UNIVERSIDAD AUTONOMA DE TAMAULIPAS.

FACULTAD DE INGENIERIA “ARTURO NARRO SILLER”.

“ANALISIS COMPARATIVO A LA COMPRESION DE UN CONCRETO HIDRAULICO ELABORADO CON UN CEMENTO

PORTLAND GRIS VS. CEMENTO PORTLAND BLANCO”

TESIS

QUE PARA OBTENER EL TITULO DE

INGENIERO CIVIL

PRESENTA

OSCAR EDUARDO GUTIERREZ PADILLA

DIRECTORES

M.I. DAVID ANGEL MORENO RAMOS

CODIRECTORES

DR. RODOLFO BARRAGAN RAMIREZ

DR. RODOLFO GARZA FLORES

CAPITULO I

1.1 ANTECENDETES

El concreto es básicamente una mezcla de dos componentes: agregados (arena y grava o piedra triturada), y algún aglutinante, también conocido como pasta. El aglutinante, compuesto de cemento Pórtland, agua y aire, une a los agregados para formar (luego de fraguado), una masa semejante a una roca, esto ocurre, debido a que el aglutinante endurece por una reacción química entre el cemento y el agua.

1.1.1 Componentes básicos del concreto hidráulico.

Los agregados generalmente se dividen en dos grupos: finos y gruesos. Los agregados finos consisten en arenas naturales o manufacturadas con tamaños de partícula que pueden llegar a ser desde .15mm hasta los 10mm aproximadamente; los agregados gruesos son aquellos cuyas partículas se retienen en la malla No.16 y pueden llegar hasta 152mm. El tamaño máximo del agregado que se emplea Comúnmente es el de 19mm o el de 25mm.

El aglutinante está compuesto de cemento Pórtland, agua y aire atrapado o incluido intencionalmente. Por lo general, la pasta constituye: entre el 25% al 40 % del volumen total de concreto. Las siguientes gráficas muestran cuatro tipos de mezclas distintas (con aire y sin aire incluido), en donde se muestran los porcentajes ideales en donde el volumen absoluto del cemento está comprendido usualmente entre el 7% y el 15% y el agua entre el 14% y el 21%. En concretos con aire incluido, este puede representar hasta el 8% del volumen de la mezcla, dependiendo del tamaño máximo del agregado grueso.

Como los agregados constituyen aproximadamente entre 60% a 75% del volumen total del concreto, su selección es importante (la selección debe ser importante no por el porcentaje del volumen, sino porque son los elementos fundamentales).

Estos deben tener en las características de la composición de sus partículas una resistencia adecuada así como resistencia a condiciones de exposición a la intemperie pues si llegaran a contener impurezas podrían causar deterioro del concreto. Para tener un uso eficiente del aglutinante (cemento y agua, aire), se requiere contar con una granulometría continua en tamaños de partículas. La calidad del concreto depende en gran parte del aglutinante.

En un concreto elaborado debidamente, cada partícula de agregado está cubierta con este en toda su dimensión, al igual que todos los espacios entre partículas de agregado.

Para cualquier conjunto especifico de materiales y condiciones de curado (mantener la humedad en el concreto debido a las reacciones de hidratación del cemento), la cantidad de concreto endurecido esta determinada por la cantidad de agua utilizada con relación a la cantidad de cemento. En este punto se debe tener la precaución de que, aunque no hay un límite mínimo especificado de agua en las mezclas, hay que proporcionar la suficiente a estas para que sean manejables y cubran todas las partículas de los agregados cuidando en todo momento que la cantidad no llegue a ser tan pobre que eche a perder la pasta. A continuación se presenta algunas ventajas que se obtienen al reducir el contenido de agua en el concreto:

1.1.2 Aumenta la resistencia a la compresión.

Entre menos agua se utilice se tendrá una mejor calidad de concreto, siempre y cuando se pueda consolidar adecuadamente. Menores cantidades de agua de mezclado resultan en mezclas más rígidas y difíciles de manipular; pero con vibración, aún estas mezclas pueden ser fácilmente manipulables. Para una calidad dada de concreto, las mezclas más rígidas son las más económicas. Por lo tanto, la consolidación del concreto por vibración permite una mejora en la calidad de este mismo y en la economía.

