá de cumplir con resistencia y espesor indicados en la Tabla 2.9. Resistencia del concreto, en MPa (kg/cm 2 ) Resistencia mínima del mortero de azufre, en (kg/cm 2 ) Espesor máximo de cada capa de cabeceo en cualquier punto, en mm 5 a 50 (35 a 500) 35 MPa (350) o la del concreto, cualquiera que sea mayor. 8 Mas de 50 (mas de 500 ) No menor que la resistencia del concreto. 5 Tabla 2.9 Resistencia a la compresión y espesor máximo del mortero de azufre. [9] 22

Se anotan las dimensiones y peso del espécimen, se limpian las superficies y se procede a cabecear; al momento de desmoldar el espécimen de la base se debe observar que no queden huecos entre le espécimen y el mortero, se deja reposar el espécimen cabeceado durante 3 hrs para poder realizar el ensaye. Figura 2.12 Medición de especimenes cilíndricos. Durante el ensaye las cabezas del espécimen de prueba deberán de estar alineadas con su eje cuidadosamente con el centro de la placa de carga con asiento esférico; mientras la placa superior se baja hacia el espécimen asegurándose que se tenga un contacto suave y uniforme. Figura 2.13 Cabeceo de especimenes. 23

Se debe aplicar la carga con una velocidad uniforme y continua sin producir impacto, ni perdida de carga. La velocidad de carga debe estar dentro del intervalo de 137 kpa/s a 343 kpa/s (84 kg/cm 2 /min a 210 kg/cm 2 /min). [10] Figura 2.14 Ensaye de especimenes cilíndricos. Se aplica la carga hasta que aparezca la falla de ruptura, registrándola en el informe y se calcula la resistencia a la compresión del espécimen, dividiendo la carga máxima soportada durante la prueba entre el área promedio de la sección transversal determinada con el diámetro medido. Figura 2.15 Especimenes cilíndricos ensayados. 24

2.4.2 Resistencia a la flexión Para la realización de esa prueba se tomó como referencia la Norma oficial Mexicana NMX-C-191-ONNCCE-2004 "Industria de la construcción - concreto - determinación de la resistencia a la flexión del concreto usando una viga simple con carga en los tercios del claro". Se debe utilizar un dispositivo que sea capaz de aplicar cargas en los tercios del claro de prueba de tal modo que las fuerzas sean perpendiculares a las caras horizontales de la viga y se distribuyan y apliquen uniformemente en todo lo ancho. Este dispositivo debe ser capaz de mantener fija la distancia entre los puntos de carga y los puntos de apoyo del espécimen con una tolerancia de + 2 mm, además las reacciones deben ser paralelas a la dirección de las fuerzas aplicadas durante el tiempo que dure la prueba. Figura 2.16Medición de especimenes prismáticos. La distancia entre apoyos debe ser de tres veces el peralte de la viga con una tolerancia de + 2 %. Esta distancia debe ser marcada en las paredes de la viga antes del ensaye. Se debe voltear el espécimen sobre un lado con respecto a la posición del moldeado, se centra en los bloques de apoyo y éstos a su vez deben estar centrados respecto a la fuerza aplicada; los bloques de aplicación de carga se ponen en contacto con la superficie del espécimen en los puntos tercios entre los apoyos. 25

Se debe tener contacto total, entre la aplicación de la carga y los bloques de apoyo con la superficie del espécimen. Se debe usar tiras de cuero si la separación de la línea de contacto entre ellas y los bloques es mayor de 0,1 mm. [11] Figura 2.17 Ensaye de especimenes prismáticos. La carga se debe aplicar a una velocidad uniforme, tal que el aumento de esfuerzo de las fibras extremas no exceda de 980 kpa/min (10 kg/cm 2 por min), permitiéndose velocidades mayores antes del 50% de la carga estimada de ruptura. Figura 2.18 Espécimen prismático ensayado. Si la fractura se presenta en el tercio medio del claro el módulo de ruptura se calcula como sigue: 26

