FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA CARRERA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL TESIS ANÁLISIS COMPARATIVO DE LA INFLUENCIA DE LA ESCORIA DE COBRE COMO SUSTITUTO DEL AGREGADO FINO EN PORCENTAJE DE PESO, EN LA RESISTENCIA Y CONSISTENCIA DE UN CONCRETO F’C=210 Kg/cm2 ELABORADO CON CEMENTOS TIPO IP Y TIPO V, MEDIANTE PRUEBAS DE ESCLEROMETRÍA Y COMPRESIÓN AXIAL DE TESTIGOS SOMETIDOS A CURADO POR INMERSIÓN Presentado por los bachilleres: Bravo Santos, Miguel Ángel Díaz Valencia, Juan Carlos Para optar al Título Profesional de Ingeniero Civil Asesor: Mgt. Ing. Víctor Chacón Sánchez CUSCO - PERÚ 2018 i «Serás lo que debas ser, o no serás nada.» José de San Martín ii iii Dedicatoria A mamá y papá, pródigos en amor. J.C.D.V. Dedicado a mi familia en general, porque me han brindado su apoyo incondicional y por compartir conmigo buenos y malos momentos, alegría y tristeza, satisfacción y miseria. Y a mis compañeros que gracias a su apoyo, y conocimientos, hicieron de esta experiencia bella una de las más especiales de mi vida, porque sin el equipo que formamos no hubiera logrado esta meta. M.A.B.S. iv Agradecimientos Esta tesis es fruto del trabajo de investigación realizado durante muchos meses, y es obligación de los investigadores reconocer el apoyo que recibieron en las diferentes fases del estudio. Primero, se agradece la ayuda incondicional del Ing. Víctor Chacón Sánchez, quien ha brindado asesoría y consejo en la elaboración de la tesis, desde la concepción de la idea que se desarrolló hasta su culminación. Es una deuda que difícilmente se podrá compensar. Los tesistas quedan muy agradecidos con los ingenieros Gustavo Ccori Salazar, Alfredo Curo Gómez y Albert Tapia Conza, por su inmenso apoyo en laboratorio. Gracias al Ing. William Delgado Salazar, quien siempre estuvo pendiente del avance de la investigación, aportó ideas valiosas y comentarios que enriquecieron el estudio realizado. Enorme agradecimiento al Ing. Edson Salas Fortón, cuyas reflexiones y explicaciones durante la etapa experimental ayudaron a aclarar el panorama de la tesis. Gracias al Ing. Álvaro Flores Boza, quien mostró mucho interés por la investigación y siempre tuvo frases alentadoras para los tesistas. Los investigadores agradecen a la Ing. María Callahui Ríos su valioso aporte a la consolidación técnica del estudio desarrollado. Gracias infinitas a la señorita bióloga Nadia Choque Quispe, por su apoyo incondicional y permanente que ayudó a alcanzar los objetivos de esta tesis. Gracias a la familia Mora Begazo, por su desinteresado apoyo a la investigación. Gracias a los ingenieros Yordan Delgado Quispe y David Apaza León, amigos que brindaron su ayuda en la fase experimental de la investigación. Los tesistas también quedan agradecidos con el señor Juan Carlos Díaz Flores, que apoyó desinteresadamente he hizo que el trabajo sea menos esforzado en la etapa experimental. El investigador Díaz queda agradecido con Chato y Fidelio, por el calor y compañía que le brindaron durante las largas horas de análisis y procesamiento de datos. Su recuerdo está siempre con él. v Resumen Se investigó la influencia de la sustitución del agregado fino por escoria de cobre en proporciones porcentuales de peso, mediante ensayos de índice de rebote y compresión axial sobre probetas cilíndricas de concreto curadas por inmersión. Para fabricar las probetas se empleó piedra chancada de 3/4'’ de la cantera de Huacarpay, arena de la cantera de Cunyac y cementos tipo IP y tipo V, y se estudió la influencia de la EFC sobre la consistencia de la mezcla fresca y resistencia a la compresión del concreto endurecido. Tras el procesamiento y análisis de resultados se pudo apreciar que, a medida que se incrementan los porcentajes de arena sustituida por escoria de cobre, el asentamiento de la mezcla sigue un patrón de crecimiento lineal en proporción directa con el porcentaje de escoria. Asimismo, se encontró que con un porcentaje de sustitución de 35% de agregado fino por escoria de cobre la resistencia a la compresión se incrementa 65,974 kg/cm2 en probetas fabricadas con cemento tipo IP; y 88,789 kg/cm2 en probetas fabricadas con cemento tipo V. Finalmente, se determinó el valor real de la dispersión del esclerómetro que fue empleado en los ensayos, que es ±10% cuando se prueban especímenes fabricados con cemento tipo IP, y ±9% para probetas con cemento tipo V. También se encontraron ecuaciones, con su respectiva dispersión, que permiten calcular el valor de la resistencia del concreto para cualquier proporción de escoria de cobre dentro del rango experimental (0% a 50%). Palabras clave: concreto, cemento, escoria de fundición de cobre, resistencia a la compresión, consistencia, asentamiento, curado, esclerometría, probeta. vi Abstract The influence of substitution of fine aggregate by copper slag in percentage proportions of weight was investigated through sclerometer test and axial compression tests on cylindrical concrete specimens cured by immersion. To manufacture the test pieces, Huacarpay quarry 3/4'' crushed stone, Cunyac quarry sand and IP and V types of cement were used, and the influence of the EFC on the consistency of fresh concrete and compressive strength of hardened concrete was studied. After processing and analyzing the results, it could be seen that the fresh concrete slump follows a linear growth pattern in direct proportion to the percentage of slag when the percentage of replacement of fine aggregate by slag increases. Also, it was found that with a substitution percentage of 35% of fine aggregate per copper slag, the compressive strength increases 65,974 kg/cm2 in specimens made with IP type cement; and 88,789 kg/cm2 in test pieces manufactured with cement type V. Finally, the real value of the dispersion of the sclerometer that was used in the tests was determined, which is ± 10% when testing specimens manufactured with IP type cement, and ± 9% for specimens with type V cement. Equations were also found, with their respective dispersion, that allows calculating the value of the concrete resistance for any proportion of copper slag within the experimental range (0% to 50%). Keywords: concrete, cement, copper slag, compressive strength, consistency, slump, curing, sclerometry, standard test cylinders. vii Introducción Actualmente, predomina el interés de los profesionales de la construcción en obtener concretos con una resistencia a la compresión óptima —entiéndase por óptima condiciones técnicas y económicas que mejoran el desempeño del concreto y reducen su costo de producción—. Sin embargo, lograr una resistencia adecuada requiere el uso de materiales de buena calidad para la elaboración de las mezclas, y por lo general el afán en la calidad muchas veces genera mayores gastos en el intento por conseguir mejores resultados, lo cual se pone en evidencia al analizar los costos de obtención, producción e incluso transporte. Tradicionalmente se prepara el concreto en base a una mezcla de cemento, agua, una parte de agregado grueso y una parte de agregado fino; algunas veces se recurre al empleo de aditivos, para lograr que el concreto adquiera algunas propiedades adicionales durante y después de su preparación. Por otra parte, en Perú hay una elevada producción de cobre —Perú es el segundo productor mundial de cobre—, lo cual implica que también hay gran cantidad de desechos, entre ellos la escoria, que no son aprovechados. La escoria es un material de desecho que resulta de los procesos pirometalúrgicos realizados durante la obtención del cobre. Se estima que por cada tonelada de cobre se generan dos toneladas de escoria. Este trabajo de investigación pretende demostrar que la sustitución del agregado fino por escoria de cobre en proporciones de peso como componente del concreto incidirá de manera favorable sobre la resistencia a la compresión. Para verificar las hipótesis se realizaron ensayos de compresión axial e índice de rebote, para estudiar la influencia de la presencia de la escoria de cobre sobre la resistencia a la compresión en el concreto. Asimismo, se evaluó el efecto de la escoria de cobre sobre la consistencia de la mezcla fresca por medio de la prueba de asentamiento empleando el cono de Abrams. Finalmente, el estudio realizado constituye una propuesta de conservación del medio ambiente en beneficio de las personas y de los ecosistemas; es una propuesta de desarrollo sostenible dado que se propone la disposición útil de un material que usualmente es desechado de las factorías mineras y que, de no ser adecuadamente dispuesto, puede alterar de forma negativa las condiciones ambientales en perjuicio de las poblaciones. El contexto en que vivimos solicita la protección y preservación de las especies de flora y fauna. viii Índice general DEDICATORIA ........................................................................................................................... III AGRADECIMIENTOS ................................................................................................................ IV RESUMEN ..................................................................................................................................... V ABSTRACT .................................................................................................................................. VI INTRODUCCIÓN ....................................................................................................................... VII ÍNDICE GENERAL ................................................................................................................... VIII ÍNDICE DE TABLAS .................................................................................................................. XII ÍNDICE DE FIGURAS .......................................................................................................... XXVIII CAPÍTULO I: PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA .............................................................. 1 1.1. Identificación del problema ..................................................................................................... 1 1.1.1. Descripción del problema ........................................................................................................... 1 1.1.2. Formulación interrogativa del problema .................................................................................. 1 1.2. Justificación e importancia de la investigación ....................................................................... 2 1.2.1. Justificación técnica .................................................................................................................... 2 1.2.2. Justificación social ....................................................................................................................... 3 1.2.3. Justificación por viabilidad ........................................................................................................ 3 1.2.4. Justificación por relevancia ........................................................................................................ 3 1.3. Limitaciones de la investigación .............................................................................................. 4 1.3.1. Limitación espacial ...................................................................................................................... 4 1.3.2. Limitación por condiciones técnicas y tipo de material ........................................................... 4 1.3.3. Limitación por tiempo ................................................................................................................. 5 1.4. Objetivo de la investigación ..................................................................................................... 5 1.4.1. Objetivo general .......................................................................................................................... 5 1.4.2. Objetivos específicos .................................................................................................................... 5 CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO ............................................................................................ 7 2.1. Antecedentes de la tesis ........................................................................................................... 7 2.1.2. Antecedentes a nivel internacional............................................................................................. 8 2.2. Aspectos teóricos pertinentes................................................................................................. 10 2.2.1. Definición de concreto ............................................................................................................... 10 2.2.2. Componentes del concreto ........................................................................................................ 11 2.2.3. Cemento ...................................................................................................................................... 11 ix 2.2.4. Agregados ................................................................................................................................... 17 2.2.5. Agua ............................................................................................................................................ 25 2.2.6. Escoria de cobre ......................................................................................................................... 27 2.2.7. Curado del concreto .................................................................................................................. 30 2.2.8. Ensayo de compresión axial del concreto ................................................................................ 32 2.2.9. Ensayo de índice de rebote con esclerómetro del concreto .................................................... 35 2.2.10. Consistencia del concreto ........................................................................................................ 36 2.2.11. Carbonatación del concreto .................................................................................................... 38 2.2.12. pH del concreto ........................................................................................................................ 39 2.2.13. Diseño de mezclas .................................................................................................................... 39 2.3. Hipótesis ................................................................................................................................ 41 2.3.1. Hipótesis general........................................................................................................................ 41 2.3.2. Sub hipótesis .............................................................................................................................. 41 2.4. Definición de variables .......................................................................................................... 42 2.4.1. Variables independientes .......................................................................................................... 42 2.4.2. Variables dependientes ............................................................................................................. 42 2.4.3. Cuadro de operacionalización de variables ............................................................................ 44 CAPÍTULO III: METODOLOGÍA ............................................................................................. 45 3.1. Metodología de la investigación ............................................................................................. 45 3.1.1. Tipo de investigación ................................................................................................................. 45 3.1.2. Nivel de la investigación ............................................................................................................ 45 3.1.3. Método de la investigación ........................................................................................................ 45 3.2. Diseño de la investigación ...................................................................................................... 45 3.2.1. Diseño metodológico .................................................................................................................. 45 3.2.2. Diseño de ingeniería .................................................................................................................. 46 3.3. Población y muestra .............................................................................................................. 47 3.3.1. Población .................................................................................................................................... 47 3.3.2. Muestra ...................................................................................................................................... 47 3.3.3. Criterios de inclusión ................................................................................................................ 49 3.4. Instrumentos ......................................................................................................................... 51 3.4.1. Instrumentos metodológicos o de recolección de datos .......................................................... 51 3.4.2. Instrumentos de ingeniería ....................................................................................................... 61 3.5. Procedimientos de recolección de datos................................................................................. 72 3.5.1. Muestreo de los agregados ........................................................................................................ 72 3.5.2. Granulometría de los agregados y de la escoria de cobre ...................................................... 74 3.5.3. Ensayo de peso específico y absorción de los agregados y de la escoria de cobre ................ 79 3.5.4. Ensayo de peso unitario y contenido de vacíos de los agregados .......................................... 85 3.5.5. Ensayo de resistencia a la abrasión o desgaste del agregado grueso .................................... 89 3.5.6. Ensayo de contenido de humedad de los agregados ............................................................... 92 3.5.7. Diseño de mezclas ...................................................................................................................... 94 3.5.8. Ensayo de asentamiento del concreto ...................................................................................... 95 3.5.9. Elaboración y curado de muestras cilíndricas de concreto ................................................... 98 3.5.10. Ensayo de resistencia del concreto ....................................................................................... 102 3.5.11. Ensayos químicos sobre el concreto y la escoria de cobre ................................................. 168 3.6. Procedimientos de análisis de datos..................................................................................... 171 x 3.6.1. Determinación de la muestra representativa ........................................................................ 171 3.6.2. Análisis granulométrico de los agregados y de la escoria de cobre ..................................... 172 3.6.3. Determinación del peso específico y absorción de los agregados y de la escoria de cobre 176 3.6.4. Determinación del peso unitario y contenido de vacíos de los agregados .......................... 182 3.6.5. Resistencia a la abrasión o desgaste del agregado grueso .................................................... 189 3.6.6. Determinación del contenido de humedad de los agregados ............................................... 190 3.6.7. Análisis del diseño de mezcla para un concreto con f’c = 210 kg/cm2 ................................ 191 3.6.8. Consistencia del concreto ........................................................................................................ 204 3.6.9. Cuantificación de probetas cilíndricas de concreto .............................................................. 207 3.6.10. Determinación de la resistencia a la compresión del concreto .......................................... 207 3.6.11. Modelos de aproximación y patrones de tendencia ............................................................ 264 3.6.12. Análisis de la confiabilidad de la curva de tendencia ......................................................... 266 3.6.13. Análisis de la sobrevaloración y subvaloración de la resistencia del concreto ................ 279 3.6.14. Análisis de porcentajes residuales máximos ....................................................................... 281 3.6.15. Análisis predictivo para estimar la resistencia del concreto .............................................. 281 3.6.16. Análisis químico del concreto y de la escoria de cobre ...................................................... 