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Particulas de vidrio
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PRESENTACIÓN DE AVANCE DE PROYECTO
UNIVERSIDAD PRIVADA DEL NORTE
FACULTAD DE INGENIERÍA
CARRERA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL
Tema:
INFLUENCIA DE LA ADICIÓN DE PARTÍCULAS DE VIDRIO
RECICLADO EN MORTEROS PARA ASENTAMIENTO DE LADRILLO
SOBRE EL PORCENTAJE DE ABSORCIÓN Y RESISTENCIA A LA
COMPRESIÓN.
Curso:
Tecnología del Concreto
Docente:
Ing. Iván Vásquez Alfaro
Integrantes:
Ascate Vásquez, Diego
Cabrera Carranza, Gabriela
Castillo Briceño, Paola
Rivera Cruz, Holly
Villanueva Salinas, Richard
Turno: Mañana
Grupo: 1
Fecha: Lunes 30 de junio de 2014
Hora de presentación: …………
ContenidoI. REALIDAD PROBLEMÁTICA.................................................................................4
II. PROBLEMA.............................................................................................................5
III. OBJETIVOS.........................................................................................................5
3.1. Objetivo general..............................................................................................5
3.2. Objetivos específicos.....................................................................................5
IV. JUSTIFICACIÓN..................................................................................................5
V. ANTECEDENTES....................................................................................................5
VI. VARIABLE............................................................................................................7
6.1. Variable independiente...................................................................................7
6.2. Variable dependiente......................................................................................7
6.3. Número de muestras......................................................................................7
VII. MARCO TEÓRICO...............................................................................................8
7.1. Vidrio................................................................................................................8
7.2. Mortero.............................................................................................................8
7.3. Ensayos para el mortero................................................................................9
7.3.1. Porcentaje de absorción.........................................................................9
7.3.2. Resistencia a la compresión...................................................................9
7.4. Ensayos para el agregado fino......................................................................9
7.4.1. Contenido de humedad...........................................................................9
7.4.2. Peso específico......................................................................................10
7.4.3. Peso unitario suelto (PUSS).................................................................10
7.4.4. Grado de absorción...............................................................................11
7.4.5. Peso unitario compactado....................................................................11
7.4.6. Ensayo de granulometría......................................................................11
VIII. EQUIPOS E INSTRUMENTOS..........................................................................12
8.1. Máquina de compresión...............................................................................12
8.2. Cono y pisón.................................................................................................12
8.3. Tamices..........................................................................................................12
8.4. Balanzas electrónicas...................................................................................12
8.5. Poza de curado..............................................................................................13
8.6. Estufa (100± 5 °C)..........................................................................................13
8.7. Moldes de probetas (5cm×5cm×5cm).........................................................13
8.8. Martillo de Goma...........................................................................................14
8.9. Recipiente de medida...................................................................................14
IX. MATERIALES....................................................................................................14
9.1. Cemento.........................................................................................................14
ii
9.2. Agregado fino................................................................................................14
9.3. Vidrio..............................................................................................................15
X. CARACTERIZACIÓN DEL AGREGADO FINO....................................................15
10.1. Contenido de humedad (ASTM C-70)......................................................15
10.2. Peso específico y porcentaje de absorción (ASTM C-128)...................15
10.3. Peso unitario suelto (ASTM C-29)............................................................16
10.4. Peso unitario compactado (ASTM-C29)..................................................17
10.5. Ensayo de granulometría (ASTM C-136).................................................17
XI. CARACTERIZACIÓN DEL AGREGADO VÍTREO............................................19
11.1. Ensayo de granulometría..........................................................................19
XII. DETERMINACIÓN DE PROPIEDADES DEL MORTERO.................................20
12.1. Diseño de mezcla......................................................................................20
12.2. Porcentaje de absorción...........................................................................21
12.3. Resistencia a la compresión....................................................................23
XIII. ANÁLISIS DE RESULTADOS..........................................................................24
XIV. CONCLUSIONES...............................................................................................25
XV. BIBLIOGRAFÍA..................................................................................................26
XVI. ANEXOS.............................................................................................................27
iii
INFLUENCIA DE LA ADICIÓN DE PARTÍCULAS DE VIDRIO RECICLADO EN
MORTEROS PARA ASENTAMIENTO DE LADRILLO SOBRE EL PORCENTAJE DE
ABSORCIÓN Y RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN
I. REALIDAD PROBLEMÁTICA
El vidrio es un material que por sus características es fácilmente recuperable por
ello hoy en día el vidrio puede ser reciclado una y otra vez sin perder su fuerza.
Según los datos estadísticos de la asociación Ecovidrio (en Europa), el vidrio
viene a ser el segundo desecho más abundante, con un 32% después del
plástico. El vidrio al tener propiedades muy importantes inherentes a él, entre las
cuales resaltan que es un material inorgánico que no es biodegradable, por lo que
este puede acumularse año tras año generando contaminación ambiental a gran
escala, y que es un sólido no absorbente, por lo cual vuelve al vidrio un material
muy fuerte frente a zonas húmedas.
El vidrio al ser un material que genera bastante contaminación, se ha incentivado
a todo el mundo a buscar diferentes opciones para su reutilización y darle un
mejor uso, pero al mismo tiempo, crecer económicamente y poder salvar al mundo
de la contaminación.
Otro motivo de la reutilización del vidrio son las cualidades la mencionadas
anteriormente (inorgánicas y no biodegradables), otras como su impermeabilidad
y resistencia; esas propiedades han sido claves y las cuales nos han dado una
buena opción para realizar estudios aplicados en la Ingeniería Civil, y poder
brindar un mejor uso a estos materiales reciclados y así apoyar con la disminución
de contaminación ambiental.
