I

INDICE

1. PRELIMINARES ................................................................................................................................ 1

1.1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA.................................................................................... 1

1.2. OBJETIVO ................................................................................................................................... 2

1.2.1. OBJETIVO GENERAL ....................................................................................................... 2

1.2.2. OBJETIVOS ESPECFICOS ............................................................................................... 2

1.3. ESTADO EL ARTE ...................................................................................................................... 3

1.3.1. HORMIGON AUTOCOMPACTANTE REFORZADO CON FIBRAS DE ACERO ......... 3

1.3.2. ESTABLECER CRITERIOS DE SELECCIN DE MATERIAL ....................................... 5

1.3.3. ENSAYOS EN CEMENTO FRESCO .................................................................................. 7

1.3.4. ENSAYOS EN CEMENTO ENDURECIDO ..................................................................... 10

1.3.5. PROGRAMA DE SOFTWARE LIBRE OCTAVE ............................................................ 12

1.4. APLICACIN EN OBRA .......................................................................................................... 13

1.4.1. UBICACIN....................................................................................................................... 13

1.4.2. ESPECIFICACIONES TCNICAS DE OBRA ................................................................. 14

2. METODOLOGIA ............................................................................................................................. 17

2.1. MARCO ESTRUCTURAL ........................................................................................................ 17

2.2. MARCO LOGICO ...................................................................................................................... 19

2.3. INDICE TENTATIVO DEL PROYECTO ............................................................................... 22

2.5. CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES ...................................................................................... 26

2.6. PRESUPUESTO ......................................................................................................................... 28

2.7. BIBLIOGRAFIA ........................................................................................................................ 29

1

1. PRELIMINARES

1.1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

El problema es que el hormign convencional al ser un elemento estructural, queda sometido a las

tensiones producidas por cargas que actan sobre ste. Donde s su capacidad resistente es sobrepasada se

producirn fracturas o fisuraciones que podrn afectar la seguridad de la estructura.

Estas fallas son producidas generalmente ya sea porque no puede resistir las cargas previamente calculadas,

por seccin insuficiente, Sobre carga excesiva, hormign de menor resistencia, desencofrado prematuro o

incorrecta luz considera en el clculo, en donde los elementos ms propenso a falla son las columnas y vigas

en edificio.

Por lo cual nace la necesidad buscar mtodos de refuerzo para el hormign para la disminucin de la

fisuracin, que sea rentable y que suponga una alternativa eficiente a los materiales convencionales y

conseguir mejores propiedades mecnicas.

ARBOL DE PROBLEMAS

2

1.2. OBJETIVO

1.2.1. OBJETIVO GENERAL

Comparacin del hormign autocompactante reforzado con fibras de acero y hormigon convencional

1.2.2. OBJETIVOS ESPECFICOS

Establecer criterios para la seleccin de componentes del hormign autocompactante con fibras de acero

Disear una dosificacin de hormign autocompactante con fibras de acero apropiadas para distintas

resistencias.

Realizar ensayos del comportamiento del hormign autocompactante reforzado con fibras de acero

Modelar el comportamiento del hormign autocompactante reforzado con fibras de acero

Comparar ensayos con modelos tericos

Aplicar en obra de construccin local

Estimar y comparar costos de hormign convencional con hormign autocompactante con fibras de acero

ARBOL DE OBJETIVOS

3

1.3. ESTADO EL ARTE

Los hormigones reforzados con fibras (HRF) no son un concepto nuevo, ya que las fibras se han usado

como desde la antigedad como los adobes de barro con paja. El hormign reforzado con fibras

(HRF), es un material compuesto por fibras metlicas, plsticas, fibras de vidrio, etc, introducidas en

el hormign,

Ya en el ao 1911 Graham aadi fibras al hormign armado para incrementar su resistencia. En la

dcada de 1960, con la aparicin de las fibras sintticas de nylon, polipropileno y vidrio, surge una

nueva etapa del hormign reforzado con fibras. En la dcada de los 70 se comenzaron a utilizar en

Espaa hormigones reforzados con fibras en aplicaciones diversas tales como la pavimentacin de

tableros de puentes, pavimentos industriales, revestimientos de tneles, etc. (1)

El hormign convencional con fibras se necesita de una intensa fase de vibrado en la ejecucin de los

elementos prefabricados, tanto para paneles como dovelas, representando una desventaja con respecto

a los costes de produccin y a la contaminacin acstica del ambiente de trabajo. Por otro lo lado una

mejor opcin para reducir o incluso eliminar los inconvenientes de la fase de vibrado, es sustituir el

hormign convencional por otro con propiedades autocompactante. (2)

1.3.1. HORMIGON AUTOCOMPACTANTE REFORZADO CON FIBRAS DE ACERO

1.3.1.1. Caractersticas Mecnicas De Las Fibras De Acero

El uso de fibras en el concreto para proveer comportamiento adecuado antes y despus de

agrietamiento, ha ganado gran popularidad en las ltimas dcadas. Desde 1967 varios tipos de fibras se

han utilizado en el concreto de forma satisfactoria, pues se han mejorado las propiedades fsicas del

hormigon. Los resultados de investigaciones experimentales han demostrado la capacidad de las fibras

para mejorar las propiedades mecnicas del concreto (ACI-544, 2010) (3).