292 3.6.17. Análisis de costos de producción .......................................................................................... 297 CAPÍTULO IV: RESULTADOS ............................................................................................... 300 4.1. Consistencia del concreto fresco .......................................................................................... 300 4.2. Resistencia del concreto fabricado con cementos tipo IP y tipo V ....................................... 305 4.2.1. Resistencia a la compresión del concreto determinada mediante índice de rebote o esclerometría ...................................................................................................................................... 305 4.2.2. Resistencia a la compresión del concreto determinada mediante compresión axial ......... 307 4.2.3. Incremento de la resistencia a la compresión del concreto con escoria de cobre .............. 309 4.3. Dispersión real del esclerómetro ......................................................................................... 311 4.4. Ecuaciones para la estimación de la resistencia a la compresión del concreto .................... 312 4.4.1. Ecuaciones de tendencia para estimar la resistencia del concreto mediante el índice de rebote .................................................................................................................................................. 312 4.4.2. Ecuaciones de tendencia para estimar la resistencia del concreto mediante compresión axial ..................................................................................................................................................... 313 CAPÍTULO V: DISCUSIÓN ..................................................................................................... 314 5.1. Contraste de resultados con referentes del marco teórico ................................................... 314 5.2. Interpretación de los resultados encontrados en la investigación........................................ 315 5.3. Comentario de la demostración de la hipótesis ................................................................... 318 5.4. Aporte de la investigación ................................................................................................... 318 5.5. Incorporación de temas nuevos que se han presentado durante el proceso de la investigación que no estaba considerado dentro de los objetivos de la investigación ...................................... 320 GLOSARIO ............................................................................................................................... 322 ABREVIATURAS ..................................................................................................................... 324 xi CONCLUSIONES ..................................................................................................................... 325 RECOMENDACIONES ............................................................................................................ 328 REFERENCIAS ......................................................................................................................... 330 ANEXOS .................................................................................................................................... 332 1. Matriz de consistencia ............................................................................................................ 334 2. Análisis de costos de producción de concreto estándar con f’c=210 kg/cm2 ........................... 338 APÉNDICES .............................................................................................................................. 339 1. Curvas de conversión del esclerómetro Proceq modelo N/NR ............................................... 340 xii Índice de tablas Tabla 1: Proporciones típicas en volumen absoluto de los componentes del concreto. ................ 11 Tabla 2: Requisitos granulométricos del agregado fino. ................................................................. 18 Tabla 3: Composición química de las escorias de cobre por peso de elementos. ........................... 29 Tabla 4: Composición química de las escorias de cobre por porcentajes. ..................................... 29 Tabla 5: Cantidad de probetas cilíndricas de concreto que conforman la muestra empleada en la investigación. ........................................................................................................................................ 49 Tabla 6: Análisis granulométrico del agregado fino. ....................................................................... 75 Tabla 7: Análisis granulométrico del agregado grueso. ................................................................... 77 Tabla 8: Análisis granulométrico de la escoria de cobre. ................................................................ 78 Tabla 9: Peso específico y absorción del agregado fino. .................................................................. 81 Tabla 10: Peso específico y absorción del agregado grueso. ............................................................ 83 Tabla 11: Peso específico y absorción de la escoria de cobre. ......................................................... 84 Tabla 12: Peso unitario y contenido de vacíos del agregado fino. ................................................... 87 Tabla 13: Peso unitario y contenido de vacíos del agregado grueso. .............................................. 88 Tabla 14: Gradación de las muestras para el ensayo de abrasión. ................................................. 90 Tabla 15: Ensayo de abrasión del agregado grueso. ........................................................................ 91 Tabla 16: Contenido de humedad del agregado fino. ...................................................................... 93 Tabla 17: Contenido de humedad del agregado fino. ...................................................................... 94 Tabla 18: Asentamiento para 7, 14 y 28 días de curado y diferentes porcentajes de EFC. .......... 97 Tabla 19: Disparo de esclerómetro aplicado a probetas de cemento tipo IP, 7 días de curado, 0% EFC. .................................................................................................................................................... 104 Tabla 20: Disparo de esclerómetro aplicado a probetas de cemento tipo IP, 7 días de curado, 5% EFC. .................................................................................................................................................... 104 Tabla 21: Disparo de esclerómetro aplicado a probetas de cemento tipo IP, 7 días de curado, 10% EFC. ........................................................................................................................................... 105 Tabla 22: Disparo de esclerómetro aplicado a probetas de cemento tipo IP, 7 días de curado, 15% EFC. ........................................................................................................................................... 105 Tabla 23: Disparo de esclerómetro aplicado a probetas de cemento tipo IP, 7 días de curado, 20% EFC. ........................................................................................................................................... 105 Tabla 24: Disparo de esclerómetro aplicado a probetas de cemento tipo IP, 7 días de curado, 25% EFC. ........................................................................................................................................... 106 Tabla 25: Disparo de esclerómetro aplicado a probetas de cemento tipo IP, 7 días de curado, 30% EFC. ........................................................................................................................................... 106 Tabla 26: Disparo de esclerómetro aplicado a probetas de cemento tipo IP, 7 días de curado, 35% EFC. ........................................................................................................................................... 106 Tabla 27: Disparo de esclerómetro aplicado a probetas de cemento tipo IP, 7 días de curado, 40% EFC. ........................................................................................................................................... 107 Tabla 28: Disparo de esclerómetro aplicado a probetas de cemento tipo IP, 7 días de curado, 50% EFC. ........................................................................................................................................... 107 Tabla 29: Disparo de esclerómetro aplicado a probetas de cemento tipo IP, 14 días de curado, 0% EFC. ............................................................................................................................................. 107 Tabla 30: Disparo de esclerómetro aplicado a probetas de cemento tipo IP, 14 días de curado, 5% EFC. ............................................................................................................................................. 108 Tabla 31: Disparo de esclerómetro aplicado a probetas de cemento tipo IP, 14 días de curado, 10% EFC. ........................................................................................................................................... 108 xiii Tabla 32: Disparo de esclerómetro aplicado a probetas de cemento tipo IP, 14 días de curado, 15% EFC. ........................................................................................................................................... 108 Tabla 33: Disparo de esclerómetro aplicado a probetas de cemento tipo IP, 14 días de curado, 20% EFC. ........................................................................................................................................... 109 Tabla 34: Disparo de esclerómetro aplicado a probetas de cemento tipo IP, 14 días de curado, 25% EFC. ........................................................................................................................................... 109 Tabla 35: Disparo de esclerómetro aplicado a probetas de cemento tipo IP, 14 días de curado, 30% EFC. ........................................................................................................................................... 109 Tabla 36: Disparo de esclerómetro aplicado a probetas de cemento tipo IP, 14 días de curado, 35% EFC. ........................................................................................................................................... 110 Tabla 37: Disparo de esclerómetro aplicado a probetas de cemento tipo IP, 14 días de curado, 40% EFC. ........................................................................................................................................... 110 Tabla 38: Disparo de esclerómetro aplicado a probetas de cemento tipo IP, 14 días de curado, 50% EFC. ........................................................................................................................................... 110 Tabla 39: Disparo de esclerómetro aplicado a probetas de cemento tipo IP, 28 días de curado, 0% EFC. ............................................................................................................................................. 111 Tabla 40: Disparo de esclerómetro aplicado a probetas de cemento tipo IP, 28 días de curado, 5% EFC. ............................................................................................................................................. 111 Tabla 41: Disparo de esclerómetro aplicado a probetas de cemento tipo IP, 28 días de curado, 10% EFC. ........................................................................................................................................... 111 Tabla 42: Disparo de esclerómetro aplicado a probetas de cemento tipo IP, 28 días de curado, 15% EFC. ........................................................................................................................................... 112 Tabla 43: Disparo de esclerómetro aplicado a probetas de cemento tipo IP, 28 días de curado, 20% EFC. ........................................................................................................................................... 112 Tabla 44: Disparo de esclerómetro aplicado a probetas de cemento tipo IP, 28 días de curado, 25% EFC. ........................................................................................................................................... 112 Tabla 45: Disparo de esclerómetro aplicado a probetas de cemento tipo IP, 28 días de curado, 30% EFC. ........................................................................................................................................... 113 Tabla 46: Disparo de esclerómetro aplicado a probetas de cemento tipo IP, 28 días de curado, 35% EFC. ........................................................................................................................................... 113 Tabla 47: Disparo de esclerómetro aplicado a probetas de cemento tipo IP, 28 días de curado, 40% EFC. ........................................................................................................................................... 113 Tabla 48: Disparo de esclerómetro aplicado a probetas de cemento tipo IP, 28 días de curado, 50% EFC. ........................................................................................................................................... 114 Tabla 49: Disparo de esclerómetro aplicado a probetas de cemento tipo V, 7 días de curado, 0% EFC. .................................................................................................................................................... 114 Tabla 50: Disparo de esclerómetro aplicado a probetas de cemento tipo V, 7 días de curado, 5% EFC. .................................................................................................................................................... 114 Tabla 51: Disparo de esclerómetro aplicado a probetas de cemento tipo V, 7 días de curado, 10% EFC. .................................................................................................................................................... 115 Tabla 52: Disparo de esclerómetro aplicado a probetas de cemento tipo V, 7 días de curado, 15% EFC. .................................................................................................................................................... 115 Tabla 53: Disparo de esclerómetro aplicado a probetas de cemento tipo V, 7 días de curado, 20% EFC. .................................................................................................................................................... 115 Tabla 54: Disparo de esclerómetro aplicado a probetas de cemento tipo V, 7 días de curado, 25% EFC. .................................................................................................................................................... 116 Tabla 55: Disparo de esclerómetro aplicado a probetas de cemento tipo V, 7 días de curado, 30% EFC. .................................................................................................................................................... 116 xiv Tabla 56: Disparo de esclerómetro aplicado a probetas de cemento tipo V, 7 días de curado, 35% EFC. .................................................................................................................................................... 116 Tabla 57: Disparo de esclerómetro aplicado a probetas de cemento tipo V, 7 días de curado, 40% EFC. .................................................................................................................................................... 117 Tabla 58: Disparo de esclerómetro aplicado a probetas de cemento tipo V, 7 días de curado, 50% EFC. .................................................................................................................................................... 117 Tabla 59: Disparo de esclerómetro aplicado a probetas de cemento tipo V, 14 días de curado, 0% EFC. .................................................................................................................................................... 117 Tabla 60: Disparo de esclerómetro aplicado a probetas de cemento tipo V, 14 días de curado, 5% EFC. .................................................................................................................................................... 118 Tabla 61: Disparo de esclerómetro aplicado a probetas de cemento tipo V, 14 días de curado, 10% EFC. ........................................................................................................................................... 118 Tabla 62: Disparo de esclerómetro aplicado a probetas de cemento tipo V, 14 días de curado, 15% EFC. ........................................................................................................................................... 118 Tabla 63: Disparo de esclerómetro aplicado a probetas de cemento tipo V, 14 días de curado, 20% EFC. ........................................................................................................................................... 119 Tabla 64: Disparo de esclerómetro aplicado a probetas de cemento tipo V, 14 días de curado, 25% EFC. ........................................................................................................................................... 119 Tabla 65: Disparo de esclerómetro aplicado a probetas de cemento tipo V, 14 días de curado, 30% EFC. ........................................................................................................................................... 119 Tabla 66: Disparo de esclerómetro aplicado a probetas de cemento tipo V, 14 días de curado, 35% EFC. ........................................................................................................................................... 120 Tabla 67: Disparo de esclerómetro aplicado a probetas de cemento tipo V, 14 días de curado, 40% EFC. ........................................................................................................................................... 120 Tabla 68: Disparo de esclerómetro aplicado a probetas de cemento tipo V, 14 días de curado, 50% EFC. ........................................................................................................................................... 120 Tabla 69: Disparo de esclerómetro aplicado a probetas de cemento tipo V, 28 días de curado, 0% EFC. .................................................................................................................................................... 121 Tabla 70: Disparo de esclerómetro aplicado a probetas de cemento tipo V, 28 días de curado, 5% EFC. .................................................................................................................................................... 121 Tabla 71: Disparo de esclerómetro aplicado a probetas de cemento tipo V, 28 días de curado, 10% EFC. ........................................................................................................................................... 121 Tabla 72: Disparo de esclerómetro aplicado a probetas de cemento tipo V, 28 días de curado, 15% EFC. ........................................................................................................................................... 122 Tabla 73: Disparo de esclerómetro aplicado a probetas de cemento tipo V, 28 días de curado, 20% EFC. ........................................................................................................................................... 122 Tabla 74: Disparo de esclerómetro aplicado a probetas de cemento tipo V, 28 días de curado, 25% EFC. ........................................................................................................................................... 122 Tabla 75: Disparo de esclerómetro aplicado a probetas de cemento tipo V, 28 días de curado, 30% EFC. ........................................................................................................................................... 123 Tabla 76: Disparo de esclerómetro aplicado a probetas de cemento tipo V, 28 días de curado, 35% EFC. ........................................................................................................................................... 123 Tabla 77: Disparo de esclerómetro aplicado a probetas de cemento tipo V, 28 días de curado, 40% EFC. ........................................................................................................................................... 123 Tabla 78: Disparo de esclerómetro aplicado a probetas de cemento tipo V, 28 días de curado, 50% EFC. ........................................................................................................................................... 124 Tabla 79: Fisonomía de probetas cilíndricas con cemento tipo IP, 7 días de curado, 0% de EFC. ............................................................................................................................................................. 