Estas razones son las que nos han llevado a que como futuros ingenieros civiles
nos inclinemos a salvar al medio ambiente y ayudemos a la reutilización de vidrio,
el cual también nos ayudara a mejorar las diferentes propiedades ya conocidas de
morteros.
4 | P á g i n a
II. PROBLEMA
¿De qué manera influye la adición de las partículas de vidrio reciclado en el porcentaje
de absorción y resistencia a la compresión en el mortero para asentamiento de ladrillo
utilizando el cemento tipo I-Co?
III. OBJETIVOS
III.1. Objetivo general
- Determinar la influencia de la adición de partículas de vidrio reciclado en
morteros para asentamiento de ladrillo sobre el porcentaje de absorción y
resistencia a la compresión.
III.2. Objetivos específicos
- Determinar el porcentaje de absorción de un mortero a base de cemento
tipo I-Co con adición de partículas de vidrio reciclado.
- Determinar la resistencia a la compresión del mortero a base de cemento
tipo I-Co con adición de partículas de vidrio reciclado.
- Comparar los resultados obtenidos del mortero adicionado con partículas
de vidrio y un mortero común, ambos a base del cemento tipo I-Co.
IV. JUSTIFICACIÓN
El presente proyecto se realiza con la finalidad de estudiar la influencia de las
partículas vidrio reciclado al ser reemplazado como agregado fino en un mortero,
dado que al incluirle dichas partículas aumenta su resistencia a la compresión y el
porcentaje de absorción será menor.
Asimismo, al utilizar el vidrio reciclado, los costos se verán reducidos ya que se
utilizará un material desechado en cantidades masivas, por lo cual se reducirá,
también, la contaminación ambiental en cierto modo.
V. ANTECEDENTES
Estudios realizados por la Universidad de Michigan (MSU) en EEUU a cargo
de la Ingeniera Lynda Boomer, en su INVESTIGACIÓN DE LA UTILIZACIÓN
DEL VIDRIO MOLIDO COMO MATERIAL DE CONSTRUCCIÓN Y
TÉCNICAS CONSTRUCTIVAS han dado como resultado a un nuevo tipo de
concreto el cual lleva en su composición vidrio molido, lo que hace al concreto
más fuerte, más durable y más resistente al agua.
5 | P á g i n a
En este estudio se ha reemplazado en 20 % de cemento por vidrio molido,
generando un ahorro de cemento y ayuda a reducir la cantidad de vidrio que
termina en los vertederos.
En el ensayo a compresión aumento un 11 % en un tiempo de curado de 28
días. En el ensayo a flexión aumento en un 4 % en un tiempo de curado de 28
días.
En el trabajo de investigación “El estudio de la influencia del vidrio molido en
hormigones” elaborado por Carlos Javier Calatan Arteaga en la Universidad
Austreal en Chile (2013), tiene por finalidad reutilizar el vidrio de desecho
como un agregado no natural en el hormigón, considerándolo como un árido
más, remplazando una cantidad controlada de arena en un 15, 20, y 30%.
Podemos concluir que el remplazo por parte de los áridos por vidrio triturado
no provoca cambios significativos en la densidad del hormigón, el vidrio posee
un coeficiente de dilatación térmica menor que el concreto (entre 0.3 a 0.5
veces), lo cual es beneficioso para el elemento expuesto al calor, de esa
manera puede controlar la expansión y contracción a cambio de temperatura.
Los alumnos de la carrera de ingeniería en construcción de la universidad de
la frontera en Chile, estudiaron el “Efecto del vidrio triturado en la
permeabilidad de un mortero” (2010), analizaron el comportamiento de la
permeabilidad y resistencia de compresión de mortero de cemento con
adiciones de vidrio finamente triturado y establecieron la relación de ambas
propiedades.
A priori se analizaron principales características físicas de los áridos como del
vidrio, principalmente el de absorción, puesto que los demás son muy
similares. Para el vidrio triturado es alrededor de 0.9% que es despreciable a
comparación de la arena que está alrededor de 4%.
Para el ensayo de resistencia a compresión las probetas fueron de 4x4x16,
para lo cual se obtuvo resultados que permitieron afirmar que al agregar más
del 20% de vidrio triturado disminuye su resistencia a la compresión.
Para el ensayo de permeabilidad se determinó que el agua introduce en las
probetas a una presión de 5 kg/cm2, observando que a medida que el
porcentaje de vidrio aumentaba, menor era la penetración del agua.
6 | P á g i n a
VI. VARIABLE
VI.1. Variable independiente
Partículas de vidrio reciclado: A partir de dicha variable dependen las
demás variables, dado que el porcentaje adicionado de partículas de vidrio
influirá en el comportamiento de las otras. El vidrio se obtendrá a partir de
los residuos de vidrierías. Estas retazos de vidrio se romperán para obtener
fracciones de un tamaño menor tal que pueda ser metido en la máquina de
abrasión Los Ángeles para poder ser molido hasta un tamaño que sea
similar al del agregado fino, es decir que pase por la malla N.° 4, y que el
porcentaje que pase la malla N.° 200 sea inferior al 5%.
VI.2. Variable dependiente
Absorción y Resistencia a la compresión: Estas variables dependen del
porcentaje en qué se añadirán las partículas de vidrio, en este caso se
reemplazará por el agregado fino en porcentajes del 0, 10, 20, 30, 40 y
50%.
VI.3. Número de muestras
En total, se deberían realizar cuarenta y ocho probetas; sin embargo, porque los
ensayos lo permiten, las probetas para compresión pueden ser utilizadas antes para
determinar la absorción del mortero, por lo que se realizarán 24 probetas.
