morteros tesis

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Diseño y propiedades de los morteros

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Universidad de San Carlos de Guatemala Facultad de Ingeniera Escuela de Ingeniera Civil

EVALUACIN DE LA INCIDENCIA DE LA CAL EN LAS PROPIEDADES FSICO-MECNICAS DE TRES TIPOS DE MORTERO DE ALBAILERA

Carlos Eduardo Sab Medrano Asesorado por el Ing. Sergio Vinicio Castaeda Lemus

Guatemala, marzo de 2006

UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA

FACULTAD DE INGENIERA

EVALUACIN DE LA INCIDENCIA DE LA CAL EN LAS PROPIEDADES FSICO-MECNICAS DE TRES TIPOS DE MORTERO DE ALBAILERA PRESENTADO A LA JUNTA DIRECTIVA DE LA FACULTAD DE INGENIERA POR

CARLOS EDUARDO SABA MEDRANO AL CONFERRSELE EL TTULO DE INGENIERO CIVIL GUATEMALA, MARZO DE 2006

UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA FACULTAD DE INGENIERA

NMINA DE JUNTA DIRECTIVA

DECANO: VOCAL I: VOCAL II: VOCAL III: VOCAL IV: VOCAL V: SECRETARIA:

Ing. Murphy Olympo Paiz Recinos Lic. Amahn Snchez Alvarez Ing. Julio David Galicia Celada Br. Kenneth Issur Estrada Ruiz Br. Elisa Yazminda Vides Leiva Inga. Marcia Ivonne Vliz Vargas

TRIBUNAL QUE PRACTIC EL EXAMEN GENERAL PRIVADO DECANO: EXAMINADOR: EXAMINADOR: EXAMINADOR: SECRETARIO: Ing. Sydney Alexander Samuels Milson Inga. Dilma Mejicanos Jol Inga. Carmen Marina Mrida Alva Ing. Armando Ola Hernndez Ing. Carlos Humberto Prez Rodrguez

HONORABLE TRIBUNAL EXAMINADOR

Cumpliendo con los preceptos que establece la ley de la Universidad de San Carlos de Guatemala, presento a su consideracin mi trabajo de graduacin titulado:

EVALUACIN DE LA INCIDENCIA DE LA CAL EN LAS PROPIEDADES FSICO-MECNICAS DE TRES TIPOS DE MORTERO DE ALBAILERA,

tema que me fuera asignado por la Direccin de la Escuela de Ingeniera Civil el da 22 de febrero de 2005.

Carlos Eduardo Sab Medrano

AGRADECIMIENTOS A:

La Universidad de San Carlos de Guatemala

Alma mater del conocimiento.

La Facultad de Ingeniera de la Universidad de San Carlos de Guatemala

Respetuosamente.

Ing. Sergio Vinicio Castaeda Lemus

Por compartir sus conocimientos y brindar el tiempo necesario para la realizacin del presente trabajo.

Familia Saravia Garca

Por su cario fraternal y ayuda en la realizacin del presente trabajo.

ACTO QUE DEDICO A:

AL REY DE REYES Y SEOR DE SEORES JESUCRISTO

Gracias padre por estar conmigo en los momentos de alegra y angustia, por ser mi ayudador y proveedor, sin ti mi vida no tendra sentido.

MI MADRE

Amanda Emrita Sab Medrano, por brindarme el apoyo necesario para alcanzar esta meta.

MI PADRE MI HERMANO

Carlos Eduardo Cuc Meja con cario y respeto.

Pablo Jos Cuc Sab por tu amor y respeto, Dios te bendiga.

MI NOVIA

Florecita Azaon, gracias por tu amor y apoyo incondicional, eres especial te amo.