127 xv Tabla 80: Fisonomía de probetas cilíndricas con cemento tipo IP, 7 días de curado, 5% de EFC. ............................................................................................................................................................. 127 Tabla 81: Fisonomía de probetas cilíndricas con cemento tipo IP, 7 días de curado, 10% de EFC. ............................................................................................................................................................. 128 Tabla 82: Fisonomía de probetas cilíndricas con cemento tipo IP, 7 días de curado, 15% de EFC. ............................................................................................................................................................. 128 Tabla 83: Fisonomía de probetas cilíndricas con cemento tipo IP, 7 días de curado, 20% de EFC. ............................................................................................................................................................. 128 Tabla 84: Fisonomía de probetas cilíndricas con cemento tipo IP, 7 días de curado, 25% de EFC. ............................................................................................................................................................. 129 Tabla 85: Fisonomía de probetas cilíndricas con cemento tipo IP, 7 días de curado, 30% de EFC. ............................................................................................................................................................. 129 Tabla 86: Fisonomía de probetas cilíndricas con cemento tipo IP, 7 días de curado, 35% de EFC. ............................................................................................................................................................. 129 Tabla 87: Fisonomía de probetas cilíndricas con cemento tipo IP, 7 días de curado, 40% de EFC. ............................................................................................................................................................. 130 Tabla 88: Fisonomía de probetas cilíndricas con cemento tipo IP, 7 días de curado, 50% de EFC. ............................................................................................................................................................. 130 Tabla 89: Fisonomía de probetas cilíndricas con cemento tipo IP, 14 días de curado, 0% de EFC. ............................................................................................................................................................. 130 Tabla 90: Fisonomía de probetas cilíndricas con cemento tipo IP, 14 días de curado, 5% de EFC. ............................................................................................................................................................. 131 Tabla 91: Fisonomía de probetas cilíndricas con cemento tipo IP, 14 días de curado, 10% de EFC. .................................................................................................................................................... 131 Tabla 92: Fisonomía de probetas cilíndricas con cemento tipo IP, 14 días de curado, 15% de EFC. .................................................................................................................................................... 131 Tabla 93: Fisonomía de probetas cilíndricas con cemento tipo IP, 14 días de curado, 20% de EFC. .................................................................................................................................................... 132 Tabla 94: Fisonomía de probetas cilíndricas con cemento tipo IP, 14 días de curado, 25% de EFC. .................................................................................................................................................... 132 Tabla 95: Fisonomía de probetas cilíndricas con cemento tipo IP, 14 días de curado, 30% de EFC. .................................................................................................................................................... 132 Tabla 96: Fisonomía de probetas cilíndricas con cemento tipo IP, 14 días de curado, 35% de EFC. .................................................................................................................................................... 133 Tabla 97: Fisonomía de probetas cilíndricas con cemento tipo IP, 14 días de curado, 40% de EFC. .................................................................................................................................................... 133 Tabla 98: Fisonomía de probetas cilíndricas con cemento tipo IP, 14 días de curado, 50% de EFC. .................................................................................................................................................... 133 Tabla 99: Fisonomía de probetas cilíndricas con cemento tipo IP, 28 días de curado, 0% de EFC. ............................................................................................................................................................. 134 Tabla 100: Fisonomía de probetas cilíndricas con cemento tipo IP, 28 días de curado, 5% de EFC. .................................................................................................................................................... 134 Tabla 101: Fisonomía de probetas cilíndricas con cemento tipo IP, 28 días de curado, 10% de EFC. .................................................................................................................................................... 134 Tabla 102: Fisonomía de probetas cilíndricas con cemento tipo IP, 28 días de curado, 15% de EFC. .................................................................................................................................................... 135 Tabla 103: Fisonomía de probetas cilíndricas con cemento tipo IP, 28 días de curado, 20% de EFC. .................................................................................................................................................... 135 xvi Tabla 104: Fisonomía de probetas cilíndricas con cemento tipo IP, 28 días de curado, 25% de EFC. .................................................................................................................................................... 135 Tabla 105: Fisonomía de probetas cilíndricas con cemento tipo IP, 28 días de curado, 30% de EFC. .................................................................................................................................................... 136 Tabla 106: Fisonomía de probetas cilíndricas con cemento tipo IP, 28 días de curado, 35% de EFC. .................................................................................................................................................... 136 Tabla 107: Fisonomía de probetas cilíndricas con cemento tipo IP, 28 días de curado, 40% de EFC. .................................................................................................................................................... 136 Tabla 108: Fisonomía de probetas cilíndricas con cemento tipo IP, 28 días de curado, 50% de EFC. .................................................................................................................................................... 137 Tabla 109: Fisonomía de probetas cilíndricas con cemento tipo V, 7 días de curado, 0% de EFC. ............................................................................................................................................................. 137 Tabla 110: Fisonomía de probetas cilíndricas con cemento tipo V, 7 días de curado, 5% de EFC. ............................................................................................................................................................. 137 Tabla 111: Fisonomía de probetas cilíndricas con cemento tipo V, 7 días de curado, 10% de EFC. .................................................................................................................................................... 138 Tabla 112: Fisonomía de probetas cilíndricas con cemento tipo V, 7 días de curado, 15% de EFC. .................................................................................................................................................... 138 Tabla 113: Fisonomía de probetas cilíndricas con cemento tipo V, 7 días de curado, 20% de EFC. .................................................................................................................................................... 138 Tabla 114: Fisonomía de probetas cilíndricas con cemento tipo V, 7 días de curado, 25% de EFC. .................................................................................................................................................... 139 Tabla 115: Fisonomía de probetas cilíndricas con cemento tipo V, 7 días de curado, 30% de EFC. .................................................................................................................................................... 139 Tabla 116: Fisonomía de probetas cilíndricas con cemento tipo V, 7 días de curado, 35% de EFC. .................................................................................................................................................... 139 Tabla 117: Fisonomía de probetas cilíndricas con cemento tipo V, 7 días de curado, 40% de EFC. .................................................................................................................................................... 140 Tabla 118: Fisonomía de probetas cilíndricas con cemento tipo V, 7 días de curado, 50% de EFC. .................................................................................................................................................... 140 Tabla 119: Fisonomía de probetas cilíndricas con cemento tipo V, 14 días de curado, 0% de EFC. .................................................................................................................................................... 140 Tabla 120: Fisonomía de probetas cilíndricas con cemento tipo V, 14 días de curado, 5% de EFC. .................................................................................................................................................... 141 Tabla 121: Fisonomía de probetas cilíndricas con cemento tipo V, 14 días de curado, 10% de EFC. .................................................................................................................................................... 141 Tabla 122: Fisonomía de probetas cilíndricas con cemento tipo V, 14 días de curado, 15% de EFC. .................................................................................................................................................... 141 Tabla 123: Fisonomía de probetas cilíndricas con cemento tipo V, 14 días de curado, 20% de EFC. .................................................................................................................................................... 142 Tabla 124: Fisonomía de probetas cilíndricas con cemento tipo V, 14 días de curado, 25% de EFC. .................................................................................................................................................... 142 Tabla 125: Fisonomía de probetas cilíndricas con cemento tipo V, 14 días de curado, 30% de EFC. .................................................................................................................................................... 142 Tabla 126: Fisonomía de probetas cilíndricas con cemento tipo V, 14 días de curado, 35% de EFC. .................................................................................................................................................... 143 Tabla 127: Fisonomía de probetas cilíndricas con cemento tipo V, 14 días de curado, 40% de EFC. .................................................................................................................................................... 143 xvii Tabla 128: Fisonomía de probetas cilíndricas con cemento tipo V, 14 días de curado, 50% de EFC. .................................................................................................................................................... 143 Tabla 129: Fisonomía de probetas cilíndricas con cemento tipo V, 28 días de curado, 0% de EFC. .................................................................................................................................................... 144 Tabla 130: Fisonomía de probetas cilíndricas con cemento tipo V, 28 días de curado, 5% de EFC. .................................................................................................................................................... 144 Tabla 131: Fisonomía de probetas cilíndricas con cemento tipo V, 28 días de curado, 10% de EFC. .................................................................................................................................................... 144 Tabla 132: Fisonomía de probetas cilíndricas con cemento tipo V, 28 días de curado, 15% de EFC. .................................................................................................................................................... 145 Tabla 133: Fisonomía de probetas cilíndricas con cemento tipo V, 28 días de curado, 20% de EFC. .................................................................................................................................................... 145 Tabla 134: Fisonomía de probetas cilíndricas con cemento tipo V, 28 días de curado, 25% de EFC. .................................................................................................................................................... 145 Tabla 135: Fisonomía de probetas cilíndricas con cemento tipo V, 28 días de curado, 30% de EFC. .................................................................................................................................................... 146 Tabla 136: Fisonomía de probetas cilíndricas con cemento tipo V, 28 días de curado, 35% de EFC. .................................................................................................................................................... 146 Tabla 137: Fisonomía de probetas cilíndricas con cemento tipo V, 28 días de curado, 40% de EFC. .................................................................................................................................................... 146 Tabla 138: Fisonomía de probetas cilíndricas con cemento tipo V, 28 días de curado, 50% de EFC. .................................................................................................................................................... 147 Tabla 139: Carga máxima aplicada a probetas de cemento tipo IP, 7 días de curado, 0% EFC. ............................................................................................................................................................. 148 Tabla 140: Carga máxima aplicada a probetas de cemento tipo IP, 7 días de curado, 5% EFC. ............................................................................................................................................................. 149 Tabla 141: Carga máxima aplicada a probetas de cemento tipo IP, 7 días de curado, 10% EFC. ............................................................................................................................................................. 149 Tabla 142: Carga máxima aplicada a probetas de cemento tipo IP, 7 días de curado, 15% EFC. ............................................................................................................................................................. 149 Tabla 143: Carga máxima aplicada a probetas de cemento tipo IP, 7 días de curado, 20% EFC. ............................................................................................................................................................. 150 Tabla 144: Carga máxima aplicada a probetas de cemento tipo IP, 7 días de curado, 25% EFC. ............................................................................................................................................................. 150 Tabla 145: Carga máxima aplicada a probetas de cemento tipo IP, 7 días de curado, 30% EFC. ............................................................................................................................................................. 150 Tabla 146: Carga máxima aplicada a probetas de cemento tipo IP, 7 días de curado, 35% EFC. ............................................................................................................................................................. 151 Tabla 147: Carga máxima aplicada a probetas de cemento tipo IP, 7 días de curado, 40% EFC. ............................................................................................................................................................. 151 Tabla 148: Carga máxima aplicada a probetas de cemento tipo IP, 7 días de curado, 50% EFC. ............................................................................................................................................................. 151 Tabla 149: Carga máxima aplicada a probetas de cemento tipo IP, 14 días de curado, 0% EFC. ............................................................................................................................................................. 152 Tabla 150: Carga máxima aplicada a probetas de cemento tipo IP, 14 días de curado, 5% EFC. ............................................................................................................................................................. 152 Tabla 151: Carga máxima aplicada a probetas de cemento tipo IP, 14 días de curado, 10% EFC. ............................................................................................................................................................. 152 xviii Tabla 152: Carga máxima aplicada a probetas de cemento tipo IP, 14 días de curado, 15% EFC. ............................................................................................................................................................. 153 Tabla 153: Carga máxima aplicada a probetas de cemento tipo IP, 14 días de curado, 20% EFC. ............................................................................................................................................................. 153 Tabla 154: Carga máxima aplicada a probetas de cemento tipo IP, 14 días de curado, 25% EFC. ............................................................................................................................................................. 153 Tabla 155: Carga máxima aplicada a probetas de cemento tipo IP, 14 días de curado, 30% EFC. ............................................................................................................................................................. 154 Tabla 156: Carga máxima aplicada a probetas de cemento tipo IP, 14 días de curado, 35% EFC. ............................................................................................................................................................. 154 Tabla 157: Carga máxima aplicada a probetas de cemento tipo IP, 14 días de curado, 40% EFC. ............................................................................................................................................................. 154 Tabla 158: Carga máxima aplicada a probetas de cemento tipo IP, 14 días de curado, 50% EFC. ............................................................................................................................................................. 155 Tabla 159: Carga máxima aplicada a probetas de cemento tipo IP, 28 días de curado, 0% EFC. ............................................................................................................................................................. 155 Tabla 160: Carga máxima aplicada a probetas de cemento tipo IP, 28 días de curado, 5% EFC. ............................................................................................................................................................. 155 Tabla 161: Carga máxima aplicada a probetas de cemento tipo IP, 28 días de curado, 10% EFC. ............................................................................................................................................................. 156 Tabla 162: Carga máxima aplicada a probetas de cemento tipo IP, 28 días de curado, 15% EFC. ............................................................................................................................................................. 156 Tabla 163: Carga máxima aplicada a probetas de cemento tipo IP, 28 días de curado, 20% EFC. ............................................................................................................................................................. 