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50%Rc (kg/cm2)
%Absorción
40%Rc (kg/cm2)
%Absorción
30%Rc (kg/cm2)
%Absorción
20%Rc (kg/cm2)
%Absorción
10%Rc (kg/cm2)
%Absorción
0%Rc (kg/cm2)
%Absorción
VII. MARCO TEÓRICO
VII.1. Vidrio
Según la ASTM el vidrio es un: “Producto inorgánico de fusión, el cual se ha
enfriado hasta un estado rígido, pero sin sufrir cristalización”.
Es una sustancia amorfa fabricada sobre todo a partir de sílice (SiO2)
fundida a altas temperaturas con boratos o fosfatos. El vidrio es una
sustancia amorfa porque no es ni un sólido ni un líquido, sino que se halla
en un estado vítreo en el que las unidades moleculares, aunque están
dispuestas de forma desordenada, tienen suficiente cohesión para
presentar rigidez mecánica. El vidrio se enfría hasta solidificarse sin que se
produzca cristalización; el calentamiento puede devolverle su forma líquida.
Tabla 1. Propiedades del vidrio
Utilidades del vidrio: Hoy en día, el vidrio se ha convertido en un aliado
perfecto para la decoración de nuestros hogares. Gracias a su elegancia,
transmisión de la luz exterior y su transparencia, el vidrio hace que los
espacios se conviertan en amplios y limpios. Para ello la elección del vidrio
adecuado es muy importante sobre todo para arquitectos y diseñadores
que son los que hacen utilidad de este material para la creación de sus
proyectos. Además, el vidrio al tener distintos colores y texturas, hace que
su utilidad sea infinita. Puede ser utilizado en infinidad de sitios:
Mamparas de baño
8 | P á g i n a
Densidad 2500 kg/m3
Punto de ablandamiento 730° aproximadamenteConductividad térmica 1.05 W/mKMódulo de Young 720,000 kg/cm2
Coeficiente de Poisson 0.22 0.23Resistencia a la tracción 300 – 700 kg/cm2
Resistencia a la compresión 10,000 kg/cm2
Módulo de roturaVidrios recocidos: 350 – 550 kg/cm2
Vidrios templados: 1850 – 2100 kg/cm2
Mamparas divisorias
Revestimiento de paredes
Barandillas
Cortinas
Vitrinas
Mesas
Lucernarios, entre otros.
VII.2. Mortero
Se puede definir como el material de construcción constituido por la mezcla
de un ligante y cargas minerales inertes, naturales o artificiales.
Un mortero hidráulico es un material de construcción constituido por la
mezcla de un conglomerante hidráulico, agua y arenas naturales o
artificiales (cargas minerales inertes).
Los conglomerantes hidráulicos más utilizados son los cementos en
general, aunque también se confeccionan morteros de cal y de cal con
cemento, estos últimos denominados «bastardos».
La propiedad más importante es su capacidad de pegar o adherir los
ladrillos, en caso contrario se tendría un muro compuesto de piezas sueltas
y sin resistencias. Mientras que el agua proporciona trabajabilidad, el
cemento otorga resistencia.
El mortero comienza a unir los elementos de mampostería en cuanto
fragua. Durante la construcción, los ladrillos y bloques deben frotarse y
presionarse para hacer que el mortero entre en los poros de los elementos
de mampostería con el fin de conseguir una adhesión máxima entre los
mismos. Sin embargo, hay que observar que el mortero es la parte más
débil de la pared de mampostería. Por tanto, las capas de mortero finas
suelen dar como resultado paredes más fuertes que las gruesas.
La resistencia a la compresión del mortero se prueba utilizando cubos de
50 mm de acuerdo con ASTM C109.
Tabla 2. Dosificaciones y resistencia a la compresión
Tipo de
mortero
Resistencia a
la compresión
(MPa)
Proporción de
cemento
Proporción de
agregado fino
M 2.5 2.5 1 8
M 5 5.0 1 6
M 7.5 7.5 1 4
9 | P á g i n a
M 15 15.0 1 3
Fuente: Norma UNE 83-800-94
Recomendaciones: El mortero debe ser trabajable y fluido para que pueda
pegar. Deben emplearse la máxima cantidad de agua posible, sin llegar a
que el mortero se chorree o se agüe.
La cantidad de mortero a prepararse, estará en función de la labor posterior
que se realice, de manera que la mezcla no se seque antes de asentar los
ladrillos.
Toda mezcla que haya perdido trabajabilidad deberá volver a mezclarse y
remplazarse sin que pase más de 1 hora y ½. Hay que evitar añadir agua
para remplazar aquella perdida por evaporación, ya que el mortero así
tratado pierde sus propiedades.
VII.3. Ensayos para el mortero
VII.3.1.Porcentaje de absorción
Su importancia radica en que la absorción determina la permeabilidad del
mortero que forma las juntas de un muro. Si el mortero es permeable al
agua, se transmitirá hacia el interior originando la aparición de humedades
por filtración. Además, con la succión del agua exterior se favorece el
tránsito de partículas o componentes no deseables para la durabilidad del
conjunto constructivo, como en el caso de las eflorescencias.
