REFORZAMIENTO DE CONCRETO CON VIRUTAS DE ACERO mate 4.docx

7/25/2019 REFORZAMIENTO DE CONCRETO CON VIRUTAS DE ACERO mate 4.docx

1/32

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO

FACULTAD DE INGENIERA MECNICA ENERGA

MATEMTICA IV

Ttulo de Tesina

!REFOR"AMIENTO DEL CONCRETO CON VIRUTAS DE ACERO#

Do$ente

Ro%elio Ce&na Re'es

Inte%&antes del %&u(o

Miranda Ugarte Carol

Curiaupa Prez Sheila

Sacramento Marca Cristhian

)ella*ista Callao

+,-.


2/32

DEDICATORIA

Esta tesina va dedicado para nuestra familia

que son nuestro respaldo y motor a seguir en

esta etapa universitaria, por todo su cario,

apoyo y confianza


3/32

TA)LA DE CONTENIDO!"#$%&UCC!%"'''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''

$ESUME"''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''(

)$E*%$+M!E"#% &E- C%"C$E#% C%" .!$U#S &E CE$%/'''''0

1 P-"#EM!E"#% &E- P$%2-EM'''''''''''''''''''''''''''''0

11 grietamiento en la superficie del concreto''''''''''''''''''''''''0

3 %24E#!.%S 5E"E$-ES 6 ESPEC7*!C%S''''''''''''''''''''''''8

31 %9:etivos generales''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''8

33 %9:etivos espec;ficos'''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''8

< 4US#!*!CC!="'''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''8

> "#ECE&E"#ES''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''8

? M$C% #E=$!C%''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''1@

?1 Concreto o AormigBn''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''1@?11 Caracter;sticas mecnicas del concreto'''''''''''''''''''''''''11?13 Caracter;sticas f;sicas del concreto''''''''''''''''''''''''''''13

?3 .iruta de cero'''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''13?31 Caracter;sticas de la viruta de acero'''''''''''''''''''''''''''13?33 -ongitud de las .irutas de cero'''''''''''''''''''''''''''''1 Comportamiento general de la muestra en el tiempo con adiciBn deviruta''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''


5/32

TABLA DE ILUSTRACIONE

*igura 1G *isuras en el concreto''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''0

*igura 3G *alla del cilindro'''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''3G$esultados de esfuerzos de compresion a los ( dias''''''''''''''''3D*igura ?GG $esultados de esfruzos de compresion a los 30 dias'''''''''''''''3(*igura DG Porcenta:e de aumento de resistencia a los < dias'''''''''''''''''30*igura (G Porcenta:e de aumento de resistencia a los ( dias''''''''''''''''''38*igura 0G Porcenta:e de aumento de resistencia a los 30 d;as'''''''''''''''''38*igura 8G Comportamiento de las muestras de concreto en el tiempo''''''''''G $elaciBn aguacemento'''''''''''''''''''''''''''''''''''''''18#a9la ?G Cantidades de material para la mezcla de 13H de adiciBn de viruta''''31#a9la DG Cantidades de material para la mezcla de 1>H de adiciBn de viruta''''31#a9la (G $esultados de la muestra de concreto con 13H de viruta de acero''''''3H de viruta de acero''''''3>#a9la 8G $esultados de la muestra de concreto con 13H de viruta de acero''''''3?#a9la 1@G $esultados de la muestra de concreto con 1>H de viruta de acero'''''3?#a9la 11G $esultados de la muestra de concreto con 13H de viruta de acero'''''3D

#a9la 13G $esultados de la muestra de concreto con 1>H de viruta de acero'''''3(


6/32

INTRODUCCI/N

El concreto es un material resistente y duradero ya que por suscaracter;sticas adquiere cualquier tipo de forma, en la construcciBn seemplea constantementeEl concreto de uso comIn, o como se conoce en el medio convencional,tiene tres componentes Jagua, cemento y agregadoK, este concreto tieneuna gran versatilidad, otra venta:a es la econom;a del mismo, soporta altasresistencias a la comprensiBn y 9a:as resistencias a la tensiBn-a viruta de acero es un material de desecho, que se estar;a aprovechandocorrectamente y se o9tendr;a una me:ora en la parte am9iental de la

industria metalmecnicaEl reforzamiento de estructuras estas dirigido a incrementar la capacidadde carga y servicia9ilidad de una estructuraSe realiza cuando eListen posi9les errores en el diseo o es defectuosa lamano de o9ra durante el proceso constructivo-os mtodos de reforzamiento pueden causar cam9ios en la rigidez,ductilidad y amortiguamiento de las estructuras de los edificios Estas

propiedades de9en ser tomadas en consideraciBn cuando se modifica lacapacidad de carga de la estructura

6


7/32

RESUMEN

El concreto que hoy en la actualidad es empleado en casi todas lasconstrucciones que se realizan, presenta un gran pro9lema que es elagrietamiento, de9ido a poca resistencia a la compresiBn En respuesta a lasoluciBn de este pro9lema se 9usca de hacer un concreto reforzado con unaserie de agregados como el polietileno, el vidrio, las virutas de acero, etcEstudiamos el concreto reforzado con las virutas de acero pues, estas en laactualidad son reciclados en gran cantidad, ya sea para fundirlas yvolverlas a su estado de hierro o como en este caso emplearlas parareforzar el concretoPero antes de estudiar la mezcla ya compuesta, estudiamos lascaracter;sticas y propiedades de los principales agregados en este estudio,que es el concreto y las virutas de acero luego que estuvimos informadosde lo anterior dicho pasamos a ver los puntos y cantidades a tomar encuenta en la mezcla que se estudiara

