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CAPITULO I: INTRODUCCIÓN

1Bach. Ronald Alexander Terrones Rojas

INTRODUCCIÓN

1.1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

Debido a que las carreteras son uno de los factores más importantes para el

desarrollo económico y social de un país, en Cajamarca constituyen la principal

forma de comunicación. Las carreteras propician la creación de cadenas productivas

generadas por el tráfico de mercancías e impulsan el comercio y la producción. Por

tales motivos, es más que evidente la importancia del mejoramiento y afirmado de

carreteras.

La conformación de la capa de rodadura de un afirmado, es unos de los factores

importantes en la construcción de carreteras, ya que ella determinará el tiempo de

vida de la obra.

Como se sabe, para tener un buen afirmado, es necesario tener buenos agregados,

por lo que para la presente Tesis se ha elegido la cantera de cerro “El Guitarrero 01”

en la Ciudad de Cajamarca, por ser una de las canteras que abastece de materiales

de afirmado a distintas obras de la Ciudad de Cajamarca.

La Cantera de Cerro “El Guitarrero 01”, es una cantera de donde hace años se viene

extrayendo agregados pétreos para diferentes obras civiles en la Ciudad de

Cajamarca y alrededores.

Capítulo

I



La presente Tesis se ha elaborado por la necesidad de conocer las características

que tiene la cantera de cerro “El Guitarrero 01” para ser utilizada como material de

afirmado en vías terrestres, ya que se viene extrayendo agregados y utilizando sin

un estudio definitivo, la cual la postre es perjudicial para las obras civiles que se

ejecutan.

En los Manuales de Carreteras 2013 del Ministerio de Transportes y

Comunicaciones, vigentes a la fecha: EG-2013.Especificaciones Técnicas Generales

para Construcción. Sección 301: Afirmados, nos establecen los requisitos de calidad

que deben cumplir los afirmados en carreteras.

1.2. FORMULACIÓN DEL PROBLEMA

El problema de investigación se plantea mediante las siguientes preguntas:

Pregunta general:

¿Los agregados de la cantera El Guitarrero 01 son aptos para ser utilizados

como material de afirmado en carreteras?

Preguntas específicas:

¿Los agregados de la cantera El Guitarrero 01, cumplen con todas las

especificaciones de los Manuales de Carreteras 2013 del Ministerio de

Transportes y Comunicaciones?

De no cumplir con todas las especificaciones ¿Se pueden mejorar las

propiedades de los agregados de la cantera de alguna forma?

1.3. Objetivos de la investigación

Objetivo general:

Determinar la calidad de los agregados de la cantera El Guitarrero 01 para

utilizarlos como material de afirmado en vías terrestres.

Objetivos específicos:

a. Determinar la granulometría de la cantera de cerro El Guitarrero 01”.

b. Determinar los Límites de Atterberg de la Cantera de cerro “El Guitarrero 01”.



c. Determinar la Clasificación SUCS y AASHTO de los agregados de la Cantera

de cerro “El Guitarrero 01”.

d. Determinar el Contenido de Sales Solubles Totales de la Cantera de cerro “El

Guitarrero 01”.

e. Determinar la Materia Orgánica en Arena de la Cantera de cerro “El

Guitarrero 01”.

f. Determinar las Partículas Chatas y Alargadas de los agregados de la Cantera

de cerro “El Guitarrero 01”.

g. Determinar el Porcentaje de Caras de Fractura de los agregados de la

cantera de cerro “El Guitarrero 01”.

h. Determinar el CBR de los agregados de la Cantera de cerro “El Guitarrero

01”.

i. Determinar el Ensayo de Abrasión Los Ángeles de los agregados de la

Cantera de cerro “El Guitarrero 01”.

j. Determinar el Equivalente de Arena de los agregados de la Cantera de cerro

“El Guitarrero 01”.

k. Determinar el Ensayo Proctor Modificado de los agregados de la Cantera de

cerro “El Guitarrero 01”.

1.4. Alcances:

La presente investigación se centró en el estudio del material para afirmado que

provee la cantera de cerro “El Guitarrero 01”.

Luego de realizar el análisis granulométrico y el ensayo de abrasión, se pudo

concluir que no cumplen con lo indicado en los Manuales de Carreteras vigentes, por

lo que se tuvo que realizar una combinación de agregados con la cantera del Rio

Chonta, utilizando para los cálculos métodos existentes para mezcla de dos canteras

y así obtener la granulometría requerida.

El trabajo presentado incluye resultados de los ensayos que se han realizado hasta

el 50% de avance de la presente investigación.

1.5. Justificación de la investigación:



Este estudio se justifica por lo siguiente:

a. Porque es necesario conocer las propiedades de los agregados de la cantera

de Cerro “El Guitarrero 01”, que se utilizan en la ejecución de obras en vías

terrestres.

b. El estudio también se justifica porque determinará si lo agregados de dicha

cantera son o no aptos para utilizarlo directamente como afirmado y de

acuerdo a los Manuales de Carreteras 2013, o si se tiene que realizar un

mejoramiento con materiales de otras canteras para poder cumplir con las

especificaciones técnicas que indican los mencionados manuales.

c. Los resultados que se obtendrán de éste estudio, nos permitirá contribuir con

la solución de problemas que existen en la construcción de afirmados,

poniendo en peligro las obras construidas con materiales de la cantera en

estudio.

d. Al realizar el estudio de los agregados de la cantera, se facilitará datos

importantes a los profesionales de Ingeniería Civil, con lo cual se tendrá

mejores obras en el campo y la ciudad.

1.6. Delimitaciones y limitaciones de la investigación

1.6.1. Delimitación del contenido

El presente estudio requiere de estudios de mecánica de suelos, geotecnia y

ensayos de materiales.

1.6.2. Delimitación espacial

La muestra a estudiarse será usando los agregados provenientes de la cantera de

cerro El Guitarrero 01 y Cantera de Rio Chonta , canteras ubicada a x km y y km de

la Ciudad de Cajamarca, respectivamente.

Los estudios se realizarán el Laboratorio de Mecánica de Suelos, Laboratorio de

Ensayos de Materiales de la Universidad Nacional de Cajamarca.

1.6.3. Delimitación Temporal

La investigación se ha realizado entre los meses de septiembre y diciembre del año

2015, por lo que la información obtenida de los Manuales de Carreteras 2013 y



Manual de ensayo de materiales (EM-2000) del MTC1, EG-20002, pueden variar

respecto a los próximos años, ya que están sujetas a actualizaciones constantes.

1.6.4. Limitaciones

Debido a la que la Universidad Nacional de Cajamarca no cuenta con los

equipos necesarios para la realización de algunos ensayos que establecen

los Manuales de Carreteras del MTC vigente, éstos ensayos no será

realizados en la presente Tesis.

1 MTC: Ministerio de Transportes y Comunicaciones.2 EG-2000: Especificaciones Técnicas Generales para Construcción de Carreteras.

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS


MARCO TEÓRICO

1.7. ANTECEDENTES

Los materiales utilizados como afirmado en carreteras deben cumplir ciertos

requisitos de granulometría y especificaciones técnicas para que funcionen

adecuadamente y de esta manera poder rendir eficientemente ante el tráfico,

durante su vida útil.

Por lo que ésta investigación está orientada a analizar si es que los materiales de

una cantera local cumplen con lo estipulado en las normas actuales para ser

utilizados como material de afirmado en vías terrestres.

1.7.1. A nivel Internacional.- Se tiene la siguiente investigación:

1.7.2. A nivel Nacional.- Se tiene la siguiente investigación:

1.7.3. A nivel Local.- Se tiene la siguiente investigación:

Carlos Fernando Pastor Bazán (2013), realizó la Tesis para obtener el Título

de Ingeniero Civil, denominado: “Evaluación de canteras para realizar la

trocha carrozable a nivel de afirmado Campo Alegre-Peña Blanca

Distrito de Namora-Provincia de Cajamarca” , cuyo objetivo fue evaluar

las canteras para realizar la construcción de trocha carrozable a nivel de

Capítulo

II



afirmado Campo Alegre – Peña Blanca, Distrito de Namora, Provincia de

Cajamarca – Cajamarca, sus conclusiones fueron las siguientes:

-Las canteras Campo Alegre Y Peña Blanca, pueden ser utilizados como

material de afirmado.

-Los valores de las propiedades físico mecánicas de las canteras obtenidos

en el laboratorio, se encuentran dentro de los parámetros especificados para

un material de afirmado, con respecto a las Especificaciones Técnicas

Generales EG – 2000, Ministerio de Transportes y Comunicaciones.

1.8. BASES TEÓRICAS DE LA INVESTIGACIÓN

1.8.1. Historia del afirmado en vías terrestres

1.8.2. Definición de Afirmado: [Manual de carreteras. Suelos, geología, geotecnia

y pavimentos. Sección suelos y pavimentos. 2013. Pag.23 y 142].

El afirmado consiste en una capa compactada de material granular natural o

procesada, con gradación específica que soporta directamente las cargas y

esfuerzos del tránsito. Debe poseer la cantidad apropiada de material fino cohesivo

que permita mantener aglutinadas las partículas. Funciona como superficie de

rodadura en caminos y carreras no pavimentadas.

Requiere de un porcentaje de piedra para soportar las cargas. Asimismo necesita de

un porcentaje de arena clasificada según tamaño para llenar los vacíos entre las

piedras y dar estabilidad a la capa y, necesariamente un porcentaje de finos

plásticos para cohesionar los materiales de la capa de afirmado.

1.8.3. ENSAYO DE MATERIALES

Se denomina ensayo de materiales a toda prueba cuyo fin es determinar las

propiedades mecánicas de un material, que sirven para formar un juicio sobre dichas

características o propiedades. Se intenta de ésta manera simular las condiciones a

las que va estar expuesto un material cuando entre en funcionamiento o en servicio.

CLASIFICACIÓN DE LOS ENSAYOS



Según la rigurosidad del ensayo

Ensayos científicos.- Se obtienen resultados que se refieren a los valores

numéricos de ciertas magnitudes físicas.

Ensayos tecnológicos.- Se utilizan para comprobar si las propiedades de un

determinado material son adecuadas para una cierta utilidad.

Según la naturaleza del ensayo

Ensayos químicos.- Permiten conocer la composición, tanto cuantitativa como

cualitativa del material.

Ensayos metalográficos.- Consiste en analizar la estructura interna del material

mediante un microscopio.

Ensayos físicos.- Se cuantifican por ejemplo la densidad, el punto de fusión, la

conductividad eléctrica.

Ensayos mecánicos.- Mediante los que se determinan la resistencia del material

cuando se somete a diferentes esfuerzos.

Según la utilidad de la pieza después de ser sometida al ensayo

Ensayos destructivos.- Se produce la rotura o un daño sustancial en la

estructura del material.

Ensayos no destructivos.- Se analizan las grietas o defectos internos de una

determinada pieza sin dañar su estructura.

Según la velocidad de aplicación de las fuerzas

Ensayo estático.- La velocidad de aplicación de fuerzas al material no influye en

el resultado del ensayo.

Ensayo dinámico.- La velocidad de aplicación de las fuerzas al material juega

un papel decisivo en el resultado del ensayo.

1.8.4. Definición de cantera.



Según el Glosario de términos de uso frecuente en proyectos de infraestructura vial

del MTC 2013: Cantera es un depósito natural de material apropiado para ser

utilizado en la construcción, rehabilitación, mejoramiento y/o mantenimiento de

carreteras.

1.8.5. Exploración y explotación de cantera

Exploración

a)Métodos

b)Procesos:

Brevemente a continuación presentamos

Fotointerpretación:-

Prospección física:-

Reconocimiento terrestre directo:-

c) Muestreo:

Explotación

a) Carguío

b) Zarandeo

c)

1.8.6. Potencia y rendimiento de una cantera

Potencia.

Potencia bruta.

Potencia neta.

Potencia aprovechable.

Rendimiento.

1.9. Agregados

Según el Glosario de términos de uso frecuente en proyectos de infraestructura

vial del MTC 2013: Material granular de composición mineralógica como arena,

grava, escoria, roca triturada, usado para ser mezclado en diferentes tamaños.

1.1.1. Tipos de agregados



Agregados naturales.- Son aquellos que son usados en su forma natural con muy

poco o ningún procesamiento.

Agregados de trituración.- Son aquellos que se obtienen de la trituración de

diferentes rocas de cantera o de las granulometrías de rechazo de los agregados

naturales.

Agregados artificiales.- Son los subproductos de procesos industriales, como

ciertas escorias o materiales procedentes de demoliciones, utilizables y reciclables.

Agregados marginales.- Engloban a todos los materiales que no cumplen alguna

de las especificaciones vigentes

1.10. Definición de suelos [Rico. Del Castillo.La Ingeniería de Suelos en las Vias

Terrestres Carreteras, Ferrocarriles y Aeropistas. Volumen I-2005. Pag.18]

Los suelos son conjuntos de partículas minerales producto de la desintegración

mecánica o de la descomposición química de rocas preexistentes.

1.11. Principales tipos de suelos [Ing. Carlos Crespo Villalaz. Mecánica de

Suelos y Cimentaciones. Quinta Edición. Pag.21 y 22]

A continuación se describen los suelos más comunes con los nombres

generalmente utilizados por el Ingeniero Civil para su identificación:

Gravas.- Son acumulaciones sueltas de fragmentos de rocas y que tienen

más de 2 mm de diámetro. Cuando son acarreados por las aguas las

gravas sufren desgaste en sus aristas y son, por lo tanto, redondeadas.

Las gravas ocupan grandes extensiones, pero casi siempre se encuentran

con mayor o menor proporción de cantos rodados, arenas, limos y arcillas.

Sus partículas varian desde 7.62 cm (3”) hasta 2.0 mm.

Arenas.- Es el nombre que se le da a los materiales de granos finos

procedentes de la denudación de las rocas o de su trituracíon artificial y

cuyas partículas varían entre 2mm y 0.05mm de diámetro. El origen y la

existencia de las arenas es análoga a la de las gravas , las dos suelen

encontrarse juntas en el mismo depósito. Las arenas de río contienen muy

a menudo proporciones relativamente grandes de grava y arcilla. Las



arenas estando limpias no se contraen al secarse, no son plásticas, son

mucho menos compresibles que las arcillas y si se aplica una carga en su

superficie, se comprimen casi de manera instantánea.