1.2 DEFINICION DE PROBLEMAS

Teniendo en cuenta la utilización a nivel mundial del Hormigón con Cemento Blanco para fines estructurales se expone el presente trabajo con el fin de contribuir a su difusión a nivel local. El trabajo se plantea como una segunda etapa de los estudios llevados a cabo en la facultad de ingeniería “Arturo Narro Siller” orientados a caracterizar este aglomerante, considerando en este caso la elaboración de hormigones de alta prestación. Los materiales utilizados fueron analizados para establecer una base de comparación equivalente, dosificando mezclas con cemento blanco y cemento gris de igual categoría de resistencia f´c=200 kg/cm2 según las normas puestas en vigencia. El estudio de los hormigones con cemento blanco y gris se realizó en función de criterios de trabajabilidad, resistencia y durabilidad. En estado fresco se determinó: compatibilidad entre cemento y aditivo - en la fase pasta -, pérdida de asentamiento en el tiempo, peso por unidad de volumen, aire incorporado y tiempo de fraguado. En estado endurecido se evaluó: resistencia a la compresión.

1.3 OBJETIVO DE LA INVESTIGACION

El presente trabajo se encuentra orientado a conocer las aptitudes del cemento blanco, considerando en este caso la elaboración de hormigones de alta prestación.

Obtendremos las Resistencias a la compresión a 7, 14 y 28 días. Con los pastones realizados se moldeó probetas cilíndricas de 150 x 300 mm para la determinación de las propiedades mecánicas a las edades citadas

1.4 PREGUNTAS DE INVESTIGACION

1) ¿Cuál de los dos cementos dará mayor resistencia a la compresión al concreto?2) ¿Cómo se comportó la trabajabilidad del concreto elaborado con cemento blanco?3) ¿Aumentar la trabajabilidad?4) ¿Se deben Incluir intencionalmente aire? 5) ¿Justar otras propiedades del concreto?

1.5 HIPOTESIS O SUPUESTO

El concreto simple, como material para la construcción, tiene diversos usos como lo son: construir muros y otros tipos de estructuras, tales como autopistas, calles, puentes, túneles, presas, edificios, pistas de aterrizaje, sistemas de riego y canalización, rompeolas, embarcaderos, muelles, silos o bodegas e incluso barcos por mencionar algunos. En la albañilería, el concreto también es utilizado en forma de ladrillos o bloques.

Entre las ventajas que tiene el concreto simple en la industria de la construcción podemos mencionar las siguientes:

Presenta resistencia a la compresión elevada, tiene un bajo costo, se tiene una larga duración en condiciones normales, puede moldearse de muchas formas y presenta amplia variedad de texturas y colores.

El Cemento Pórtland es para muchos el material de construcción más importante en esta industria, el cual es mezclado con agua, ya sea sólo o en combinación con arena, piedra u otros materiales similares, para formar una piedra artificial. Cuando el cemento se mezcla con agua y agregados finos (arena), se obtiene mortero. Cuando son agregados finos con gruesos, se conoce como concreto hidráulico.

Este método de prueba se refiere a la determinación de la consistencia normal de las pastas de cementantes hidráulicos, midiéndola con el aparato Vicat, este método de prueba es aplicable a cualquier tipo de Cemento Pórtland que se ocupe para la elaboración de concreto.

1.6 JUSTIFICACION

1.7 DELIMITACIONES

1.7.1 DELIMITACIONES GEOGRÁFICAS

El área de estudio de este proyecto se enmarcó en la ciudad de Tampico, Tamaulipas en la cual se destaca el uso de materiales con una gran variedad de fuentes de materias primas; para el presente estudio se tomaron agregados extraídos de las cercanías de la ciudad y cemento de las plantas de concreto de las empresas fabricantes: Cementos Cruz Azul S. A.

1.7.2 DELIMITACIONES TÉCNICAS

Este proyecto fue realizado en aproximadamente 6 semanas, empezando a mediados del mes de Abril de 2015, abarcando todo el mes de septiembre y terminando a finales del mes de mayo de 2015. Aunque las investigaciones podrían ser más profundas y extensas, ultimando detalles en cada uno de los componentes del proyecto, a los autores les correspondió seleccionar solo aquellos datos más relevantes que le permitieron plasmar un documento compacto con la información más útil y conveniente.

1.7.3 DELIMITACION TÉCNICA

Las limitaciones técnicas estuvieron directamente vinculadas al área de estudio, en este caso la ciudad de Tampico, dado que ningún medio es igual a otro, entonces los procedimientos, técnicas, disponibilidad de recursos y herramientas para llevar a cabo los objetivos o metas trazadas del proyecto cambian para cada sitio. De esta manera se trabajó con especificaciones técnicas y parámetros que se tratan de aplicar al estudio local, las cuales dependen de:

La disponibilidad de los materiales de construcción, así como las materias primas extraídas de la naturaleza del lugar.

Las condiciones climáticas que varían según temperatura, humedad, presión, vientos y precipitaciones del sitio.

La tecnología y mano de obra competente para llevar a cabo el estudio.