"osotros decidimos estudiar una mezcla compuesta por 13 y 1>H deviruta de acero, y analizamos en tres periodos de tiempo que fueron H, pero cuando 9uscamos otros tra9a:os con otrosagregados nos dimos con un resultado final, donde el agregado de 1@H deviruta de acero fue el que presento un me:or aumento de resistencia a lacompresiBn

7


8/32

!REFOR"AMIENTO DEL CONCRETO CON VIRUTAS DE ACERO#

- 0LANTEAMIENTO DEL 0RO)LEMAEl concreto o tam9in llamado hormigBn, con el pasar de los aos ha idoevolucionando como material de construcciBn tanto tecnolBgicamentecomo en diseo propio, pero a la vez ha ido presentando diferentes fallasque le han dado ms de un dolor de ca9eza a los arquitectos e ingenierosque lo utilizan en las construccionesPodemos enumerar un 9uen nImero de fallas que se han presentado en lasconstrucciones donde se ha empleado el concretoG

-1- A%&ieta2iento en la su(e&3i$ie del $on$&eto

-as *isuras en el AormigBn, son roturas que aparecen generalmente en lasuperficie del mismo, de9ido a la eListencia de tensiones superiores a sucapacidad de resistencia Cuando lafisura atraviesa de lado a lado elespesor de una pieza, se convierte en grieta-as fisurasse originan en las variaciones de longitud de determinadascaras del hormigBncon respecto a las otras, y derivan de tensiones quedesarrolla el material mismo por retracciones trmicas o hidrulicas oentumecimientos que se manifiestan generalmente en las superficies li9res-a retracciBn trmica se produce por una disminuciBn importante de latemperatura en piezas de hormigBn cuyo empotramientoles impide losmovimientos de contracciBn, lo que origina tensiones detracciBn que elhormigBn no est capacitado para a9sor9er En general, no conllevanriesgos estructurales y de9en ser estudiados caso por caso, por ser at;picos45tt(667771$onst&u2ati$a1$o28 s1319

*igura 1G *isuras en el concreto*uenteG NNNconstrumaticacom

8
http://www.construmatica.com/construpedia/Resistencia_Caracter%C3%ADstica_del_Hormig%C3%B3nhttp://www.construmatica.com/construpedia/Fisurahttp://www.construmatica.com/construpedia/Grietahttp://www.construmatica.com/construpedia/Fisurashttp://www.construmatica.com/construpedia/Hormig%C3%B3nhttp://www.construmatica.com/construpedia/Empotramientohttp://www.construmatica.com/construpedia/Tracci%C3%B3nhttp://www.construmatica.com/construpedia/Resistencia_Caracter%C3%ADstica_del_Hormig%C3%B3nhttp://www.construmatica.com/construpedia/Fisurahttp://www.construmatica.com/construpedia/Grietahttp://www.construmatica.com/construpedia/Fisurashttp://www.construmatica.com/construpedia/Hormig%C3%B3nhttp://www.construmatica.com/construpedia/Empotramientohttp://www.construmatica.com/construpedia/Tracci%C3%B3n


9/32

Este es el principal que se tiene en 9ase al concreto, pues la mayor;a deestructuras hechas de concreto, :(&esentan &a;adu&as< (od&=n las

*i&utas de a$e&o &e3o&>a& el $on$&eto de tal 2ane&a ?ue no (&esenten3isu&as@

+ O)ETIVOS GENERALES B ES0ECFICOS+1- O;eti*os %ene&ales

&eterminar a qu porcenta:e de viruta, la resistencia del concreto me:orara

+1+ O;eti*os es(e$3i$os l momento de estudiar el agregado de viruta de acero al 13H y 1>H, nos

proponemos determinar cunto varia la resistencia de en cada caso Encontrar la variaciBn de la resistencia del concreto reforzado con el pasar

del tiempo

USTIFICACI/NEl sistema de reforzamiento con virutas de acero es recientemente usadoen nuestra actualidad en elementos con fallas estructurales, de9ido a que esun sistema de fcil aplicaciBn ye instalaciBn del material a usar Este tipode reforzamiento es usado para me:orar las propiedades de fleLiBn, corte,torsiBn y dura9ilidad de cualquier elemento estructural ya sea vigas,columnas, muros y paredes, de acuerdo a la disposiciBn de las virutas deacero -os sistemas de reforzamiento con virutas de acero convencionalson 1@ veces menos que con platinas y telas fa9ricadas con tela decar9ono, a diferencia ellos ofrecen mayor resistencia a la tensiBn que elacero dems este tipo de reforzamiento es muy usado cuando se deseaaumentar la resistencia de cualquier tipo de estructura y por otra partenecesita este reforzamiento ya sea por efectos del impacto am9iental o porel enve:ecimiento estructural

ANTECEDENTES

MEJORAMIENTO DEL CONCRETO CON ADICIN DE VIRUTA DEACERO A PORCENTAJES DE 12 Y 14% RESPECTO AL AGREGADOFINO DE LA MEZCLA

U#%$G -*%"S% 5$C7 2&!--%U"!.E$S!&& P%"#!*!C! 2%-!.$!" SECC!%"-

2UC$M"5*CU-#& E !"5E"!E$7 C!.!-

%24E#!.%G %9servar el comportamiento del concreto adicionando virutareemplazando parte del agregado fino en un 13 y 1>H

LOSAS DE CONCRETO REFORZADO CON FIBRAS DE ACERO

9


10/32

%24E#!.%G nalizar y compro9ar que la resistencia a la comprensiBn del

concreto con fi9ra o sin fi9ra se mantiene o sufre un ligero cam9io sin queafecte al comportamiento estructural del concreto