Limos.- Son suelos de granos finos con poca o ninguna plasticidad,

pudiendo ser limo inorgánico como el producto en canteras, o limo

orgánico como el que suele encontrarse en los ríos, siendo en éste último

caso de características plásticas. El díametro de las partículas de los

slimos está comprendido entre 0.05mm y 0.005mm. Su color varía desde

gris claro a muy oscuro.

Arcillas.- Son partículas sólidas con diámetro menor de 0.005 mm y cuya

masa tiene la propiedad de volverse plástica al ser mezclada con agua.

Lo indicado anteriormente, se podría tabular así:

Tipo de material Tamaño de las partículas

Grava 762mm-2.0mm

Arena 2.0mm-0.05mm

Limo 0.05mm-0.005mm

Arcilla Menor a 0.005mm

1.12. Suelos cohesivos y suelos no cohesivos. [Ing. Carlos Crespo Villalaz.

Mecánica de Suelos y Cimentaciones. Quinta Edición. Pag.26]

Una característica que hace muy distintivos a diferentes tipos de suelos es la

cohesión. Debido a ella los suelos se clasifican en “cohesivos” y “no cohesivos”.

Los suelos cohesivos son los que poseen cohesión, es decir, la propiedad de

atracción molecular, como las arcillas. Los suelos no cohesivos son los formados

por partículas de roca sin ninguna cementación, como la arena y la grava.

1.13. Granulometría de los suelos [Ing. Carlos Crespo Villalaz. Mecánica de

Suelos y Cimentaciones. Quinta Edición. Pag.45 y 46]



El análisis granulométrico se refiere a la determinación de la cantidad en porciento

de los diversos tamaños de las partículas que constituyen un suelo. Para el

conocimiento de la composición granulométrica de un determinado suelo existen

diferentes procedimientos. Para clasificar por tamaños las partículas gruesas el

procedimiento más expedito es el del tamizado. Sin embargo al aumentar la finura

de los granos el tamizado se hace cada vez más difícil, teniendo entonces que

recurrir a procedimientos por sedimentación.

Según en Manual de Carreteras. Suelos, geología, geotecnia y pavimentos del

Ministerio de Trasportes y Comunicaciones del año 2013, nos indica que de acuerdo

al tamaño de las partículas de suelo, se definen los siguientes términos:

Tipo de material Tamaño de las partículas

Grava 75mm-4.75mm

Arena Arena gruesa: 4.75mm-2.00mm

Arena media: 2.00mm-0.425mm

Arena fina: 0.425mm-0.075mm

Material

fino

Limo 0.075mm-0.005mm

Arcilla Menor a 0.005mm

[Braja M. Das. Fundamendos de Ingeniería de Cimentaciones. Séptima Edición.

Pag.2 y 3]

Un análisis granulométrico con mallas se efectúa tomando una cantidad medidad de

suelo seco bien pulverizado y haciéndolo pasar a través de un apilo de mallas con

aberturas cada vez mas pequeñas que dispone de una charola en su parte inferior.

Se mide la cantidad de suelo retenido en cada malla y se determina el porcentaje

acumulado del suelo que pasa a través de cada una. A éste porcentaje se le refiere

por lo general como porcentaje de finos.

El porcentaje de finos de cada malla, determinado por un análisis con mallas, se

traza en papel semilogarítmico, como se muestra en la figura:



Se observa que el tamaño de la partícula (diámetro D), está trazado en escala

logarítmica y el porcentaje que pasa (porcentaje de finos) está trazado en escala

aritmética.

Se pueden determinar dos parámetros a partir de las curvas de distribución

granulométrica de suelos de grano grueso: 1) El coeficiente de uniformidad (Cu) y 2)

el Coeficiente de curvatura, estos coeficientes son:

Cu=D 60D 10

Cc= D 230(D 60)(D10)

Donde D10, D30, D60 son los diámetros correspondientes al porcentaje de finos que

pasa 10, 30, 60%, respectivamente.

Los parámetros Cu y Cc se utilizan en el Sistema Unificado de clasificación de

suelos.

1.14. Plasticidad: [Rico. Del Castillo.La Ingeniería de Suelos en las Vias Terrestres

Carreteras, Ferrocarriles y Aeropistas. Volumen I-2005. Pag.27 y 28]



Dentro de los límites del sentido que se da al término en la Mecánica de Suelos,

Plasticidad suele definirse como la propiedad que presentan los suelos para poder

deformarse, hasta cierto límite, sin romperse. La anterior definición circunscribe a la

propiedad de los suelos arcillosos bajo determinadas circunstancias.

Atterberg hizo ver que, en primer lugar, la plasticidad no es una propiedad general

de todos los suelos, los suelos gruesos no la exhiben en ninguna circunstancia. En

segundo lugar, hizo ver que en los suelos finos no es una propiedad permanente,

sino circunstancial y dependiente de su contenido de agua.

Una arcilla o un limo susceptibles de ser plásticos pueden tener la consistencia de

un ladrillo, cuando están muy secos; con un gran contenido de agua, pueden

presentar las propiedades de un lodo semilíquido o inclusive, las de una suspensión

líquida. Entre ambos extremos existe un intervalo de contenido de agua en los que

esos suelos se comportan plásticamente.

Según su contenido de agua decreciente, un suelo susceptible de ser plástico puede

estar en cualquiera de los siguientes estados de consistencia, definidos por

Atterberg:

Estado líquido, con las propiedades y apariencia de una suspensión.

Estado semilíquido, con las propiedades de un fluido viscoso.

Estado plástico, en el que el suelo se comporta plásticamente, según la

definición anterior.

Estado semisólido, en el que el suelo tiene la apariencia de un sólido, pero

aún disminuye de volumen si se sigue secando.

Estado sólido, en que el volumen de suelo ya no varía con secado.

1.15. Límites de Atterberg [Ing. Carlos Crespo Villalaz. Mecánica de Suelos y

Cimentaciones. Quinta Edición. Pag.69 y ]

Para conocer la plasticidad de un suelo se hace uso de los límites de Atterberg,

quien por medio de ellos separó los cuatro estados de consistencia de los suelos

coherentes (ver fig 1.4. pag. 16 MDAS-ING. GEOTECNICA….)



Los mencionados límites son: Límite líquido (L:L), Límite Plástico(L.P) y límite de

Contracción(L.C), y mediante ellos se puede dar una idea del suelo en estudio.

Todos los límites de consistencia se determinan empleando suelo que pase la malla

N° 40, la diferencia entre los valores del límite líquido (L.L) y del límite plástico(L.P)

da el llamado Índice Plástico(I.P) del suelo. Los límites líquido y plástico dependen

de la cantidad y tipo de arcilla del suelo, pero el índice plástico depende

generalmente de la cantidad de arcilla.

Cuando no se puede determinar el límite plástico de un suelo se dice que es no

plástico (N.P), y en éste caso el índice plástico se dice que es igual a cero. El índice

de plasticidad indica el rango de humedad a través del cual los suelos con cohesión

tienen propiedades de un material plástico.

Según Atterberg, cuando un suelo tiene un índice plástico(I.P) igual a cero el suelo

es no plástico; cuando el índice plástico es menor de 7, el suelo presenta baja

plasticidad; cuando el índice plástico está comprendido entre 7 y 17 se dice que el

suelo es medianamente plástico, y cuando el suelo presenta un índice plástico

mayor de 17 se dice que es altamente plástico.

Los límites de Atterberg establecen cuan sensible es el comportamiento de un suelo

en relación con su contenido de humedad(agua).

[Rico. Del Castillo.La Ingeniería de Suelos en las Vias Terrestres Carreteras,

Ferrocarriles y Aeropistas. Volumen I-2005. Pag. 28]

El límite líquido de un suelo se determina utilizando la copa de Casagrande y

se define como el contenido de agua o humedad en el que se cierra una

ranura de 12.7 mm mediante 25 golpes. Es la frontera entre el estado

semilíquido y plástico. El contenido de agua con el que se produce el cierre

de la ranura precisamente en 25 golpes es el límite líquido; un contenido de

agua mayor haría que la ranura se cerrara con menos golpes y el suelo se

consideraría en estado semilíquido; por el contrario un contenido de agua

menor haría que la ranura se cerrara con mas golpes y el suelo se

consideraría, por lo menos en estado plástico.

El límite plástico es la frontera entre el estado plástico y el semisólido. Este

es también un determinado contenido de agua o humedad, propio de cada



suelo, y referido a una prueba en la que se hace rolar entre las palmas de las

manos un cilindrito de suelo, hasta que se agrieta y desmorona; el suelo está

en el límite plástico si el desmoronamiento ocurre precisamente cuando el

cilindrito tiene 3mm de diámetro.

La diferencia entre el límite líquido y el límite plástico de un suelo se define

como el índice de plasticidad (IP), y mide de un modo muy claro el intervalo

plástico, se define como:

IP= LL-LP

El límite de contracción se define como el contenido de agua o humedad

bajo el cual el volumen de suelo ya no disminuye cuando éste se seca. El

límite se manifiesta visualmente (y éste hecho sirve para una determinación

aproximada por un característico cambio de color de tono oscuro a mas claro

producido por una retracción de los meniscos del agua hacia el interior de la

masa.

1.16. Sistemas de Clasificación de suelos [Braja M. Das. Fundamentos de

Ingeniería de Cimentaciones. Séptima Edición. Pag.17-18-19-20-21-22-23-24]

Los sistemas de clasificación de suelos dividen los suelos en grupos y subgrupos

con base en propiedades ingenieriles comunes como la distribución granulométrica,

el límite líquido y el límite plástico. Los dos sistemas de clasificación principales de

uso actual son 1) el sistema de la American Association of State Highway and

Transportation Officials (AASHTO) y 2) el Sistema unificado de clasificación de

suelos (Unified Soil Classification System (también es el sistema de la ASTM).El

sistema de la AASHTO se emplea principalmente para la clasificación de las capas

del pavimento de una carretera. No se utiliza en la construcción de cimentaciones.

SISTEMA DE LA AASHTO: Fue propuesto originalmente para la Highway

Research Board´s Commitee on Classification of materials for Subgrades and

Granular Type Roads (1954). De acuerdo con la forma presente de éste

sistema, los suelos se pueden clasificar según ocho grupos principales. A-1 a

A-8, con base a su distribución granulométrica, límite líquido e índice de



plasticidad. Los suelo listados en los grupos A-1, A-2 y A-3 son materiales de

grano grueso, y aquellos en los grupos A-4, A-5, A-6 y A-7 son materiales de

grano fino. La turba, el fango y otros suelos altamente orgánicos se clasifican

en el grupo A-8 y se identifican mediante una inspección visual.

El sistema de clasificación de la AASHTO (para suelos A-1 a A-7), se

presenta en la tabla N°……Observe que el grupo A-7 incluye dos tipos de

suelos. Para el tipo A-7-5, le índice de plasticidad del suelo es menor que o

igual al límite líquido menos 30. Para el tipo A-7-6, el índice de plasticidad es

mayor que el límite líquido menos 30.

TABLA N°….Sistema de clasificación de los suelos de la AASHTO.

Para la evaluación cualitativa de la conveniencia de un suelo como material

de capa subrasante de un camino, también se desarrolló un número a que se

refiere como índice de grupo (IG). Entre mayor sea el valor del índice de

grupo para un suelo dado, más deficiente será el desempeño del suelo como

capa subrasante. Un índice de grupo de 20 o mayor indica un material muy



deficiente para utilizarlo como capa subrasante. La fórmula para el índice de

grupo es:

IG=(F200-35)[0.2+0.005(LL-40)]+0.01(F200-15)(IP-10)

Donde:

F200= Porcentaje que pasa la malla número 200, expresado como número

entero.

LL= límite líquido.

IP= índice de plasticidad.

Al calcular el índice de grupo para un suslo que pertenece al grupo A-2-6 o al

A-2-7, sólo se utiliza la ecuación parcial del índice de grupo que se relaciona

con el índice de plasticidad:

IG=0.01(F200-15)(IP-10)

El índice de grupo se redondea al número entero más cercano y se escribe al

lado del grupo de suelo entre paréntesis, por ejemplo:

A-4 (5)

Grupo de suelo Índice de grupo

El índice de grupo para suelos que se encuentran en los grupos A-1-a, A-1-b,

A-3, A-2-4 y A-2-5 siempre es cero.

SISTEMA UNIFICADO: El Sistema unificado de clasificación de suelos

(Unified Soil Classification System) lo propuso originalmente A. Casagrande

en 1942 y mas tarde lo revisó y adoptó el United States Bureau of

Reclamation y el US Army Corps of Engineers. En la actualidad el sistema se

utiliza prácticamente en todo trabajo geotécnico.

En el sistema unificado se utilizan los símbolos siguientes para fines de

identificación:



G = Grava

S = Arena

M = Limo

C = Arcilla

O = Limos orgánicos y arcilla

Pt =Turba y suelo altamente orgánicos.

H = Alta plasticidad.

L = Baja plasticidad

W =Bien graduado.

P =Mal graduado

FIGURA 1.5 SCANEAR –PAG. 20 MDAS.

En la gráfica de plasticidad (figura ……..) y en la tabla 1.8 (pag. 21 m das), se

muestra el procedimiento para determinar los símbolos de grupo para varios

tipos de suelo. Al clasificar un suelo se debe proporcionar el nombre del grupo

que generalmente describe el suelo, junto con el símbolo respectivo. En las

figuras 1.6-1.7-1.8 se presentan los diagramas de flujo para obtener los

nombres de grupos para suelos de grano grueso, suelos inorgánicos de grano

fino y suelos orgánicos orgánicos de grano fino, respectivamente.

1.17. Compactación y CBR de los suelos. [Ing. Marco W. Hoyos Saucedo.

Separata de Mecánica de Suelos I. Universidad Nacional de Cajamarca. Pag.78-

99]

2.10.1.- Compactación.- Cuando los suelos tienen características y/o

propiedades no adecuadas para la construcción, como pueden ser: alta



permeabilidad, baja capacidad de soporte y otros, se puede recurrir a algunos

medios para mejorar dichas propiedades y características, tales casos son

denominados como estabilización, la cual puede lograrse:

- Agregando compuestos especiales antes de la mezcla y /o compactación para

producir cambios químicos y físicos en los suelos, como por ejemplo la

estabilización con cemento, asfalto y otros.

- Drenando el suelo, o sea bajando el nivel freático y evitando ascensión capilar.

- Aumentando la densidad del suelo, a través de la compactación.