Para determinar el porcentaje de absorción de un mortero, se utiliza la
siguiente expresión:
%Abs=Psat−PsecPsec
×100
Donde:
Psat: Peso saturado de la muestra de mortero (gr)
Psec: Peso seco de la muestra de mortero (gr)
VII.3.2.Resistencia a la compresión
Esfuerzo máximo que puede soportar un material bajo una carga de
aplastamiento. La resistencia a la compresión de un material que falla
debido a la rotura de una fractura se puede definir, en límites bastante
ajustados, como una propiedad independiente. Sin embargo, la resistencia
a la compresión de los materiales que no se rompen en la compresión se
10 | P á g i n a
define como la cantidad de esfuerzo necesario para deformar el material
una cantidad arbitraria. La resistencia a la compresión se calcula
dividiendo la carga máxima por el área transversal original de una probeta
en un ensayo de compresión, y se expresa en términos de esfuerzo,
generalmente en kg/cm2 y con alguna frecuencia en libras por pulgada
cuadrada (psi).
σ= FA
Donde:
F: Fuerza (kg)
A: Área (cm2)
VII.4. Ensayos para el agregado fino
VII.4.1.Contenido de humedad
Es la propiedad que tiene los materiales pétreos, que relaciona el peso del
agua presente en una muestra y el peso seco de la misma. Su unidad es el
porcentaje (%).
w%=Ph−PsPs
×100
Ph: Peso húmedo del material
Ps: Peso seco del material
VII.4.2.Peso específico
Según Fernández (2011), los agregados se les puede clasificar de acuerdo
a su peso específico de la siguiente manera: Si Pe˂2.0 son considerados
ligeros; Si 2.0<Pe˂3.0 son considerados normales; Si Pe˃3.0 son
considerados pesados. De acuerdo al Sistema Internacional de Unidades,
es la relación a una temperatura estable, de la masa de un volumen unitario
de material, a la masa del mismo volumen de agua libre de gas.
a. Peso específico de masa
AV−W
b. Peso específico de masa superficialmente seco
11 | P á g i n a
500V−W
c. Peso específico aparente
A(V−W )+(500−A )
Donde:
A: Peso de la muestra secada al horno
V: Volumen de la fiola
W: Peso del agua
VII.4.3.Peso unitario suelto (PUSS)
El concepto PUSS es importante cuando se trata de manejo, transporte y
almacenamiento de los agregados debido a que estos se hacen en estado
suelto. Para ello se nivela la superficie con una regla enrasadora (en
agregado fino o grueso) teniendo el cuidado de no presionar mucho para
no compactar ligeramente su estado suelto o nivelando directamente con
los dedos (agregado grueso) de forma tal que ninguna pieza se proyecte o
balancee los huecos en la superficie por debajo del borde del recipiente. Se
usara invariablemente para la conversión de peso a volumen, es decir para
conocer el consumo de áridos por metro cubico de hormigón.
PUSS= Pesodel agregado suelto−PesodelmoldeVolumendelmolde
VII.4.4.Grado de absorción
Es la capacidad que tiene los agregados para llenar de agua los vacíos
permeables de su estructura interna, al ser sumergidos durante 24 horas en
esta. La relación del incremento en peso, al peso de la muestra seca,
expresándolo en porcentaje se denomina: Porcentaje de absorción.
%Abs=500−AA
×100
Donde:
A: Peso de la muestra secada al horno (gr)
VII.4.5.Peso unitario compactado
12 | P á g i n a
Se denomina PUCS cuando los granos han sido sometidos a compactación
incrementando así el grado de acomodamiento de las partículas de
agregado y por lo tanto el valor de la masa unitaria.
El PUC es importante desde el punto de vista diseño de mezclas ya que
con él se determina el volumen absoluto de los agregados por cuanto estos
van a estar sometidos a una compactación durante el proceso de
colocación del hormigón.
Este valor se usara para el conocimiento de volúmenes de materiales
apilados y que estén sujetos a acomodamiento o asentamiento provocados
por él, transita sobre ellos o por la acción del tiempo. También el valor del
peso unitario compactado, es de una utilidad extraordinaria para el cálculo
de por ciento de vacíos de los materiales.
PUCS=Peso del agregadocompactado−Peso delmoldeVolumen delmolde
El peso unitario compactado del agregado según la NTP Nº 400.017 indica
debe ser entre 1500 – 1700 kg/m3.
VII.4.6.Ensayo de granulometría
Sirve para conocer cómo están distribuido los diámetros del agregado. Se
tamiza el material y se pesa lo retenido en cada malla o tamiz.
a. Módulo de finura
Se determina con la suma de los porcentajes retenidos acumulados en
las mallas estándar.
MF=(∑%RAen lasmallasN ° 4 ,8 ,16 ,30 ,50 ,100)
100
VIII. EQUIPOS E INSTRUMENTOS
VIII.1. Máquina de compresión
Capacidad: 250 000 libras.
13 | P á g i n a
VIII.2. Cono y pisón
Se utiliza para determinar el peso específico del agregado fino.
VIII.3. Tamices
Se utiliza para realizar los exámenes de granulometría dependiendo del tipo
de agregado. En este caso, para agregado fino, se utilizará los tamices N.°
4, N.° 8, N.° 16, N.° 30, N.° 50, N.° 100 y N.° 200.
VIII.4. Balanzas electrónicas
De 80 kg
De 310 gr
VIII.5. Poza de curado
Dimensiones: 84’’ × 36’’ × 24’’
14 | P á g i n a
VIII.6. Estufa (100± 5 °C)
Los hornos son comúnmente usados para deshidratar materiales o secar
instrumentos. Capacidad máxima 184 L.
VIII.7. Moldes de probetas (5cm×5cm×5cm)
Hechos de madera
VIII.8. Martillo de Goma
VIII.9. Recipiente de medida
Se utiliza para determinar el peso unitario de los áridos.
IX. MATERIALES
IX.1. Cemento
Es un conglomerante hidráulico. Se utilizara este cemento porque es el más
usado en mortero para asentamiento de ladrillo.