HORMIGONES CON FIBRAS DE ACERO, CARACTERSTICAS

MECNICAS

U#%$G P#$!C! C$!S#!" MF$M%- S-+$U"!.E$S!&& P%-!#OC"!C &E M&$!&

*CU-#& &E !"5E"!E$7 C!.!-

%24E#!.%G El presente tra9a:o lo aplicaremos a las caracter;sticasmecnicas del hormigBn reforzado con fi9ras de acero con unaintroducciBn teBrica so9re cBmo tra9a:an las fi9ras y haciendo nfasisespecial en las cuatro caracter;sticas mecnicas ms importantes que

presenta este tipo de hormigBno *leLotracciBn

o ComprensiBn

o #enacidad fatiga

o $esistencia al impacto

. MARCO TE/RICO

.1- Con$&eto o o&2i%nEl hormigBn es el material resultante de unir ridos con la pasta que seo9tiene al aadir agua a un conglomerante El conglomerante puede sercualquiera, pero cuando nos referimos a hormigBn, generalmente es uncemento artificial, y entre estos Iltimos, el ms importante y ha9itual es elcemento portland -os ridos proceden de la desintegraciBn o trituraciBn,natural o artificial de rocas y, segIn la naturaleza de las mismas, reci9en elnom9re de ridossil;ceos,calizos, gran;ticos, etc El rido cuyo tamao

sea superior a ? mm se llama rido grueso o grava, mientras que el inferiora ? mm se llama rido finoo arena El tamao de la grava influye en las

propiedades mecnicas del hormigBn-a pasta formada por cemento y agua es la que confiere al hormigBnsu fraguadoy endurecimiento, mientras que el rido es un materialinertesin participaciBn directa en el fraguado y endurecimiento delhormigBn El cemento sehidrataen contacto con el agua, inicindosediversas reaccionesqu;micasde hidrataciBn que lo convierten en unapastamalea9lecon 9uenas propiedades adherentes, que en el transcurso de unashoras, derivan en el fraguado y endurecimiento progresivo de la mezcla,

o9tenindose un material de consistencia ptrea

10
https://es.wikipedia.org/wiki/%C3%93xido_de_silicio_(IV)https://es.wikipedia.org/wiki/Carbonato_de_calciohttps://es.wikipedia.org/wiki/Granitohttps://es.wikipedia.org/wiki/Arena_(hormig%C3%B3n)https://es.wikipedia.org/wiki/Fraguadohttps://es.wikipedia.org/wiki/Reacci%C3%B3n_qu%C3%ADmicahttps://es.wikipedia.org/wiki/Reacci%C3%B3n_qu%C3%ADmicahttps://es.wikipedia.org/wiki/Hidrataci%C3%B3n_mineralhttps://es.wikipedia.org/wiki/Qu%C3%ADmicahttps://es.wikipedia.org/wiki/Maleabilidadhttps://es.wikipedia.org/wiki/Maleabilidadhttps://es.wikipedia.org/wiki/%C3%93xido_de_silicio_(IV)https://es.wikipedia.org/wiki/Carbonato_de_calciohttps://es.wikipedia.org/wiki/Granitohttps://es.wikipedia.org/wiki/Arena_(hormig%C3%B3n)https://es.wikipedia.org/wiki/Fraguadohttps://es.wikipedia.org/wiki/Reacci%C3%B3n_qu%C3%ADmicahttps://es.wikipedia.org/wiki/Reacci%C3%B3n_qu%C3%ADmicahttps://es.wikipedia.org/wiki/Hidrataci%C3%B3n_mineralhttps://es.wikipedia.org/wiki/Qu%C3%ADmicahttps://es.wikipedia.org/wiki/Maleabilidadhttps://es.wikipedia.org/wiki/Maleabilidad


11/32

Una caracter;stica importante del hormigBn es poder adoptar formasdistintas, a voluntad del proyectista l colocarse en o9ra es una masa

plstica que permite rellenar un molde, previamente construido con unaforma esta9lecida, que reci9e el nom9re de encofrado45tt(s66es17iHi(edia1o&%8 s1319

.1-1- Ca&a$te&sti$as 2e$=ni$as del $on$&eto-a principal caracter;stica estructural del hormigBn es resistir muy 9ien losesfuerzos de compresiBn Sin em9argo, tanto su resistenciaa tracciBncomo al esfuerzo cortante son relativamente 9a:as, por lo cual sede9e utilizar en situaciones donde las solicitaciones por tracciBn o cortantesean muy 9a:as Para determinar la resistencia se preparan ensayosmecnicosJensayos de roturaK so9re pro9etas de hormigBnPara superar este inconveniente, se QarmaQ el hormigBn introduciendo

9arras de acero, conocido como hormigBn armado, o concreto reforzado,permitiendo soportar los esfuerzos cortantes y de tracciBn con las 9arras deacero Es usual, adems, disponer 9arras de acero reforzando zonas oelementos fundamentalmente comprimidos, como es el caso de lospilares-os intentos de compensar las deficiencias del hormigBn a tracciBn ycortante originaron el desarrollo de una nueva tcnica constructiva a

principios del siglo RR, la del hormigBn armado s;, introduciendo antesdel fraguado alam9res de alta resistencia tensados en el hormigBn, estequeda comprimido al fraguar, con lo cual las tracciones que surgir;an pararesistir las acciones eLternas, se convierten en descompresiones de las

partes previamente comprimidas, resultando muy venta:oso en muchoscasos Para el pretensado se utilizan aceros de muy altol;mite elstico,dado que el fenBmeno denominado fluencia lenta anular;a las venta:as del

pretensado Posteriormente se investigB la conveniencia de introducirtensiones en el acero de manera deli9erada y previa al fraguado delhormigBn de la pieza estructural, desarrollndose las tcnicas delhormigBn pretensadoy el hormigBn potenzado-osaditivospermiten o9tener hormigones de alta resistencia la inclusiBnde monBmerosyadiciones para hormigBnaportan mIltiples me:oras en las