156 Tabla 164: Carga máxima aplicada a probetas de cemento tipo IP, 28 días de curado, 25% EFC. ............................................................................................................................................................. 157 Tabla 165: Carga máxima aplicada a probetas de cemento tipo IP, 28 días de curado, 30% EFC. ............................................................................................................................................................. 157 Tabla 166: Carga máxima aplicada a probetas de cemento tipo IP, 28 días de curado, 35% EFC. ............................................................................................................................................................. 157 Tabla 167: Carga máxima aplicada a probetas de cemento tipo IP, 28 días de curado, 40% EFC. ............................................................................................................................................................. 158 Tabla 168: Carga máxima aplicada a probetas de cemento tipo IP, 28 días de curado, 50% EFC. ............................................................................................................................................................. 158 Tabla 169: Carga máxima aplicada a probetas de cemento tipo V, 7 días de curado, 0% EFC.158 Tabla 170: Carga máxima aplicada a probetas de cemento tipo V, 7 días de curado, 5% EFC.159 Tabla 171: Carga máxima aplicada a probetas de cemento tipo V, 7 días de curado, 10% EFC. ............................................................................................................................................................. 159 Tabla 172: Carga máxima aplicada a probetas de cemento tipo V, 7 días de curado, 15% EFC. ............................................................................................................................................................. 159 Tabla 173: Carga máxima aplicada a probetas de cemento tipo V, 7 días de curado, 20% EFC. ............................................................................................................................................................. 160 Tabla 174: Carga máxima aplicada a probetas de cemento tipo V, 7 días de curado, 25% EFC. ............................................................................................................................................................. 160 Tabla 175: Carga máxima aplicada a probetas de cemento tipo V, 7 días de curado, 30% EFC. ............................................................................................................................................................. 160 Tabla 176: Carga máxima aplicada a probetas de cemento tipo V, 7 días de curado, 35% EFC. ............................................................................................................................................................. 161 xix Tabla 177: Carga máxima aplicada a probetas de cemento tipo V, 7 días de curado, 40% EFC. ............................................................................................................................................................. 161 Tabla 178: Carga máxima aplicada a probetas de cemento tipo V, 7 días de curado, 50% EFC. ............................................................................................................................................................. 161 Tabla 179: Carga máxima aplicada a probetas de cemento tipo V, 14 días de curado, 0% EFC. ............................................................................................................................................................. 162 Tabla 180: Carga máxima aplicada a probetas de cemento tipo V, 14 días de curado, 5% EFC. ............................................................................................................................................................. 162 Tabla 181: Carga máxima aplicada a probetas de cemento tipo V, 14 días de curado, 10% EFC. ............................................................................................................................................................. 162 Tabla 182: Carga máxima aplicada a probetas de cemento tipo V, 14 días de curado, 15% EFC. ............................................................................................................................................................. 163 Tabla 183: Carga máxima aplicada a probetas de cemento tipo V, 14 días de curado, 20% EFC. ............................................................................................................................................................. 163 Tabla 184: Carga máxima aplicada a probetas de cemento tipo V, 14 días de curado, 25% EFC. ............................................................................................................................................................. 163 Tabla 185: Carga máxima aplicada a probetas de cemento tipo V, 14 días de curado, 30% EFC. ............................................................................................................................................................. 164 Tabla 186: Carga máxima aplicada a probetas de cemento tipo V, 14 días de curado, 35% EFC. ............................................................................................................................................................. 164 Tabla 187: Carga máxima aplicada a probetas de cemento tipo V, 14 días de curado, 40% EFC. ............................................................................................................................................................. 164 Tabla 188: Carga máxima aplicada a probetas de cemento tipo V, 14 días de curado, 50% EFC. ............................................................................................................................................................. 165 Tabla 189: Carga máxima aplicada a probetas de cemento tipo V, 28 días de curado, 0% EFC. ............................................................................................................................................................. 165 Tabla 190: Carga máxima aplicada a probetas de cemento tipo V, 28 días de curado, 5% EFC. ............................................................................................................................................................. 165 Tabla 191: Carga máxima aplicada a probetas de cemento tipo V, 28 días de curado, 10% EFC. ............................................................................................................................................................. 166 Tabla 192: Carga máxima aplicada a probetas de cemento tipo V, 28 días de curado, 15% EFC. ............................................................................................................................................................. 166 Tabla 193: Carga máxima aplicada a probetas de cemento tipo V, 28 días de curado, 20% EFC. ............................................................................................................................................................. 166 Tabla 194: Carga máxima aplicada a probetas de cemento tipo V, 28 días de curado, 25% EFC. ............................................................................................................................................................. 167 Tabla 195: Carga máxima aplicada a probetas de cemento tipo V, 28 días de curado, 30% EFC. ............................................................................................................................................................. 167 Tabla 196: Carga máxima aplicada a probetas de cemento tipo V, 28 días de curado, 35% EFC. ............................................................................................................................................................. 167 Tabla 197: Carga máxima aplicada a probetas de cemento tipo V, 28 días de curado, 40% EFC. ............................................................................................................................................................. 168 Tabla 198: Carga máxima aplicada a probetas de cemento tipo V, 28 días de curado, 50% EFC. ............................................................................................................................................................. 168 Tabla 199: pH del concreto con escoria de cobre sobre muestras con 30%, 35% y 40%........... 171 Tabla 200: Cantidades aproximadas de agregados obtenidas mediante cuarteo. ....................... 171 Tabla 201: Análisis granulométrico del agregado fino. ................................................................. 172 Tabla 202: Cálculo del módulo de finura del agregado fino.......................................................... 173 Tabla 203: Análisis granulométrico del agregado grueso. ............................................................. 174 xx Tabla 204: Análisis granulométrico de la escoria de cobre. .......................................................... 175 Tabla 205: Peso específico y absorción de los agregados y de la EFC. ......................................... 181 Tabla 206: Características físicas de los recipientes empleados. ................................................... 188 Tabla 207: Peso unitario y contenido de vacíos de los agregados. ................................................ 188 Tabla 208: Contenido de humedad de los agregados. .................................................................... 191 Tabla 209: Características físicas de los agregados. ....................................................................... 192 Tabla 210: Características físicas de los cementos tipo IP y tipo V. ............................................. 193 Tabla 211: Asentamientos recomendables para diferentes tipos de estructuras. ........................ 194 Tabla 212: Requisitos aproximados de agua de mezcla y contenido de aire para diferentes asentamientos y TMN del agregado. ................................................................................................ 195 Tabla 213: Correspondencia entre la relación agua/cemento y esfuerzo a compresión del concreto. ............................................................................................................................................. 196 Tabla 214: Volumen de cemento necesario por metro cúbico de mezcla, por tipo de cemento. 197 Tabla 215: Volumen de agregado grueso por volumen unitario de concreto, para diferentes módulos de finura del agregado fino. .............................................................................................. 198 Tabla 216: Resumen de resultados obtenidos sobre el análisis de los componentes del concreto. ............................................................................................................................................................. 199 Tabla 217: Resumen de pesos específicos de los componentes del concreto. ............................... 199 Tabla 218: Volumen de los componentes del concreto por metro cúbico. ................................... 200 Tabla 219: Volumen absoluto de agregado fino por tipo de cemento. .......................................... 200 Tabla 220: Peso del agregado fino por metro cúbico de concreto, por tipo de cemento. ............ 200 Tabla 221: Pesos corregidos del agregado grueso, y del agregado fino por tipo de cemento, por unidad de volumen. ........................................................................................................................... 201 Tabla 222: Balance de agua en los agregados. ................................................................................ 201 Tabla 223: Contribución de agua de los agregados. ....................................................................... 202 Tabla 224: Agua de mezcla final por tipo de cemento. .................................................................. 202 Tabla 225: Pesos corregidos de los componentes del concreto por metro cúbico de mezcla. ..... 202 Tabla 226: Pesos corregidos de los componentes del concreto por metro cúbico de mezcla con 5% de desperdicio. ............................................................................................................................ 203 Tabla 227: Pesos corregidos de los componentes del concreto por volumen de probeta con 5% de desperdicio. ........................................................................................................................................ 203 Tabla 228: Proporciones de los componentes del concreto respecto a la cantidad de cemento. 204 Tabla 229: Asentamiento de la mezcla fresca para 7, 14 y 28 días de curado y diferentes porcentajes de EFC. .......................................................................................................................... 204 Tabla 230: Coeficientes de correlación y determinación, datos % EFC – asentamiento, en probetas fabricadas con cementos tipo IP y tipo V. ....................................................................... 206 Tabla 231: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo IP, 7 días de curado, 0% EFC, mediante esclerometría. .......................................................................................................... 207 Tabla 232: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo IP, 7 días de curado, 5% EFC, mediante esclerometría. .......................................................................................................... 208 Tabla 233: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo IP, 7 días de curado, 10% EFC, mediante esclerometría. .......................................................................................................... 208 Tabla 234: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo IP, 7 días de curado, 15% EFC, mediante esclerometría. .......................................................................................................... 208 Tabla 235: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo IP, 7 días de curado, 20% EFC, mediante esclerometría. .......................................................................................................... 209 Tabla 236: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo IP, 7 días de curado, 25% EFC, mediante esclerometría. .......................................................................................................... 209 xxi Tabla 237: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo IP, 7 días de curado, 30% EFC, mediante esclerometría. .......................................................................................................... 209 Tabla 238: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo IP, 7 días de curado, 35% EFC, mediante esclerometría. .......................................................................................................... 210 Tabla 239: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo IP, 7 días de curado, 40% EFC, mediante esclerometría. .......................................................................................................... 210 Tabla 240: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo IP, 7 días de curado, 50% EFC, mediante esclerometría. .......................................................................................................... 210 Tabla 241: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo IP, 14 días de curado, 0% EFC, mediante esclerometría. .......................................................................................................... 211 Tabla 242: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo IP, 14 días de curado, 5% EFC, mediante esclerometría. .......................................................................................................... 211 Tabla 243: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo IP, 14 días de curado, 10% EFC, mediante esclerometría. .......................................................................................................... 211 Tabla 244: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo IP, 14 días de curado, 15% EFC, mediante esclerometría. .......................................................................................................... 212 Tabla 245: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo IP, 14 días de curado, 20% EFC, mediante esclerometría. .......................................................................................................... 212 Tabla 246: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo IP, 14 días de curado, 25% EFC, mediante esclerometría. .......................................................................................................... 212 Tabla 247: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo IP, 14 días de curado, 30% EFC, mediante esclerometría. .......................................................................................................... 213 Tabla 248: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo IP, 14 días de curado, 35% EFC, mediante esclerometría. .......................................................................................................... 213 Tabla 249: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo IP, 14 días de curado, 40% EFC, mediante esclerometría. .......................................................................................................... 213 Tabla 250: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo IP, 14 días de curado, 50% EFC, mediante esclerometría. .......................................................................................................... 214 Tabla 251: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo IP, 28 días de curado, 0% EFC, mediante esclerometría. .......................................................................................................... 214 Tabla 252: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo IP, 28 días de curado, 5% EFC, mediante esclerometría. .......................................................................................................... 214 Tabla 253: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo IP, 28 días de curado, 10% EFC, mediante esclerometría. .......................................................................................................... 215 Tabla 254: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo IP, 28 días de curado, 15% EFC, mediante esclerometría. .......................................................................................................... 215 Tabla 255: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo IP, 28 días de curado, 20% EFC, mediante esclerometría. .......................................................................................................... 215 Tabla 256: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo IP, 28 días de curado, 25% EFC, mediante esclerometría. .......................................................................................................... 216 Tabla 257: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo IP, 28 días de curado, 30% EFC, mediante esclerometría. .......................................................................................................... 216 Tabla 258: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo IP, 28 días de curado, 35% EFC, mediante esclerometría. .......................................................................................................... 216 Tabla 259: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo IP, 28 días de curado, 40% EFC, mediante esclerometría. .......................................................................................................... 217 Tabla 260: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo IP, 28 días de curado, 50% EFC, mediante esclerometría. .......................................................................................................... 217 xxii Tabla 261: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo V, 7 días de curado, 0% EFC, mediante esclerometría. .......................................................................................................... 217 Tabla 262: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo V, 7 días de curado, 5% EFC, mediante esclerometría. .......................................................................................................... 218 Tabla 263: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo V, 7 días de curado, 10% EFC, mediante esclerometría. .......................................................................................................... 218 Tabla 264: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo V, 7 días de curado, 15% EFC, mediante esclerometría. .......................................................................................................... 