15 | P á g i n a
IX.2. Agregado fino
Material que pasa por el tamiz N.° 4.
IX.3. Vidrio
Se utilizará vidrio triturado.
X. CARACTERIZACIÓN DEL AGREGADO FINO
X.1. Contenido de humedad (ASTM C-70)
a. Procedimiento
- Pesar las taras con tapa.
- Echar una cantidad de agregado fino a cada una de las taras.
- Colocar las taras destapadas con la muestra en el horno a una
temperatura de 110°C durante 16 horas.
- Sacar las muestras del horno, taparlas y dejar durante media hora
fuera del horno.
- Pesar las taras con la muestra seca y proceder a determinar el
contenido de humedad.
b. Resultados
ENSAYO 1 2 3
Tara (gr) 21.67 21.21 21.16
Tara + muestra húmeda (gr) 136.74 132.98 135.15
Muestra húmeda (gr) 115.07 111.77 113.99
Tara + muestra seca (gr) 135.68 131.93 134.09
Muestra seca (gr) 114.01 110.72 112.93
Contenido de humedad (w%) 0.93 0.95 0.94
16 | P á g i n a
X.2. Peso específico y porcentaje de absorción (ASTM C-128)
a. Procedimiento
- Sumergir el agregado fino en agua durante 24 ± 4 horas.
- Eliminar el exceso de agua remanente en la superficie.
- Luego tomar la mitad de la muestra y secarla superficialmente
utilizando cocinas eléctricas.
- La otra mitad es llevada a la estufa para determinar su humedad.
- Para corroborar si se ha obtenido la condición de secado superficial
se realiza un ensayo de cono de absorción.
- Introducir la muestra en el cono y apisonar 25 veces desde una
altura de 1 cm en dos partes, luego nivelar y quitar el molde. Si se
desprende menos o hasta la 1/3 parte se acepta la condición de
superficialmente seco.
- Si se desprende en su totalidad entonces representará pérdida de
humedad excesiva (agregar agua y mezclar) y en caso de que no
se desprenda casi nada requerirá mayor tiempo de secado para
eliminar el exceso de humedad.
- Pesar la fiola y llenar con agua hasta la marca de 500 ml. Colocar el
embudo para el llenado.
- Verter 500 gr. de muestra en la fiola.
- Eliminar las burbujas de aire y eliminar el agua excedente con una
pipeta. Y por último registrar el peso de la fiola con el agua y la
muestra mezclada.
b. Resultados
Peso de la fiola más arena, gr (1) 643.21Peso de la fiola con agua y muestra, gr (2) 955.97Peso del agua, gr(2-1), W: 312.76Peso de la arena secada al horno, gr (A) 480Volumen de la fiola, cm3 (V) 500
17 | P á g i n a
Peso específico de masa (gr/cm3) 2.56Peso específico de masa saturada superficialmente (gr/cm3)
2.67
Peso específico aparente (gr/cm3) 2.32Porcentaje de absorción (%) 4.17
X.3. Peso unitario suelto (ASTM C-29)
a. Procedimiento
- Registrar el peso del recipiente vacío.
- Luego llenar hasta desbordar el recipiente sin compactar.
- Alisar la superficie sin aplicar fuerza.
- Registrar el peso del recipiente con el agregado.
b. Resultados
Peso de la muestra suelta + envase (kg) 29.072Peso del envase (kg) 5.318
Peso de la muestra suelta (kg) 23.754Volumen (m3) 0.014
Peso Unitario Suelto (kg/m3) 1696.71
X.4. Peso unitario compactado (ASTM-C29)
a. Procedimiento
- Registrar el peso del recipiente vacío.
- Luego llenar hasta la tercera parte del recipiente y compactar con la
varilla 25 veces distribuyendo la penetración en toda el área y
posteriormente golpear uniformemente en todo el recipiente con el
martillo de goma 15 veces. No golpear fuerte el fondo.
- Llenar la tercera parte adicional del recipiente y compactar de la
misma manera que en el paso anterior teniendo precaución que la
varilla no pase a la capa anterior.
- Llenar el recipiente hasta que se desborde y compactar de la
manera anterior.
- Enrasar la superficie, sin oprimir demasiado el agregado.
- Registrar el peso del recipiente con el agregado.
b. Resultados
Peso de la muestra suelta + envase (kg) 31.680Peso del envase (kg) 5.318
Peso de la muestra suelta (kg) 26.362
18 | P á g i n a
Volumen (m3) 0.014
Peso Unitario Compactado (kg/m3) 1883.00
X.5. Ensayo de granulometría (ASTM C-136)
a. Procedimiento
- Pesar la serie de mallas a emplear, registrar el peso de la malla y
su abertura.
- Colocar la serie de tamices en el orden correspondiente
(descendiendo desde la abertura más gruesa hacia la más fina), y
en el fondo la malla ciega y en la parte superior la tapa.
- Colocar la muestra sobre el tamiz superior, zarandear por un tiempo
de 5 minutos. Luego pesar las mallas y la bandeja para obtener las
cantidades retenidas de la muestra.