Las ventajas ms significativas de la adicin de fibras de acero al concreto son las siguientes:

a) aumentan la resistencia a tensin directa, a cortante y a torsin

b) incrementan las propiedades de resistencia a fatiga

c) incrementan la durabilidad en ciertas condiciones climticas

4

A pesar de las propiedades y ventajas del hormigon reforzado con fibras de acero (HRFA), la

utilizacin de HRFA en aplicaciones estructurales no es tan usando, se usa solo para controlar el

agrietamiento, aumentar la resistencia al impacto y resistir la erosin. En elementos estructurales como

vigas, columnas, losas de entrepiso, entre otros, el acero de refuerzo debe resistir los esfuerzos de

tensin. En estos casos, el uso de fibras de acero ha mostrado buenos resultados, por ejemplo, los

estudios de Jindal, Batson y Craig (1987) han indicado que el HRFA incrementa la resistencia a

flexin, a cortante y a torsin (4)

1.3.1.2. caractersticas del hormigon auto compactante

Los primeros trabajos desarrollados con hormign autocompactante (HAC) se llevaron a cabo en

Japn, a mitad de los aos 80, bajo la direccin del profesor Okamura. Desde entonces se ha avanzado

mucho en este campo. A medida que se extiende y generaliza el uso del HAC, se han dedicado en la

optimizacin de la dosificacin y sus propiedades en estado fresco. (5)

La principal diferencia de un HAC con los hormigones convencionales (HC) es su comportamiento en

estado fresco. El ensayo de asentamiento en el cono de Abrams, usado en los HC, no se puede usar

para medir sus propiedades en los HAC. Por ello, en diferentes grupos de investigadores han

desarrollado mtodos de ensayo que intentan analizar su comportamiento en estado fresco.

Para ver si un hormigon es auto compactante debe cumplir con los siguientes requisitos:

La capacidad de relleno est relacionada con la movilidad y fluidez del hormign. El hormign tiene

que deformarse y moldearse al encofrado nicamente bajo la accin de su propio peso y sin la ayuda

de medios mecnicos.

La capacidad de paso. Esto se refiere a la capacidad del hormign para atravesar la armadura en el

hormign. El grado necesario de esta caracterstica depende de la cantidad de armadura, la separacin

entre barras, y de los otros obstculos que tiene que atravesar el hormign. El bloqueo del hormign se

produce cuando el tamao mximo del rido es demasiado grande o su contenido es demasiado

La resistencia a la segregacin. La segregacin del hormign ocurre cuando los componentes del

hormign se separan y su distribucin no es homognea. La segregacin del hormign se puede

manifestar de varias formas, separacin del rido grueso, distribucin no uniforme del aire. El HAC al

ser ms fluido est ms propenso a la segregacin que el hormign convencional. (6)

5

1.3.2. ESTABLECER CRITERIOS DE SELECCIN DE MATERIAL

1.3.2.1. Fibras de acero

Los criterios de seleccin de las fibras se rigen por la resistencia, ductilidad, tenacidad y por la

trabajabilidad necesaria de la mezcla. Las pautas a considerar para atender lo antes indicado son:

1. La cantidad de fibras agregadas al hormign que vara desde 5 kg/m3 a 100kg/m3.

2. Por la longitud de la misma, que debe triplicar el dimetro del mximo agregado grueso.

3. Por la relacin ms importante la de esbeltez, relacin entre su longitud y dimetro que debe estar

comprendido entre los valores usuales de 30 y 100. Si la longitud relativa es pequea la fibra fallar

por adherencia, mientras que si es mayor fallar por traccin. (7)

Fig. 1 Tipos de fibras

Existen en el mercado gran variedad de fibras que pueden considerarse estructurales cada tipo de fibra

estructural, puede requerir una dosificacin diferente, que forme hormigones con propiedades y

resistencias diferentes. Del estudio de pruebas realizadas por diversos investigadores se obtiene que los

ms aconsejables a usar en hormigones estructurales, son dos tipos de fibras en dos longitudes

diferentes, escogiendo fibras de extremos conformados y fibras onduladas con longitudes de 50 y 60

mm en ambos casos.

Fig. 2 Fibras para hormigon estructural

6

En nuestro mercado en Bolivia estas fibras se pueden obtener del fabricante ArcelorMittal, (8) en las

fibras tipo HE, las dimensiones del extremo conformado no varan entre las dos longitudes ensayadas.