propiedades del hormigBnCuando se proyecta un elemento de hormigBn armado se esta9lecen lasdimensiones, el tipo de hormigBn, la cantidad, calidad, aditivos, adicionesy disposiciBn del acero que hay que aportar en funciBn los esfuerzos quede9er resistir cada elemento Un diseo racional, la adecuadadosificaciBn, mezcla, colocaciBn, consolidaciBn, aca9ado y curado, hacendel hormigBn un material idBneo para ser utilizado en construcciBn,por serresistente, dura9le, incom9usti9le, casi impermea9le, y requerir escasomantenimiento Como puede ser moldeadofcilmente en amplia variedadde formas y adquirir variadas teLturas y colores, se utiliza en multitud de

aplicaciones45tt(s66es17iHi(edia1o&%8 s1319

11
https://es.wikipedia.org/wiki/Encofradohttps://es.wikipedia.org/wiki/Tracci%C3%B3nhttps://es.wikipedia.org/wiki/Esfuerzo_cortantehttps://es.wikipedia.org/wiki/Tensi%C3%B3n_de_roturahttps://es.wikipedia.org/wiki/Tensi%C3%B3n_de_roturahttps://es.wikipedia.org/wiki/Acerohttps://es.wikipedia.org/wiki/Hormig%C3%B3n_armadohttps://es.wikipedia.org/wiki/Pilarhttps://es.wikipedia.org/wiki/L%C3%ADmite_el%C3%A1sticohttps://es.wikipedia.org/wiki/Hormig%C3%B3n_pretensadohttps://es.wikipedia.org/wiki/Hormig%C3%B3n_postensadohttps://es.wikipedia.org/wiki/Aditivos_para_hormig%C3%B3nhttps://es.wikipedia.org/wiki/Mon%C3%B3merohttps://es.wikipedia.org/wiki/Adiciones_para_hormig%C3%B3nhttps://es.wikipedia.org/wiki/Construcci%C3%B3nhttps://es.wikipedia.org/wiki/Moldehttps://es.wikipedia.org/wiki/Encofradohttps://es.wikipedia.org/wiki/Tracci%C3%B3nhttps://es.wikipedia.org/wiki/Esfuerzo_cortantehttps://es.wikipedia.org/wiki/Tensi%C3%B3n_de_roturahttps://es.wikipedia.org/wiki/Tensi%C3%B3n_de_roturahttps://es.wikipedia.org/wiki/Acerohttps://es.wikipedia.org/wiki/Hormig%C3%B3n_armadohttps://es.wikipedia.org/wiki/Pilarhttps://es.wikipedia.org/wiki/L%C3%ADmite_el%C3%A1sticohttps://es.wikipedia.org/wiki/Hormig%C3%B3n_pretensadohttps://es.wikipedia.org/wiki/Hormig%C3%B3n_postensadohttps://es.wikipedia.org/wiki/Aditivos_para_hormig%C3%B3nhttps://es.wikipedia.org/wiki/Mon%C3%B3merohttps://es.wikipedia.org/wiki/Adiciones_para_hormig%C3%B3nhttps://es.wikipedia.org/wiki/Construcci%C3%B3nhttps://es.wikipedia.org/wiki/Molde


12/32

.1-1+ Ca&a$te&sti$as 3si$as del $on$&eto-as principales caracter;sticas f;sicas del hormigBn, en valores

aproLimados, sonG &ensidadG en torno a 3


13/32

resistencias de 3@@@ MPa, siendo este tipo de fi9ras especialmenteadecuadas para concretos de alta resistencia

Fo&2aG Se o9tienen me:ores resultados con fi9ras trefiladas desecciBn circular y con eLtremos conformados En funciBn de laaplicaciBn que se le va a dar a las fi9ras, stas pueden sergalvanizadas, con una me:or resistencia a la corrosiBn en o9rasmar;timas, o de acero inoLida9le, impidiendo la corrosiBn enatmBsferas calientes y con gases agresivos como es el caso de losconcretos en el revestimiento de hornos, en industria

petroqu;mica, etcEn funciBn del material 9ase utilizado para la producciBn de las fi9ras de

acero, se clasifican en los siguientes gruposG G&u(o IG alam9res estirados en fr;o Jcold draNn NireK G&u(o IIG lminas cortadas Jcut sheetK G&u(o IIIG eLtractos fundidos JmelteLtractedK G&u(o IVG conformados en fr;o G&u(o VG aserrados de 9loque de acero Jmilled from steel 9locK

-as fi9ras de acero, como se eLplica l;neas arri9a, pueden ser de acero alcar9ono Jen ocasiones, con aleaciones con el fin de me:orar prestacionestcnicas y mecnicasK o acero inoLida9le #am9in se pueden encontrarfi9ras con revestimientos de zinc o galvanizados, que resultan menos

costosas que las de acero inoLida9le y presentan resistencia a la corrosiBn45tt(66$i(1o&%1(e8 s1319

.1+1+ Lon%itud de las Vi&utas de A$e&oPara realizar esta mezcla entre el concreto y las virutas de acero hayalgunos parmetros que de9e cumplir las virutas de acero, en este caso sulongitud, cuando el concreto va a ser 9om9eado, la longitud de la fi9ra node9e superar 3< del dimetro interior del tu9o %tro parmetro de lalongitud de las fi9ras es la separaciBn entre las 9arras de armado cuandostas estn presentes Jen estos casos la longitud de las fi9ras no de9e

superar la separaciBn m;nima entre 9arras a no ser que se demuestre conensayos previos que no presentan inconvenientesK-a secciBn transversal de las fi9ras depende principalmente del materialusado en la fa9ricaciBn Jproceso de fa9ricaciBnK El grupo ! suele tenerdimetros de @3? a 1mm, en funciBn de la secciBn del ca9le del que sono9tenidas Jgeneralmente secciones circularesKEl grupo !! Jpor lo general planas y rectasK tienen secciones transversalescon espesores de @1? a @D> mm y anchos de @3? a 3 mm!ndependientemente del tipo de fi9ras, la gran mayor;a tiene dimetrosentre @> y @0 mm y longitudes de 3? a D@ mm Su ;ndice de es9eltez por