R = PxL / b d 2 Donde: R es el módulo de ruptura, en kpa (kg/cm 2 ) P es la carga máxima aplicada. en N (kg) L es la distancia entre apoyos en cm b es el ancho promedio del espécimen, en cm d es el peralte promedio del espécimen, en cm 2.4.3 Absorción de agua por capilaridad La referencia para esta prueba fue la Norma Cubana NC 345 2005 Hormigón endurecido - determinación de la absorción de agua por capilaridad De un espécimen cilíndrico se toma una rebanada de 2 a 3 cms, la cual será secada durante 48 horas a 50 C, posteriormente se dejara e nfriar y se cubren las laterales de la rebanada con parafina; la superficie donde fue aserrada la muestra se coloca sobre un lecho de arena fina de no mas de 10mm de espesor en un recipiente que contenga una altura de agua por encima del lecho de arena, de aproximadamente 5mm; para mantener dicho nivel se llena una probeta y se coloca en posición invertida sobre el lecho de arena. Figura 2.19 Espécimen cortado. 27

Figura 2.20 Sellado de rebanadas con parafina. Las rebanadas son pesadas antes de ser colocadas en el agua y se volverán a pesar a las edades de 1/12, 1/6, 1/4, 1/2,1, 2, 3,4 h; 6 h; 1; 3; 5 y 7 días contadas desde el inicio del ensayo o su contacto con el agua. Antes de cada pesada se debe limpiar la superficie de la probeta para que no queden partículas de arena adheridas al mortero y se le seca con un paño el agua superficial. Figura 2.21 Preparación de muestras para prueba de capilaridad. 28

Figura 2.22 Pesado de rebanadas. Con los pesos obtenidos a las diferentes edades indicadas se obtiene una curva similar a la Figura 2.44, si el eje del tiempo esta en escala de raíz cuadrada, el punto critico entre los estados 1 y 2 corresponde al punto cuando el frente de agua ha avanzado hasta alcanzar la parte superior y se considera el valor final de los resultados. Por lo que el estado 1 corresponde al llenado de agua de todos los poros de gel inicialmente vacíos y los otros poros capilares mientras que el estado 2 corresponde al llenado gradual de los poros inertes o vacíos de aire por un proceso de disolución-difusión de aire. Sólo interesa el estado 1, pues el estado 2 es de interés en relación a la resistencia a la congelación. Figura 2.23 Grafica de absorción de una muestra saturada y superficialmente seca. [12] 29

Con el gráfico se pueden calcular: Resistencia a la penetración del agua con la fórmula: m = tn/h 2 (s/m 2 ) Donde: tn es el tiempo en el punto crítico (obtenido del gráfico), expresado en s. h es la altura o espesor total del espécimen, expresada en m. Coeficiente de absorción capilar con la formula: K = Qn Qo / ( tn)(a) (kg/m 2 x s 2 ) Donde: Qo es el peso del espécimen al inicio expresado en kg. Qn es el peso del espécimen en el punto crítico expresado en kg. tn es el tiempo en el punto critico (obtenido del grafico) expresado en s. A es el área de succión del espécimen expresada en m 2. (Área de la sección) Porosidad efectiva con al formula: ξe = Qn Qo / A h 1000 (%) Donde: h es la altura o espesor total del espécimen expresada en m 2. Qo es el peso del espécimen al inicio expresado en kg. Qn es el peso del espécimen en el punto crítico expresado en kg. A es el área de succión del espécimen expresada en m 2. (Área de la sección) 30

Capítulo 3. Resultados y Análisis de Resultados 3.1 Comparación de los resultados de los concretos en estado fresco. 3.1.1 Revenimiento El revenimiento para la mezcla con agregado reciclado fue de: Revenimiento 1a Muestra 12 cm Revenimiento 2a Muestra 9 cm Revenimiento Promedio 10.5 cm El revenimiento para la mezcla con agregado natural fue de: Revenimiento 1a Muestra 8.5 cm Revenimiento 2a Muestra 10 cm Revenimiento Promedio 9.25 cm Observándose que los revenimientos caen dentro de lo estimado para el proporcionamiento (ACI 211.1) de dichas mezclas el cual fue de 10cm ± 1.5cm. La norma NMX-C-403-ONNCCE-1999 Concreto hidráulico para uso estructural establece en su Apéndice Informativo, que el revenimiento no debe exceder de 12.5cm, para un concreto sin fluidificantes. Por lo que los revenimientos obtenidos para los concretos, tanto el concreto con agregado reciclado como el concreto con agregado natural, son aceptables en ambos criterios. 31