Se observ que a una longitud mayor presentar una mejora en adherencia.

En el caso de las Tabix a mayor longitud de la fibra aumenta la resistencia a traccin dado que se

incrementa la longitud de adhesin, pero disponindose tambin de ms ondulaciones para su anclaje.

Pero se tiene que tener en cuenta que el comportamiento delas fibras vara segn la inclinacin y la

longitud de la fibra. (9)

1.3.2.2. Seleccin de agregados

En Cochabamba es fcil la obtencin de agregados ya que tenemos depsitos varios de agregados,

tanto para cantos rodados como son los de Cliza, Parotani, Toco, Sichez y Punata, como para

agregados chancados de Itocta y El Paso.

Fig. 3. Agregados locales ubicacin

Se presentan las propiedades fsicas de los diferentes bancos de acopio en consideracin, como ser:

porcentaje de absorcin, anlisis granulomtrico y determinacin de gravedad especfica; realizndose

comparaciones de las cualidades, por ser agregados proveniente de ro, se le atribuyen excelentes

propiedades fsicas y mecnicas para el diseo de la mezcla en hormigones, ya que por su tipo de

procedencia se puede decir que tiene una buena gradacin, y por ende una buena granulometra. (10)

El HAC posee bsicamente los mismos componentes que el HC, cemento, ridos, arena, adiciones,

agua y aditivos, pero existe una clara diferencia en la composicin final de la mezcla, un componente

7

en la elaboracin del HAC, respecto al HC, son los agentes modificadores de viscosidad, necesarios

para evitar la segregacin del hormign. Se pueden emplear los mismos ridos que para el hormign

convencional, sin necesidad de tener que cumplir ningn tipo de exigencia adicional. No obstante, se

debe prestar una especial atencin a la calidad y distribucin de los tamaos de los mismos porque

influyen en el comportamiento en el estado fresco del hormign autocompactante.

a) rido grueso

En el HAC se controla el contenido y el tamao del rido grueso para conseguir una mezcla ms

uniforme, disminuir el riesgo de bloqueo y reducir el riesgo de segregacin. El tamao mximo del

rido grueso depender de varios factores que son particulares a cada caso, como las dimensiones del

elemento a las partculas menores a 0,125 mm no se consideraran como parte de los ridos, sino como

parte del contenido total de finos del hormign autocompactante.

Normalmente se limita el tamao mximo del rido grueso a valores entre 10- 20 mm El Anexo 17 de

la Instruccin EHE-08, en su Artculo 28 y de forma similar a la mayora de literatura tcnica, indica

que el tamao mximo de rido permitido es de 25 mm, aunque se aconseja utilizar ridos entre 12 y

20 mm como mximo, en funcin de la disposicin de las armaduras. (11)

b) rido fino

La forma de los ridos finos afecta al HAC. Cuanto ms angulosas sean las partculas, mayor ser la

resistencia al cizallamiento, dificultando la deformabilidad del hormign, en HAC el contenido de

arena es aproximadamente el 40% del volumen del mortero y la relacin arena/grava es mayor para los

HAC frente a los HC Esta menor cantidad de grava en los HAC, y por tanto mayor cantidad de pasta,

hace que la retraccin en ellos aumente. (12)

1.3.3. ENSAYOS EN CEMENTO FRESCO

Las propiedades de los hormigones autocompactante en estado fresco suelen medirse por una serie de

ensayos que tratan de identificar la autocompactabilidad del hormign, teniendo en cuenta tanto su

capacidad para llenar los espacios del encofrado como para pasar a travs de obstculos sin perder su

homogeneidad ni crear obstrucciones.

Los ensayos convencionales no sirven para determinar estas propiedades, y se han desarrollado

ensayos especficos, algunos de los cuales estn normalizados, y que tratan de identificar y establecer

el grado de autocompactabilidad.

8

Bsicamente estos ensayos podramos clasificarlos del modo siguiente:

1.3.3.1. Cono de abrams

Este ensayo es el ms utilizado debido a la sencillez, y a utilizar el mismo cono que se utiliza para el

ensayo de asiento en cono de Abrams habitual.

Se utiliza el mismo cono que el utilizado para el asiento en cono de Abrams, segn la norma UNE

(13), utilizando una placa para realizar el ensayo de dimensiones suficientes (mnimo 800 x 800 mm) y

2 mm de espesor, pintando circunferencias de 200 mm y 500 mm de dimetro centradas y marcadas en

la superficie. Adicionalmente se necesita un cronmetro con apreciacin de segundos y una cinta

mtrica.