lo general es menor que 1@@, generalmente entre >@ y 0

13


14/32

El contenido de fi9ras de un S*$C tradicional oscila entre el @3? y el 3HEl l;mite inferior es utilizado para losas con 9a:as solicitaciones y el l;mite

superior para aplicaciones de seguridad o militares En algunos casoseLtraordinarios con AP*$C se llega a utilizar entre un 3 y un 1? HCon volImenes de fi9ras inferiores al @? H y fi9ras de es9eltez inferior a?@, el incremento de la resistencia a rotura a fleLotracciBn puede serdesprecia9le JC! ?>>, >$00, 3@@8K Por lo tanto, se requiere de uncontenido m;nimo de fi9ras, que resultara menor a medida que aumente lacapacidad adherente y la es9eltez de las fi9rasPara las fi9ras de igual longitud, la reducciBn en el dimetro aumenta elnImero de ellas por unidad de peso y hacen ms denso el entramado o red

de fi9ras El espaciamiento entre fi9ras se reduce cuando la fi9ra es msfina, siendo ms eficiente y permitiendo una me:or redistri9uciBn de lacarga o de los esfuerzosEl efecto de las fi9ras en las diferentes etapas del proceso de fisuraciBn delconcreto se refle:a a dos escalasG material y estructural s;, en la fase defisuraciBn aleatoria, las fi9ras cosen las fisuras activas y retardan eldesarrollo, incrementando la resistencia y la ductilidad a escala delmaterial, mientras que en la etapa en que las macrofisuras se propagan, lasfi9ras tam9in cosen las fisuras y as; aportan mayor capacidad resistente yductilidad a escala estructural

Cuando se requiere que las fi9ras actIen en las microfisuras, se de9eadicionar un gran nImero de fi9ras y su dimetro de9e ser pequeo -atra9a:a9ilidad del material, conduce a preferir fi9ras cortas Por otro lado,

para controlar las macrofisuras las fi9ras de9en ser lo suficientementelargas para estar adecuadamente andadas en la matriz, si 9ien porrequerimientos de tra9a:a9ilidad las fi9ras largas de9en ser usadas enmenores proporciones que las cortasEn definitiva, la resistencia a tracciBn y la ductilidad del material puedenser incrementadas empleando una alta proporciBn de fi9ras cortas y, parame:orar la capacidad resistente y la ductilidad de la estructura, se de9eaadir una cierta cantidad ms 9a:a de fi9ras largas 45tt(66$i(1o&%1(e8s1319

.1 Diseo de la 2e>$laEn la investigaciBn que hicimos, notamos que la mayor;a de los queha9;an realizado este tra9a:o segu;an como 9ase los procedimientos delmerican Concrete !nstitute, ela9orado por el comit C! 311 y el de$oad "ote -a9oratoryUtilizaron una muestra estndar con la adiciBn de viruta del 13H y laadiciBn de viruta del 1>H

14


15/32

.11- 0untos a To2a& en Cuenta en la Me>$laPara desarrollar un diseo Bptimo para el concreto a utilizar en cualquier

o9ra, se de9e tener en cuenta lo siguiente45tt(66&e(osito&'1u(1edu8 s1319G MLima relaciBn agua cemento #amao mLimo nominal del agregado Consistencia recomendada &imensiBn m;nima del elemento a construir Espaciamiento del acero de refuerzo Condiciones a que estar eLpuesta la estructura $esistencia a la compresiBn m;nima necesaria para consideraciones

estructurales

.11+ MJtodo de Dosi3i$a$inSe puede apreciar que para el diseo de mezcla se recurre tanto a datosreales como a datos emp;ricos o de eLperiencia que con la ayuda de ta9lasy grficos, se o9tiene una gu;a para alcanzar com9inaciones apropiadas delos materiales Esta optimizaciBn se logra mediante el sistema de a:uste yrea:uste-os pasos que se de9en seguir para realizar esta dosificaciBn de losmateriales se muestra en el algoritmo de la siguiente figura, en la cual semuestran los pasos para o9tener la cantidad de materiales que se necesitaadicionar para cada diseo de mezcla Se puede o9servar, que se tiene en

cuenta el H de adiciBn de viruta cuando se determina el volumen deagregado fino

Este algoritmo es una lista 9ien definida, ordenada y finita de lasoperaciones que permite hallar la soluciBn del diseo de mezcla, a travs

15


16/32

de pasos sucesivos se llega a un estado final, para o9tener soluciBn deldiseo

Es muy importante llevar este mtodo para mostrar la manera de llevar aca9o procesos y resolver mecnicamente los inconvenientes que se vangenerando para poder ver la evidencia de la mezcla45tt(66&e(osito&'1u(1edu8 s1319

.11 Dete&2ina$in del asenta2ientoEl asentamiento es una propiedad importante que depende espec;ficamentedel elemento que se va a construir en o9ra Este se mide al momento que lamezcla est fresca y se desarrolla con el cono de 9rahamEl mtodo utilizado de compactaciBn es de vi9raciBn, cuando se utilizan

otros mtodos diferentes a las ta9las se de9e aumentar 3? cm, hay querecordar que permita una colocaciBn eficienteEl asentamiento escogido para el diseo de mezcla fue de


17/32

.11 0o&$enta;e de ai&eEl contenido de aire y concretos con aire incluido puede llegar hasta el 0H

del volumen del concreto, dependiendo del tamao mLimo del agregadogruesoEn esta investigaciBn se considera que el concreto no estar eLpuesto aam9ientes severos, por cuanto se est tra9a:ando un concreto con aireatrapado normalmente continuaciBn, se o9servan los porcenta:es de aire, que dependendirectamente del tamao mLimo nominal del agregado grueso45tt(66&e(osito&'1u(1edu8 s1319