218 Tabla 265: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo V, 7 días de curado, 20% EFC, mediante esclerometría. .......................................................................................................... 219 Tabla 266: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo V, 7 días de curado, 25% EFC, mediante esclerometría. .......................................................................................................... 219 Tabla 267: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo V, 7 días de curado, 30% EFC, mediante esclerometría. .......................................................................................................... 219 Tabla 268: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo V, 7 días de curado, 35% EFC, mediante esclerometría. .......................................................................................................... 220 Tabla 269: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo V, 7 días de curado, 40% EFC, mediante esclerometría. .......................................................................................................... 220 Tabla 270: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo V, 7 días de curado, 50% EFC, mediante esclerometría. .......................................................................................................... 220 Tabla 271: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo V, 14 días de curado, 0% EFC, mediante esclerometría. .......................................................................................................... 221 Tabla 272: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo V, 14 días de curado, 5% EFC, mediante esclerometría. .......................................................................................................... 221 Tabla 273: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo V, 14 días de curado, 10% EFC, mediante esclerometría. .......................................................................................................... 221 Tabla 274: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo V, 14 días de curado, 15% EFC, mediante esclerometría. .......................................................................................................... 222 Tabla 275: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo V, 14 días de curado, 20% EFC, mediante esclerometría. .......................................................................................................... 222 Tabla 276: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo V, 14 días de curado, 25% EFC, mediante esclerometría. .......................................................................................................... 222 Tabla 277: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo V, 14 días de curado, 30% EFC, mediante esclerometría. .......................................................................................................... 223 Tabla 278: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo V, 14 días de curado, 35% EFC, mediante esclerometría. .......................................................................................................... 223 Tabla 279: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo V, 14 días de curado, 40% EFC, mediante esclerometría. .......................................................................................................... 223 Tabla 280: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo V, 14 días de curado, 50% EFC, mediante esclerometría. .......................................................................................................... 224 Tabla 281: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo V, 28 días de curado, 0% EFC, mediante esclerometría. .......................................................................................................... 224 Tabla 282: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo V, 28 días de curado, 5% EFC, mediante esclerometría. .......................................................................................................... 224 Tabla 283: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo V, 28 días de curado, 10% EFC, mediante esclerometría. .......................................................................................................... 225 Tabla 284: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo V, 28 días de curado, 15% EFC, mediante esclerometría. .......................................................................................................... 225 xxiii Tabla 285: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo V, 28 días de curado, 20% EFC, mediante esclerometría. .......................................................................................................... 225 Tabla 286: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo V, 28 días de curado, 25% EFC, mediante esclerometría. .......................................................................................................... 226 Tabla 287: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo V, 28 días de curado, 30% EFC, mediante esclerometría. .......................................................................................................... 226 Tabla 288: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo V, 28 días de curado, 35% EFC, mediante esclerometría. .......................................................................................................... 226 Tabla 289: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo V, 28 días de curado, 40% EFC, mediante esclerometría. .......................................................................................................... 227 Tabla 290: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo V, 28 días de curado, 50% EFC, mediante esclerometría. .......................................................................................................... 227 Tabla 291: Resistencia a la compresión promedio mediante esclerometría, para cementos tipo IP y tipo V, para 7, 14 y 28 días de curado. .......................................................................................... 228 Tabla 292: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo IP, 7 días de curado, 0% EFC, mediante compresión axial. .................................................................................................... 230 Tabla 293: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo IP, 7 días de curado, 5% EFC, mediante compresión axial. .................................................................................................... 230 Tabla 294: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo IP, 7 días de curado, 10% EFC, mediante compresión axial. .................................................................................................... 231 Tabla 295: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo IP, 7 días de curado, 15% EFC, mediante compresión axial. .................................................................................................... 231 Tabla 296: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo IP, 7 días de curado, 20% EFC, mediante compresión axial. .................................................................................................... 231 Tabla 297: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo IP, 7 días de curado, 25% EFC, mediante compresión axial. .................................................................................................... 232 Tabla 298: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo IP, 7 días de curado, 30% EFC, mediante compresión axial. .................................................................................................... 232 Tabla 299: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo IP, 7 días de curado, 35% EFC, mediante compresión axial. .................................................................................................... 232 Tabla 300: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo IP, 7 días de curado, 40% EFC, mediante compresión axial. .................................................................................................... 233 Tabla 301: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo IP, 7 días de curado, 50% EFC, mediante compresión axial. .................................................................................................... 233 Tabla 302: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo IP, 14 días de curado, 0% EFC, mediante compresión axial. .................................................................................................... 233 Tabla 303: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo IP, 14 días de curado, 5% EFC, mediante compresión axial. .................................................................................................... 234 Tabla 304: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo IP, 14 días de curado, 10% EFC, mediante compresión axial. .................................................................................................... 234 Tabla 305: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo IP, 14 días de curado, 15% EFC, mediante compresión axial. .................................................................................................... 234 Tabla 306: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo IP, 14 días de curado, 20% EFC, mediante compresión axial. .................................................................................................... 235 Tabla 307: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo IP, 14 días de curado, 25% EFC, mediante compresión axial. .................................................................................................... 235 Tabla 308: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo IP, 14 días de curado, 30% EFC, mediante compresión axial. .................................................................................................... 235 xxiv Tabla 309: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo IP, 14 días de curado, 35% EFC, mediante compresión axial. .................................................................................................... 236 Tabla 310: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo IP, 14 días de curado, 40% EFC, mediante compresión axial. .................................................................................................... 236 Tabla 311: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo IP, 14 días de curado, 50% EFC, mediante compresión axial. .................................................................................................... 236 Tabla 312: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo IP, 28 días de curado, 0% EFC, mediante compresión axial. .................................................................................................... 237 Tabla 313: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo IP, 28 días de curado, 5% EFC, mediante compresión axial. .................................................................................................... 237 Tabla 314: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo IP, 28 días de curado, 10% EFC, mediante compresión axial. .................................................................................................... 237 Tabla 315: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo IP, 28 días de curado, 15% EFC, mediante compresión axial. .................................................................................................... 238 Tabla 316: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo IP, 28 días de curado, 20% EFC, mediante compresión axial. .................................................................................................... 238 Tabla 317: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo IP, 28 días de curado, 25% EFC, mediante compresión axial. .................................................................................................... 238 Tabla 318: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo IP, 28 días de curado, 30% EFC, mediante compresión axial. .................................................................................................... 239 Tabla 319: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo IP, 28 días de curado, 35% EFC, mediante compresión axial. .................................................................................................... 239 Tabla 320: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo IP, 28 días de curado, 40% EFC, mediante compresión axial. .................................................................................................... 239 Tabla 321: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo IP, 28 días de curado, 50% EFC, mediante compresión axial. .................................................................................................... 240 Tabla 322: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo V, 7 días de curado, 0% EFC, mediante compresión axial. .................................................................................................... 240 Tabla 323: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo V, 7 días de curado, 5% EFC, mediante compresión axial. .................................................................................................... 241 Tabla 324: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo V, 7 días de curado, 10% EFC, mediante compresión axial. .................................................................................................... 241 Tabla 325: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo V, 7 días de curado, 15% EFC, mediante compresión axial. .................................................................................................... 241 Tabla 326: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo V, 7 días de curado, 20% EFC, mediante compresión axial. .................................................................................................... 242 Tabla 327: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo V, 7 días de curado, 25% EFC, mediante compresión axial. .................................................................................................... 242 Tabla 328: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo V, 7 días de curado, 30% EFC, mediante compresión axial. .................................................................................................... 242 Tabla 329: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo V, 7 días de curado, 35% EFC, mediante compresión axial. .................................................................................................... 243 Tabla 330: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo V, 7 días de curado, 40% EFC, mediante compresión axial. .................................................................................................... 243 Tabla 331: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo V, 7 días de curado, 50% EFC, mediante compresión axial. .................................................................................................... 243 Tabla 332: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo V, 14 días de curado, 0% EFC, mediante compresión axial. .................................................................................................... 244 xxv Tabla 333: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo V, 14 días de curado, 5% EFC, mediante compresión axial. .................................................................................................... 244 Tabla 334: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo V, 14 días de curado, 10% EFC, mediante compresión axial. .................................................................................................... 244 Tabla 335: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo V, 14 días de curado, 15% EFC, mediante compresión axial. .................................................................................................... 245 Tabla 336: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo V, 14 días de curado, 20% EFC, mediante compresión axial. .................................................................................................... 245 Tabla 337: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo V, 14 días de curado, 25% EFC, mediante compresión axial. .................................................................................................... 245 Tabla 338: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo V, 14 días de curado, 30% EFC, mediante compresión axial. .................................................................................................... 246 Tabla 339: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo V, 14 días de curado, 35% EFC, mediante compresión axial. .................................................................................................... 246 Tabla 340: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo V, 14 días de curado, 40% EFC, mediante compresión axial. .................................................................................................... 246 Tabla 341: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo V, 14 días de curado, 50% EFC, mediante compresión axial. .................................................................................................... 247 Tabla 342: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo V, 28 días de curado, 0% EFC, mediante compresión axial. .................................................................................................... 247 Tabla 343: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo V, 28 días de curado, 5% EFC, mediante compresión axial. .................................................................................................... 247 Tabla 344: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo V, 28 días de curado, 10% EFC, mediante compresión axial. .................................................................................................... 248 Tabla 345: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo V, 28 días de curado, 15% EFC, mediante compresión axial. .................................................................................................... 248 Tabla 346: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo V, 28 días de curado, 20% EFC, mediante compresión axial. .................................................................................................... 248 Tabla 347: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo V, 28 días de curado, 25% EFC, mediante compresión axial. .................................................................................................... 249 Tabla 348: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo V, 28 días de curado, 30% EFC, mediante compresión axial. .................................................................................................... 249 Tabla 349: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo V, 28 días de curado, 35% EFC, mediante compresión axial. .................................................................................................... 249 Tabla 350: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo V, 28 días de curado, 40% EFC, mediante compresión axial. .................................................................................................... 250 Tabla 351: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo V, 28 días de curado, 50% EFC, mediante compresión axial. .................................................................................................... 250 Tabla 352: Resistencia a la compresión promedio de las probetas mediante ensayo de compresión axial. ............................................................................................................................... 251 Tabla 353: Tipos de falla en probetas cilíndricas de cementos tipo IP y tipo V, a diferentes tiempos de curado. ............................................................................................................................. 252 Tabla 354: Tipos de falla con más incidencia de acuerdo al tipo de cemento y tiempo de curado. ............................................................................................................................................................. 253 Tabla 355: Incremento de la resistencia a la compresión en concretos con cementos tipo IP y tipo V respecto al concreto patrón (0% EFC), mediante compresión axial. ....................................... 254 Tabla 356: Coeficientes de correlación y de determinación, datos asentamiento – f’c, en probetas fabricadas con cementos tipo IP y tipo V, hasta 50% de EFC. ..................................................... 