Bsicamente el ensayo consiste en rellenar el cono de Abrams de una sola vez centrado en la

circunferencia de 200 mm de dimetro, practicando este relleno sin compactar de ninguna forma el

hormign. Se nivela el hormign en la superficie y antes de que pasen 2 minutos se levanta

verticalmente el cono de forma cuidadosa y continua, dejando que el hormign se extienda. Hay que

determinar el tiempo que tarda el crculo de hormign en alcanzar el crculo marcado de 500 mm de

dimetro, y posteriormente se mide el dimetro del crculo final alcanzado, midiendo en dos dimetros

perpendiculares y calculando la media. Con ello se obtienen dos parmetros de este ensayo, el valor

T50, es decir el tiempo que se tarda en alcanzar el crculo de 500mm

Fig. 4 Ensayo de cono abrams

1.3.3.2. Embudo en V

Este ensayo se realiza mediante el embudo cuyas dimensiones se recogen en el dibujo, aunque existen

variantes diferentes, una vez cerrada la compuerta inferior, se llena de manera continua y sin ningn

tipo de compactacin, el embudo.

9

Antes de que transcurran 10 segundos se realiza la apertura de la base y se mide el tiempo que tarda el

volumen total del hormign en salir. La toma de tiempos se realiza con un observador y un

cronmetro, que observando la parte de arriba del embudo inicia la cuenta en el momento que abre la

trampilla, y detiene la cuenta en el momento en que ve la luz en el fondo del cono. Cuando sea

necesario, para conocer la prdida de autocompactabilidad en el tiempo, conviene repetir el ensayo al

menos 2 veces, en intervalos de 5 minutos.

Fig. 5 ensayo de embudo v

1.3.3.3. ensayo en caja L

Este ensayo se realiza mediante una caja en L, provista de una serie de 2 3 barras y una trampilla.

Hay que realizar unas marcas longitudinalmente sobre el fondo de la caja a 200 y 400 mm. El ensayo

se basa en determinar el tiempo que se tarda en alcanzar estas marcas, as como las alturas h1 y h2.

Los tiempos 20 seg y 40 seg. Reflejan el grado de fluidez de la mezcla, y se recomiendan valores t20 <

1,5 segundos y t40 < 2,5 segundos. El otro parmetro determinado es el cociente h2/h1, y en funcin

de l se definen dos clases de hormigones.

Fig. 6 ensayo de caja L

10

1.3.3.4. Anillo j

Para este ensayo se utiliza un anillo de 30 cm de dimetro y 12 cm de altura, el cual tiene unas barras

perimetrales, Sobre la misma placa utilizada para el ensayo de extensin de flujo, en la que se ha

marcado, adicionalmente, una circunferencia de 300 mm de dimetro concntrica se coloca el cono

utilizado para el asiento en cono de Abrams en el centro del anillo, en posicin normal o invertida, y se

rellena por simple cada. Una vez relleno se levanta y se deja salir el hormign.

El objeto del ensayo es obtener el dimetro final de extensin, atravesando la muestra de hormign las

barras, expresado como media de dos lecturas perpendiculares. Esta medida no debe ser inferior en

ms de 50 mm al valor obtenido en el ensayo de extensin de flujo realizado en condiciones normales,

para demostrar la capacidad para pasar entre las armaduras sin que se produzca bloqueo. Hay que

medir tambin las alturas del hormign en los extremos in- teriores y exteriores del anillo, tal y como

se indica en la figura, en dos puntos pertenecientes, cada uno de ellos, a uno de los dimetros que se

miden para obtener el dimetro final de extensin. El promedio de ambas determinaciones establece el

valor de h1 y h2. Se obtiene un ndice del ensayo en anillo igual a (h1 - h2). Se considera que la

capacidad de paso del hormign es aceptable si (h1 - h2) est entre 10 mm y 15 mm, pobre si es mayor

que 15 mm y buena para valores inferiores a 10 mm.(14)

Fig. 7 ensayo anillo j

1.3.4. ENSAYOS EN CEMENTO ENDURECIDO

1.3.4.1. Ensayo a flexin

El dispositivo para la aplicacin de la carga a los tercios es capaz de aplicar la carga a los dos puntos

verticalmente y sin excentricidad, y es estable al configurar la muestra, adems, tiene la suficiente

11

rigidez. El apoyo se compone de dos rodillos de apoyo y dos rodillos de aplicacin de carga, y permite

el desplazamiento libre del espcimen en la direccin axial. Adems, todos los cilindros son de acero,

tienen seccin circular de 20 mm a 40 mm de dimetro y son al menos 10 mm ms largos que el ancho

de la muestra. Todos los rodillos, excepto uno son capaces de girar sobre sus ejes y el plano normal

puede ser inclinado al eje de la muestra (15)

Fig. 8 ensayo resistencia a flexin

1.3.4.2. Ensayo a compresin

Este ensayo contemplado en las normas UNE-83507 y UNE 12390-3(13) sirve para la determinacin

de la resistencia a compresin de probetas de hormign reforzado con fibras en estado endurecido.