#a9la 3G Porcenta:e de aire en la mezcla*uenteG JhttpGrepositoryup9edu, sfK

.11. Cantidad de A%ua en el $e2entoEl contenido de agua puede ser afectado por un gran nImero de factoresG#amao y forma del agregado, docilidad J#ra9a:a9ilidad, Consistencia y

PlasticidadK, relaciBn agua cemento, contenido de aire, contenido decemento, aditivos y condiciones am9ientalesEl ms importante es la forma de los agregados si son de r;o Jformaredondeada, teLtura lisaK o si son de cantera Jforma angulosa y teLturarugosaK -os primeros son muy lisos y necesitan ms cantidad de agua quelos otrosSe de9e tener en cuenta que la cantidad de agua se puede estimar de dosmaneras, por una grfica en la cual se de9en tener en cuenta datos comoasentamiento, #M" y teLtura del agregado Por la ta9la de la C!, setienen en cuenta parmetros como asentamiento, #M" y contenido de aire

de la mezcla

17


18/32

-a cantidad de agua se determina considerando que los agregados estnsaturados y superficialmente secos JsssK, de tal manera que despus se

de9e considerar la humedad y la a9sorciBn de los agregados continuaciBn en la ta9la mostrada, se muestran las cantidades de agua aadicionar dependiendo del tamao mLimo nominal que se tenga en lamuestra de concreto45tt(66&e(osito&'1u(1edu8 s1319

#a9la


19/32

alcance el cemento -a importancia de un curado puntual y completo sereconoce fcilmente a partir de este anlisis,

-a diferencia de resistencia para una relaciBn agua cemento puede serresultado de cam9ios en el tamao del agregado, granulometr;a, teLturasuperficial, forma, resistencia y rigidezG de la diferencia en los tipos yfuentes del cemento del contenido de aire incluido de la presencia deaditivos y de la duraciBn del periodo del curado continuaciBn se muestran las relaciones aguacemento, que depende

principalmente de la resistencia a la compresiBn deseada y de laeLposiciBn que tenga el concreto a la intemperie45tt(66&e(osito&'1u(1edu8 s1319

#a9la >G $elaciBn aguacemento*uenteG JhttpGrepositoryup9edu, sfK

.11 Contenido de Ce2entoSe calcula usualmente a partir de la relaciBn agua cemento y delcontenido de agua elegido, aunque usualmente se incluye en lasespecificaciones un contenido m;nimo de cemento, adems de uncontenido de relaciBn aguacemento mLima, los requisitos m;nimos decantidad de cemento sirven para asegurar una dura9ilidad y aca9adosatisfactorios, una mayor resistencia al desgate en losas, y una me:orapariencia superficial En paramentos verticales Esto es importante a pesar

de que los requisitos de resistencia se satisfagan con menores contenidosde cementoPara lograr una mayor econom;a, la proporcionalidad de9e ser tal que elconsumo requerido de cemento sea m;nimo sin que se llegue a sacrificar lacalidad del concretoComo la calidad depende principalmente de la relaciBn agua cemento, sede9e mantener un m;nimo en la cantidad de agua para reducir la demandade cemento Entre las medidas para minimizar la cantidad de agua ycemento se incluye el uso deG

-a mezclo ms spera que sea prctica para usar El tamao mLimo mayor de rido que sea posi9le usar

19


20/32

-a relaciBn Bptima de agregado fino a gruesoEl concreto eLperimenta un proceso de endurecimiento progresivo que lo

transforma de un material plstico en un sBlido, producido por un procesof;sicoqu;mico comple:o de larga duraciBnEn esta etapa, las propiedades del concreto evolucionan con el tiempo,dependiendo de las caracter;sticas y proporciones de losT materialescomponentes y de tas condiciones am9ientales a que est eLpuesto durantesu vida Itil-a previsiBn de las propiedades que posee el concreto en una etapadeterminada de este proceso de endurecimiento no es posi9le en laactualidad deducirla directamente de las caracter;sticas del proceso, sinoque de9e recurrirse a ensayos que evalIan en formo directo dichas

propiedades45tt(66&e(osito&'1u(1edu8 s1319Estas propiedades sonG&ensidad, $esistencia, variaciones de volumen, propiedades elsticas delhormigBn endurecidoCon la siguiente ecuaciBn, se puede o9tener la cantidad de cemento aadicionar en la mezcla, donde a es el agua calculada en el paso anterior yac es la relaciBn agua cemento del concreto a disear

c= a

a /c 4-9

Para o9tener el volumen del cemento, se de9e tener la densidad del

cemento se usB en este caso fue de marca P$E.E$S S$ -, H%62

-uego el volumen del agregado resultaG

El volumen del agregado fino se o9tiene de la siguiente maneraG

.11P A;uste de A%ua en la Me>$la de Con$&etoEn esta parte se de9e tener en cuenta el agua que tienen incluida losagregados, ya sea para adicionar o para disminuirla en la ya calculadaPara esto se de9e conocer la Aumedad y la 9sorciBn que mane:an losagregados al momento de realizar la mezcla 45tt(66&e(osito&'1u(1edu8s1319 continuaciBn se o9servan las fBrmulas que se de9en utilizar paradeterminar la cantidad de este material

20


21/32

Con el agregado de viruta al 13 y 1>H, se hicieron los clculos paradeterminar la cantidad de material que de9er;a tener la mezclaPara un agregado de viruta de 13H se o9tuvo los siguientes resultadosG

#a9la ?G Cantidades de material para la mezcla de 13H de !"#"$de viruta*uenteG JhttpGrepositoryup9edu, sfK