259 xxvi Tabla 357: Coeficientes de correlación y de determinación, datos asentamiento – f’c, hasta 35% de EFC. ............................................................................................................................................... 259 Tabla 358: Coeficientes de correlación y de determinación, datos %EFC–f’c, en probetas fabricadas con cementos tipo IP y tipo V, hasta 50% de EFC. ..................................................... 263 Tabla 359: Coeficientes de correlación y de determinación, datos %EFC–f’c, en probetas fabricadas con cementos tipo IP y tipo V, hasta 35% de EFC. ..................................................... 264 Tabla 360: Nivel de correlación entre los valores de resistencia a la compresión mediante compresión axial y esclerometría. .................................................................................................... 267 Tabla 361: Porcentajes residuales mediante aproximación exponencial, con cemento tipo IP y 7 días de curado. ................................................................................................................................... 273 Tabla 362: Porcentajes residuales mediante aproximación exponencial, con cemento tipo V y 7 días de curado. ................................................................................................................................... 273 Tabla 363: Porcentajes residuales mediante aproximación exponencial, con cemento tipo IP y 14 días de curado. ................................................................................................................................... 274 Tabla 364: Porcentajes residuales mediante aproximación exponencial, con cemento tipo V y 14 días de curado. ................................................................................................................................... 274 Tabla 365: Porcentajes residuales mediante aproximación exponencial, con cemento tipo IP y 28 días de curado. ................................................................................................................................... 275 Tabla 366: Porcentajes residuales mediante aproximación exponencial, con cemento tipo V y 28 días de curado. ................................................................................................................................... 275 Tabla 367: Porcentajes residuales mediante aproximación cúbica, con cemento tipo IP y 7 días de curado. ........................................................................................................................................... 276 Tabla 368: Porcentajes residuales mediante aproximación cúbica, con cemento tipo V y 7 días de curado. ................................................................................................................................................ 277 Tabla 369: Porcentajes residuales mediante aproximación cúbica, con cemento tipo IP y 14 días de curado. ........................................................................................................................................... 277 Tabla 370: Porcentajes residuales mediante aproximación cúbica, con cemento tipo V y 14 días de curado. ........................................................................................................................................... 278 Tabla 371: Porcentajes residuales mediante aproximación cúbica, con cemento tipo IP y 28 días de curado. ........................................................................................................................................... 278 Tabla 372: Porcentajes residuales mediante aproximación cúbica, con cemento tipo V y 28 días de curado. ........................................................................................................................................... 279 Tabla 373: Porcentajes residuales máximos respecto a la resistencia experimental, mediante aproximación exponencial. ............................................................................................................... 280 Tabla 374: Porcentajes residuales máximos respecto a la resistencia experimental, mediante aproximación cúbica. ........................................................................................................................ 280 Tabla 375: Porcentajes residuales máximos finales para establecer la dispersión real entre métodos de medición de la resistencia a la compresión del concreto. ........................................... 281 Tabla 376: Porcentajes residuales máximos y mínimos por tipo de cemento y tiempo de curado en ensayo de índice de rebote. .......................................................................................................... 284 Tabla 377: Comparación de resultados experimentales y estimados en probetas de cemento tipo IP, 28 días de curado, mediante esclerometría. .............................................................................. 286 Tabla 378: Comparación de resultados experimentales y estimados en probetas de cemento tipo V, 28 días de curado, mediante esclerometría. ............................................................................... 287 Tabla 379: Porcentajes residuales máximos y mínimos por tipo de cemento y tiempo de curado en ensayo de compresión axial. ........................................................................................................ 290 Tabla 380: Comparación de resultados experimentales y estimados en probetas de cemento tipo IP, 28 días de curado, mediante compresión axial. ........................................................................ 291 xxvii Tabla 381: Comparación de resultados experimentales y estimados en probetas de cemento tipo V, 28 días de curado, mediante compresión axial. .......................................................................... 292 Tabla 382: pH del concreto con escoria de cobre. .......................................................................... 296 Tabla 383: Costo de 1 m3 de concreto con cemento tipo IP y 35% de EFC. ................................ 298 Tabla 384: Costo de 1 m3 de concreto con cemento tipo V y 35% de EFC. ................................. 298 Tabla 385: Resultados promedio del asentamiento y clasificación del concreto según su consistencia. ....................................................................................................................................... 301 Tabla 386: Coeficientes de correlación de Pearson %EFC–asentamiento................................... 303 Tabla 387: Resultados finales de resistencia a la compresión de probetas cilíndricas. ............... 308 Tabla 388: Incremento de la resistencia a la compresión del concreto en la proporción óptima de escoria de cobre para ambos tipos de cemento. .............................................................................. 309 Tabla 389: Dispersión real del esclerómetro en función de las ecuaciones de tendencia exponencial y cúbica por cada tipo de cemento. ............................................................................. 312 Tabla 390: Matriz de consistencia del proyecto de investigación. ................................................ 334 Tabla 391: Costo de 1 m3 de concreto con cemento tipo IP y 100% de AF. ................................. 338 Tabla 392: Costo de 1 m3 de concreto con cemento tipo V y 100% de AF. .................................. 338 xxviii Índice de figuras Figura 1: Escoria de fundición de cobre. .......................................................................................... 27 Figura 2: Tipos de falla de las probetas de concreto. ....................................................................... 34 Figura 3: Partes del esclerómetro analógico. .................................................................................... 35 Figura 4: Clasificación del concreto según su consistencia. ............................................................. 38 Figura 5: Dimensiones del cono de Abrams. ..................................................................................... 61 Figura 6: Balanza digital. ................................................................................................................... 62 Figura 7: Briqueteras de 15 cm x 30 cm. ........................................................................................... 62 Figura 8: Mezcladora de media bolsa de cemento de capacidad. ................................................... 63 Figura 9: Poza de curado. ................................................................................................................... 63 Figura 10: Martillo de goma. .............................................................................................................. 64 Figura 11: Varillas de compactación de mezcla. .............................................................................. 64 Figura 12: Máquina de compresión axial marca Humboldt. .......................................................... 65 Figura 13: Esclerómetro analógico marca Proceq. .......................................................................... 66 Figura 14: Juego de tamices. .............................................................................................................. 66 Figura 15: Peachímetro digital. .......................................................................................................... 67 Figura 16: Máquina de Los Ángeles. ................................................................................................. 67 Figura 17: Horno de precisión. .......................................................................................................... 68 Figura 18: Cono de consistencia y apisonador. ................................................................................. 68 Figura 19: Wincha de mano o cinta métrica. .................................................................................... 68 Figura 20: Escobilla de acero. ............................................................................................................ 69 Figura 21: Cucharón metálico. ........................................................................................................... 69 Figura 22: Jarra con graduación en litros. ....................................................................................... 69 Figura 23: Baldes de plástico de 20 litros. ......................................................................................... 70 Figura 24: Carretilla tipo boogie. ...................................................................................................... 70 Figura 25: Nivel de mano. ................................................................................................................... 70 Figura 26: Alicate universal. .............................................................................................................. 71 Figura 27: Espátula y badilejo. .......................................................................................................... 71 Figura 28: Martillo, llave de tuercas y destornilladores. ................................................................. 71 Figura 29: Muestra de material para los ensayos. ............................................................................ 72 Figura 30: Mezcla y preparación del agregado. ............................................................................... 73 Figura 31: Muestra representativa del agregado en laboratorio. ................................................... 73 Figura 32: Tamizado del agregado fino en máquina sacudidora. ................................................... 74 Figura 33: Agregado fino retenido en los tamices de la serie. ......................................................... 74 Figura 34: Preparación de los tamices de la serie gruesa. ............................................................... 76 Figura 35: Agregado grueso retenido en cada tamiz. ...................................................................... 76 Figura 36: Escoria de cobre retenida en cada tamiz. ....................................................................... 78 Figura 37: Verificación del estado saturado superficialmente seco. ............................................... 80 Figura 38: Extracción de aire del picnómetro con agua y muestra. ............................................... 80 Figura 39: Preparación del agregado grueso para ensayo. ............................................................. 82 Figura 40: Secado superficial del agregado grueso saturado. ......................................................... 82 Figura 41: Verificación del estado saturado superficialmente seco de la escoria de cobre. ......... 84 Figura 42: Peso unitario suelto del agregado fino. ........................................................................... 86 Figura 43: Peso unitario compactado del agregado fino. ................................................................ 86 Figura 44: Peso unitario suelto del agregado grueso. ...................................................................... 88 Figura 45: Peso unitario compactado del agregado grueso. ............................................................ 88 xxix Figura 46: Agregado resultante del ensayo de abrasión. ................................................................. 91 Figura 47: Lavado del agregado resultante del ensayo de abrasión. .............................................. 91 Figura 48: Contenido de humedad del agregado fino. ..................................................................... 92 Figura 49: Contenido de humedad del agregado grueso. ................................................................ 94 Figura 50: Colocación de mezcla en el cono de Abrams. ................................................................. 96 Figura 51: Medición del asentamiento de la mezcla. ........................................................................ 96 Figura 52: Limpieza y preparación de los moldes. ........................................................................... 99 Figura 53: Preparación del concreto en mezcladora. ..................................................................... 100 Figura 54: Colocación y compactación en el molde. ...................................................................... 100 Figura 55: Codificación de muestras empleada. ............................................................................. 100 Figura 56: Desmolde de probetas cilíndricas de concreto. ............................................................ 101 Figura 57: Poza de curado de probetas de concreto. ..................................................................... 101 Figura 58: Retícula de 3x3 para ensayo de índice de rebote. ........................................................ 103 Figura 59: Ensayo de índice de rebote sobre probetas de concreto. ............................................. 103 Figura 60: Registro de dimensiones y peso de probetas................................................................. 125 Figura 61: Colocación de probetas en la máquina de compresión. ............................................... 125 Figura 62: Ensayo de compresión axial de probetas. ..................................................................... 126 Figura 63: Probeta de concreto luego de la falla. ........................................................................... 126 Figura 64: Supervisión de ensayos por parte del asesor de tesis. .................................................. 126 Figura 65: Verificación de ensayos por parte de los dictaminantes. ............................................. 126 Figura 66: Medición del pH del concreto con escoria de cobre. .................................................... 170 Figura 67: Curva granulométrica del agregado fino de Cunyac. ................................................. 173 Figura 68: Curva granulométrica del agregado grueso de Huacarpay. ....................................... 174 Figura 69: Curva granulométrica de la escoria de cobre. ............................................................. 175 Figura 70: Desarrollo del asentamiento de la mezcla, fabricada con cemento tipo IP, con el incremento de escoria de cobre. ....................................................................................................... 205 Figura 71: Desarrollo del asentamiento de la mezcla, fabricada con cemento tipo V, con el incremento de escoria de cobre. ....................................................................................................... 206 Figura 72: Incremento porcentual de f’c respecto al patrón, con cemento tipo IP y 7, 14 y 28 días de curado. ........................................................................................................................................... 255 Figura 73: Incremento porcentual de f’c respecto al patrón, con cemento tipo V y 7, 14 y 28 días de curado. ........................................................................................................................................... 256 Figura 74: Curva granulométrica en el porcentaje óptimo (35%) de sustitución de agregado fino por escoria de cobre. ......................................................................................................................... 257 Figura 75: Desarrollo del asentamiento y resistencia a la compresión del concreto con cemento tipo IP y 7 días de curado. ................................................................................................................ 260 Figura 76: Desarrollo del asentamiento y resistencia a la compresión del concreto con cemento tipo IP y 14 días de curado. .............................................................................................................. 260 Figura 77: Desarrollo del asentamiento y resistencia a la compresión del concreto con cemento tipo IP y 28 días de curado. .............................................................................................................. 261 Figura 78: Desarrollo del asentamiento y resistencia a la compresión del concreto con cemento tipo V y 7 días de curado................................................................................................................... 261 Figura 79: Desarrollo del asentamiento y resistencia a la compresión del concreto con cemento tipo V y 14 días de curado. ................................................................................................................ 262 Figura 80: Desarrollo del asentamiento y resistencia a la compresión del concreto con cemento tipo V y 28 días de curado. ................................................................................................................ 262 Figura 81: Curvas de ajuste de tendencia sobre datos de esclerometría y compresión axial de probetas de cemento tipo IP, 7 días de curado. .............................................................................. 268 xxx Figura 82: Curvas de ajuste de tendencia sobre datos de esclerometría y compresión axial de probetas de cemento tipo IP, 14 días de curado. ............................................................................ 268 Figura 83: Curvas de ajuste de tendencia sobre datos de esclerometría y compresión axial de probetas de cemento tipo IP, 28 días de curado. ............................................................................ 269 Figura 84: Curvas de ajuste de tendencia sobre datos de esclerometría y compresión axial de probetas de cemento tipo V, 7 días de curado. ................................................................................ 269 Figura 85: Curvas de ajuste de tendencia sobre datos de esclerometría y compresión axial de probetas de cemento tipo V, 14 días de curado. .............................................................................. 270 Figura 86: Curvas de ajuste de tendencia sobre datos de esclerometría y compresión axial de probetas de cemento tipo V, 28 días de curado. .............................................................................. 270 Figura 87: Dispersión y curva de tendencia en probetas de cemento tipo IP, 7 días de curado, mediante índice de rebote. ................................................................................................................ 282 Figura 88: Dispersión y curva de tendencia en probetas de cemento tipo IP, 14 días de curado, mediante índice de rebote. ................................................................................................................ 282 Figura 89: Dispersión y curva de tendencia en probetas de cemento tipo IP, 28 días de curado, mediante índice de rebote. ................................................................................................................ 283 Figura 90: Dispersión y curva de tendencia en probetas de cemento tipo V, 7 días de curado, mediante índice de rebote. ................................................................................................................ 