- Limpiar las mallas con una brocha, tabular y graficar, determinar el
análisis granulométrico por tamizado.
b. Resultados
MallaAbertur
aPeso tamiz
Tamiz + AG
PR PR% PRA% %QP
N.° 4 4.75 0.502 0.599 0.097 8.07 8.07 92N.° 8 2.36 0.458 0.625 0.167 13.89 21.96 78
N.° 16 1.18 0.396 0.556 0.16 13.31 35.27 65N.° 30 0.6 0.375 0.56 0.185 15.39 50.67 49N.° 50 0.3 0.344 0.543 0.199 16.56 67.22 33
N.° 100 0.15 0.321 0.638 0.317 26.37 93.59 6N.° 200 0.075 0.317 0.377 0.06 4.99 98.59 1FONDO - 0.516 0.533 0.017 1.41 100.00 0
1.202 100.00
Módulo de finura
MF=8.07+21.96+35.27+50.67+67.22+93.59100
MF=2.77
19 | P á g i n a
XI. CARACTERIZACIÓN DEL AGREGADO VÍTREO
XI.1. Ensayo de granulometría
a. Procedimiento
- Pesar la serie de mallas a emplear, registrar el peso de la malla y
su abertura.
- Colocar la serie de tamices en el orden correspondiente
(descendiendo desde la abertura más gruesa hacia la más fina), y
en el fondo la malla ciega y en la parte superior la tapa.
- Colocar la muestra sobre el tamiz superior, zarandear por un tiempo
de 5 minutos. Luego pesar las mallas y la bandeja para obtener las
cantidades retenidas de la muestra.
- Limpiar las mallas con una brocha, tabular y graficar, determinar el
análisis granulométrico por tamizado.
b. Resultados
Malla AberturaPeso tamiz
Tamiz + Vidrio
PR PR% PRA% %QP
N.° 4 4.75 0.50 0.51 0.01 1.25 1.25 99N.° 8 2.36 0.45 0.47 0.02 2.50 3.75 96
N.° 16 1.18 0.39 0.55 0.16 20.00 23.75 76N.° 30 0.6 0.37 0.69 0.32 40.00 63.75 36N.° 50 0.3 0.34 0.49 0.15 18.75 82.50 18
N.° 100 0.15 0.32 0.44 0.12 15.00 97.50 3N.° 200 0.075 0.31 0.33 0.02 2.50 100.00 0FONDO - 0.51 0.51 0 0.00 100.00 0
0.8 100.00
MF = 2.73
20 | P á g i n a 4.75 2.36 1.18 0.6 0.3 0.15 0.075
XII. DETERMINACIÓN DE PROPIEDADES DEL MORTERO
Dado que el mortero que se va a evaluar es para asentamiento de ladrillo, la
relación cemento/arena que se utilizará es de 1:5, y la relación agua/cemento es
de 0.8.
Para la determinación de la resistencia a la compresión, se realizarán 24 cubos de
mortero de 5 cm × 5 cm × 5 cm en diferentes dosificaciones, de los cuales cuatro
serán los morteros de control, es decir que no se le agregarán partículas de vidrio.
A los demás, se reemplazará el agregado fino por las partículas de vidrio al 10,
20, 30, 40 y 50%. Asimismo, los ensayos a realizar se harán a los 14 días de
curado bajo agua.
En el caso del porcentaje de absorción, se realizarán con los mismos cubos de
mortero de 5 cm × 5 cm × 5 cm, de los cuales cuatro también serán de control, y
los restantes tendrán partículas de vidrios en los porcentajes del 10, 20, 30, 40 y
50%.
XII.1. Diseño de mezcla
a. Procedimiento
- Determinar el volumen de mortero en cm3 para cada dosificación.
- De acuerdo a la relación cemento/arena, determinar el volumen
correspondiente para cada material.
- Con el peso específico de cada uno, determinar su peso en gramos.
- Para determinar la cantidad de agua, se debe preparar los materiales
sólidos, y luego de ello, echar agua hasta que la mezcla tenga una
fluidez y trabajabilidad adecuada. Para el presente trabajo, se obtuvo
una relación agua/cemento de 0.80.
- Calcular la cantidad de agua a partir del peso del cemento y corregir
de acuerdo al contenido de humedad y absorción del agregado.
b. Resultados
Volumen cm3
Volumen cubo 125Cantidad de cubos 4Total 500Desperdicio 30%
Volumen total 650
21 | P á g i n a
PartesVolumen material
Peso específico
Peso (gr)
Cemento 1 108.33 3.11 337Arena 5 541.67 2.56 1387
PorcentajePeso sin corregir
Peso corregido (gr)
Agua 0.80 270 278
0% 10% 20% 30% 40% 50%Cemento 337 337 337 337 337 337
Arena 1387 1248 1110 971 832 694Vidrio 0 139 277 416 555 694Agua 278 278 278 278 278 278
XII.2. Porcentaje de absorción
a. Procedimiento
- Elaborar los cubos de 5 cm × 5 cm × 5 cm con las dosificaciones y
características explicadas anteriormente.
- Colocar en el horno a una temperatura de 100 ± 5 °C por 24 horas
hasta peso constante.
- Determinar el peso seco de la muestra.
- Colocar dentro del agua durante 24 horas.
- Obtener el peso saturado de cada muestra.