NDICE GENERALNDICE DE ILUSTRACIONES GLOSARIO RESUMEN OBJETIVOS INTRODUCCIN VII XIII XVII XIX XXI

1

MORTEROS1.1 1.2 Generalidades Componentes de los morteros 1.2.1 Cemento 1.2.1.1 Tipos de cementos segn ASTM 1.2.1.1.1 1.2.1.1.2 1.2.1.1.3 1.2.1.1.4 1.2.1.1.5 1.2.1.1.6 1.2.2 Cal 1.2.2.1 Propiedades fsicas de la cal hidratada 1.2.2.1.1 1.2.2.1.2 1.2.2.1.3 1.2.2.1.4 Finura Estabilidad Plasticidad Retencin de agua Cemento portland hidrulico Cemento portland blanco Cementos hidrulicos mezclados Cementos de mampostera o de albailera Cementos expansivos Cementos especiales

11 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 7 7 8 8 8

I

1.2.2.1.5 1.2.3 Agregados 1.2.3.1

Capacidad de incorporacin de arena 9 9 10 10 12 13 13 13 14 14 14 Inclusor de aire Acelerantes Retardantes Retardantes para extender la vida 15 16 16 16 16 17 17 17 18 18 19 Repelentes integrales de agua Modificadores de adherencia Pigmentos de color Inhibidores de corrosin 14 15 15 Pmez Arena amarilla Arena de ro Agregados artificiales o triturados Agregados naturales 1.2.3.1.2.1 1.2.3.1.2.2 1.2.3.1.2.3

Agregados utilizados en Guatemala 1.2.3.1.1 1.2.3.1.2

1.2.4 1.2.5

Agua de mezclado Aditivos 1.2.5.1 Tipos 1.2.5.1.1 1.2.5.1.2 1.2.5.1.3 1.2.5.1.4 1.2.5.1.5 1.2.5.1.6 1.2.5.1.7 1.2.5.1.8

1.3

Tipos y usos de los morteros 1.3.1 Tipos 1.3.1.1 1.3.1.2 1.3.1.3 1.3.2 Usos Morteros de cemento Morteros de cal Morteros de cal y cemento portland

II

1.4 1.5 1.6

Clasificacin de los morteros, segn norma ASTM C-270 Seleccin del tipo de mortero segn su uso Morteros utilizados en Guatemala 1.6.1 1.6.2 1.6.3 Elaborados en obra Pre-mezclados Pre-dosificados

21 24 26 26 26 27

2

PROPIEDADES DE LOS MORTEROS2.1 En estado fresco 2.1.1 2.1.2 2.1.3 2.1.4 2.1.5 2.2 Trabajabilidad Retencin de agua Contenido de Aire Masa Unitaria Velocidad de endurecimiento por medio de la resistencia a la penetracin En estado endurecido 2.2.1 2.2.2 2.2.3 2.2.4 2.2.5 2.2.6 2.2.7 2.2.8 Resistencia a la compresin Adherencia Variaciones de volumen Resistencia a la tensin Resistencia a la flexin Resistencia al corte Permeabilidad Durabilidad

2929 29 30 31 31 32 33 33 33 34 35 35 36 36 37

III

3

PROPIEDADES FSICO-MECNICAS EVALUADAS3.1 En estado fresco 3.1.1 3.1.2 3.1.3 3.1.4 3.1.5 3.2 Trabajabilidad Retencin de agua Masa unitaria Contenido de aire Velocidad de endurecimiento mediante el mtodo de la resistencia a la penetracin En estado endurecido 3.2.1 3.2.2 3.2.3 3.2.4 3.2.5 3.2.6 Resistencia a la compresin Resistencia a la tensin Resistencia a la flexin Adherencia Cambios de longitud Permeabilidad al agua

3939 39 40 42 43 45 46 46 48 49 51 55 56

4

EVALUACIN DE LAS PROPIEDADES FSICOMECNICAS DE LOS MORTEROS PROPUESTOS4.1 4.2 Descripcin del estudio Resultados 4.2.1 4.2.2 4.2.3 Agregados Bloques utilizados para la elaboracin de prismas Morteros 4.2.3.1 4.2.3.2 4.2.3.3 4.2.3.4 Trabajabilidad Retencin de agua Masa unitaria Contenido de aire

6161 63 63 64 65 65 65 66 66

IV

4.2.3.5

Velocidad de endurecimiento mediante el mtodo de la resistencia a la penetracin 67 71 74 78 81 82 83

4.2.3.6 4.2.3.7 4.2.3.8 4.2.3.9 4.2.3.10 4.2.3.11

Resistencia a la compresin Resistencia a la tensin Resistencia a la flexin Adherencia Cambios de longitud Permeabilidad al agua