El Instituto Mexicano del Cemento y del Concreto (IMCYC) clasifica a los concretos por su consistencia de la siguiente forma: Fluido Normal o convencional Masivo Sin revenimiento Revenimiento superior a 19 cm, es decir tiene una consistencia fluida Revenimiento entre 2.5 y 19 cm, lo cual considera las zonas de consistencia semi-fluida /12.5 a 19 cm, plástica / 7.5 a 12.5 cm, semi-plástica 2.5 a 7.5 cm Revenimiento entre 2.5 y 5 cm Revenimiento máximo de 2.5 cm Siguiendo esta clasificación, los revenimientos en ambos concretos, con agregado reciclado y agregado natural, caen dentro del tipo normal o convencional, contando con una consistencia plástica. 3.1.2 Contenido de aire El contenido de aire para la mezcla con agregado reciclado fue de: 2% El contenido de aire para la mezcla con agregado natural fue de: 1.8% Se observa que el contenido de aire obtenido en la mezcla con agregado reciclado, cuyo tamaño máximo de agregado fue de 1 (25.4mm), es mayor que el estimado en la Tabla 2.2 (1.5%), pero el Comité ACI 211.1 establece que dichos valores tienen un rango de +1%, el comité establece que esto es un limite estrecho y poco práctico pudiendo emplear un rango más amplio tal como -1% a +2% de los valores fijados; por lo que el valor del contenido de aire en la mezcla con agregado reciclado se encuentra en los estándares establecidos. Siguiendo el mismo criterio que para la mezcla con el agregado reciclado, el contenido de aire de la mezcla con agregado natural, cuyo tamaño máximo de 32

agregado fue de ¾ (19.0mm), es menor que el marcado para dicho tamaño máximo de agregado de la Tabla 2.2 (2.0%). 3.1.3 Masa volumétrica La masa volumétrica de la mezcla del agregado reciclado se muestra a continuación: Num. De cilindro Peso de cilindro (kg) Peso cilindro + mezcla (kg) Peso Mezcla (kg) Volumen cilindro (m 3 ) Masa Volumétrica (kg/m 3 ) 401 5.20 15.80 10.60 0.0053 1999.45 402 5.30 15.75 10.45 0.0053 1971.16 404 5.55 15.50 9.95 0.0053 1876.85 Masa Volumétrica Promedio = 1949.15 kg/m 3 Y la masa volumétrica de la mezcla del agregado natural es: Num. De cilindro Peso de cilindro (kg) Peso cilindro + mezcla (kg) Peso Mezcla (kg) Volumen cilindro (m 3 ) Masa Volumétrica (kg/m 3 ) 401 5.20 15.90 10.70 0.0053 2018.32 402 5.30 15.95 10.65 0.0053 2008.88 403 5.60 15.95 10.35 0.0053 1952.30 Masa Volumétrica Promedio = 1993.17 kg/m 3 El Instituto Mexicano del Cemento y del Concreto (IMCYC) clasifica a los concretos por su peso volumétrico de la siguiente forma: Ligero Celular P.V. de 1,500 a 1,920 kg/m 3 Pesado P.V. entre 2,400 y 3,800 kg/m 3 Normal P.V. entre 2,000 a 2,400 kg/m 3 33

Con base en esta clasificación, el concreto con agregados reciclados queda por encima de los estándares para ser considerado un concreto ligero, de igual manera queda lejos de estar dentro del rango para ser considerado como normal, pero se observa que se encuentra más próximo a ser catalogado como un concreto Normal. Siguiendo el criterio anterior el concreto con agregado natural no cae en ninguno de los límites pero se aproxima más a ser un concreto normal pues la masa volumétrica de los especimenes se encuentra por encima de los 2000 kg/m 3. 3.2 Comparación de los resultados de los concretos en estado endurecido. 3.2.1 Resistencia a la compresión Los resultados producto de las pruebas a compresión de los especimenes cilíndricos para los diferentes agregados se muestran en el siguiente cuadro: Resistencia promedio Resistencia de (kg/cm 2 ) Especimenes a / c proyecto (kg/cm 2 ) 14 28 7 días días días Reciclado 0.45 350 342.75 358.19 407.05 Natural 0.45 350 362.92 411.38 459.63 En el ANEXO B se muestra de manera detallada los cálculos de la resistencia a la compresión de los concretos a las diferentes edades. Para una mejor interpretación de estos datos se muestran la Figura 3.2 con una grafica comparativa de los resultados. 34