La compactación es un método de mejoramiento de suelos que consiste en

ejercer una acción mecánica de relativamente corta duración sobre una masa de

suelo a un estado parcialmente saturado, para reducir su volumen (disminuyendo

sus vacios) y aumentando su densidad.

En el campo generalmente se aplica rellenos artificiales, tales como cortinas de

presas de tierra, diques, terraplenes en carreteras, algunas veces se hace

necesario compactar el terreno natural, se realiza mediante equipos llamados

compactadores(rodillos lisos, vibratorios, de neumáticos, pata de cabra), que

consiguen no solo aumentar la resistencia y disminuir la capacidad de

deformación volumétrica de la masa de suelo tratado(mejorar la estabilidad

volumétrica) sino que disminuyen también su permeabilidad y mejoran su

durabilidad.

2.10.1.1.- Factores que influyen en la compactación.

2.10.1.2.- Métodos de compactación en laboratorio.

a.- Proctor estándar:

b.- Proctor Modificado:

c.- Harvard Miniatura:

2.10.1.3.- Compactación de suelos en campo.

2.10.1.4.- Control de compactación.

2.10.2.- CBR (California Bearing Ratio o Relación de Soporte California)



1.18. Abrasión los Ángeles (Desgaste). [Ing. José Céspedes Abanto. Los

Pavimentos en las Vías Terrestres. Calles, carreteras y Autopistas. Universidad

Nacional de Cajamarca. Primera Edición. Pág. 75]

Se emplea para medir la resistencia de los áridos al desgaste o a la abrasión, dando

una indicación de cómo el agregado se comportará bajo el tráfico. La máquina de

desgaste “Los ángeles” se presenta en la figura N°. Se carga el tambor con una

cantidad fija de material a ensayar; así como un peso normalizado de esferas de

acero que han de actuar como carga abrasiva. A continuación se hace dar al tambor

500 vueltass, después de lo cual se extrae el material y se determina el porcentaje

de material que pasa por el tamiz N° 12, que se define como porcentaje de

desgaste.

La elevada resistencia al desgaste indicada por un bajo porcentaje de pérdidas

por abrasión es una característica deseable de los áridos que han de emplearse

en la construcción de las capas de una carretera.

1.19. Equivalente de arena. [Ing. José Céspedes Abanto. Los Pavimentos en las

Vías Terrestres. Calles, carreteras y Autopistas. Universidad Nacional de

Cajamarca. Primera Edición. Pág.75]

Indica la proporción relativa de polvo fino o arcillas perjudiciales contenidos en los

suelos empleados en las capas de una carretera. El ensayo se aplica a la fracción

que pasa el tamiz N° 04.

Se coloca la muestra en una probeta graduada transparente que contiene una

solución de cloruro cálcico, glicerina y formaldehido en agua. La muestra y la

solución se agitan vigorosamente. Se emplea la misma solución para impulsar la

arcilla hacia arriba, haciéndola salir de la muestra a medida que se llena la probeta,

introduciéndola a presión en el fondo mediante un tubo delgado. Después de un

periodo de sedimentación de 20 minutos se lee en el recipiente la altura máxima de

la suspensión de arcilla. A continuación se introduce en la probeta un disco de metal

que se ubica sobre la parte superior de la arena limpia y se lee la altura de la

superficie inferior del disco.

Se llama equivalente de arena a la relación de la lectura en la superficie superior de

la arena a la correspondiente a la capa inferior de la arcilla multiplicada por 100.



1.20. Exploración de suelos [Ing. José M. Céspedes Abanto. Los Pavimentos en

las Vías Terrestres. Calles, Carreteras y Aeropistas. Universidad Nacional de

Cajamarca. Primera Edición. Pag.15 y 74]

Introducción: La cimentación de una vía terrestre, no puede hacerse de una

manera inteligente y satisfactoria, si el proyectista no tiene un concepto

mínimo y razonable de las propiedades físicas existentes. De aquí que la

finalidad de exploración de suelos es suministrar al proyectista una

información de calidad y tipos de suelos sobre los cuales se van a construir

vías así como los materiales que van emplearse en ellas. Sin embargo a

estos estudios no se les da la importancia que se merecen y se dejan muchas

veces en la responsabilidad de personas poco experimentadas.

Estudio de los datos de la zona.- Antes de comenzar el trabajo de campo

se revisará la documentación disponible para obtener una información general

muy útil en el planeamiento y organización de la exploración. Se revisará

cuanto se disponga de ello, aereofotografias, planos topográficos y planos de

de suelos del área.

Muestreo del suelo para ensayos de laboratorio.- Para determinar el uso

de un suelo como subrasante, base o terraplén, se toman muestras para

ensayarlas en estado alterado.

Obtención de muestras.- La obtención de muestras es una de las

operaciones más importantes, pues requiere no sólo conocimientos de suelos

y materiales, sino experiencia para seleccionar el o los sitios donde deberán

tomarse y poder determinar, además profundidad a la cual deberán sacarse.

El encargado de la exploración decidirá los tipos de suelos de los que han de

tomarse las muestras, su número, como cuando han de ser tomadas.

Las muestras que se obtengan deben ser representativas, es decir deben ser

una fiel representación del material existente en el sitio. Si la obtención de

muestras no ha sido cuidadosamente realizada, se corre el riesgo de dar una

idea falsa del terreno de fundación o del material a emplearse.

Si las muestras que se obtengan no son fiel representación del material

existente en el sitio, los mejores análisis y ensayos de laboratorio darán una

información que puede ser confusa y bastante perjudicial. Se tomarán



muestras alteradas o perturbadas cuando el material que se analice vaya ser

empleado en la construcción de terraplenes, en la preparación de muestras

estabilizadas, u otras obras; es decir cuando se lo utilice como “material de

construcción”. En cambio, se obtendrán muestras inalteradas o no

perturbadas, cuando se necesita conocer las condiciones de estabilidad del

terreno “in situ”, como en el estudio de taludes, o cuando se desea averiguar

la capacidad de soporte de un terreno que servirá de fundación a un viaducto,

puente, represa, edificio, etc. Una excepción de ésta regla, es la toma de

muestras del terreno de fundación para el diseño de pavimentos, donde se

puede extraer muestras perturbadas, aunque en lo posible, debe procurarse

que sean muestras inalteradas.

Numeración de muestras.- Para identificar correcta y fácilmente cada

muestra se suelo se debe anotar lo siguiente:

- El proyecto: Se indica el proyecto u obra que se está realizando

mediante un número o con un símbolo que pueden ser las iniciales de

la obra. Por ejemplo: Carretera Celendín Chachapoyas se indica:

Proyecto CCH.

- Número de la excavación: Éste número corresponde al de la

excavación exploratoria. Por ejemplo: C-1 significa que la muestra fue

obtenida de la perforación N° 1.

- Número de la muestra: Éste número resulta de acuerdo al orden que

fue obtenida la muestra en cada localización. Si ocupa la muestra más

de una bolsa, el número de bolsa que la contiene debe ser también

registrado. Como ejemplo de un número de designación completa se

tiene la siguiente tarjeta.

CCH -C 1 – 2

Bolsa 1 de 2



Significa que la muestra que se tomó en el proyecto CCH, perforación

N° 1, que es la segunda muestra y que la bolsa es la N° 1 de un total de

2.

Con éstas indicaciones se confeccionan dos tarjetas o etiquetas con un

lápiz indeleble, una de ellas se ata en la parte exterior de la bolsa y la

otra se coloca dentro de ella.

Toma de muestras de agregados.- A veces es conveniente reducir el

tamaño de las muestras para mejor manejarlas en los distintos ensayos,

evitando su segregación. Para obtener muestras representativas de los áridos

se emplean procedimientos como el divide muestras que se ilustra en la figura

N°…, la muestra se colocará por la parte superior del aparato y a

automáticamente se divide en dos partes iguales. Una de ellas se desecha y

la otra puede repetirse la operación cuantas veces sea necesario para

obtener el tamaño de la muestra deseada.

Fig. xx. Reductor de muestras.

Otro sistema es el de apilar y cuartear como en la fig. N°…, la muestra se

apila dándole la forma cónica y echando cada palada de árido en el centro del

montón y dejando que corra uniformemente en todas direcciones. Se aplasta

el cono hasta un espesor uniforme, esparciéndolo de manera que no se

pierda la repartición de partículas antes obtenidas.



Se divide el montón en cuatro partes; las dos opuestas se retiran y la otra

mitad se vuelve apilar cónicamente, tomando alternativamente paladas de los

dos cuartos. El aplastamiento, división y apilado continua hasta que la

muestra quede reducida al tamaño deseado.

Fig.xx.- Cuarteo de muestras.

1.21. ENSAYOS DE ACUERDO AL USO DE LOS AGREGADOS

Se debe tener en cuenta tres aspectos importantes para la determinación de los

ensayos que deben realizarse a la muestras, tal como:

Ensayos necesarios para obtener la clasificación del material.

Ensayos que se requieren para establecer la calidad del material frente al cual

nos encontramos, de tal modo, que nos permita su comparación con las

especificaciones correspondientes o normas mínimas.

Ensayos mínimos para diseñar.

No todos los ensayos se deben realizar a los agregados, sino depende a uso que se

destine el material. Es más, como muchos de los ensayos están relacionados entre

si, existe la posibilidad que si con determinado ensayo concluimos que el material no

cumple con los requerimientos, se puede obviar la realización de otros.



1.2.GRANULOMETRÍA Y REQUISITOS QUE DEBE CUMPLIR EL MATERIAL DE

AFIRMADO: Manual de carreteras. Especificaciones Técnicas Generales para

construcción.EG-2013. Tomo I.Pag.238].

El material de afirmado deberá ajustarse a la siguiente franja granulométrica:

TABLA N°.- Uso granulométrico para afirmado.

Además deberán satisfacer los siguientes requisitos de calidad:

Desgaste de los Ángeles 50% máximo

Límite Líquido 35% máximo

Índice de Plasticidad 4-9%

CBR 40% mínimo (referido al 100% de la

máxima densidad seca y una

penetración de carga de 0.1” o 2.5mm)

1.3.Ensayos de laboratorio para evaluar el material de afirmado [Manual de

carreteras. Suelos, geología, geotecnia y pavimentos. Sección suelos y

pavimentos. 2013. Pag.55, 56 y 58].



Los ensayos de laboratorio para determinar las características físicas, químicas y

mecánicas de los materiales de las canteras se efectuaran de acuerdo al Manual de

Ensayo de Material para Carreteras del MTC (vigente) y serán las que señalen las

especificaciones técnicas generales para la construcción del MTC (vigente).

Los ensayos deben ser ejecutados en laboratorios competentes que cuenten con:

Personal calificado

Instalaciones que faciliten la correcta ejecución de los ensayos

Métodos y procedimientos apropiados para la realización de los ensayos,

siguiendo las Normas de Ensayos del MTC o normas internacionales como

ASTM o ASHTO, incluyendo técnicas estadísticas para el análisis de los

datos de ensayo.

Equipos debidamente calibrados, que garanticen la exactitud o validez de los

resultados de los ensayos.

Aseguramiento de calidad de los resultados de ensayo.

Informe de resultados de cada ensayo, presentado en forma de informe de

ensayo o certificado de ensayo, que exprese el resultado de manera exacta,

clara, sin ambigüedades y objetivamente, de acuerdo con las instrucciones

específicas de los métodos de ensayo.

Los ensayos que deberán realizarse para el material de afirmado son:

ENSAYOS ESTANDAR

Ensayo Método de ensayo Norma ASTM Norma AASHTO

Análisis

Granulométrico

por Tamizado

MTC E 107 D-422

Límite Líquido

Malla N° 40

MTC E 110 D-4318

Límite Plástico

malla N° 40

MTC E 111 D-4318

Clasificación

SUCS

D-2487



Clasificación de

Suelos AASHTO

D-3282

Contenido de

Sales Solubles

totales

MTC E219

Materia Orgánica

en Arena

MTC E213 C-140

Partículas Chatas

y Alargadas

D-4791

Porcentaje de

Caras

Fracturadas

MTC E210 D-5821

ENSAYOS ESPECIALES

Ensayo Método de ensayo Norma ASTM Norma AASHTO

California Bearing

Ratio (CBR)

MTC E132 D-1883 T193

Ensayo de

Abrasión Los

Angeles

MTC-E207 C-131 T96

Equivalente de

Arena

MTC-E114 D-2419 T176

Proctor

Modificado

MTC-E115 D-1557

1.4.ENSAYOS ESTÁNDAR REALIZADOS EN EL LABORATORIO NECESARIOS

PARA EVALUAR EL MATERIAL DE AFIRMADO.

Los ensayos que a continuación se describen se realizaron de acuerdo al Manual de

Ensayo de Materiales (EM 2000) vigente, tal como lo indica el Manual de



Carreteras. Suelos, Geología, Geotecnia y Pavimentos del año 2013, en su sección

5.3.4 Ensayos de laboratorio.

1.4.1. Análisis granulométrico por lavado:

Referencias: ASTM D422, AASHTO T18 y MTC E107-2000

El análisis granulométrico es un intento de determinar las proporciones relativas de

los diferentes tamaños de granos presentes en una masa de suelo dada.

Obviamente para obtener resultados significativos la muestra debe ser

representativa de la masa de suelo.

1.4.2. Límite líquido:

Referencias.- ASTM D 4318, AASHTO T 89 y MTC E 110-2000

. El límite líquido de un suelo es el contenido de humedad expresado en

porcentaje del suelo secado al horno, cuando éste se halla entre el estado

plástico y el estado líquido.

1.4.3. Límite plástico:

Referencias.- ASTM D 4318, AASHTO T 90 y MTC E 111-2000

Es el contenido de humedad sobre el cual las partículas del suelo están bien

lubricadas y pueden ser moldeadas en una masa plástica. Una menor cantidad

de agua lleva al suelo a un estado semi-sólido, quebradizo. Por otra parte, una

mayor cantidad de agua hace al suelo más plástico como resultado de una

disminución de su cohesión. El límite plástico es el menor contenido de agual

para el cual el suelo mantiene características plásticas , expresadas como

porcentaje respecto al suelo seco.

1.4.4. Clasificación de suelos SUCS:



Según Braja M. Das (2001), para clasificar apropiadamente utilizando éste

sistema, deben conocerse el porcentaje de grava, el porcentaje de arena, el

porcentaje de limo y arcilla. Los coeficientes de uniformidad y curvatura y el límite

líquido e índice de plasticidad. Los primeros cinco datos se obtienen del análisis

granulométrico.