5

ANLISIS DE RESULTADOS5.1 5.2 5.3 Agregados Bloques utilizados para la elaboracin de prismas Morteros 5.3.1 5.3.2 5.3.3 5.3.4 5.3.5 5.3.6 5.3.7 5.3.8 5.3.9 5.3.10 5.3.11 Trabajabilidad Retencin de agua Masa unitaria Contenido de aire Velocidad de endurecimiento mediante el mtodo de la resistencia a la penetracin Resistencia a la compresin Resistencia a la tensin Resistencia a la flexin Adherencia Cambios de longitud Permeabilidad al agua

8787 87 87 87 88 89 90 91 92 94 95 96 97 98

V

CONCLUSIONES RECOMENDACIONES REFERENCIAS BIBLIOGRAFA ANEXOS

101 103 105 109 111

VI

NDICE DE ILUSTRACIONES

FIGURAS 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. Ubicacin de bancos de calizas en Guatemala Ubicacin de los principales bancos de agregados 12 40 42 44 46 47 49 50 adherencia entre mortero-unidad de 52 53 56 57 59 59 64 68 68 disponibles en Guatemala Ensayo de trabajabilidad Ensayo de retencin de agua Ensayo de masa unitaria y contenido de aire Ensayo resistencia a la penetracin Ensayo de compresin Ensayo de tensin Ensayo de flexin Prisma para ensayo con cargas aplicadas para la evaluacin mampostera 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. Equipo para la realizacin del ensayo de adherencia Ensayo de cambio de longitud Tubo karsten para efectuar mediciones en parmetros verticales Ensayo de permeabilidad Ensayo de permeabilidad junta mortero-unidad Distribucin granulomtrica de los agregados finos Comportamiento velocidad de endurecimiento sabieta-cal Comportamiento velocidad de endurecimiento sabieta de 6

VII

19. 20. 21. 22. 23. 24. 25. 26. 27. 28. 29. 30. 31. 32. 33. 34. 35. 36. 37. 38. 39. 40. 41. 42. 43. 44. 45 46 47

Comportamiento velocidad de endurecimiento cernido-cal Comportamiento velocidad de endurecimiento cernido Comportamiento velocidad de endurecimiento repello-cal Comportamiento velocidad de endurecimiento repello Comportamiento resistencia a la compresin sabieta-cal Comportamiento resistencia a la compresin sabieta Comportamiento resistencia a la compresin cernido-cal Comportamiento resistencia a la compresin cernido Comportamiento resistencia a la compresin repello-cal Comportamiento resistencia a la compresin repello Comportamiento resistencia a la tensin sabieta-cal Comportamiento resistencia a la tensin sabieta Comportamiento resistencia a la tensin cernido-cal Comportamiento resistencia a la tensin cernido Comportamiento resistencia a la tensin repello-cal Comportamiento resistencia a la tensin repello Comportamiento resistencia a la flexin sabieta-cal Comportamiento resistencia a la flexin sabieta Comportamiento resistencia a la flexin cernido-cal Comportamiento resistencia a la flexin cernido Comportamiento resistencia a la flexin repello-cal Comportamiento resistencia a la flexin repello Cambio de longitud Tasa de absorcin Evaluacin permeabilidad junta mortero-unidad Evaluacin de la permeabilidad mortero de acabado Relacin agua/aglomerante Retencin de agua Masa unitaria

69 69 70 70 71 72 72 73 73 74 75 75 76 76 77 77 78 79 79 80 80 81 82 84 85 85 88 89 90

VIII

48. 49. 50. 51. 52. 53. 54. 55. 56. 57. 58. 59. 60.

Contenido de aire Tiempos de fraguado Resistencia a la compresin a diversas edades Resistencia a la tensin a diversas edades Resistencia a la flexin a diversas edades Falla inicial presentada en los prismas para la evaluacin de adherencia sabieta-cal Adherencia a 28 das Cambios de longitud a 28 y 56 das Permeabilidad junta mortero-unidad Permeabilidad de la capa de mortero Informe de la seccin de Concretos del CII USAC, caracterizacin de agregados finos Informe de la seccin de Metales y Productos bloques Manufacturados