El proceso para obtener un resultado puntual de resistencia a compresin del HRF pasa por la

fabricacin de la amasada, toma de muestra, fabricacin de la probeta, conservacin de la misma,

pulido y procedimiento de rotura propiamente dicho. Segn las normas. (16)

Fig. 9 ensayo resistencia a compresin

12

1.3.5. PROGRAMA DE SOFTWARE LIBRE OCTAVE

GNU Octave es un lenguaje de alto nivel destinado para el clculo numrico. Provee una interfaz

sencilla, orientada a la lnea de comandos, que permite la resolucin de problemas numricos, lineales

y no lineales, adems permite la ejecucin de scripts. Octave naci alrededor del ao 1988, y fue

concebido originalmente para ser usado en un curso de diseo de reactores qumicos para los alumnos

de Ingeniera Qumica de la Universidad de Texas y la Universidad de Wisconsin-Madison. Octave

posee una gran cantidad de herramientas que permiten resolver problemas de algebra lineal, clculo de

races de ecuaciones no lineales, integracin de funciones ordinarias, manipulacin de polinomios,

integracin de ecuaciones diferenciales ordinarias y ecuaciones diferenciales algebraicas. Sus

funciones tambin se pueden extender mediante funciones definidas por el usuario escritas en el

lenguaje propio de Octave o usando mdulos dinmicamente cargados escritos en lenguajes como C,

C++ y Fortran entre otros. (17)

Con este programa realizaremos los anlisis analtico de modelos simulados en computadora, y al ser

un software libre se lo puede presentar sin ningn problema en la realizacin de sin necesidad de

ninguna autorizacin de los creadores.

13

1.4. APLICACIN EN OBRA

Para completar el proyecto de grado se realizara la aplicacin del mtodo HARFA en una obra local de

Cochabamba para poder ver la factibilidad y la aplicabilidad del mtodo, por tal motivo se realizara en la

siguiente obra.

La Caja Nacional de Salud Regional Cochabamba precisa contar con una infraestructura tecnolgica moderna

para el rea de resonancia magntica en el Hospital Obrero N 2, Por este motivo se realizara la construccin de

la correspondiente estructura que debe cumplir con las normas y estndares recomendados en la

especificaciones tcnicas, con colaboracin con la empresa NUEVA TIEMPO S.R.L. encargado de la obra, se

podr realizar la aplicacin del mtodo de HACFA en algunas vigas y columnas de la edificacin para poder

observar el comportamiento de la misma en cargas de servicio.

1.4.1. UBICACIN

La ubicacin es en la infraestructura del Hospital Obrero N 2 situado en la Avenida Blanco Galindo Km 5

Fig. 10 ubicacion de obra

14

Fig. 11 Emplazamiento de obra dentro del hospital

1.4.2. ESPECIFICACIONES TCNICAS DE OBRA

Segn especificaciones tcnicas del proyecto infraestructura tecnolgica moderna para el rea de

resonancia magntica en el Hospital Obrero N 2 Todas las estructuras de hormign, ya sea construcciones

nuevas, reconstruccin, readaptacin, modificacin o ampliacin debern ser ejecutadas de acuerdo con las

dosificaciones y resistencias establecidas en los planos, formulario de presentacin de propuestas y en estricta

sujecin con las exigencias y requisitos establecidos en la Norma Boliviana del Hormign Armado CBH-87.

1.4.2.1. Caractersticas del Hormign

El hormign ser diseado para obtener las resistencias caractersticas de compresin a los 28 das indicados en

los planos. La resistencia caracterstica real de obra Fc.r se obtendr de la interpretacin estadstica de los

resultados de ensayos antes y durante la ejecucin de la obra, sobre resistencias cilndricas de compresin a los

28 das, utilizando la siguiente relacin:

Fc.r = Fcm ( 1 - 1.64 S)

15

Donde:

Fcm = Resistencia media aritmtica de una serie resultados de ensayos.

S = Coeficiente de variacin de la resistencia expresado como nmero decimal.

1.64 = Coeficiente correspondiente al cuantil 5%.

Con resistencia caracterstica de FC.r=210 KG/CM2

1.4.2.2. Ensayos de control

La calidad del hormign estar definida por el valor de su resistencia caracterstica a la compresin a la edad de

28 das. Los ensayos necesarios para determinar las resistencias de rotura se realizarn sobre probetas cilndricas

normales de 15 cm. de dimetro y 30 cm. de altura, en un laboratorio de reconocida capacidad.