1.4.5. Clasificación de suelos AASHTO:

Se debe tener en cuenta las siguientes consideraciones:

1.5.Ensayos especiales realizados en el laboratorio necesario para evaluar el


Los ensayos que a continuación se describen se realizaron de acuerdo al Manual de

Ensayo de Materiales (EM 2000) vigente.

1.5.1. Proctor Modificado (ASTM D 1557, MTC E 1115-2000)

Es un ensayo de compactación de suelo que tiene como finalidad obtener la

humedad óptima de compactación de un suelo para una determinada energía de

compactación.

La humedad óptima de compactación es aquella humedad (% de agua) para la

cual la densidad del suelo es máxima, es decir la cantidad de agua que hemos

de añadir a un suelo para poderlo compactar al máximo con una energía

concreta.

1.5.2. California Bearing Ratio (CBR). (ASTM D 1883, AASHTO T 193 y MTC E

132-2000)

El ensayo CBR mide la carga necesaria para penetrar un pistón de dimensiones

determinadas a una velocidad previamente fijada en una muestra de suelo,

compactada según su Proctor, formada por tres probetas(generalmente

compactada a 15, 30 y 60 golpes/capa), después de haberla sumergido en agua

durante 4 dias y de haber medido su hinchamiento.

El hecho de sumergir la muestra se debe a que así podemos prever la hipotética

situación de acumulación de humedad en el suelo después de la construcción.



1.5.3. Ensayo de abrasión Los Ángeles (ASTM C 131, AASHTO T 96 y MTC E

207-2000)

1.5.4. Equivalente de arena (ASTM D 2419, AASHTO T 176 y MTC E 114-2000)

1.6.Ensayos no realizados en el presente trabajo de investigación.

A continuación se muestran los ensayos que no fueron realizados en el presente

trabajo y se indica los motivos.

1.6.1. Contenido de sales solubles totales.- El objetivo de la norma MTC E 219-

200, nos indica que el procedimiento de dicha norma se aplica a los agregados

pétreos empleados en mezclas bituminosas, más no se refiere nada sobre


1.6.2. Materia orgánica en arena.- En el objetivo de la Norma MTC E 213-200, nos

indica que éste ensayo se aplica al agregado fino usado en la preparación de

morteros o concretos, mas no indica nada sobre material de afirmado.

1.6.3. Partículas chatas y alargadas, Porcentaje de caras de fractura.- Estos

ensayos no se realizaron, debido a que el laboratorio en el que se está

realizando ésta investigación, no cuenta con los equipos necesarios para tal fin.

Además cabe indicar que estos ensayos no son requisitos que deben cumplir el

material de afirmado, por lo que no son de vital importancia realizarlos.

También tendremos en cuenta los ensayos a realizarse según el Manual de

Laboratorio: Ensayo para Pavimentos-Volumen I de la Universidad Nacional de

Ingeniería, el cual muestra la siguiente tabla en su sección Ensayos de Agregados

para Pavimentos- Calidad de Agregados para Sub-Base, Base y Afirmado:



Tabla N°xx.- Ensayo de calidad de agregados.

Podemos observar, que no se considera realizar los ensayos de Porcentaje de caras

fracturadas, porcentaje de partículas chatas y alargadas, contenido de impurezas

orgánicas (materia orgánica en arena).



HIPÓTESIS DE LA INVESTIGACIÓN

1.7.HIPÓTESIS

1.7.1. HIPÓTESIS GENERAL

H1.- Los agregados de la cantera de cerro El Guitarrero 01, cumplen con las

especificaciones de los Manuales de Carreteras y por lo tanto son aptos para ser

usados como material de afirmado en carreteras.

H2.- Los agregados de la cantera de cerro El Guitarrero 01, no cumplen con las

especificaciones de los Manuales de Carreteras y por lo tanto no son aptos para

ser usados como material de afirmado en carreteras.

1.8. IDENTIFICACIÓN DE VARIABLES

1.8.1. Variable independiente

Calidad de los agregados de la cantera de cerro “El Guitarrero 01” (X)

1.8.2. Variable dependiente

Afirmado de buena calidad para las vías terrestres (Y)

1.9.OPERACIONALIZACIÓN DE VARIABLES

VARIABLES DEFINICION

CONCEPTUAL

DEFINICIÓN

OPERATIVA

INDICADORES

X: CALIDAD DE Es el estudio de los Es aquella que -Mala

Capítulo

III



LOS

AGREGADOS

DE LA

CANTERA DE

CERRO “EL

GUITARRERO

01”

agregados, para ver

si están dentro de

los límites que

establecen los

Manuales de

Carreteras 2013 del

Ministerio de

Transportes y

Comunicaciones

cumple con los

Manuales de

Carreteras 2013

del Ministerio de

Transportes y

comunicaciones

-Regular

-Buena

-Muy buena

Y: AFIRMADO

DE BUENA

CALIDAD

Es un afirmado que

responde

adecuadamente a

las cargas que

actuarán sobre él,

durante su vida útil

Está referida a los

porcentajes (%)

especificados

para afirmados

-Granulome-

tría: %

-Límite Líquido:

% máximo.

- Índice

Plástico: %

-Abrasión: %

máximo.

- CBR:

%mínimo

1.10. MATRIZ DE CONSISTENCIA



METODOLOGÍA

1.1.ÁMBITO DE ESTUDIO

El presente estudio se realizará en la cantera “El Guitarrero 01” ubicado al sur oeste

de la ciudad de Cajamarca, a orillas de la carretera Cajamarca y salida a la Costa,

en el caserío Huayrapongo. Geográficamente:

Departamento : Cajamarca.

Provincia : Cajamarca

Distrito : Cajamarca

COORDENADAS.

Las coordenadas UTM de la cantera es:

DATUM HUSO ZONA

WGS 84 17 S

COORDENADAS UTM

Capítulo

IV



Norte 9,210,034.80

Este 811,778.14

Cota 2914 m.s.n.m.

Vista satelital del Departamento de Cajamarca y el lugar del Proyecto.

FIGURA N°XXX.- Ubicación y localización de la ciudad de Cajamarca.

FUENTE: Google Heart.

Vista Satelital del lugar del proyecto.

FIGURA N°XXX.- Ubicación y localización de zona del proyecto.

FUENTE: Google Heart.

1.2.MODALIDAD BÁSICA DE LA INVESTIGACIÓN

La modalidad que se empleará para la presente investigación es de campo, debido a

que se acudiá directamente a las canteras que es de donde se extraen los diferentes

agregados para afirmado, todo con la finalidad de obtener muestras y a su vez

también será experimental debido a que se realizarán estudios y análisis para

obtener propiedades de loa agregados.

También contendrá la modalidad bibliográfica debido a que se investigarán y

aplicarán las especificaciones de los Manuales de Carreteras 2013 y Manual de

ensayos de Materiales del MTC que contemplan los requisitos y tipos de ensayos

que deben ser aplicados a los agregados para de ésta manera conocer su calidad y

comportamiento en un afirmado.

1.3.TIPO, NIVEL, DISEÑO Y MÉTODO DE INVESTIGACIÓN



1.3.1. Tipo de investigación.- La investigación a realizarse es de tipo básica,

porque va resolver problemas de los afirmados en beneficio de la sociedad.

1.3.2. Nivel de investigación.- Los niveles de investigación ser aplicados son:

Exploratorio, debido a que el problema del desconocimiento de la calidad de los

agregados es un tema poco investigado o desconocido en las obras civiles, de

ésta manera conoceremos la realidad de los agregados utilizados en

construcción de afirmados.

También será descriptivo ya que al analizar las propiedades de los agregados,

esto será de gran ayuda para los profesionales que se dedican a la

construcción de afirmados, pues ya sabrán la calidad de los materiales que

están utilizando y de acuerdo a estas características establecer que cantidades

o dosificaciones emplear.

1.3.3. Métodos de investigación

1.3.3.1. Método General.- En la presente investigación se usa el Método Científico,

como método general. Según Kerlinger(2002) “ el método científico

comprende un conjunto de normas que regulan el proceso de cualquier

investigación que merezca ser calificada como científica”.

1.3.3.2. Método específico.- Es el método experimental. Según Oseda, J. (2008).”El

método experimental es un proceso lógico, sistemático que responde a la

pregunta: ¿Si esto es dado bajo condiciones cuidadosamente controladas;

que sucederá?”.

1.3.3.3. Diseño de la investigación.- Se utilizará en ésta investigación el Diseño

General Transversal Descriptivo.

Muestra -------→ Análisis --------→ Resultados

1.4.POBLACIÓN, MUESTRA Y MUESTREO

1.4.1.1. Población.- Cantera de Cerro “El Guitarrero 01” y Cantera de Rio Chonta,

Distrito, Provincia y Departamento de Cajamarca.

1.4.1.2. Muestra y muestreo.- La muestra se obtendrá de la cantera en estudio

mediante métodos de recolección indicados en el Manual de Ensayo de

Materiales (EM 200), del Ministerio de Transportes y Comunicaciones. Se



recogerá una muestra de 200 kilogramos de agregados, de diferentes

puntos de la cantera.

1.5.TÉCNICAS E INSTRUMENTOS DE RECOLECCIÓN DE DATOS.

1.5.1.1. Técnicas.- Las principales técnicas que se utilizaron en ésta tesis se

realizaron de acuerdo a las Normas:

ASTM D75-03.- Para la obtención de muestras de materiales desde un

apilamiento.

ASTM 702-68 (MTC E 103-2000).- Para la reducción de muestras (con

separador mecánico y cuarteo). Se utilizó la malla ASTM N° 4 para separar la

grava de la arena.

1.5.1.2. Instrumentos.- Los instrumentos a utilizar en éstas técnicas serán:

Bolsas impermeables limpias para la extracción de la muestra

Etiquetas de identificación

Palanas

Picos

Balanza

Cuaderno de campo

Útiles de escritorio

GPS

Movilidad

1.5.1.3. Validez de equipos y confiabilidad.- Los equipos e instrumentos a utilizar

fueron los del Laboratorio de Mecánica de suelos y Laboratorio de Ensayos

de Materiales de la Facultad de Ingeniería- Universidad Nacional de

Cajamarca.

1.6.TÉCNICAS DE PROCESAMIENTO Y ANÁLISIS DE DATOS.

..y se colocaron las muestras dentro de bolsas impermeables y limpias, con sus

respectivas etiquetas de identificación. A continuación se muestran fotografías

del procedimiento de recolección de muestras.



FOTO N° XX: Apilamiento de donde extrajo la muestra

FUENTE: El tesista.

FOTO N° XX: Colocación de la muestra en bolsa impermeable.

FUENTE: El tesista.



1.7.TÉCNICAS DE PROCESAMIENTO Y ANÁLISIS DE DATOS

En ésta etapa se realizan los ensayos necesarios que indican los Manuales de

Carreteras del MTC para evaluar la calidad del material para firmado.

Con la información obtenida se realiza el primer avance del problema planteado.

1.7.1. Potencia y Cálculo del Rendimiento de la Cantera de cerro “El

Guitarrero 01”

POTENCIA

Es el volumen del material existente que se pueda extraer del banco de materiales

previa limpieza de sus alrededores, dicha cantidad explotable puede utilizarse para

diversas etapas de la construcción de la cantera.

Potencia bruta.- Se obtiene de multiplicar el área total del banco de materiales

por la profundidad investigada.

Potencia neta.- Es la potencia bruta menos los volúmenes de

desbroce(superficie que debe eliminarse).

Potencia aprovechable.- Es la potencia neta menos el over.

RENDIMIENTO

Es la cantidad aprovechable para un fin específico, en éste caso particular, es para

la explotación de material de afirmado para vías terrestres en la Ciudad de

Cajamarca.

DATOS OBTENIDOS DE LOS PROPIETARIOS DE LA CANTERA

AREA TOTAL DE LA CANTERA (HAS) 39.00

AREA TOTAL DE LA CANTERA (METROS CUADRADOS) 390000.00



CÁLCULO DE LA POTENCIA Y RENDIMIENTO DE LA CANTERA

Profundidad promedio aprovechable aproximada .000 1.30 m

Top Soil (suelo superficial que deberá eliminarse) 0.15 m

Over de la Cantera (material mayor de 3” después del

desbroce)

15%

Esponjamiento 5%

POTENCIA BRUTA EN BANCO

Desbroce

POTENCIA NETA EN BANCO

Over de la potencia neta 25%

POTENCIA APROVECHABLE EN BANCO

POTENCIA NETA APROVECHABLE DE LA CANTERA

RENDIMIENTO DE LA CANTERA

1.7.2. Potencia y Cálculo del Rendimiento de la Cantera de cerro “El Guitarrero

01”

1.7.2.1. Determinación del contenido de humedad natural de la cantera.

1.7.2.2. Determinación del contenido de humedad higroscópica.

1.7.2.3.

1.7.2.4.

1.7.2.5.



ANÁLISIS E INTERPRETACIÓN DE RESULTADOS

1.1.Presentación de resultados

1.1.1. La

Capítulo

V



Capítulo

VICONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

1.2.Concliones

1.3.Recomendaciones




1. Braja, M. (2001). “Fundamentos de Ingeniería Geotécnica”, Thomsom Learning, México D.F.- Méjico.

2. CAPECO (2003). ”Costos y presupuestos en edificación”, CAPECO, Lima - Perú3. Comité ACI 211. (1985). “Proporcionamineto de Mezclas Concreto Normal,

pesado y Masivo ACI 211.1 ”4. Comité ACI 214. (1977). “Reporte del ACI 214 -77”5. Comité ACI 318. (1977). “Requisitos de Reglamento para Concreto Estructural”6. Decreto supremo DS N° 031-2010-SA7. Harmsen, T. (2005) “Diseño estructural de concreto armado”, Cuarta Edición,

Pontificia Universidad Católica del Perú, Lima – Perú.8. Hurtado de Barrera, J. (2008). Notas del Módulo V: “La Investigación Holística”.

Diplomado Internacional Proyectos de Investigación Científica y Humanística. Universidad de Cajamarca. Cajamarca – Perú.

9. INDECI. (2005). “Programa de prevención y medidas de mitigación ante desastres de la ciudad de Cajamarca”. Cajamarca – Perú.