-uego tam9in se o9tuvo resultados para el agregado de virutas pero eneste caso a un 1>HG

#a9la DG Cantidades de material para la mezcla de 1>H de !"#"$de viruta*uenteG JhttpGrepositoryup9edu, sfK

K METODOLOGIA A0LICADA

a9 Ti(o de in*esti%a$in en nuestro presente tra9a:o nosotrostratamos de llevarlo por el campo de la in*esti%a$in eQ(li$ati*a8

pues queremos tratar de :untar los mayores datos que se o9tuvieronen este eLperimento del reforzamiento del concreto y a su vezeLplicar cules son los resultados que favorecen este agregado

9 Diseo de la in*esti%a$in en el punto del diseo, nosotrosoptamos por seguir el orden del formato que nos da nuestrauniversidad, y comenzar desde lo 9sico, como es conocer los

21


22/32

principales pro9lemas que tiene el concreto tradicional para luegollegar a lo ms complicado que es la interpretaciBn de los

resultados que presenta el concreto ya reforzado con las virutas deacero

$9 En3o?ue del t&aa;o en nuestro tra9a:o nosotros nos enfocamosen dar a conocer los cam9ios mecnicos y f;sicos que presenta elconcreto ya reforzado con las virutas

d9 Con3iailidad los integrantes en esta investigaciBn tratamos deconseguir los datos de fuentes confia9les y cada una muy 9iencitada para que futuros lectores la puedan revisar

LIMITACIONES

Cuando comenzamos la investigaciBn de nuestro presenta tra9a:o, nuestroprincipal o9:etivo fue demostrar que los cam9ios mecnicos quepresenta9a el concreto ya reforzado y eh ah; nuestro principal li2ita$in8ya que nosotros no contamos con un la9oratorio que tenga losinstrumentos necesarios para poder realizar nosotros mismos lainterpretaciBn de los resultados que ya ha9;amos o9tenido en otro tra9a:os2ueno luego surgieron algunos inconvenientes que fueron secundarioscomo fue recolecciBn de datos pues el tema de nuestra investigaciBn es un

proyecto que recin se viene realizando de a poco en el mundo y los datosque o9ten;amos eran escasos

P ANLISIS E INTER0RETACI/N DE RESULTADOSP1- An=lisis de &esultados

-uego de terminar la fa9ricaciBn de los de los cilindros de 13H y 1>H deadiciBn de viruta respecto al agregado fino de la mezcla, se tomaron H de viruta de acero*uenteG JhttpGrepositoryup9edu, sfK

Luego observamos el compendio de los resultados de esfuerzosde compresin!

*igura


25/32

en estos resultados se o9tuvo el rea JdimetroK, fuerza J"K y esfuerzo acomprensiBn as;G

#a9la 8G $esultados de la muestra de concreto con 13H de viruta de acero*uenteG JhttpGrepositoryup9edu, sfK

P1-1+1+ Resultados $on adi$in de - de *i&uta de a$e&oEn la siguiente ta9la se muestran los resultados de la muestra con adiciBnde viruta de acero de 1>H respecto al agregado fino, a los siete J(K d;as,en estos resultados se o9tuvo el rea JdimetroK, fuerza J"K y esfuerzo acomprensiBn as;G

#a9la 1@G $esultados de la muestra de concreto con 1>H de viruta de acero*UE"#EG JhttpGrepositoryup9edu, sfK

"#ora observamos los resultados tabulados en la gr$%ca& en lacual se observan los resultados a los 7 d'as(

25


26/32

*igura >G $esultados de esfuerzos de compresiBn a los ( d;as*uenteG JhttpGrepositoryup9edu, sfK

P1-1 Muest&a de $on$&eto a los +P dasP1-11- Resultados $on adi$in del -+ de *i&uta de a$e&o

En la siguiente ta9la se muestran los resultados de la muestra con adiciBnde viruta de acero de 13H respecto al agregado fino, a los veintiocho J30Kd;as, en estos resultados se o9tuvo el rea JdimetroK, fuerza J"K yesfuerzo a comprensiBn as;G

#a9la 11G $esultados de la muestra de concreto con 13H de viruta de acero*uenteG JhttpGrepositoryup9edu, sfK

P1-11+ Resultados $on adi$in de - de *i&uta de a$e&oEn la siguiente ta9la se muestran los resultados de la muestra con adiciBnde viruta de acero de 1>H respecto al agregado fino, a los veintiocho J30Kd;as, en estos resultados se o9tuvo el rea JdimetroK, fuerza J"K y

esfuerzo a comprensiBn as;G

26


27/32

#a9la 13G $esultados de la muestra de concreto con 1>H de viruta de acero*iguraG JhttpGrepositoryup9edu, sfK

En la siguiente grfica se o9servan los resultados de esfuerzos o9tenidos alos veintiocho d;as de fa9ricada las muestras, para la muestra estndar, lamuestra de 13H y 1>H de adiciBn de viruta respecto al agregado fino de lamezcla

*igura ?GG $esultados de esfuerzos de compresiBn a los 30 d;as*uenteG JhttpGrepositoryup9edu, sfK

P1+ Inte&(&eta$in de ResultadosP1+1- Inte&(&eta$in de &esultados a los das

Si o9servamos los resultados o9tenidos nos damos cuenta que a los < d;asde ha9er hecho la mezcla, el agregado con 13H de viruta presenta unamayor resistencia a la compresiBn comparndolo con el agregado de 1>H

27


28/32

En el siguiente grafico compararemos los resultados que nosotros hemosrecolectado con los resultados o9tenidos por otros tra9a:os realizados con

un menor y un mayor porcenta:e de viruta en la mezcla

*igura DG Porcenta:e de aumento de resistencia a los < d;as*uenteG JhttpGrepositoryup9edu, sfK