Durante la ejecucin de la obra se realizarn ensayos de control, para verificar la calidad y uniformidad del

hormign.

a) Ensayos de consistencia

Mediante el Cono de Abrams se establecer la consistencia de los hormigones, recomendndose el empleo de

hormigones de consistencia plstica cuyo asentamiento deber estar comprendido entre 3 a 5 cm.

b) Ensayos de resistencia

Al iniciar la obra y durante los primeros das se tomarn cuatro probetas diarias, dos para ser ensayadas a los 7

das y dos a los 28 das. Los ensayos a los 7 das permitirn corregir la dosificacin en caso necesario.

Durante el transcurso de la obra se tomarn por lo menos tres probetas en cada vaciado y cada vez que as lo

exija el Supervisor de Obra, pero en ningn caso el nmero de probetas deber ser menor a tres por cada 25

metros cbicos de concreto.

Estos ensayos sern ejecutados por un laboratorio de reconocida experiencia y capacidad y antes de iniciarlos

se deber demostrar que el procedimiento empleado puede determinar la resistencia de la masa de hormign con

precisin del mismo orden que los mtodos convencionales.

16

Si los resultados obtenidos son menores a la resistencia especificada, se considerar los siguientes casos:

Si la resistencia es del orden del 80 al 90 % de la requerida :

Se proceder a ensayos de carga directa de la estructura constituida con hormign de menor resistencia; si el

resultado es satisfactorio, se aceptarn dichos elementos. Esta prueba deber ser realizada por cuenta y riesgo

del Contratista.

Si la resistencia est comprendida entre el 60 y el 80% :

Se podrn conservar los elementos estructurales si la prueba de carga directa da resultados satisfactorios y si las

sobrecargas de explotacin pueden ser reducidas a valores compatibles con los resultados de los ensayos.

La resistencia obtenida es inferior al 60 % de la especificada.

El Contratista proceder a la destruccin y posterior reconstruccin de los elementos estructurales que se

hubieran construido con dichos hormigones, sin que por ello se reconozca pago adicional alguno o prolongacin

del plazo de ejecucin.

Con esto parmetros de especificaciones tcnicas, en el proyecto de grado a realizar, se deber cumplir estos

requisitos para poder tener una satisfactoria aplicacin en obra, y sin afectar construccin. Y ocasionar

problemas a la empresa constructora.

17

2. METODOLOGIA

2.1. MARCO ESTRUCTURAL

El marco estructural se encuentra dividido en varios secciones, es decir se

desarrollando en varios mapas que muestran de manera concisa los objetivos especficos que se

persiguen y las actividades que se realizan para llevarlos a cabo, la estructura de estos mapas

consiste en presentar los indicadores de cada actividad.

18

2.2. MARCO LOGICO

N OBJETIVO ACTIVIDAD INDICADOR META SUPUESTO

1.1. recolectar informacion Estado del arte

1.2. Seleccionar tipo de fibra de aceroFibra de acero adecuado para

la dosificacin

1.3. seleccionar tipo de cementoCemento adecuado para la

dosificacin

1.4. seleccionar agregadosAgregados adecuados para la

dosificacin

2.1. analizar la granulometria Ensayos de laboratorios

2.2. disear la dosificacion de hormigon

convencionaldosificacion calculada

2.3. disear la dosificacion de hormigon

ACFAdosificacion calculada

2.4. analizar el escurrimiento del

hormigonEnsayos de laboratorios

2.5. analizar con prueba de anillo j Ensayos de laboratorios

2.6. analizar con prueba de embudo V Ensayos de laboratorios

2.7. elaborar probetas e ensayo Ensayos de laboratorios

2.8. curado de probetas Ensayos de laboratorios

informacion preliminar

disponible para un

criterio adecuado

disear un dosificacion

que cumpla exigencias

minimas de construccion

se tiene norma de diseo

(ACI)