10.Linares, J; Vásquez, G. (1984) “Elaboración de especímenes de concreto utilizando mezcladora con variación en el tiempo de mezclado y en la relación agua/cemento”, Universidad Nacional de Cajamarca, Cajamarca –Perú

11.Minitab, Inc. (2010). “Meet Minitab 16”. Estados Unidos.12.Muñoz, F; Oreamuno, J(1995) “Influencia de los finos pasando la malla No 200

(ASTM) en mezclas de concreto con cementos portland con adiciones”, Universidad de Costa Rica, Costa Rica.



13.Norma ASTM C 31 (2003).Práctica Normalizada para la preparación y curado en obra de las probetas para ensayo del hormigón

14.Norma ASTM C 33. (2013). Especificación Normalizada para Agregados para Concreto

15.Norma ASTM C 39. (1999) Método de Ensayo Normalizado para Resistencia a la Compresión de Especímenes Cilíndricos de Concreto.

16.Norma ASTM C 92 (2012) Práctica Normalizada para Preparación y Curado de Especímenes de Concreto para Ensayo en Laboratorio.

17.ASTM C 117 (2003) Método de Ensayo Normalizado para Materiales Más Finos que Una Criba No. 200 (75 μm) en Agregados Minerales Mediante Lavado

18.Norma ASTM C 128 (2004) Método de Ensayo Normalizado para Determinar la Densidad, la Densidad Relativa (Gravedad Específica), y la Absorción de Agregados Finos

19.Norma ASTM C 131 (2002) Método de Ensayo Estándar para Resistencia al Desgaste del Agregado Grueso de Tamaño Menor por Abrasión e Impacto en la Maquina Los Ángeles

20.Norma ASTM C 136 (2005) Método de Ensayo Normalizado para la Determinación Granulométrica de Agregados Finos y Gruesos

21.Norma ASTM C 138 (2009) Método de Ensayo Normalizado de Densidad (Peso Unitario), Rendimiento, y Contenido de Aire (Gravimétrico) del Concreto

22.Norma ASTM C 143 (1990) Método de Ensayo Estándar para revenimiento del concreto de cemento hidráulico

23.Norma ASTM C 150 (2012) Especificaciones estándar para cementos portland.24.Norma ASTM C 188 (1995) Densidad del cemento hidráulico.25.Norma ASTM C 469 (1994) Método Estándar de Ensayo para módulo de

elasticidad estático y relación de poisson del concreto en compresión26.Norma ASTM C 535 (2002) Método de Ensayo Estándar para Resistencia al

Desgaste del Agregado Grueso de Tamaño Mayor por Abrasión e Impacto en la Maquina Los Ángeles

27.Norma ASTM C595 (2009) Especificación Normalizada para Cementos Adicionados Hidráulicos

28.Norma ASTM C 702 (1993) Practica Estándar para Reducción de las Muestras de Agregado a Tamaño de Prueba

29.Norma E.06 Concreto armado. (2009), Reglamento Nacional de Edificaciones, Lima – Perú.

30.Norma NTP 339.033 (1999) HORMIGON. Método de ensayo para la elaboración y curado de probetas cilíndricas de concreto en obra. 2a. ed.

31.Norma NTP 339.034 (1999) HORMIGON. Método de ensayo para el esfuerzo a la compresión de muestras cilíndricas de concreto. 2a. ed.

32.Norma NTP 339.035 (1999) HORMIGON. Método de ensayo para la medición del asentamiento del hormigón con el cono de Abrams. 2a. ed.



33.Norma NTP 339.088 (1982) HORMIGON (CONCRETO). Agua para morteros y hormigones de cementos Portland. Requisitos

34.Norma NTP 400.011. (1976) AGREGADOS. Definición y clasificación de agregados para uso en morteros y concretos

35.Norma NTP 400.012. (2001) AGREGADOS. Análisis granulométrico del agregado fino, grueso y global. 2a. ed.

36.Norma NTP 400.013 (2002) AGREGADOS. Método de ensayo normalizado para determinar el efecto de las impurezas orgánicas del agregado fino sobre la resistencia de morteros y hormigones. 2a. ed.

37.Norma NTP 400.017 (1999) AGREGADOS. Método de ensayo para determinar el peso unitario del agregado. 2a. ed.

38.Norma NTP 400.018 (2002) AGREGADOS. Método de ensayo normalizado para determinar materiales más finos que pasan por el tamiz normalizado 75 um (200) por lavado en agregados. 2a. ed.

39.Norma NTP 400.019 (2002) AGREGADOS. Método de ensayo normalizado para la determinación de la resistencia a la degradación en agregados gruesos de tamaños menores por abrasión e impacto en la máquina de los Ángeles. 2a. ed.

40.Norma NTP 400.020 (2002) AGREGADOS. Método de ensayo normalizado para la determinación de la resistencia a la degradación en agregados gruesos de tamaños grandes por abrasión e impacto en la máquina de los Ángeles. 2a. ed.

41.Norma NTP 400.021. (2002) AGREGADOS. Método de ensayo normalizado para espeso específico y absorción del agregado grueso. 2a. ed.

42.Norma NTP 400.022. (2002) AGREGADOS. Método de ensayo normalizado para peso específico y absorción del agregado grueso. 2a. ed.

43.Norma NTP 400.037. (2002) AGREGADOS. Especificaciones normalizadas para agregados en hormigón (concreto)

44.Norma NTP 400.043 (2006) AGREGADOS. Práctica normalizada para reducir las muestras de agregados a tamaño de ensayo

45.Okuyama, D.; Blondet, M.; Pasquel, E.; Mendoza, J. (2001). “Efecto del contenido del Material Superfino en las Características del Concreto”, Pontificia Universidad Católica del Perú, Lima – Perú.

46.Pérez, J; Castillo, S. (1985) “Comportamiento de los áridos en la mezcla de concreto”, Universidad Nacional de Cajamarca, Cajamarca –Perú

47.Real Academia Española. (2013) “Diccionario de la Real Academia Española” © Todos los derechos reservados

48.Rivva, Enrique. (2010). “CONCRETO, TOMO II: Diseño de Mezclas”, Instituto de la Construcción y Gerencia, Lima – Perú.

49.Rivva, Enrique. (2004). “Naturaleza y Materiales del Concreto”, Instituto de la Construcción y Gerencia, Lima – Perú.



50.Ronald E. Walpole, Raymond H. Myers, Sharon L. Myers, Keying Ye. (2007), “Probabilidad y estadística para ingeniería y ciencias”, Pearson Educación, Octava edición, México D.F. - Méjico.

51. Solano, J. (2011), Boletín N° 31:”Adherencia pasta - agregado: Base de la resistencia del concreto”, Instituto Costarricense del Cemento y del Concreto.

ANEXOS


ANEXOS

ANEXOS


ANEXO I:CALCULOS Y RESULTADOS DE LOS ANÁLISIS

GRANULOMÉTRICOS DE LOS AGREGADOS

A.I.1 Análisis granulométrico de las muestras de Agregado Grueso:

Tabla A.I.1.1

Análisis Granulométrico del agregado grueso Sin Lavado.

Retenido (gr)

% Retenido

Acumulado (gr)

Que pasa (gr)

% que pasa:

1 1/2" 0 0.00% 0 10248.21 100.001" 0 0.00% 0 10248.21 100.00

3/4" 2718.47 26.53% 2718.47 7529.74 73.471/2" 4312.18 42.08% 7030.65 3217.56 31.403/8" 2379.56 23.22% 9410.21 838 8.18Nª4 618.54 6.04% 10028.75 219.46 2.14Nª8 157.21 1.53% 10185.96 62.25 0.61CAZ 62.25 0.61% 10248.21 0 0.00

TOTAL: 10248.21

Gráfico A.I.1.1

Granulometría del Agregado Grueso Sin Lavado (AG–SL) con el HUSO N° 56 de la ASTM

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 1100

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

% Mínimo del HUSO N° 56 según la A.S.T.M

% Máximo del HUSO N° 56 según la A.S.T.M

Granulometria de AG-SL

Apertura de tamices en mm

Porc

enta

je q

ue p

asa

ANEXOS


Tabla A.I.1.2

Análisis Granulométrico del agregado grueso medio lavado

Retenido (gr)

% Retenido

Acumulado (gr)

Que pasa (gr)

% que pasa:

1 1/2" 0 0.00% 0 10045.31 100.001" 0 0.00% 0 10045.31 100.00

3/4" 2550.19 25.39% 2550.19 7495.12 74.611/2" 4303.64 42.84% 6853.83 3191.48 31.773/8" 2516.16 25.05% 9369.99 675.32 6.72Nª4 493.49 4.91% 9863.48 181.83 1.81Nª8 149.89 1.49% 10013.37 31.94 0.32CAZ 31.94 0.32% 10045.31 0 0.00

TOTAL: 10045.31

Gráfico A.I.1.2

Granulometría del Agregado Grueso medio lavado (AG–ML) con el HUSO N° 56 de la ASTM

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 1100

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100



Granulometria de AG-ML


Porc

enta

je q

ue p

asa

ANEXOS


Tabla A.I.1.3

Análisis Granulométrico del agregado grueso bien lavado

Retenido

(gr)%

RetenidoAcumulado

(gr)Que pasa

(gr)% que pasa:

1 1/2" 0 0.00% 0 10123.41 100.001" 0 0.00% 0 10123.41 100.003/4" 2711.08 26.78% 2711.08 7412.33 73.221/2" 4361.5 43.08% 7072.58 3050.83 30.143/8" 2287.42 22.60% 9360 763.41 7.54Nª4 506.28 5.00% 9866.28 257.13 2.54Nª8 184.65 1.82% 10050.93 72.48 0.72

CAZ 72.48 0.72% 10123.41 0 0.00TOTAL: 10123.41

Gráfico A.I.1.3

Granulometría del Agregado Grueso Bien Lavado (AG–BL) con el HUSO N° 56 de la ASTM

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 1100

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100



Granulometria de AG-BL


Porc

enta

je q

ue p

asa

ANEXOS


A.I.2 Análisis granulométrico de las muestras de Agregado Fino:

Tabla A.I.2.1Análisis Granulométrico del Agregado Fino Sin Lavado

Retenido (gr)

% Retenido Acumulado

(gr)

% Acumulado:

Que pasa (gr)

% que pasa:

3/8" 0 0.00% 0 0.00% 397.5 100.001/4" 8.5 2.14% 8.5 2.14% 389 97.86Nª4 10.2 2.57% 18.7 4.70%* 378.8 95.30Nª8 56.7 14.26% 75.4 18.97%* 322.1 81.03Nª16 62.3 15.67% 137.7 34.64%* 259.8 65.36Nª30 72.2 18.16% 209.9 52.81%* 187.6 47.19Nª50 90.5 22.77% 300.4 75.57%* 97.1 24.43Nª100 68.3 17.18% 368.7 92.75%* 28.8 7.25Nª200 23.4 5.89% 392.1 98.64% 5.4 1.36CAZ 5.4 1.36% 397.5 100.00% 0 0.00TOTAL: 397.5 * Valores utilizados para calcular el módulo de fineza

Gráfico A.I.2.1

Granulometría del Agregado Fino Sin Lavado (AF–SL) con el HUSO según la NTP 400.037

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 100

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

% Mínimo según la NTP 400.037

% Máximo según la NTP 400.037

Granulometría de AF-SL


Porc

enta

je q

ue p

asa

Tabla A.I.2.2

ANEXOS


Análisis Granulométrico del agregado Fino Medio Lavado

Retenido (gr)

% Retenido Acumulado

(gr)

% Acumulado:

Que pasa (gr)

% que pasa:

3/8" 0 0.00% 0 0.00% 330.9 100.001/4" 6.7 2.02% 6.7 2.02% 324.2 97.98Nª4 8.4 2.54% 15.1 4.56%* 315.8 95.44Nª8 49.5 14.96% 64.6 19.52%* 266.3 80.48Nª16 50.4 15.23% 115 34.75%* 215.9 65.25Nª30 59.4 17.95% 174.4 52.70%* 156.5 47.30Nª50 76.2 23.03% 250.6 75.73%* 80.3 24.27Nª100 56.2 16.98% 306.8 92.72%* 24.1 7.28Nª200 21.4 6.47% 328.2 99.18% 2.7 0.82CAZ 2.7 0.82% 330.9 100.00% 0 0.00TOTAL: 330.9 * Valores utilizados para calcular el módulo de fineza

Gráfico A.I.2.2

Granulometría del agregado fino medio lavado (AF–ML) con el HUSO según la NTP 400.037

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 100

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100



Granulometría de AF-ML


Porc

enta

je q

ue p

asa

Tabla A.I.2.3

ANEXOS


Análisis Granulométrico del agregado Fino Bien Lavado

Retenido (gr)

% Retenido

Acumulado (gr)

% Acumulado:

Que pasa (gr)

% que pasa:

3/8" 0 0.00% 0 0.00% 358.5 100.00

1/4" 9.2 2.57% 9.2 2.57% 349.3 97.43Nª4 10.5 2.93% 19.7 5.50%* 338.8 94.50Nª8 49.3 13.75% 69 19.25%* 289.5 80.75Nª16 53.3 14.87% 122.3 34.11%* 236.2 65.89Nª30 60.3 16.82% 182.6 50.93%* 175.9 49.07Nª50 87.3 24.35% 269.9 75.29%* 88.6 24.71

Nª100 66 18.41% 335.9 93.70%* 22.6 6.30Nª200 21.4 5.97% 357.3 99.67% 1.2 0.33CAZ 1.2 0.33% 358.5 100.00% 0 0.00

TOTAL: 358.5* Valores utilizados para calcular el módulo de fineza

Gráfico A.I.2.3

Granulometría del Agregado Fino Bien Lavado (AF–ML) con el HUSO según la NTP 400.037

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 100

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100



Granulometría de AF-BL


Porc

enta

je q

ue p

asa

ANEXOS


A.I.3 Cálculo de módulo de fineza de los tipos de agregado fino

Módulo de fineza del Agregado Fino Sin Lavado (AF-SL)

Módulo fineza AF−SL :∑%ret.acum .enmallasNº 4 ; Nº 8; Nº 16 ;Nº 30 ; Nº 50 ; y Nº 100

100

Módulo fineza AF−SL :4.70+18.97+34.64+52.81+75.57+92.75

100

Módulo fineza AF−SL :2.794

Módulo de fineza del agregado fino Medio Lavado (AF-ML)

Módulo fineza AF−ML :∑%ret.acum .enmallasNº 4 ; Nº 8; Nº 16 ;Nº 30 ; Nº 50 ; y Nº 100

100

Módulo fineza AF−ML :4.56+19.52+34.75+52.70+75.73+92.72

100

Módulo fineza AF−ML :2.800

Módulo de fineza del agregado fino Bien Lavado (AF-BL)

Módulo fineza AF−BL :∑%ret.acum .enmallasNº 4 ; Nº 8; Nº 16 ;Nº 30 ; Nº 50 ; y Nº 100

100

Módulo fineza AF−BL :5.50+19.25+34.11+50.93+75.29+93.70

100

Módulo fineza AF−BL :2.788

ANEXO II:CÁLCULOS Y RESULTADOS DE LOS ENSAYOS DE PESO

ESPECÍFICO, Y ABSORCIÓN DE LOS AGREGADOS

A.II.