- Determinar el grado de absorción mediante la siguiente expresión:
%Abs= A−BB
×100
Donde:
A: peso saturado
B: peso seco
22 | P á g i n a
b. Resultados
- Probetas al 0%
ProbetaPeso saturado
(gr)Peso seco (gr)
Porcentaje de absorción (%)
1 289.92 263.03 10.222 303.59 275.70 10.123 300.81 272.99 10.194 304.40 276.70 10.01
Promedio 10.14
- Probetas al 10%
ProbetaPeso
saturado (gr)Peso seco (gr)
Porcentaje de absorción (%)
1 293.88 267.04 10.052 284.03 258.13 10.033 301.40 273.53 10.194 307.63 279.84 9.93
Promedio 10.05
- Probetas al 20%
ProbetaPeso saturado
(gr)Peso seco
(gr)Porcentaje de absorción (%)
1 294.20 267.37 10.032 290.68 264.05 10.093 299.51 272.94 9.734 301.55 274.91 9.69
Promedio 9.89
- Probetas al 30%
ProbetaPeso saturado
(gr)Peso seco
(gr)Porcentaje de absorción (%)
1 287.50 261.60 9.902 294.60 268.81 9.593 282.96 257.92 9.714 289.90 264.19 9.73
Promedio 9.73
- Probetas al 40%
ProbetaPeso saturado
(gr)Peso seco
(gr)Porcentaje de absorción (%)
1 302.05 275.91 9.472 290.00 264.85 9.503 284.75 259.26 9.834 295.16 269.37 9.57
Promedio 9.59
23 | P á g i n a
- Probetas al 50%
ProbetaPeso saturado
(gr)Peso seco
(gr)Porcentaje de absorción (%)
1 293.19 267.97 9.412 292.85 268.16 9.213 286.22 261.02 9.654 293.70 267.54 9.78
Promedio 9.51
- Tabla resumen
Porcentaje de vidrio
Porcentaje de absorción (%)
0% 10.1410% 10.0520% 9.8930% 9.7340% 9.5950% 9.51
XII.3. Resistencia a la compresión (ASTM C109)
a. Procedimiento
- Preparar los cubos de 5 cm × 5 cm × 5 cm con las dosificaciones y
características explicadas anteriormente.
- Medir el área resistente.
- Llevar el espécimen a la prensa hidráulica.
- Medir carga y deformación longitudinal en la máquina de compresión.
b. Resultados
Probeta 0% 10% 20% 30% 40% 50%1 67.11 70.79 80.92 73.72 62.48 70.462 81.32 80.65 86.80 85.80 58.90 61.253 62.06 77.93 81.48 71.45 68.45 59.824 81.18 82.62 78.46 69.49 67.59 60.90
Promedio 72.92 78.00 81.92 75.12 64.36 63.11Desviación estándar
9.84 5.18 3.51 7.33 4.49 4.94
Promedio final (kg/cm2)
76.54 79.29 83.07 72.59 66.17 60.66
24 | P á g i n a
XIII. ANÁLISIS DE RESULTADOS
El mortero es uno de los materiales más importantes en la construcción, el cual
cumple el papel de adherir un ladrillo con otro, en esta investigación se reemplazó
el agregado fino por el vidrio molido, y de esa manera determinar las propiedades
que le proporciona el vidrio al mortero; se evaluó el porcentaje de absorción y la
resistencia a la compresión en cubos de 5×5×5 cm.
En la Tabla 3, podemos observar en el lado izquierdo, el vidrio molido en un (0,
10, 20, 30, 40, 50) %; y en el lado derecho se encuentra el porcentaje de agua
absorbida por cada mortero, según el porcentaje establecido; y se determinó que
los cubos compuestos por 50% de vidrio absorbe el menor porcentaje de agua
reduciendo en un 6.21% a comparación del vidrio no adicionado. Mediante la
fórmula de porcentaje de absorción se determinó la cantidad de agua exacta
absorbida por los cubos según el porcentaje de vidrio agregado; de esa manera
se analizó que cuanto más vidrio se agregue al mortero, reduce el porcentaje de
absorción; esto se debe a su propiedad de permeabilidad del vidrio; estos datos
encontrados están representados en el Gráfico 1:
25 | P á g i n a
%Vidrio% Agua
absorbida0% 0.0010% 0.8920% 2.4730% 4.0440% 5.4250% 6.21
Tabla 3. Reducción del porcentaje de absorción
Gráfico 1. Porcentaje de absorción para cada tipo de probeta
En la Tabla 4, se observa en el lado izquierdo, el porcentaje de vidrio (0, 10, 20,
30, 40, 50) % en el mortero, el cual ha reemplazado a la arena; y por el lado
derecho, observamos la variación en porcentaje de la fuerza de compresión, la
cual es comparada con el mortero patrón. Y nos damos cuenta que en esta
prueba de fuerza de compresión, que en un 10% aumenta un 3.60 %, en un 20 %
sube la resistencia en un 8.53%, pero a partir del 30% para adelante nos damos
cuenta que la resistencia baja y lo cual ya no es conveniente para las propiedades
del mortero. Mediante la carga de rotura y el área de soporte de nuestro cubo se
determinó la fuerza de compresión por cm2 para cada proporción, el cual está
representado en el Gráfico 2:
26 | P á g i n a
Vidrio% Variación de
resistencia0% 0.0010% 3.6020% 8.5330% -5.1640% -13.5450% -20.75
Tabla 4. Porcentaje de variación de las resistencias
Gráfico 2. Resistencia a la compresión para cada probeta
La disminución de las resistencias desde un cierto punto, se debe a que al
momento de diseñar la mezcla, se hace una dosificación para agregado pétreo, es
decir, se tiene en cuenta el contenido de humedad y absorción del agregado; sin
embargo, debido a las propiedades del vidrio, al ser impermeable y de bajos
niveles de absorción, la cantidad de agua para el amasado, debería ser inferior, ya
que al momento de realizar el amasado, se observó que conforme se aumentaba
el porcentaje de vidrio, aumentaba la fluidez, debido a que las partículas de vidrio
no absorben agua, por lo que la masa se vuelve más fluida. Es por ello que se
requieren más estudios en dicha área, de modo que se mejore la dosificación de
agua a utilizar para morteros con agregado vítreo.