%9servamos que el agregado de 1@H presenta la mayor resistencia a lacompresiBn con respecto a los dems agregados que se tienen, tam9in

podemos o9servar que hasta un 13H de agregado de viruta la resistencia ala compresiBn aumenta respecto a una muestra convencional de concreto&espus de este porcenta:e, la resistencia disminuye respecto a la muestrade concreto sin reforzar

P1+1+ Inte&(&eta$in de &esultados a los dashora si procedemos y o9servamos los resultados o9tenidos a los ( d;as deha9er hecho la mezcla, podemos o9servar que la resistencia o9tenidarespecto a la muestra de 13H de agregado va a seguir siendo superior a lade 1>H

"uevamente comparamos nuestra informaciBn o9tenida con respecto a losotros tra9a:os y o9servamos el siguiente grficoG

28


29/32

*igura (G Porcenta:e de aumento de resistencia a los ( d;as*uenteG JhttpGrepositoryup9edu, sfK

hora si tomamos en cuenta los resultados o9tenidos en el anlisis quehicimos a los < d;as, nos daremos cuenta que la resistencia que aumentaronfueron las de 1@H y DH de agregado, mientras que la de 13 y 1>Hdisminuyeron #am9in podemos o9servar que la muestra que me:orresistencia presenta es la de 1@H a comparaciBn de las dems

P1+1 Inte&(&eta$in de &esultados a los +P dasSe puedo o9servar que la muestra de 13H de adiciBn de viruta, secomportB de manera normal ya que aumento su resistencia respecto a los (d;as%9servamos el siguiente grficoG

*igura 0G Porcenta:e de aumento de resistencia a los 30 d;as*uenteG JhttpGrepositoryup9edu, sfK

29


30/32

"os damos cuenta que la muestra de 1@H de adiciBn de viruta disminuyosu resistencia respecto a la o9tenida a los ( d;as

Se sigue o9servando que la muestra de 13H tiene una resistencia superiorrespecto a la 1>H

P1+1 Co2(o&ta2iento %ene&al de la 2uest&a en el tie2(o $onadi$in de *i&uta

En esta grafica se representa el comportamiento de todas las muestras deconcreto en el tiempo respecto al agregado fino y se nota que en los

porcenta:es del DH al 13H los esfuerzos son superiores respecto a lamuestra patrBn, como se puede ver el 1@H es la muestra que me:or secomporta en el tiempo, la muestra del 13H disminuye su resistencia con el

paso de los d;as-as muestras del 1>H al 3@H fueron las que ms se les adiciono viruta deacero y su comportamiento en el tiempo fue inesperado, las muestras del1>H y 1?H de adiciBn de viruta se comportaron muy parecido conrespecto al tiempo, a continuaciBn se o9serva la grfica delcomportamiento de las muestras de concreto en el tiempo

*igura 8G Comportamiento de las muestras de concreto en el tiempo*uenteG JhttpGrepositoryup9edu, sfK

30


31/32

CONCLUSIONES

Con los resultados que o9tuvimos nos damos cuenta que de toda lainformaciBn de los porcenta:es en agregado de virutaJDH,0H,13H,1>H,1?H y 3@HK, que al final del estudio la muestra que

presento un mayor aumento de la resistencia fue la de 1@H Si nos enfocamos solamente en la muestra de 13 y 1>H, que fue la

muestras con porcenta:e de adiciBn de viruta con la que se comenzB estainvestigaciBn, concluimos que la muestra que presento me:or resistenciade compresiBn fue la de 13H, aunque en los primeros d;as no presenta9aun aumento en su resistencia a compresiBn con el pasar de los d;as esta fue

aumentando por el otro lado muestra con agregado del 1>H no presentouna 9uena resistencia, incluso 9a:o considera9lemente su resistencia conl para de los d;as

Cuando tomamos en cuenta el tiempo del secado de la muestra de concretocon adiciBn de viruta, lo estudiamos en tres tiempos los cuales fueron a los< d;as, ( d;as y 30 d;as cuando comenzamos a estudiar a los < d;as, lamuestra con 1@H de agregado fue la que tuvo mayor resistencia y por ellado contrario la de 3@H disminuyo considera9lemente su resistencia a los( d;as los porcenta:es de D y 1@H aumentaron considera lente suresistencia mientras la de 3H disminuyo su resistencia respecto a la < d;as

por ultimo cuando o9servamos la muestra a los 30 d;as, todas las muestrasmantuvieron su resistencia eLcepto la de 13H que logro aumentar suresistencia

-, RECOMENDACIONES Cuando se recolecta las virutas recicladas estas generalmente vienen

9aadas en aceite para cuidarlas de la corrosiBn, por eso antes de empezarla mezcla es recomenda9le realizar una limpieza a la viruta para as; poderme:orar las condiciones f;sicas de las muestras de concreto

"o todas las virutas que se reciclan sers utilices para este tra9a:o, en este

caso la de acero de 9a:o car9ono son las ms indicadas para este tra9a:o,por su forma de espiral que presentan a la hora del maquinado

Cuando se est realizando una construcciBn y se necesita resultado en pocotiempo es recomenda9le utilizar este tipo de concreto por sus 9uenascondiciones de resistencia a la compresiBn a tempranas edades

31


32/32

-- REFERENCIAS

&''()**#"(+-.+(/ JsfK %9tenido dehttpGciporgpeimagenestemptesis>@D3?@pdf

&''()**+#0'-5'"#+#5 JsfK %9tenido dehttpGNNNconstrumaticacomconstrupedia*isuras'en'el'AormigHC

REFORZAMIENTO DE CONCRETO CON VIRUTAS DE ACERO mate 4.docx

Documents

Transcript of REFORZAMIENTO DE CONCRETO CON VIRUTAS DE ACERO mate 4.docx