A.II.1 Determinación del peso específico y absorción de los tres tipos de

agregado fino

ANEXOS


Tabla A.II.1.1Determinación del peso específico y absorción del Agregado Fino Sin Lavado

Determinación del peso específico y absorción del agregado finoMuestra: AF -SL

ENSAYO N° 1 2 3Peso muestra SSS (gr): 500 500 500

Volumen picnómetro (cm3): 500 500 500Peso pic + muestra + agua (gr): 1002.7 1004.5 1003.8

Peso pic + agua (gr): 695.2 695.2 695.2Peso agua añadida (gr): 192.5 190.7 191.4Peso muestra seca (gr): 485.7 485.6 485.8

Peso específico de masa (gr/cm3): 2.6 2.62 2.61Promedio (gr/cm3): 2.61

Porcentaje de absorción: 2.94% 2.97% 2.92%Promedio: 2.94%

Tabla A.II.1.2Determinación del peso específico y absorción del agregado Fino Medio

Lavado

Determinación del peso específico y absorción del agregado finoMuestra: AF -ML






Tabla A.II.1.3Determinación del peso específico y absorción del agregado Fino Bien

Lavado

Determinación del peso específico y absorción del agregado finoMuestra: AG - BL


ANEXOS






A.II.2 Determinación del peso específico y absorción de los tres tipos de

agregado grueso

Tabla A.II.2.1Determinación del peso específico y absorción del agregado Grueso Sin

Lavado

Determinación del peso específico y absorción del agregado grueso

Muestra: AG - SLPeso canastilla en el aire (gr): 2626

Peso canastilla sumergida (gr): 2234Peso canastilla + muestra SSS en el aire (gr): 10482

Peso canastilla + muestra SSS sumergida (gr): 7216Peso muestra seca (gr): 7693.19

Peso muestra SSS en el aire (gr): 7856Peso muestra SSS sumergida (gr): 4982Peso específico de masa (gr/cm3): 2.68

Porcentaje de absorción: 2.12%

Tabla A.II.2.2Determinación del peso específico y absorción del agregado Grueso Medio

Lavado


Muestra: AG - MLPeso canastilla en el aire (gr): 2626


ANEXOS





Tabla A.II.2.3Determinación del peso específico y absorción del agregado Grueso Bien

Lavado


Muestra: AG - BLPeso canastilla en el aire (gr): 2626





ANEXO IIICÁLCULOS Y RESULTADOS DE LOS ENSAYOS DE HUMEDAD DE

LOS AGREGADOS

A.III.

A.III.1 Determinación del contenido de humedad del agregado fino

ANEXOS


Tabla A.III.1.1Determinación del contenido de humedad del agregado Fino Sin Lavado

Determinación del contenido de humedad del agregado fino:

Muestra: AF -SLENSAYO N° 1 2 3

Peso muestra húmeda (gr): 501.6 456 324.3Peso muestra seca (gr): 486.3 442.4 314.4Contenido de humedad: 3.15 3.07 3.15

Promedio contenido de humedad: 3.12 %

Tabla A.III.1.2Determinación del contenido de humedad del agregado Fino Medio Lavado


Muestra: AF -MLENSAYO N° 1 2 3

Peso muestra húmeda (gr): 511.3 335.4 442.3Peso muestra seca (gr): 495.4 324.4 428.9Contenido de humedad: 3.21 3.39 3.12


Tabla A.III.1.3Determinación del contenido de humedad del agregado Fino Bien Lavado


Muestra: AF -BLENSAYO N° 1 2 3

Peso muestra húmeda (gr): 546.3 385.4 328.5Peso muestra seca (gr): 529.3 373.8 318.4Contenido de humedad: 3.21 3.1 3.17


A.III.2 Determinación del contenido de humedad del agregado grueso

Tabla A.III.2.1Determinación del contenido de humedad del Agregado Grueso Sin Lavado

ANEXOS


Determinación del contenido de humedad del agregado grueso:

Muestra: AG -SLPeso muestra húmeda (gr): 4234.3

Peso muestra seca (gr): 4205.4Contenido de humedad: 0.69

Tabla A.III.2.2Determinación del contenido de humedad del Agregado Grueso Medio Lavado


Muestra: AG -MLPeso muestra húmeda (gr): 4089.5

Peso muestra seca (gr): 4061Contenido de humedad: 0.7

Tabla A.III.2.3Determinación del contenido de humedad del Agregado Grueso Bien Lavado


Muestra: AG -BLPeso muestra húmeda (gr): 4101.6

Peso muestra seca (gr): 4073.5Contenido de humedad: 0.69

ANEXOS


ANEXO IVCÁLCULOS Y RESULTADOS DE LOS ENSAYOS DE PESO UNITARIO COMPACTADO Y NO COMPACTADO DE LOS

AGREGADOS

A.IV.

A.IV.1 Determinación del peso unitario volumétrico compactado de los

tres tipos de agregado grueso

Tabla A.IV.1.1Determinación del peso unitario volumétrico compactado del Agregado

Grueso Sin Lavado

Determinación del peso unitario volumétrico compactado del agregado grueso:

Muestra: AG -SLPeso de la muestra compactada (gr): 7560

Peso agua en el molde (gr): 4590Peso aparente compactado (kg/m3): 1645


Grueso Medio Lavado


Muestra: AG -MLPeso de la muestra compactada (gr): 7535



Grueso Bien Lavado


Muestra: AG -BLPeso de la muestra compactada (gr): 7565


ANEXOS


A.IV.2 Determinación del peso unitario volumétrico suelto de los tres

tipos de agregado fino.

Tabla A.IV.2.1Determinación del peso unitario volumétrico suelto del Agregado Fino Sin

Lavado

Determinación del peso unitario volumétrico suelto del agregado fino:

Muestra: AF -SLPeso de la muestra suelta (gr): 6745

Peso agua en el molde (gr): 4590Peso aparente suelto (kg/m3): 1468

Tabla A.IV.2.2Determinación del peso unitario volumétrico suelto del Agregado Fino

Medio Lavado


Muestra: AF -MLPeso de la muestra suelta (gr): 6780


Tabla A.IV.2.3Determinación del peso unitario volumétrico suelto del Agregado Fino

Medio Lavado


Muestra: AF -BLPeso de la muestra suelta (gr): 6760


ANEXOS


A.IV.3 Determinación del peso unitario volumétrico suelto del agregado

grueso

Tabla A.IV.3.1Determinación del peso unitario volumétrico suelto del Agregado Grueso

Sin Lavado

Determinación del peso unitario volumétrico suelto del agregado grueso:

Muestra: AG -SLPeso de la muestra suelta (gr): 7040



Medio Lavado


Muestra: AG -MLPeso de la muestra suelta (gr): 7010



Bien Lavado


Muestra: AG -BLPeso de la muestra suelta (gr): 7030


ANEXOS


ANEXO VCÁLCULOS Y RESULTADOS DE LOS ENSAYOS DE CANTIDAD DE

MATERIAL QUE PASA LA MALLA N° 200 DE LOS AGREGADOS

A.V.

A.V.1 Determinación de la cantidad de material que pasa la malla N° 200 de los

tres tipos de agregado fino

Tabla A.V.1.1Determinación de la cantidad de material que pasa la malla N° 200 del

Agregado Fino Sin Lavado

Determinación Cantidad de material que pasa la malla N° 200 Muestra: AF-SL

Peso de la muestra (gr):1034.

4 1067.6 1012

Peso muestra seca lavada(gr): 996.91028.7

8 976.1

Cantidad de material que pasa la malla °200: 3.63% 3.64%3.55

%Promedio de cantidad de material que pasa la malla

°200: 3.61%


Agregado Fino Medio Lavado

Determinación cantidad de material que pasa la malla N° 200 Muestra: AF-ML


4 10661007.

3

Peso muestra seca lavada(gr): 10361044.

5987.5

7Cantidad de material que pasa la malla °200: 1.93% 2.02% 1.96%

Promedio de cantidad de material que pasa la malla °200: 1.97%

ANEXOS



Agregado Fino Bien Lavado

Determinación cantidad de material que pasa la malla N° 200 Muestra: AF-BL


41003.

41022.

5

Peso muestra seca lavada(gr):1099.

4 10011019.

5Cantidad de material que pasa la malla °200: 0.27% 0.24% 0.29%

Promedio de cantidad de material que pasa la malla °200: 0.27%

A.V.2 Cantidad de material que pasa la malla N° 200 de los tres tipos de

agregado grueso


Agregado Grueso Sin Lavado

Determinación Cantidad de material que pasa la malla N° 200

Muestra: AG-SLPeso de la muestra (gr): 5023.5

Peso muestra seca lavada(gr): 4976.9Cantidad de material que pasa la malla °200: 0.93%


Agregado Grueso Medio Lavado


Muestra: AG-MLPeso de la muestra (gr): 5088.8



Agregado Grueso Bien Lavado

ANEXOS



Muestra: AG-BLPeso de la muestra (gr): 5068.2


ANEXO VIFICHA TÉCNICA DEL CEMENTO PORTLAND TIPO I EMPLEADO

ANEXOS


ANEXOS


ANEXO VIIDISEÑO DE MEZCLAS Y AJUSTE DE PROPORCIONES DEL

CONCRETO

A.VI.

A.VII.

A.VII.1 Selección de las proporciones del concreto por el método ACI del

comité 211

A.VII.1.1. Selección de la resistencia promedio a partir de la resistencia a

compresión especificada.

Las mezclas de concreto siempre deben diseñarse para una resistencia de diseño

promedio cuyo valor es siempre superior al de la resistencia de diseño especificada

(fć).La diferencia entre ambas resistencias está dada y se determina en función al

grado de control de uniformidad y de la calidad del concreto [Rivva, 2013:38]

Como las mezclas de concreto para los especímenes cilíndricos se realizaron en las

condiciones de laboratorio, habiendo más control y uniformidad en la elaboración del

concreto, se optó por tomar un coeficiente bajo (1.20) para obtener el fćr.

f ´ cr=f ´ c×1.20

f ´ cr=210kg /cm2×1.20

f ´ cr=252kg /cm2

A.VII.1.2. Selección del tamaño máximo nominal del agregado grueso.

Como se indicó en el ítem 3.3.3 El Tamaño Máximo Nominal (TMN) se determinó

mediante el análisis de granulométrico del agregado grueso, obteniendo el valor de

TMN de 1” para los tres tipos de agregados obtenidos (AG-SL, AG-ML, AG-BL)

A.VII.1.3. Selección del asentamiento.

Como se indicó en el ítem 2.6.1.2. El asentamiento o slump elegido fue de 3” a 4”

para poder obtener una consistencia plástica del concreto no endurecido.

ANEXOS


A.VII.1.4. Selección de volumen unitario del agua de diseño.

La tabla A.VII.1.4.1 ha sido preparada en base a las recomendaciones del Comité

211 del ACI. Ella permite seleccionar el volumen unitario de agua, para agregados

en estado seco, en concretos preparados con o sin aire incorporado; teniendo como

factores a ser considerados la consistencia que se desea para la mezcla y el TMN

del agregado grueso seleccionado.

Consideraciones:

Slump deseado: 3" a 4"

TMN del agregado grueso: 1"

Aire incorporado: Concreto Sin Aire Incorporado

A.VII.1.4.1Volumen unitario de Agua

Agua, en lts/m3 , para los tamaños máx. Nominales de agregado grueso y consistencia indicada

Asentamiento Tamaño Máximo de Agregado3/8" 1/2" 3/4" 1" 1 1/2" 2" 3" 4"

Concreto Sin Aire Incorporado1" a 2" 207 199 190 179 166 154 130 1133" a 4" 228 216 205 193 181 169 145 1246" a 7" 243 228 216 202 190 178 160 ---

Concreto Con Aire Incorporado1" a 2" 181 175 168 160 150 142 122 1073" a 4" 202 193 184 175 165 157 133 1196" a 7" 216 205 197 184 174 166 154 ---

Esta tabla ha sido confeccionada por el Comité 211 del ACI

Los valores de esta tabla se emplearán en la determinación del factor cemento

en mezclas preliminares de prueba. Son valores máximos corresponden a

agregado grueso de granulometría comprendida dentro de los límites de la

Norma ASTM C 33.

En aquellos casos que el agregado posee características que obligan al

aumento de volumen de agua, deberá aumentarse igualmente el contenido de

cemento a fin de mantener invariable la relación agua/cemento.

ANEXOS


Si el agregado posee características tales que permiten el empleo de cantidades

menores de agua que las indicadas en la tabla, se recomienda no modificar la

relación agua/cemento.

De la Tabla A.VII.1.4.1 obtenemos el agua de mezclado: 193 lts/m3

A.VII.1.5. Selección del contenido de aire.

La tabla A.VII.1.5.1 da el porcentaje aproximado de aire atrapado, en mezclas sin

aire incorporado, para diferentes tamaños máximos nominales de agregado grueso

adecuadamente graduados dentro de los requisitos de la norma NTP 400.037 ó

ASTM C 33.

Consideraciones:

Grado de Exposición: Normal

TMN del agregado grueso: 1"

Tabla A.VII.1.5.1Contenido de Aire Atrapado

Concreto sin aire incorporadoTamaño Máximo Nominal de A°G°

(")3/8"

1/2"

3/4"

1"1

1/2"2" 3" 4"

Aire atrapado (%)3.00

2.50

2.00

1.50

1.000.50

0.30

0.20

De la tabla A.VII.1.5.1 obtenemos que el aire atrapado es: 1.5%

A.VII.1.6. Selección de la relación agua/cemento por resistencia.