283 Figura 91: Dispersión y curva de tendencia en probetas de cemento tipo V, 14 días de curado, mediante índice de rebote. ................................................................................................................ 283 Figura 92: Dispersión y curva de tendencia en probetas de cemento tipo V, 28 días de curado, mediante índice de rebote. ................................................................................................................ 284 Figura 93: Dispersión y curva de tendencia en probetas de cemento tipo IP, 7 días de curado, mediante compresión axial. .............................................................................................................. 288 Figura 94: Dispersión y curva de tendencia en probetas de cemento tipo IP, 14 días de curado, mediante compresión axial. .............................................................................................................. 288 Figura 95: Dispersión y curva de tendencia en probetas de cemento tipo IP, 28 días de curado, mediante compresión axial. .............................................................................................................. 289 Figura 96: Dispersión y curva de tendencia en probetas de cemento tipo V, 7 días de curado, mediante compresión axial. .............................................................................................................. 289 Figura 97: Dispersión y curva de tendencia en probetas de cemento tipo V, 14 días de curado, mediante compresión axial. .............................................................................................................. 289 Figura 98: Dispersión y curva de tendencia en probetas de cemento tipo V, 28 días de curado, mediante compresión axial. .............................................................................................................. 290 Figura 99: Reacción del ácido nítrico con la escoria de cobre. ...................................................... 292 Figura 100: Reacción del ferricianuro de potasio con la escoria de cobre. .................................. 293 Figura 101: Reacción del ácido clorhídrico con la escoria de cobre. ............................................ 294 Figura 102: Reacción de la fenolftaleína y el concreto con escoria de cobre. .............................. 295 Figura 103: Medición del pH del concreto con 35% de escoria de cobre. .................................... 296 Figura 104: Desarrollo del asentamiento promedio de la mezcla, fabricada con cemento tipo IP, con el incremento de escoria de cobre. ............................................................................................ 302 Figura 105: Desarrollo del asentamiento promedio de la mezcla, fabricada con cemento tipo V, con el incremento de escoria de cobre. ............................................................................................ 302 Figura 106: Coeficientes de correlación de Pearson del % EFC–asentamiento, en concretos fabricados con cementos tipo IP y tipo V [0%–50% de EFC]. ...................................................... 303 Figura 107: Coeficientes de correlación de Pearson del asentamiento–f’c, en concretos fabricados con cementos tipo IP y tipo V [0%–35% de EFC]. ...................................................... 304 Figura 108: Resistencia a la compresión mediante esclerometría en concreto con cemento tipo IP a 7, 14 y 28 días de curado. ............................................................................................................... 305 xxxi Figura 109: Resistencia a la compresión mediante esclerometría en concreto con cemento tipo V a 7, 14 y 28 días de curado. ............................................................................................................... 306 Figura 110: Resistencia mediante compresión axial en concreto con cemento tipo IP a 7, 14 y 28 días de curado. ................................................................................................................................... 307 Figura 111: Resistencia mediante compresión axial en concreto con cemento tipo V a 7, 14 y 28 días de curado. ................................................................................................................................... 307 Figura 112: Incremento porcentual promedio de f’c respecto al patrón con cemento tipo IP. .. 310 Figura 113: Incremento porcentual promedio de f’c respecto al patrón con cemento tipo V. ... 310 Figura 114: Coeficientes de correlación de Pearson del % EFC–f’c, en concretos fabricados con cementos tipo IP y tipo V [0%–35% de EFC]. ............................................................................... 311 xxxii 1 Capítulo I: Planteamiento del problema 1.1. Identificación del problema 1.1.1. Descripción del problema Según reportes actuales, Perú es el segundo mayor productor de cobre en el mundo. Industrias, como la electrónica, requieren cada vez más cobre para sostener sus enormes índices de producción. Por eso, la actividad minera y metalúrgica debe producir grandes volúmenes de cobre para satisfacer la demanda; pero el proceso de producción de cobre genera gran cantidad de escoria, material que de no ser dispuesto de manera apropiada podría ser una peligrosa fuente de contaminación. La escoria de cobre, como elemento residual de la industria minera, tiene múltiples usos. Sin embargo, poco se ha investigado sobre su potencial empleo como componente del concreto y actualmente no se aprovecha dicho residuo en el rubro construcción. Así se está perdiendo gran cantidad de material que podría ser empleado como sustituto del agregado fino. El tema es importante, sobre todo porque en el ámbito nacional y local no se han realizado estudios que permitan conocer los beneficios de la inclusión de la escoria de cobre en el concreto. El problema radica en el desconocimiento de los efectos de la incorporación de escoria de cobre sobre la resistencia a la compresión del concreto. También hay desconocimiento respecto a sus efectos sobre la consistencia de la mezcla. El estudio experimental y analítico realizado en esta tesis ha permitido conocer una proporción apropiada de escoria de cobre que debe ser incluida en sustitución del agregado fino, para obtener un concreto con una resistencia a la compresión óptima y satisfactoria. 1.1.2. Formulación interrogativa del problema 1.1.2.1. Formulación interrogativa del problema general ¿Cómo variará comparativamente la resistencia de un concreto con f’c=210 kg/cm2, con sustitución de agregado fino por escoria de cobre en proporciones de peso, en función de su resistencia a la compresión y consistencia, elaborado con cementos tipo IP y tipo V, mediante pruebas de índice de rebote y compresión axial de probetas sometidas a curado por inmersión, respecto a un concreto patrón? 2 1.1.2.2. Formulación interrogativa de los problemas específicos Problema específico Nº 1 ¿Cómo se comportará la resistencia a la compresión de un concreto que se podría obtener con la sustitución del agregado fino por escoria de cobre en proporción de peso? Problema específico Nº 2 ¿Cómo variará la resistencia del concreto con sustitución del agregado fino por escoria de cobre en proporciones de peso a los 7, 14 y 28 días de curado por inmersión, comparado con un concreto patrón? Problema específico Nº 3 ¿Se obtendrá mejor consistencia en el concreto con sustitución del agregado fino por escoria de cobre en proporciones porcentuales de peso, comparado con un concreto estándar? Problema específico Nº 4 ¿Cuál será la relación óptima entre el porcentaje en peso del agregado fino que será sustituido por escoria de cobre en el concreto y la resistencia a la compresión? Problema específico Nº 5 ¿Cuál será el incremento de resistencia máximo que aportará la sustitución de agregado fino por escoria de cobre respecto a un concreto patrón con f’c=210 kg/cm2? 1.2. Justificación e importancia de la investigación 1.2.1. Justificación técnica La inclusión de escoria de cobre permite emplear un material abundante y poco aprovechado en la fabricación del concreto, por eso se ha evaluado su incidencia en la resistencia a la compresión. Además, por su campo de aplicación este proyecto de investigación contribuye al desarrollo de las ramas de Tecnología del concreto y Construcciones dentro de la Ingeniería Civil, porque se ha logrado establecer un procedimiento de sustitución de agregado fino por escoria de cobre en proporciones apropiadas, para mejorar las propiedades resistivas del concreto, es decir, resistencias más elevadas respecto a patrones elaborados con agregado fino y agregado grueso únicamente. 3 1.2.2. Justificación social La utilización de EFC permite mejorar las propiedades resistentes y consistentes cuando es empleada como componente del concreto, lo cual es un aporte importante al trabajo de los ingenieros civiles y por consiguiente beneficia a la población que percibe los resultados del desempeño de los profesionales de la construcción. También contribuye a la formación de los estudiantes porque constituye un valioso antecedente de futuras investigaciones relacionadas con el estudio del concreto y sus propiedades. Finalmente, el empleo de la escoria pirometalúrgica permite dar un uso ecológico y sostenible a los desechos resultantes de la producción del cobre como materiales potencialmente utilizables en el rubro construcción, de esa manera se reduciría la cantidad de residuos que, de no ser dispuestos apropiadamente, podrían ser fuente de contaminación ambiental que perjudicaría a la población y al entorno natural (flora y fauna) adyacentes a los puntos de extracción del mineral, así se ve beneficiado el medio ambiente. 1.2.3. Justificación por viabilidad Para evaluar la resistencia a la compresión del concreto elaborado con escoria de cobre como sustituta del agregado fino se requirió elaborar probetas cilíndricas que fueron sometidas a pruebas de índice de rebote y compresión axial; también se evaluó la consistencia de la mezcla fresca. Todas las tareas que necesitó desarrollar la investigación fueron realizadas en el medio local: la prueba de resistencia a la compresión se realizó en la máquina de compresión axial, en laboratorio; también se realizó la prueba de resistencia del concreto mediante el empleo de un esclerómetro; y la prueba de consistencia del concreto fresco se realizó con el cono de Abrams en el mismo lugar donde se fabricó la mezcla. Los ensayos de agregados se hicieron con ayuda de tamices, horno, balanza, máquina de Los Ángeles, etc., también en laboratorio. Además, los componentes del concreto son fáciles de conseguir en el medio local. La mayor parte de las herramientas e instrumentos empleados fueron provistos por el Laboratorio de Suelos, Concretos y Asfaltos de la Facultad de Ingeniería y Arquitectura de la Universidad Andina del Cusco. Por todo lo anterior, la investigación es totalmente viable. 1.2.4. Justificación por relevancia La importancia de la investigación de la influencia de la escoria de cobre sobre la resistencia del concreto radica en que permitió comprobar los beneficios del empleo de dicho material en 4 la fabricación de concretos que podrían ser empleados en la construcción de diferentes tipos de estructuras. Este trabajo de investigación contribuye al establecimiento de técnicas detalladas, precisas y económicas para el cálculo de la proporción adecuada de escoria de cobre en el concreto. 1.3. Limitaciones de la investigación 1.3.1. Limitación espacial La etapa experimental y analítica de la tesis se desarrolló íntegramente en la ciudad del Cusco. La fabricación y curado de las probetas cilíndricas de concreto se realizó en el patio de un predio de esta ciudad, donde también se hicieron los ensayos de consistencia; las pruebas aplicadas a los materiales y los ensayos de resistencia del concreto se efectuaron en el laboratorio de Suelos y Concreto de la Facultad, en el local principal de la UAC. 1.3.2. Limitación por condiciones técnicas y tipo de material El diseño de mezclas se realizó únicamente empleando el procedimiento y recomendaciones del método propuesto por el comité 211 del ACI. La resistencia del concreto patrón fue f’c=210 kg/cm2 para cada tipo de cemento. El slump no debe ser menor a 5 cm, que garantiza una mezcla para usos estructurales. El trabajo de investigación se realizó únicamente con dos tipos de cemento: tipo IP y tipo V. Asimismo, se contempló la sustitución de agregado fino por escoria de cobre en proporciones porcentuales de peso. Se empleó agregado grueso de la cantera de Huacarpay con TMN de 3/4 de pulgada y agregado fino de la cantera de Cunyac. Los porcentajes de agregado fino que será sustituido por escoria de cobre fueron: 0%, 5%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, 35%, 40% y 50%. La escoria de cobre fue comprada en Lima, de comerciantes minoristas que no dieron detalles de su lugar de producción ni de sus condiciones físicas ni químicas. El agua de mezcla y el agua de curado se obtuvieron directamente de la red pública de agua potable. 5 1.3.3. Limitación por tiempo Para determinar la resistencia a la compresión del concreto se establecieron tiempos de curado de las probetas, fabricadas con los dos tipos de cemento, de 7, 14 y 28 días. La consistencia se estudió midiendo el asentamiento de la mezcla fresca el mismo día de la fabricación del concreto. 1.4. Objetivo de la investigación 1.4.1. Objetivo general Analizar comparativamente el comportamiento de la resistencia de un concreto f’c=210 kg/cm2 con sustitución de agregado fino por escoria de cobre en proporciones de peso en función de su resistencia a la compresión y consistencia, elaborado con cementos tipo IP y tipo V, mediante pruebas de índice de rebote y compresión axial de probetas sometidas a curado por inmersión, respecto a un concreto patrón. 1.4.2. Objetivos específicos Objetivo específico Nº 1 Determinar la resistencia a la compresión en el concreto con sustitución del agregado fino por escoria de cobre en proporciones de peso. Objetivo específico Nº 2 Determinar la resistencia a la compresión del concreto con sustitución del agregado fino por escoria de cobre en proporciones de peso a los 7, 14 y 28 días de curado por inmersión. Objetivo específico Nº 3 Analizar la consistencia del concreto con sustitución del agregado fino por escoria de cobre en proporciones de peso, respecto a un concreto estándar. Objetivo específico Nº 4 Determinar el porcentaje de peso óptimo de agregado fino que será sustituido por escoria de cobre para obtener un concreto de mejor resistencia a la compresión comparado con un concreto f’c=210 kg/cm2 estándar. 6 Objetivo específico Nº 5 Determinar el incremento de resistencia a la compresión del concreto con escoria de cobre en sustitución del agregado fino respecto a un concreto patrón con f’c=210 kg/cm2. 7 Capítulo II: Marco teórico 2.1. Antecedentes de la tesis 2.1.1. Antecedentes a nivel nacional – “Influencia del porcentaje de escorias de cobre en la resistencia a la compresión, penetración de cloruros y ataque por sulfatos en un concreto adicionado”, realizado por el Dr. Nelson Willians Farro Pérez, de la Universidad Nacional de Trujillo en el año 2009. El objetivo de la investigación fue evaluar la calidad protectora del concreto al acero de refuerzo frente al ataque de cloruros. Para ello se emplearon concretos de relación agua cemento de 0,40; 0,45; 0,50; 0,55 y 0,60, curados a 3 y 7 días por inmersión en agua saturada de cal. Se llegó a la conclusión de que los concretos con a/c de 0,40 y 0,45 presentaron tiempos más largos de inicio de corrosión; por otro lado, los concretos con a/c de 0,55 y 0,60 presentaron tiempos más cortos de inicio de corrosión. – “Estudio experimental del empleo de materiales de desecho de procesos mineros en aplicaciones prácticas con productos cementicios”, ejecutado por Gerson Alfredo Anicama Acosta, de la Pontificia Universidad Católica del Perú, en la ciudad de Lima en 2010. La investigación se realizó con el objetivo de analizar un grupo de 3 muestras de relave minero y verificar mediante ensayos experimentales la factibilidad del uso de dichos materiales en la fabricación de concreto; además, se buscó proponer aplicaciones prácticas para el concreto obtenido, para que pueda usarse en poblaciones adyacentes a las empresas mineras. Se arribó a la conclusión de que las adiciones de relave en proporciones menores a 5% no afectan las características físicas principales de los concretos; adiciones mayores al 15% influyen negativamente y reducen las características resistentes de los concretos convencionales. El empleo de materiales de desecho de actividades mineras contribuye a la conservación del medio ambiente ya que la producción de cemento genera mucha contaminación por su consumo de combustibles fósiles y liberación de CO2. Asimismo, los relaves en las proporciones trabajadas no incorporan contenido de aire significativo a las mezclas de concreto; los relaves en las proporciones trabajadas no hacen variar significativamente el asentamiento del concreto. 8 – “Estudio experimental para determinar patrones de correlación entre la resistencia a compresión y la velocidad de pulso ultrasónico en concreto simple”, realizado por Gabriela Valencia Elguera y Miguel Ángel Ibarra Navarro, de la Pontificia Universidad Católica del Perú, en la ciudad de Lima, en el año 2013. El objetivo principal de la tesis fue realizar un estudio que permitió determinar patrones de comportamiento entre los resultados del ensayo de pulso ultrasónico y del ensayo de compresión de elementos de concreto simple. También se buscó determinar la influencia del tamaño máximo nominal del agregado grueso y de la relación agua/cemento en la velocidad de pulso ultrasónico. Se llegó a la conclusión de que el ensayo de pulso ultrasónico demostró tener altos coeficientes de determinación que confirmaron la dependencia entre la resistencia a compresión y la velocidad de pulso ultrasónico. También se comprobó que la influencia del tamaño máximo nominal del agregado grueso en la velocidad de pulso ultrasónico es directamente proporcional al tamaño del agregado; y se determinó que la relación agua/cemento es inversamente proporcional. 2.1.2. Antecedentes a nivel internacional – “Uso de escoria de cobre en cementos”, realizado por Sebastián Andrés Orizola Gómez, de la Universidad de Chile, en la ciudad de Santiago de Chile, en 2006. El trabajo de investigación tuvo como objetivo principal el estudio de las propiedades puzolánicas de la escoria proveniente del proceso de refinación del cobre; asimismo se analizó el comportamiento de la escoria de cobre adicionado en la fabricación de cementos hidráulicos de acuerdo a la normativa chilena, evaluando la factibilidad técnica de utilizar la escoria de cobre en cementos hidráulicos. Se llegó a la conclusión de que las resistencias mecánicas desarrolladas por los cementos fabricados superaban los requisitos mínimos establecidos por la normativa chilena para los cementos de grado corriente y de alta resistencia. También se pudo establecer que la resistencia mecánica de los concretos con adición de escoria de cobre disminuye al aumentar el porcentaje de adición. 9 – “Influencia de las escorias de cobre en la fabricación de hormigón”, elaborado por Iván Alejandro Oyarzun Kneer, de la Universidad Austral de Chile, en la ciudad de Valdivia, en el año 2013. El trabajo tuvo como objetivo principal elaborar una revisión bibliográfica para mostrar la fabricación hormigón con escoria de cobre, enfocado en la aplicación tecnológica, para ayudar a reducir el desecho de estos residuos que generan alto impacto ambiental. Entre las principales conclusiones se señala que la escoria de cobre, al ser utilizada en la fabricación del concreto, confiere en algunos casos propiedades favorables al concreto respecto al fabricado con áridos tradicionales; el aumento de la densidad favorece el comportamiento de elementos estructurales, donde el peso propio cumple un rol importante en los diseños. Asimismo, se comprobó que dar un uso adecuado a la escoria de cobre favorecería al ecosistema alrededor de las fundiciones; además, se reduciría la extracción de material pétreo para obras civiles que también generan impacto en el medio ambiente. – “Efecto en la resistencia de las escorias de fundición de cobre como agregado fino en el comportamiento resistente del hormigón”, realizado por Patricio Cendoya, de la Universidad de Concepción, en Chile, en el año 2009. El objetivo principal de este trabajo de investigación es el estudio experimental de la resistencia a la flexotracción de hormigones fabricados con un árido fino obtenido a partir de la combinación de arena con escoria de cobre en distintas proporciones en volumen (25%, 40% y 50%), para dos relaciones de agua cemento (0,45 y 0,52). Se busca establecer una relación entre la adición de escoria de cobre y la trabajabilidad en el hormigón fresco, la densidad y resistencia a la flexotracción en el hormigón endurecido. Se concluyó que la resistencia a la flexotracción y compresión del hormigón se incrementó en todos los casos estudiados, en función del porcentaje de incorporación de la escoria de cobre. También se concluye que la principal ventaja de la escoria de cobre, desde el punto de vista de la resistencia, es el incremento de la capacidad de carga con respecto al hormigón de referencia. Además, se pudo apreciar que la incorporación de escoria de cobre afecta la trabajabilidad de la mezcla; esto se debe a que las partículas de la escoria de cobre tienen una textura más lisa que la de las arenas empleadas. 