se pueda contar con

instrumentacion de

medicion y ensayos

Disear una dosificacin de

hormign autocompactante con

fibras de acero apropiadas para

distintas resistencias

Establecer criterios para la

seleccin de componentes del

hormign autocompactante con

fibras de acero

OE1

OE2

3.1. analizar la resistencia a compresion

del modelo de vigasEnsayos de laboratorios

3.2. analizar la resistencia a flexion del

modelo de columnasEnsayos de laboratorios

3.3. analizar la resistencia a compresion

diametralDatos de comportamiento

3.4. analizar los datos de ensayos Datos de comportamiento

4.1.calcular modelo analtico de vigas

reforzadas con fibrasAlgoritmo matemtico

4.2. calcular modelo analtico de columnas

reforzadas con fibrasAlgoritmo matemtico

4.3. simular modelo de resistencia de

vigas y columnasModelo computacional

4.5. analizar los datos Datos de modelos teoricos

5.1. comparar modelos de vigas Validar resultados

5.2. comparar modelos de columnas Validar resultados

Comparar ensayos con modelos

tericos

Modelar y simular el

comportamiento del hormign

reforzado con fibras de acero

OE5

OE4

Realizar ensayos del

comportamiento del hormign

autocompactante reforzado con

fibras de acero

OE3

tener un modelo

comparativo con modelos

reales

obtener un software

libre para el calculo de

resistencia conel nuevo

metodo constructivo

contar con computador que

tenga software de

programacion, modelo

matematico de resistencia

datos y resultados de

ensayos

obtener datos reales del

comportamiento con el

nuevo metodo

constructivo

se pueda contar con

intrumentacion de

medicion de resistencia

6.1. localizar obra local obra local real

6.2. aplicar de HACFA en vigas y columnas

seleccionadas

comportamiento de servicio

en obra local

6.3. evaluar HACFA en la obra datos de comportamiento

6.1. estimar costo de hormign

convencionalPrecio de costo

6.2. estimara costo de hormign (ACFRA) Precio de costo

6.3. comparar costos y beneficios de los

hormigones

Definir el hormign mas

favorable para el mercado

OE7

Estimar y comparar costos de

hormign convencional con

hormign autocompactante con

fibras de acero

aplicar en obra de construccin

localOE6

se pueda contar con precios

de materiales del mercado

local

establecer si es factible y

favorable la

implemantacion del

metodo en la

construccion en la ciudad

que se podra utilizar el

nuevo metodo

en un obra local

aplicar el metodo de

HACFA en campo y ver los

resultados

22

2.3. INDICE TENTATIVO DEL PROYECTO

Dedicatoria

Agradecimientos

Ficha Resumen

Captulo 1 INTRODUCCIN

1.1. Descripcin de problema

1.2. Justificacin

1.3. Objetivos

1.3.1. Objetivos general

1.3.2. Objetivo especficos

Captulo 2 ANTECEDENTES

2.1. Hormign autocompactante

2.1.1. Definicin del hormign autocompactante

2.1.2. Propiedades especficas

2.1.3. Diferencias con el hormign convencional

2.1.4. Dosificacin orientativa de un HAC

2.2. Hormign reforzado con fibras

2.2.1. Definicin de hormign reforzado con fibras

2.2.2. Caractersticas del hormign reforzado con fibras

2.2.3. Ventajas e inconvenientes del hormign reforzado con fibras

2.2.4. Tipos de fibras

2.3. Caractersticas del hormign convencional y del hormign reforzado con fibras (HRFAC)

2.3.1. Propiedades del hormign endurecido

2.3.2. Mdulo de deformacin longitudinal del hormign

2.3.3. Resistencias mecnicas del hormign

2.3.3.1. Resistencia a traccin

2.3.3.2. Resistencia a flexin

2.3.3.3. Resistencia a cortante

2.3.3.4. Resistencia a compresin

2.3.3.5. Resistencia a torsin

23

2.4. Ensayos hormign

2.4.1. Ensayos hormign fresco

2.4.1.1. Ensayo del escurrimiento

2.4.1.2. Ensayo del embudo en V

2.4.1.3. Ensayo del anillo J

2.4.1.4. Ensayo de la caja en L

2.4.2. Ensayos hormign endurecido

2.4.2.1. Ensayo de resistencia a la rotura de compresin

2.4.2.2. Ensayo de resistencia a flexin

2.4.2.3. Ensayo de traccin por compresin diametral

2.4.2.4. Determinacin del mdulo de elasticidad a compresin

CAPITULO 3 METODOLOGIA

3.1. Caracterizacin de los materiales

3.1.1. ridos

3.1.1.1. rido grueso

3.1.1.2. Arena

3.1.1.3. Anlisis de granulometra

3.1.2. Cemento

3.1.3. Fibras

3.1.4. Acero

3.1.4.1. Ensayos para caracterizacin del acero

3.1.4.2. Determinacin de las caractersticas geomtricas del acero

3.1.4.3. Ensayo de traccin del acero

3.2. Dosificacin

3.3. Fabricacin de probetas

3.3.1. Preparacin de moldes y encofrados

3.3.2. Confeccin del hormign

3.3.3. Realizacin de ensayos de hormign fresco para caracterizacin del HAC