La tabla A.VII.1.6.1 es una adaptación de la confeccionada por el Comité 211 del

ACI. Esta Tabla da las relaciones agua/cemento en peso máximas permisibles para

diferentes valores de la resistencia promedio, ya sea que se trate de concretos sin o

con aire incorporado.

ANEXOS


Esta Tabla da valores aproximados y relativamente conservadores para concretos

con cemento portland normal Tipo I. Para materiales que cumplen con las Normas

ASTM C 33 ó NTP 400.037, las relaciones agua/cemento de esta tabla deberían

permitir obtener las resistencias indicadas, las cuales corresponden a probetas

ensayadas a los 28 días de vaciadas después de ser curadas bajo condiciones

estándar de laboratorio.

Consideraciones para la Tabla A.VII.1.6.1:

Concreto Sin Aire Incorporado

fćr: 252 Kg/cm2

Tabla A.VII.1.6.1Relación Agua/Cemento por Resistencia

f'c a 28 días(kg/cm2)

Relación Agua/Cemento en peso

Concreto Sin Aire Incorporado

Concreto Con Aire Incorporado

150 0.79 0.7200 0.69 0.6250 0.61 0.52300 0.54 0.45350 0.47 0.39400 0.42 ---450 0.38 ---

Esta tabla es una adaptación de la confeccionada por el Comité 211 del ACI

La resistencia corresponde a resultados ensayados en probetas cilíndricas

estándar de 15 x 30 cm preparadas y curadas de acuerdo a lo indicado en la

norma ASTM C 31.

Las relaciones agua/cemento se basan en tamaños máximos nominales del

agregado grueso comprendidos entre ¾” y 1”. La resistencia producida por una

relación agua/cemento dada deberá incrementarse conforme al tamaño máximo

nominal disminuye.

ANEXOS


De la tabla A.VII.1.6.1 obtenemos la relación A/C para nuestro fćr:

f ´ c A/C250Kg /cm2→0.61

252Kg /cm2→0.61

300Kg /cm2→0.50

Relación A/C: 0.61

A.VII.1.7. Determinación del Factor cemento.

Conocidos el volumen unitario de agua por unidad de volumen del concreto (ítem

A.VII.1.4) y la relación agua/cemento (ítem A.VII.1.6), se puede determinar el factor

cemento por unidad cúbica de concreto mediante la división del volumen unitario de

agua, expresada en litros por metro cúbico, entre la relación agua/cemento,

obteniéndose el número de kilos de cemento por unidad cúbica de concreto.

Cemento :VolumenUnitario de Agua

Relación A /C

Cemento :193/0.61

Cemento :316.39Kg /m3

A.VII.1.8. Determinación del contenido de agregado grueso.

EL Comité 211 del ACI parte del criterio que agregados gruesos de tamaño máximo

nominal y granulometría esencialmente similares, deberán permitir obtener

concretos de trabajabilidad satisfactoria cuando un determinado volumen de

agregado grueso, en condiciones de seco y compactado, es empleado por la unidad

de volumen del concreto.

La tabla A.VII.1.8.1, elaborada por el Comité 211 del ACI es en función del tamaño

máximo nominal del agregado grueso y del módulo de fineza del agregado fino. Ella

permite obtener un coeficiente b/b0 resultante de la división del peso seco del

agregado grueso requerido por la unidad cúbica de concreto entre el peso unitario

seco y varillado del agregado grueso, expresado en kg/m3.

ANEXOS


Consideraciones para la tabla A.VII.1.8.1:

Módulo de fineza del Agregado Fino (Promedio AF-SL, AF-ML, AF-BL): 2.794

Tamaño Máximo Nominal del Agregado Grueso: 1”

Tabla A.VII.1.8.1Peso del Agregado Grueso por Unidad de Volumen del Concreto

Tamaño Máximo

de Nominal del Agregado

Grueso

Volumen de agregado grueso, seco y compactado, por unidad de volumen del concreto, para diversos módulos de

fineza del Agregado Fino

2.40 2.60 2.80 3.003/8" 0.50 0.48 0.46 0.441/2" 0.59 0.57 0.55 0.533/4" 0.66 0.64 0.62 0.601" 0.71 0.69 0.67 0.65

1 1/2" 0.75 0.73 0.71 0.692" 0.78 0.76 0.74 0.723" 0.82 0.79 0.78 0.754" 0.87 0.85 0.83 0.81

El Agregado Grueso se encuentra en la condición de seco compactado, tal como

es definida por la Norma ASTM C 29

El cálculo del contenido de Agregado Grueso a partir del coeficiente b/b0,

permite obtener concretos con una trabajabilidad adecuada para concreto

armado usual.

Para concreto menos trabajables, tales como los que se requiere en pavimentos,

la relación puede incrementarse en un 10%. Para concretos más trabajables,

tales como los concretos bombeados, los valores pueden reducirse en un 10%.

De la tabla A.VII.1.8.1 obtenemos el coeficiente b/b0para nuestro módulo de

fineza:

Módulode Fineza b/b02.40→0.71

2.79→0.67

2.60→0.69

ANEXOS


Pesodel Agregado grueso por metro cúbico= bb0× Pesounitario compactado(Promedio AG−SL , AG−ML, AG−BL)

Pesodel Agregado grueso pormetro cúbico=0.67×1644Kg /m3

Pesodel Agregado grueso pormetro cúbico=1102.47 Kg /m3

A.VII.1.9. Determinación de la suma de los volúmenes absolutos de cemento,

agua de diseño, aire y agregado grueso.

Conocidos los pesos del cemento, agua y agregado grueso, así como el volumen de

aire, se procede a calcular la suma de los volúmenes absolutos de estos materiales:

Vol . AbsolutodeCemento :…………….316.39 /3100=0.102m3

Vol . Absolutode Agua:…………… ..…… ..193 /1000=0.193m3

Vol . Absolutode AgregadoGrueso :…1102.47 /2680=0.411m3

Vol . Absolutode Aire Atrapado :……… ..….1.5/100=0.015m3

Sumade volúmenes conocidos :………………………=0.722m3

A.VII.1.10. Determinación del Contenido de Agregado Fino.

El volumen absoluto de agregado fino será igual a la diferencia entre la unidad y la

suma de los volúmenes absolutos conocidos. El peso del agregado fino será igual a

su volumen absoluto multiplicado por su peso específico.

Volumen Absolutode Agregado Fino :1−0.7215=0.279m3

Pesodel agregado fino seco=0.2785 x2630=732.455Kg /m3

4.6.1.1. Determinación de los valores de diseño del cemento, agua, aire,

agregado fino y agregado grueso.

Las cantidades de materiales a ser empleadas como valores de diseño serán:

Cemento :……………………316.40Kg /m3

Aguadediseño :……………193.00 Lts /m3

ANEXOS


AgregadoFino Seco :……… .732 .50Kg /m3

AgregadoGrueso Seco :… ..1102.50Kg /m3

A.VII.1.11. Corrección de los valores de diseño por humedad del agregado.

En el ítem 3.6.2.2. Se optó por considerar el valor propio de Absorción para cada

tipo de Agregado fino, por lo que correspondería realizar la corrección de los valores

de diseño por humedad del agregado para cada tipo de Agregado Fino.

A.VII.1.11.1. Corrección de los valores de diseño por humedad del agregado

Sin Lavado.

Sabiendo que:

Absorcióndel AgregadoFino (AF−SL ) :…………… .2.94%

Absorcióndel AgregadoGrueso :………….………… .2 .20%

Concenido de Humedad del AgregadoFino :… ..… .3 .17%

Concenido de Humedad del AgregadoGrueso :… ..… .0 .69%

Calculamos los pesos húmedos de los agregados:

Pesohúmedo del Agregado Fino :…………732.5(1+(3.17)/100)=755.70Kg /m3

Pesohúmedodel AgregadoGrueso :…… .1102.5(1+0.69 /100)=1110.70Kg /m3

Determinamos la humedad superficial de los agregados:

Humedad superficial del Agregado Fino :…………………3.17%−2.94%=0.23%

Humedad superficial del AgregadoGrueso :…….….….0.69%−2.20%=−1.51%

Determinamos el aporte de humedad de los agregados:

Aporte dehumedaddel AgregadoFino :…………732.5×0.23%=1.69Lts /m3

Aporte dehumedaddel AgregadoGrueso :…… .. 1102.5×−1.51%=−16.65 Lts /m3

ANEXOS


Total de Aportede humedadde los Agregados :…………………… ..….−14.96 Lts /m3

Como el Agregado tomo agua de la mezcla para llegar a su condición de saturado

superficialmente seco, será necesario adicionar los −14.96 Lts /m3 al agua de diseño

para obtener el agua efectiva que hay que colocar en la mezcladora. De no hacerlo

así, la mezcla se haría más seca, menos trabajable y más consistente, además que

se modificaría la relación agua/cemento de diseño y las propiedades al estado

endurecido.

Aguaefectiva :……………………… ..….193 .00+14.96=207.96 Lts /m3

Por lo cual, los nuevos pesos de los materiales por metro cúbico de concreto, ya

corregidos por humedad del agregado, a ser empleados en las mezclas de prueba

son:

Cemento :………………….………316.40Kg /m3

Aguaefectiva :………….…….…207.96 Lts /m3

AgregadoFino Húmedo :……….755 .70Kg /m3

AgregadoGrueso Húmedo :…..1110.70 Kg /m3


Medio Lavado

Sabiendo que:

Absorcióndel AgregadoFino (AF−ML ) :………….2 .40%



Concenido de Humedad del AgregadoGrueso :… ...0.69%


Pesohúmedo del Agregado Fino :……………732.5(1+(3.17)/100)=755.70Kg /m3

ANEXOS


Pesohúmedodel AgregadoGrueso :……… .1102.5(1+0.69 /100)=1110.70Kg /m3


Humedad superficial del Agregado Fino :………………3.17%−2.40%=0.77%

Humedad superficial del AgregadoGrueso :….…….….0.69%−2.20%=−1.51%


Aporte dehumedaddel AgregadoFino :……….…732.5×0.23%=5.64 Lts /m3

Aporte dehumedaddel AgregadoGrueso :……….. 1102.5×−1.51%=−16.65 Lts /m3

Total de Aportede humedadde los Agregados :……………………… ..….−11.01Lts /m3


superficialmente seco, será necesario adicionar los −11.01Lts /m3 al agua de diseño




endurecido.




son:

Cemento :……………….……….…316.40Kg /m3

Aguaefectiva :………….…… ..…204.01 Lts /m3



ANEXOS



Bien Lavado.

Sabiendo que:

Absorcióndel AgregadoFino (AF−BL ):……….… .2 .12%





Pesohúmedo del Agregado Fino :………….…732.5(1+3.17 /100)=755.70Kg /m3

Pesohúmedodel AgregadoGrueso :……… .1102.5(1+0.69 /100)=1110.70Kg /m3


Humedad superficial del Agregado Fino :…………………3.17%−2.12%=1.05%

Humedad superficial del AgregadoGrueso :……….…….0.69%−2.20%=−1.51%


Aporte dehumedaddel AgregadoFino :……….…732.5×1.05%=7.69 Lts /m3

Aporte dehumedaddel AgregadoGrueso :…… .. 1102.5×−1.51%=−16.65 Lts /m3

Total de Aportede humedadde los Agregados :……………………… ..….−8.96 Lts /m3


superficialmente seco, será necesario adicionar los −8.96 Lts /m3 al agua de diseño




endurecido.

ANEXOS





son:

Cemento :……………….…… ..……316.40Kg /m3

Aguaefectiva :……………….……201.96 Lts /m3

AgregadoFino Húmedo :…….… .755 .70Kg /m3


A.VII.2 Ajuste de las proporciones de la tanda de prueba.

A.VII.2.1. Especificaciones

En el ítem 3.6.3.1 se indica las proporciones de cantidad de materiales para mezcla

que han sido seleccionadas para obtener una consistencia plástica (un slump de 3” a

4”). El diseño ha indicado la necesidad de emplear las siguientes cantidades de

materiales:

Cemento :……………………………316.40Kg /m3

Aguaefectiva :……………….……204.64 Lts /m3

AgregadoFino Húmedo :…….… .755 .70Kg /m3


Así requerimos conocer los ajustes que deberán efectuarse en la mezcla para lograr

un rendimiento adecuado, el asentamiento deseado, mantener la relación

agua/cemento y la resistencia de diseño.

A.VII.2.2. Tanda de ensayo

ANEXOS


Se preparó la tanda de ensayo en el laboratorio para un volumen de 0.02 m3 ( 3

especímenes cilíndricos de concreto), por lo que se consideró para esta tanda la

siguiente cantidad de materiales:

Cemento :…………………….….……316.40×0.02=6.33Kg

Aguaefectiva :………………….……204.64×0.02=4.10 Lts

AgregadoFinoHúmedo : .… ..…… .755 .70×0.02=15.11Kg

AgregadoGrueso Húmedo :……..1110.70×0.02=22.21Kg

El concreto así preparado, presentó para los tres tipos de tratamientos de concreto

una consistencia fluida, por lo que fue necesario disminuir la cantidad teórica, por lo

que se consideró añadir únicamente 3.7 litros de agua obteniendo así una

consistencia plástica, en lugar de los 4.1 litros, cantidad teórica que debería haber

sido el agua añadida. También se le determinó el peso unitario en estado fresco de

2385 Kg/m3; Además se consideró a la mezcla sobregravosa para las condiciones

que se habían predispuesto para el concreto.

A.VII.2.3. Pesos de la tanda de ensayo:

Los materiales para la tanda, para un volumen de 0.02 m3, con la corrección en el

agua efectuada consistirían en:

Cemento :…………………….….……316.40×0.02=6.33Kg

Aguaañadida :………………….…………………… ..=3.70 Lts

AgregadoFinoHúmedo : .… ..…… .755 .70×0.02=15.11Kg

AgregadoGrueso Húmedo :……..1110.70×0.02=22.21Kg

Pesode la tanda : .…………………………………… ..=47.35Kg

A.VII.2.4. Rendimiento de la tanda de ensayo:

El rendimiento de la tanda de ensayo será:

Rendimiento de latanda deensayo :……… .47 .35/2385=0.0199m3

A.VII.2.5. Agua de mezclado por tanda:

ANEXOS


A continuación se debe determinar la nueva cantidad de agua de mezclado por

tanda:


Humedad superficial del Agregado Fino :……….……3.17%−2.49%=0.68%

Humedad superficial del AgregadoGrueso :….…….….0.69%−2.20%=−1.51%


Aporte dehumedaddel AgregadoFino :732.5×0.02×0.68%=0.1Lts /tanda

Aporte dehumedaddel AgregadoGrueso :1102.5×0.02×−1.51%=−0.33Lts /tanda

Total de Aportede humedadde los Agregados por tanda :−0.23 Lts / tanda

Como el Agregado toma agua de la mezcla para llegar a su condición de saturado

superficialmente seco, será necesario disminuir los 0.23 Lts / tanda al agua de

mezclado para obtener el agua que conformaría la pasta cementante, la cual servirá

para calcular el contenido de cemento mediante la relación agua/cemento que

debería mantenerse constante.