27 | P á g i n a
XIV.CONCLUSIONES
Se determinó que el porcentaje de absorción de un mortero a base de
cemento tipo I-Co sin partículas de vidrio es de 10.14%, y para una adición
del 10, 20, 30, 40 y 50% de vidrio, el porcentaje de absorción es de 10.05,
9.89, 9.73, 9.59 y 9.51% respectivamente. Esto demuestra que el
porcentaje de vidrio conforme va a aumentando, disminuye el porcentaje
de absorción del mortero.
Se determinó la resistencia a la compresión a 14 días del mortero a base
de cemento tipo I-Co con vidrio adicionado al 10 y 20% aumenta a 79.29 y
83.07 kg/cm2 con respecto al mortero de control, mientras que al 30, 40 y
50%, las resistencias decaen a 72.59, 66.17 y 60.66 kg/cm2
respectivamente, lo cual nos indica que la adición de partículas de vidrio es
beneficioso solo hasta un cierto punto, pues de ahí resulta perjudicial para
las resistencias mecánicas del mortero.
Se comparó los resultados obtenidos del mortero adicionado con partículas
de vidrio y un mortero común, ambos a base del cemento tipo I-Co, de lo
cual obtuvimos, como se había esperado, una disminución del porcentaje
de absorción en el mortero conforme aumenta la adición de partículas de
vidrio; mientras que con respecto a la resistencia a la compresión, este
parámetro se ve aumentado hasta una cierta cantidad de vidrio añadido, y
al aumentar más dicha cantidad de vidrio, esta resistencia disminuye.
A partir de los resultados, se puede determinar que la utilización de
partículas vidrio en morteros es realizable en la construcción, pues las
resistencias a la compresión no varían en un gran porcentaje. Además,
teniendo en cuenta que conforme aumenta el porcentaje de vidrio
adicionado, se debe disminuir la cantidad de agua de amasado. De este
modo, las resistencias de los morteros con una mayor cantidad de
partículas adicionadas podrán mejorar y estar en un promedio cercano a
un mortero normal. Asimismo, por la disminución en la absorción que
genera la adición de partículas de vidrio, se puede decir que esto es
beneficioso para la construcción, ya que se verá menos afectada por el
ataque de sustancias perjudiciales que contiene el agua, como sulfatos y
cloruros.
RECOMENDACIONES
Al momento de realizar las pruebas a nuestros agregados, deben ser
guiados de la norma correspondiente.
28 | P á g i n a
Antes de realizar las pruebas de compresión a los cubos, se debe hacer
capping a cada muestra, y de esa manera los resultados serán los
correctos, sino se puede realizar dicho procedimiento, se debe colocar
neopreno tanto en la inferior como en la superior.
Debido a que el diseño de mezcla se realiza para un mortero con
agregados pétreos, se realiza una dosificación de acuerdo a las
propiedades de este, por lo cual, se recomienda averiguar la relación
agua/cemento idónea para las mezclas de mortero usando partículas de
vidrio como agregado.
29 | P á g i n a
XV. BIBLIOGRAFÍA
Boomer L. 2010. Adicionado el vidrio molido para la mejora de las propiedades
del concreto. Recuperado de:
http://awsassets.panda.org/downloads/
fz08_producto_2_marcelo_castillo_corregido___anexo.pdf.
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http://www.slideshare.net/jacc2209/agregados-12609474
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http://www.construnario.com/diccionario/swf/27037/pliego%20de
%20condiciones/varios/fabricaci%C3%B3n%20de%20morteros.pdf
CONSTRUMATICA. Morteros para ladrillo. Recuperado de:
http://www.construmatica.com/construpedia/Morteros_para_Ladrillos
UNIVERSIDAD AUSTRAL DE CHILE. Estudio de la influencia del vidrio molido
en el hormigones. Recuperado de:
http://cybertesis.uach.cl/tesis/uach/2013/bmfcic357e/doc/bmfcic357e.pdf
UNIVERSIDAD DE LA FRONTERA. (Chile). Efecto del vidrio triturado en la
permeabilidad de un mortero. Recuperado de:
http://ctt.ufro.cl/biblio/thesis/efectodelvidriotriturado.pdf
UNIVERSIDAD DE EL SALVADOR. (Centro américa). “Estudio exploratorio de
diseño de mezclas de concreto de peso normal y mortero tipo M y S usando
vidrio reciclado como agregado”. Recuperado de:
http://168.243.33.153/infolib/tesis/50107317.pdf
Consejo Superior de Investigaciones Científicas. (2011). Materiales de
construcción. Madrid: Formación Alcalá.
Gadea Sáinz, Jesús. (2010). Seminarios de materiales de construcción.
Universidad de Burgos: Formación Alcalá.
30 | P á g i n a
Mamlouk, M., Zaniewski, J. (2009). Materiales para Ingeniería Civil (2. °
Edición). Madrid: Pearson Educación, S. A.
31 | P á g i n a
XVI.ANEXOS
32 | P á g i n a
Anexo 1. Determinación de peso compactado de la arena
Anexo 2. Proceso de secado de la arena para determinación de peso específico y porcentaje de absorción
33 | P á g i n a
Anexo 3. Arena superficialmente seca
Anexo 4. Fiola con agua y arena
34 | P á g i n a
Anexo 5. Ensayo de Granulometría por tamizado del Agregado Fino
Anexo 6. Tara con arena para determinación de contenido de humedad
35 | P á g i n a
Anexo 7. Muestras en el horno para determinar su peso seco
Anexo 8. Vidrio roto a moler en la Máquina de abrasión Los Ángeles
36 | P á g i n a
Anexo 9. Vidrio molido
Anexo 10. Tamizado del vidrio por la malla 200
37 | P á g i n a
Anexo 11: Mortero antes de ser sometido a compresión.
Anexo 12: Mortero después de compresión