3.3.3.1. Ensayo del escurrimiento

3.3.3.2. Ensayo del anillo J

3.3.3.3. Ensayo del embudo en V

24

3.4. Ensayos de hormign endurecido en probetas

3.4.1. Preparacin de probetas

3.4.2. Determinacin del mdulo de elasticidad a compresin

3.5. Ensayo en vigas

3.5.1. Preparacin de vigas

3.5.2. Rotura de vigas a flexin en cuatro puntos

3.6. Ensayo en columnas

3.6.1. Preparacin de columnas

3.6.2. Rotura de columnas a compresin

CAPITULO 4 OBTENCIN DE MODELOS TERICOS

4.1. calculo analtico del refuerzo de vigas de refuerzo de fibras de acero

4.1.1. hiptesis de cargas

4.1.2. caracterizacin del hormign y acero de la seccin

4.1.3. obtencin de la expresin de la flecha terica

4.1.4. viga de hormign convencional

4.1.4.1. seccin fisurada en etapa elstica

4.1.4.2. seccin fisurada en etapa plstica

4.1.5. viga reforzada con fibras de acero

4.1.5.1. seccin fisurada en etapa elstica

4.1.5.2. seccin fisurada en etapa plstica

4.2. calculo analtico de refuerzo de columnas con fibras de acero

4.2.1. hiptesis de carga

4.2.2. caractersticas del hormign y acero de la seccin

4.2.3. calculo de la resistencia del hormign

4.2.4. modelo de columna de hormign convencional

4.2.4.1. condiciones de calculo

4.2.4.2. resultados del modelo

4.2.5. modelo de columna reforzada con fibras de acero

4.2.5.1. condiciones de calculo

4.2.5.2. resultados de modelo

25

CAPITULO 5 COMPARACIONES DE ENSAYOS Y MODELOS TERICOS

5.1. comparacin de resultados para vigas

5.1.1. anlisis de grafica de resultados de ensayo

5.1.2. relacin carga-flecha en la viga de hormign convencional

5.1.3. relacin carga flecha en viga reforzada con fibras de acero

5.2. comparacin de resultados en columnas

5.2.1. anlisis de grafica de resultados de ensayo

5.2.2. grafica comparativa de columnas de hormign convencional

5.2.3. grafica comparativa de columnas de hormign reforzado con fibras de acero

CAPITULO 6 APLICACIN EN OBRA

6.1. ubicacin y desplazamiento de obra

6.2. aplicacin de HACFA

6.3. Anlisis de campo

CAPITULO 7 ESTUDIO ECONMICO DEL HORMIGN ACFA

7.1. factibilidad econmica de hormign ACFA

7.2. anlisis de mercado nacional

CAPITULO 8 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

8.1. conclusiones

8.2. recomendaciones

BIBLIOGRAFA

ANEXOS

2.5. CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES

CONSIDERANDO:

1 semana = 6 das 1 mes = 25 das Tiempo de Ejecucin=157 das

6 meses 1 semana

2.6. PRESUPUESTO

DescripcionCosto del

MaterialFotocopias

Material de

escritorio

Viticos y

pasajesImprevistos

Cantid. das

que dura la

actividad

Total

1.1. recoleccion de informacion 100 360 50 18 das 5101.2. caracterizacion o seleccin de agregados 2 60 10 3 das 721.3. caracterizacion o seleccin de fibras de acero 2 60 3 das 621.4. caracterizacion o selecccion de tipo de cemento 60 3 das 602.1. ensayo de granulometria 600 20 30 1 da 6502.2. disear una dosificacion de hormigon convencional 5 40 2 das 452.3. disear una dosificacion de hormigon autocompactante 5 40 2 das 452.4. ensayo de escurrimiento 200 5 20 1 da 2252.5. ensayo del anillo J 200 5 20 1 da 2252.6. ensayo en embudo v 200 5 20 1 da 2252.7. preparacion de probetas cilindricas y prismaticas 250 20 1 da 2702.8. curado de probetas 5 240 12 das 2453.1. ensayo de resistencia a la rotura de compresion 350 5 5 20 1 da 3803.2. ensayo de resistencia a flexion 700 5 5 20 1 da 7303.3. ensayo de coompresion diametral 350 5 5 20 1 da 3803.4. procesamiento de datos de ensayos 25 60 3 das 854.1 elaboracion de modelo teorico para vigas 30 20 240 6 das 2904.2. elaboracion de modelo teorico pata columnas 30 20 20 6 das 704.3. realizar modelo computacional de resistencia de vigas y columnas 30 240 30 12 das 3004.4. procesamiento de datos teoricos 20 60 3 das 805.1. realizar la compararcion de modelos de vigas 20 40 2 das 605.2. realizar la compararcion de modelos de columnas 20 60 3 das 806.1. localizar obra local 50 6 dias 506.2. aplicar de HACFA en vigas y columnas seleccionadas 600 20 100 1 dia 7206.3. evaluar HACFA en la obra 10 200 25 dias 2107.1. estimasr costo de hormigon convecional 10 60 3 das 707.2. estimar costo de hormigon(ACFA) 10 60 3 das 707.3. comparar costos y beneficios de los hormigones 50 100 60 3 das 210

- redaccion y compilacion de informacion 50 50 240 12 das 340

revision de trabajo e impresin 100 20 18 das 120

6879.00

son: seis mil ochocientos setenta y nueve 00/100 bolivianos 988.36

N

total(bs)

total($)

OE1

OE3

OE4

OE2

OE5

OE6

OE7

29

2.7. BIBLIOGRAFIA

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