Aguademezclado por tanda :……………………… ..….3 .70−0.23=3.47 Lts /tanda

A.VII.2.6. Agua de mezclado por m3 requerida:

La cantidad de agua de mezclado requerida por metro cúbico de concreto, con el

mismo asentamiento de la tanda de ensayo, se obtendrá dividiendo el agua de

mezclado por tanda entre el rendimiento de la tanda de ensayo.

Aguademezclado……… ..… .3 .47 /0.0199=174.37 Lts /m3

ANEXOS


A.VII.2.7. Nuevo contenido de cemento:

Como se determinó en el ítem 3.6.3.4 la relación agua/cemento es 0.61. Con la

disminución en el agua de mezclado, se requerirá menos cemento para obtener la

relación agua/cemento de 0.61, Po lo que el nuevo contenido de cemento será:

Contenido decemento :………… ..174.37/0.61=285.85Kg /m3

A.VII.2.8. Corrección en el agregado grueso:

En la elaboración de la mezcla de concreto, este fue encontrado sobre gravoso, por

lo que la cantidad de agregado grueso por unidad de volumen deberá ser

disminuida en 10 % tal como lo indica la Tabla 3.6.3.8.1

Originalmente la relación b/b0 era de 0.671 como se determinó en el ítem 3.6.3.8,

Efectuada la corrección indicada este se disminuye a 0.604, considerando un peso

compactado de 1644 Kg/m3 para el agregado grueso la corrección del agregado

grueso será:

Nuevo Pesodel Agregado grueso por metro cúbico= bb0×Pesounitario compactado (Promedio AG−SL, AG−ML, AG−BL)

Pesodel Agregado grueso pormetro cúbico=0.604×1644Kg /m3

Pesodel Agregado grueso pormetro cúbico=992.98Kg /m3

A.VII.2.9. Corrección por el método de la suma de los volúmenes absolutos de

cemento, agua de diseño, aire y agregado grueso.

Conocidos los pesos del cemento, agua y agregado grueso, así como el volumen de

aire, se procede a calcular la suma de los volúmenes absolutos de estos materiales:

Vol . AbsolutodeCemento :……………….. 285.85 /3100=0.092m3

Vol . Absolutode Agua:…………… ..…… ..174.37 /1000=0.174m3

ANEXOS


Vol . Absolutode AgregadoGrueso :….… 992.98/2680=0.371m3

Vol . Absolutode Aire Atrapado :…… ..… ..….1.5 /100=0.015m3

Sumade volúmenes conocidos :……………… ..………=0.653m3

Determinación del Contenido de Agregado Fino:

El volumen absoluto de agregado fino será igual a la diferencia entre la unidad y la

suma de los volúmenes absolutos conocidos. El peso del agregado fino será igual a

su volumen absoluto multiplicado por su peso específico.

Volumen Absolutode Agregado Fino :1−0.653=0.347m3

Pesodel agregado fino seco=0.2785 x2630=912.610Kg /m3

Determinación de los valores de diseño del cemento, agua, aire, agregado fino

y agregado grueso:

Las cantidades de materiales a ser empleadas como valores de diseño serán:

Cemento :……………………285.85Kg /m3

Aguadediseño :……………174.37 Lts /m3

AgregadoFino Seco :……… .912 .61Kg /m3

AgregadoGrueso Seco :… ...992.98Kg /m3

A.VII.2.10. Corrección de los nuevos valores de diseño por humedad.

Sabiendo que:

Absorcióndel AgregadoFino :…………….………… .2 .49%




ANEXOS



Pesohúmedodel Agregado Fino :………………… 912.61(1+3.17/100)=941.54 Kg /m3

Pesohúmedo del AgregadoGrueso :……….……… .992 .98(1+0.69/100)=999.83Kg /m3


Humedad superficial del Agregado Fino :………….………3.17%−2.49%=0.68%

Humedad superficial del AgregadoGrueso :……….…….….0.69%−2.20%=−1.51%


Aporte dehumedaddel AgregadoFino :……….…912.61×0.68%=6.20Lts /m3

Aporte dehumedaddel AgregadoGrueso :………... 992.98×−1.51%=−14.99 Lts /m3

Total de Aportede humedadde los Agregados :……………………… ..….−8.79 Lts /m3


superficialmente seco, será necesario adicionar los 8.79 Lts /m3 al agua de diseño




endurecido.


Por lo cual, los nuevos pesos de los materiales ajustados por metro cúbico de

concreto, ya corregidos por humedad del agregado, a ser empleados en las mezclas

son:

Cemento :……………….……….…285.85Kg /m3

Aguaefectiva :………….…… ..…183.16 Lts /m3


ANEXOS


AgregadoGrueso Húmedo :…...999.83Kg /m3

A.VII.2.11. Proporción de materiales en peso

La proporción de materiales corregidos por humedad del agregado serian:

285.85285.85

:941.54285.85

:

999.83285.85

/183.16

285.85×42.5=1: 3.29:3.50 /27.23lts /bolsa

A.VII.3 Proporción de materiales en volumen

A.VII.3.1. Pesos unitarios húmedos del agregado

Como se va convertir una dosificación ya corregida por humedad del agregado, es

necesario determinar los pesos unitarios sueltos húmedos de los agregados fino y

grueso. Para Ello se deberá multiplicarse el peso unitario suelto seco de cada uno

de los agregados por el contenido de humedad del mismo.

Como se determinó en los ítems 3.3.7.2 y 3.3.6 tenemos que:

Pesounit . vol . suelto secodel A .F (Prom. AF−SL , AF−ML, AF−BL ):1472Kg/m3

Humedad naturaldel A .F (Promedio AF−SL , AF−ML, AF−BL ) :3.17%

Pesounit . vol . suelto secodel A .G (Prom . AG−SL , AG−ML, AG−BL ) :1529Kg /m3

Humedad naturaldel A .G (Promedio AG−SL , AG−ML, AG−BL ) :0.69%

Los pesos unitarios sueltos húmedos de los agregados serán:

Pesounitario sueltodel AgregadoFino Húmedo :….1472×1.0317=1518.6Kg /m3

Pesounitario sueltodel AgregadoGrueso Húmedo : .1529×1.0069=1539.6Kg /m3

A.VII.3.2. Dosificación en volumen para un m3 de concreto

ANEXOS


Para poder determinar el costo de una partida de 1 m3 de concreto con la

dosificación de materiales que se ha calculado, es necesario, calcular los agregados

en un volumen unitario suelto en condición húmeda, tal como se determina a

continuación:

Cemento :……………….…………….…….…285.85/ 42.5=6.73bolsas /m3

Aguaefectiva :………….……………… ..…183.16 /1000=0.183m3

AgregadoFino Húmedo Suelto :……… .941 .54/1518.6=0.620m3

AgregadoGrueso Húmedo Suelto :… ...999.83/1539.6=0.650m3

A.VII.3.3. Cantidad de materiales por tanda

A partir de la relación en peso de 1 :3.29: 3.50/27.23 lts×bolsa , que se determinó en

el ítem A.VII.2.11, se puede determinar la cantidad de materiales necesario para

preparar una tanda de concreto a base de una bolsa de cemento:

Cemento :……………….………… ...…1×42.5=42.5Kg /bolsa

Aguaefectiva :………….………………… ...….=27.23 Lts /bolsa

AgregadoFino Húmedo :……….3 .29×42.5=139.83Kg /bolsa

AgregadoGrueso Húmedo :…...3.50×42.5=148.75Kg /bolsa

A.VII.3.4. Peso por pie cúbico del agregado

Conocidos los pesos unitarios sueltos húmedos de los dos agregados; y sabiendo

que un metro cúbico es equivalente aproximadamente a 35 pies cúbicos, se deberá

dividir estos pesos unitarios entre los 35 pies cúbicos para obtener el peso por pie

cúbico de cada uno de los dos agregados. Por lo que los peso en pies cúbicos

serian:

Del AgregadoFino Húmedo :……… .1518.6 /35=43.39Kg / pie cúbico

Del AgregadoGrueso Húmedo :…...1539.6 /35=43.99Kg / pie cúbico

De labolsa deCemento :……………………..…….=42.5Kg / pie cúbico

ANEXOS


A.VII.3.5. Proporción de materiales en volumen

Conocidos los pesos por pie cúbico de los diferentes materiales en la mezcla,

bastará dividir los pesos de cada uno de los materiales en la tanda de una bolsa

entre los pesos por pie cúbico para obtener el número de pies cúbicos necesarios

para preparar una tanda de una bolsa.

Cemento :……………….……….….… ...…42.5/ 42.5=1.0 pies cúbicos

AgregadoFinoHúmedo suelto :…… .139 .83/ 43.39=3.22 pies cúbicos

AgregadoGrueso Húmedo suelto ....148.75/ 43.99=3.38 pies cúbicos

Entonces, la dosificación en volumen, corregida por humedad del agregado,

equivalente a la dosificación en peso será:

1 :3.22:3.38 /27.23lts×bolsa

ANEXO VIIICÁLCULOS DE LA DETERMINACIÓN DEL PORCENTAJE DE MMF

EN EL AGREADO GLOBAL DE LOS TRATRAMIENTOS

A.VIII.

A.VIII.1 Tratamiento 1: Concreto con Agregado Global Sin Lavado o C-SL

(2.21% MMF)

ANEXOS


Sabiendo que el %MMF de los Agregados Sin Lavado es:

%MMF del AgregadoFino sin Lavar :……… .3 .61%

%MMF del AgregadoGrueso sin Lavar : .… ..0.93%

Y tendríamos en cuenta dosificación de los agregados en estado seco, ya que el

%MMF está calculado respeto a los agregados en estado seco.

AgregadoFino sin Lavar Seco :……… .912.61Kg /m3

AgregadoGrueso sin Lavar Seco :… ...992.98Kg /m3

La cantidad de MMF del agregado global:

MMFdel AgregadoFino sin Lavar :……… .912.61×3.61 /100=32.95Kg /m3

MMFdel AgregadoGrueso sin Lavar :… ...992.98×0.93/100=9.23Kg /m3

MMFdel AgregadoGlobal sinLavar :….………………….…… ..=42.19Kg /m3

%MMF del AgregadoGlobal sin Lavar :…42.19 /(912.61+992.98)×100=2.21%

A.VIII.2 Tratamiento 2: Concreto con Agregado Global Medio Lavado o C-ML

(1.24% MMF)

Sabiendo que el %MMF de los Agregados Medio Lavado es:

%MMF del AgregadoFinoMedio Lavado :……… .1 .97%

%MMF del AgregadoGruesoMedio Lavado : .… ..0.56%



AgregadoFinoMedio LavadoSeco :……… .912.61Kg /m3

AgregadoGruesoMedio LavadoSeco :… ...992.98Kg /m3


MMFdel AgregadoFinoMedio Lavado :……… .912 .61×1.97 /100=17.98Kg /m3

MMFdel AgregadoGruesoMedio Lavado :… ...992.98×0.56 /100=5.56Kg /m3

MMFdel AgregadoGlobalMedio Lavado :….…………….…… ..=23.54Kg /m3

ANEXOS


%MMF del AgregadoGlobal Medio Lavado :23.54 /(912.61+992.98)×100=1.24%

A.VIII.3 Tratamiento 3: Concreto con Agregado Global Bien Lavado o C-

BL(0.23% MMF)

Sabiendo que el %MMF de los Agregados Bien Lavado es:

%MMF del AgregadoFino Bien Lavado :……… .0 .27%

%MMF del AgregadoGrueso Bien Lavado : .… ..0.20%



AgregadoFino Bien LavadoSeco :……… .912.61Kg /m3

AgregadoGrueso Bien LavadoSeco :… ...992.98Kg /m3


MMFdel AgregadoFino Bien Lavado :……… .912.61×0.27/100=2.46Kg /m3

MMFdel AgregadoGrueso Bien Lavado :… ...992.98×0.20 /100=1.99Kg /m3

MMFdel AgregadoGlobal Bien Lavado :….….……………….…… ..=4.45Kg /m3

%MMF del AgregadoGlobal Bien Lavado :4.45 /(912.61+992.98)×100=0.23%

ANEXO IXCONSTANCIA DEL LABORATORIO DE ENSAYO DE MATERIALES

ANEXOS


ANEXOS


ANEXO XPRESENTACIÓN FOTOGRÁFICA

Foto 01: Obtención del agregado para los distintos tratamientos del agregado en la cantera “Huayrapongo”

Foto 02: Lavado dela agregado para obtener los distintos tipos de agregado

ANEXOS


Foto 03: Agregado Fino Medio Lavado

Foto 04: Agregado Fino Bien Lavado

ANEXOS


Foto 05: Tipos de Tratamientos de Agregado.

Foto 06: Almacenamiento de Agregados en sacos para mantener la humedad constante y evitar la pérdida de MMF.

ANEXOS


Foto 07: Método del cuarteo para obtener una muestra de Agregado Grueso más representativa

Foto 08: Método del cuarteo para obtener una muestra de Agregado Fino más representativa

ANEXOS


Foto 09: Método para determinar la absorción de los agregados que implicaría la pérdida de MMF

Foto 10: Ensayo para determinar la granulometría de los agregados

ANEXOS


Foto 11: Ensayo para determinar la cantidad de MMF en el Agregado Grueso.

Foto 12: Ensayo para determinar la cantidad de MMF en el Agregado Fino.

ANEXOS


Foto 13: Control de la temperatura para la calibración del picnómetro.

Foto 14: Elaboración de las tandas de concreto.

ANEXOS


Foto 15: Elaboración de los especímenes cilíndricos de concreto

Foto 16: Curado de los especímenes en agua saturada con cal viva.

ANEXOS


Foto 17: Ensayo de resistencia a compresión de especímenes cilíndricos de concreto.

Foto 18: Estudio del modo de falla del concreto en las caras de fractura.

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