10 2.2. Aspectos teóricos pertinentes 2.2.1. Definición de concreto La lingüista Martha Hildebrandt (2003, pág. 121) explica de manera sencilla, pero bastante didáctica, que en Perú y en otros países de América se llama concreto lo que en España se conoce como hormigón, el cual es el material de construcción constituido por una mezcla de piedras menudas, arena y cemento; también indica que cuando dicha mezcla está reforzada por barras de acero o hierro, en América se llama concreto armado y en España se conoce como hormigón armado o cemento armado. El concreto es un producto artificial compuesto que consiste de un medio ligante denominado pasta, dentro del cual se encuentran embebidas partículas de un medio ligado denominado agregado (Rivva, 2000, pág. 8). El concreto es un material semejante a la piedra que se obtiene mediante una mezcla cuidadosamente proporcionada de cemento, arena y grava u otro agregado, y agua; después, esta mezcla se endurece en formaletas con la forma y dimensiones deseadas. El cuerpo del material consiste en agregado fino y grueso. El cemento y el agua interactúan químicamente para unir las partículas de agregado y conformar una masa sólida. Es necesario agregar agua, además de aquella que se requiere para la reacción química, con el fin de darle a la mezcla la trabajabilidad adecuada que permita llenar las formaletas y rodear el acero de refuerzo embebido, antes de que inicie el endurecimiento. Se pueden obtener concretos en un amplio rango de propiedades ajustando apropiadamente las proporciones de los materiales constitutivos (Nilson, 1999, pág. 1). También puede definirse el concreto como un material pétreo, artificial, obtenido de la mezcla, en proporciones determinadas, de cemento, agregados y agua. El cemento y el agua forman una pasta que rodea a los agregados, constituyendo un material heterogéneo. Algunas veces se añaden ciertas sustancias, llamadas aditivos o adicionantes, que mejoran o modifican algunas propiedades del concreto (González & Robles, 2005, pág. 31). Para producir concreto se debe partir de un diseño de mezcla, el cual consiste en la selección de los constituyentes disponibles (cemento, agregados, agua y aditivos) y su dosificación en cantidades relativas para producir, tan económicamente como sea posible, una masa volumétrica con el grado requerido de manejabilidad, que al endurecer a la velocidad apropiada adquiera la propiedades de resistencia, durabilidad, masa unitaria, estabilidad de volumen y 11 apariencia adecuadas (Asociación Colombiana de Productores de Concreto [ASOCRETO], 2010, pág. 1). 2.2.2. Componentes del concreto Básicamente, el concreto resulta de la mezcla de un aglomerante que es el cemento, agregado grueso o piedra, agregado fino o arena, y agua. Algunas veces se le añade aditivos que le confieren al concreto algunas propiedades adicionales. El cemento, el agua y la arena constituyen el mortero cuya función es unir las diversas partículas de agregado grueso llenando los vacíos entre ellas. En teoría, el volumen de mortero sólo debería llenar el volumen entre partículas. En la práctica, este volumen es mayor por el uso de una mayor cantidad de mortero para asegurar que no se formen vacíos (Harmsen, 2005, pág. 11). La tecnología del concreto moderna define para este material cuatro componentes: cemento, agua, agregados y aditivos como elementos activos, y el aire como elemento pasivo. Si bien la definición tradicional consideraba a los aditivos como un elemento opcional, en la práctica moderna mundial estos constituyen un ingrediente normal, por cuanto está científicamente demostrada la conveniencia de su empleo en mejorar condiciones de trabajabilidad, resistencia y durabilidad (Pasquel, 1998, pág. 11). Tabla 1: Proporciones típicas en volumen absoluto de los componentes del concreto. Aire 1% a 3% Cemento 7% a 15% Agua 15% a 22% Agregados 60% a 75% Fuente: (Pasquel, 1998, pág. 15). 2.2.3. Cemento El cemento es un material que tiene las propiedades de adhesión y cohesión, capaz de aglomerar en una sola masa sólida partículas conocidas como agregados, finos o gruesos, otorgando resistencia y durabilidad a la masa obtenida. En el medio local se emplean sobre todo los cementos hidráulicos como base de los concretos estructurales que son empleados en edificaciones y diferentes tipos de estructuras. Para fraguar y endurecerse, el cemento necesita de la interacción química con el agua, para alcanzar un estado de características sólidas debido 12 a las reacciones de hidratación de sus constituyentes, dando como resultado productos hidratados mecánicamente resistentes. El más famoso es el cemento Portland, el cual es un material grisáceo finamente pulverizado, conformado fundamentalmente por silicatos de calcio y aluminio. Las materias primas usuales a partir de las cuales se fabrica son calizas que proporcionan el CaO y arcillas y esquistos que proveen el SiO2 y el Al2O3. Estos materiales se muelen, se mezclan, se funden en hornos hasta obtener el llamado clinker, y se enfrían y se muelen de nuevo para lograr la finura requerida (Nilson, 1999, pág. 28). Las especificaciones técnicas garantizan la cantidad y tipo de cemento adecuados que se ha de emplear, para alcanzar los requisitos que se desea obtener en el concreto. En Perú, la totalidad de los cementos empleados son cementos Portland, los cuales cumplen con los requisitos establecidos en la Norma ASTM C150, o cementos combinados que cumplen con la Norma ASTM C595 (Rivva, 2000, pág. 28). El cemento tiene la propiedad de fraguar y endurecer en presencia del agua, presentándose un proceso de reacción química que se conoce como hidratación (ASOCRETO, 2010, pág. 19). 2.2.3.1. Principales componentes del cemento Según Pasquel (1998, pág. 22), tras el proceso de formación del clinker y molienda final se obtienen los compuestos que definen el comportamiento del cemento hidratado. a) Silicato Tricálcico (3CaO.SiO2 – Alita) Define la resistencia inicial (en la primera semana) y tiene mucha importancia en el calor de hidratación. b) Silicato Dicálcico (2CaO.SiO2 - Belita) Define la resistencia a largo plazo y tiene incidencia menor en el calor de hidratación. c) Aluminato Tricálcico (3CaO.Al2O3) Aisladamente no tiene trascendencia en la resistencia, pero con los silicatos condiciona el fraguado violento actuando como catalizador, por lo que es necesario añadir yeso en el proceso (3% - 6%) para controlarlo. Por su estabilidad química, es responsable de la resistencia del cemento a ambientes agresivos, como agua de mar y aguas servidas, ya que al reaccionar con 13 estos produce Sulfoaluminatos con propiedades expansivas; pero es débil ante el ataque de sulfatos, por lo que hay que limitar su contenido. d) Alumino-Ferrito Tetracálcico (4CaO.Al2O3.Fe2O3 - Celita) Tiene trascendencia en la velocidad de hidratación y secundariamente en el calor de hidratación. e) Óxido de Magnesio (MgO) Pese a ser un componente menor, tiene importancia pues para contenidos mayores del 5% trae problemas de expansión en la pasta hidratada y endurecida. f) Óxidos de Potasio y Sodio (K2O.Na2O - Álcalis) Tienen importancia para casos especiales de reacciones químicas con ciertos agregados, y los solubles en agua contribuyen a producir eflorescencias con agregados calcáreos. g) Óxidos de Manganeso y Titanio (Mn2O3.TiO2) El primero no tiene significación especial en las propiedades del cemento, salvo en su coloración, que tiende a ser marrón si se tienen contenidos mayores del 3%. Se ha observado que en casos donde los contenidos superan el 5% se obtiene disminución de resistencia a largo plazo. El segundo influye en la resistencia, reduciéndola para contenidos superiores a 5%. Para contenidos menores, no tiene mayor trascendencia. De los compuestos mencionados, los silicatos y aluminatos constituyen los componentes mayores, pero no necesariamente los más trascendentes, pues algunos de los componentes menores tienen mucha importancia para ciertas condiciones de uso de los cementos. 2.2.3.2. Mecanismo de hidratación del cemento Hidratación es el conjunto de las reacciones químicas que se producen entre el agua y los componentes del cemento, que originan el paso del estado plástico al endurecido, con las propiedades inherentes a los nuevos productos generados. Al reaccionar con el agua, los componentes mencionados en el apartado anterior forman hidróxidos e hidratos de Calcio complejos. Además, la velocidad con que se desarrolla la hidratación es directamente proporcional a la finura del cemento e inversamente proporcional al tiempo, por eso inicialmente es muy rápida y disminuye con el transcurso de los días, y nunca se llega a detener. Durante el proceso de hidratación, la reacción con el agua ocasiona que cada partícula de cemento se disperse en millones de partículas de productos de hidratación, desapareciendo los 14 constituyentes iniciales debido a la reacción química. Es un proceso exotérmico que genera flujo de calor hacia el exterior, a lo cual se denomina calor de hidratación. En función de la temperatura, el tiempo y la relación entre la cantidad de agua y cemento que reaccionan, se definen estados por los cuales atraviesa la mezcla durante el proceso de hidratación. 2.2.3.2.1. Estado plástico El estado plástico se origina luego de la mezcla del cemento con el agua, lo cual produce una pasta moldeable. A menor valor de la relación agua/cemento, la concentración de partículas de cemento en la pasta compactada es mayor y como consecuencia se tiene que la estructura de los productos de la hidratación es mucho más resistente. El yeso incorporado contrarresta la velocidad de las reacciones químicas y se produce lo que se denomina período latente o de reposo, donde las reacciones se ralentizan, pudiendo oscilar entre los 40 y 120 minutos. 2.2.3.2.2. Fraguado inicial Etapa que dura aproximadamente tres horas, donde se aceleran las reacciones químicas en la pasta de cemento y empieza el endurecimiento y la pérdida de la plasticidad, lo cual puede medirse en términos de la resistencia a la deformación. En este estado se hace más prominente el proceso exotérmico, donde se genera el calor de hidratación a consecuencia de las reacciones químicas. 2.2.3.2.3. Fraguado final Etapa que se presenta tras la fase de fraguado inicial, que se caracteriza por un endurecimiento apreciable y deformaciones permanentes. El gel muestra una estructura constituida por el ensamble definitivo de sus partículas endurecidas que ya no pueden modificarse. 2.2.3.2.4. Endurecimiento El endurecimiento inicia junto al fraguado final. En este estado, las características resistentes del concreto se incrementan con el tiempo, donde se produce principalmente la hidratación permanente de los silicatos de calcio, que en teoría continúa de manera indefinida. Es el estado final de la pasta, donde se evidencian totalmente las influencias de la composición del cemento. 15 2.2.3.3. Tipos de cemento Debido a que en Perú la fabricación de cemento Portland está sujeta a una serie de normas nacionales e internacionales, se puede establecer una clasificación en función de las propiedades que presenta. 2.2.3.3.1. Cemento tipo I Material de uso general, donde no se requiere propiedades especiales. Es el principal componente de las obras civiles en el medio local. 2.2.3.3.2. Cemento tipo II Tiene moderada resistencia a los sulfatos y moderado calor de hidratación. Se recomienda su utilización en estructuras sometidas a ambientes agresivos y/o vaciados masivos, sobre todo en zonas cálidas. 2.2.3.3.3. Cemento tipo III Cemento que tiene como principal característica un desarrollo rápido de resistencia con elevado calor de hidratación. Su empleo es recomendado cuando las estructuras requieren su pronta puesta en servicio; también cuando se realiza vaciado en zonas de clima frío. 2.2.3.3.4. Cemento tipo IV Cemento que tiene como propiedad un bajo calor de hidratación, por eso se recomienda su uso en vaciados masivos. También es requerido para vaciados en zonas de clima cálido. 2.2.3.3.5. Cemento tipo V Cemento muy importante para este trabajo de investigación. Muy recomendable para ser utilizado en ambientes muy agresivos por su alta resistencia a los sulfatos. Se utiliza en concretos expuestos a la acción severa de sulfatos, principalmente donde el suelo y el agua subterránea tienen alta concentración de sulfatos. Desarrolla resistencia más lentamente que el cemento tipo I. La alta resistencia a los sulfatos del cemento tipo V se debe a su bajo contenido de aluminato tricálcico que no excede el 5%. Su baja relación agua-cemento y baja permeabilidad son fundamentales para el adecuado desempeño de cualquier estructura expuesta al ataque de sulfatos. Incluso el cemento tipo V, 16 igual que otros tipos de cementos, no es resistente a ácidos y a otras sustancias altamente corrosivas. La ASTM C150 (AASHTO M85) establece un enfoque físico y químico (ASTM C452 ensayo de expansión), para garantizar la resistencia a los sulfatos del cemento tipo V. 2.2.3.3.6. Cemento tipo IP El cemento Portland tipo IP es utilizado en la construcción de estructuras en las cuales se debe cuidar ciertos aspectos del concreto como la resistencia, durabilidad, permeabilidad, etc., así como el calor de hidratación y plasticidad que puede manifestar la mezcla fresca. Se obtiene a través de la pulverización uniforme e íntima del clinker Portland y puzolana, con adición de sulfato de calcio (ASOCRETO, 2010, pág. 27). El cemento Portland tipo IP es un material al cual se le añade puzolana, para modificar algunas propiedades en estado endurecido de la mezcla, en proporciones que varían entre 15% y 40% de la masa total (Pasquel, 1998, pág. 38). De acuerdo a la NTP 334.090, el cemento tipo IP es un cemento hidráulico que tiene un contenido de puzolana por encima del 40% respecto a la masa de cemento adicionado. Este tipo de cemento fue empleado en el trabajo de tesis, para experimentar con su comportamiento resistente luego de ser mezclado con escoria de cobre. 2.2.3.4. Puzolana La NTP 334.090 define a la puzolana como un material silíceo o silíceo y aluminoso, que por sí mismo puede tener poco o ningún valor cementicio, pero que, finamente dividido y en presencia de humedad, reacciona químicamente con el hidróxido de calcio, a temperaturas comunes, para formar compuestos que poseen propiedades cementicias. Las puzolanas son materiales casi exclusivamente silíceos, de textura fina, que se activan en contacto con la cal de hidrólisis de los silicatos del clinker, que se encuentran en disolución en la fase liquida de la pasta de cemento (Porrero et al., 2009, pág. 97). Las puzolanas pueden ser de origen natural (rocas volcánicas, esquistos, tierras diatomáceas, arcillas, pizarras, etc.) o artificial (cenizas volantes y microsílice). 17 Entre las principales ventajas técnicas que ofrecen los cementos adicionados con puzolana se puede mencionar (ASOCRETO, 2010, pág. 28):  Reducción del costo del conglomerante.  Mejor trabajabilidad, menor segregación y menor exudación.  Menor calor durante la hidratación y fraguado, y una consiguiente menor tendencia a la fisuración (agrietamiento).  Mayor resistencia a la compresión a edades avanzadas y mayor resistencia en general a largo plazo.  Menor permeabilidad.  Mayor durabilidad en general frente a ataque de sulfatos y a la reacción expansiva álcali/agregado.  Mejora la adherencia entre agregados y reduce la porosidad y absorción del concreto. Las desventajas del uso de puzolanas como componente del cemento incluyen una menor resistencia inicial, un tiempo de curado más largo, incremento en los requerimientos de agua, y problemas derivados del manejo de un material adicional (Rivva, 2000, pág. 32). 2.2.4. Agregados Los agregados son elementos inertes con características resistentes que son aglomerados por el gel o pasta de cemento, para formar una estructura sólida. La denominación de inertes es relativa; los agregados no tienen reacciones químicas directas con el agua o el cemento al momento de producir la pasta, pero sus características físicas y químicas inciden de manera importante en todas las propiedades del cemento y posteriormente en el producto final. Los agregados componen en promedio las 3/4 partes del concreto, y su calidad es muy importante para alcanzar los objetivos propuestos en el diseño de mezcla. Usualmente están compuestos por partículas minerales de arenisca, granito, cuarzo, basalto o combinaciones de ellos. Entre sus principales características físicas importantes para el diseño de mezclas destacan el porcentaje de absorción y su resistencia a la abrasión. Asimismo, una combinación apropiada de arena y piedra logrará una granulometría que proporcionará un masa unitaria máxima, con lo cual el volumen de espacios entre partículas 18 será mínimo y se requerirá menos pasta para pegar y llenar los vacíos, así se tendrá un concreto con mejores características técnicas y económico (ASOCRETO, 2010, págs. 64, 65). 2.2.4.1. Agregado fino o arena El agregado fino es el material que resulta de la desintegración natural o artificial de las rocas. La mayoría de autores indican que se considera como agregado fino aquel que logra pasar el tamiz estandarizado de 3/8 de pulgada. Harmsen (2005, pág. 12) sostiene que el agregado fino debe ser durable, fuerte, limpio, duro y libre de materias impuras como polvo, limo, pizarra, álcalis y materias orgánicas. No debe tener más de 5% de arcilla o limos ni más de 1.5% de materias orgánicas. Sus partículas deben tener un tamaño menor a 1/4" y su gradación debe satisfacer los requisitos propuestos en la norma ASTM C33-99ª. Tabla 2: Requisitos granulométricos del agregado fino. Tamiz estándar % en peso del material que pasa el tamiz 3/8” 100 #4 95 a 100 #8 80 a 100 #16 50 a 85 #30 25 a 60 #50 10 a 30 #100 2 a 10 Fuente: (Harmsen, 2005, pág. 12). 2.2.4.2. Agregado grueso o piedra Se define como agregado grueso al material que es retenido en el tamiz NTP 4,75 mm (#4) y que cumple con los límites y características establecidos en la Norma ASTM C33-99a (Rivva, 2000, pág. 182). Igual que el agregado fino, no debe contener más de un 5% de arcillas y finos ni más de 1,5% de materia orgánica, carbón, etc. 19 El agregado grueso puede ser piedra partida en chancadora o grava zarandeada de los lechos de los ríos o yacimientos naturales. Para concreto ciclópeo se puede emplear piedra de hasta 15 y 20 cm (Harmsen, 2005, pág. 13). Es recomendable que las partículas tengan un perfil anguloso y una textura rugosa que asegure una buena adherencia con la mezcla. 2.2.4.3. Propiedades o características físicas de los agregados 2.2.4.3.1. Granulometría o gradación Granulometría se refiere a la constitución del conglomerado de agregado, fino o grueso o la combinación de ambos, por la distribución del tamaño de partículas que lo conforman. La gradación del agregado es importante porque define varias características del concreto e influye en su calidad. La granulometría del agregado fino tiene mayor influencia en la mezcla debido a que tiene mayor superficie específica que el agregado grueso. Lo importante es emplear agregados que mantengan constante su curva granulométrica, a través de los sucesivos despachos de material, evitando con ello cambios sorpresivos o bruscos en el comportamiento de la mezcla. La granulometría incide en las resistencias mecánicas porque se relaciona con la densidad y compacidad de los agregados componentes del concreto. También incide en la trabajabilidad, que depende además de la forma y textura de los granos (ASOCRETO, 2010, pág. 65). Sin embargo, Neville & Brooks (2010, pág. 62) afirman que, en efecto, la granulometría es muy importante porque afecta la trabajabilidad del concreto, pero la resistencia es independiente de la gradación del agregado. Además, una resistencia elevada requerirá de la máxima compactación posible con una razonable cantidad de trabajo y una mezcla apropiada. 2.2.4.3.2. Módulo de finura El módulo de finura es un índice que sirve para determinar características granulométricas de los agregados. Por lo general se aplica a las arenas, aunque su sustento teórico se extiende a cualquier material granular (ASOCRETO, 2010, pág. 70). Es un índice del mayor o menor grosor del conjunto de partículas de un agregado (Rivva, 2000, pág. 166). El valor del módulo de finura es mayor cuando las partículas del agregado son gruesas, y decrece cuando las partículas son pequeñas. 20 El módulo de finura se define como la suma de los porcentajes retenidos acumulados de la serie estándar hasta el tamiz # 100, dicha suma dividida entre 100 (Pasquel, 1998, pág. 91). La serie empleada es 3”, 1 ½”, 3/4”, 3/8”, # 4, # 8, # 16, # 30, # 50 y # 100 (Rivva, 2000, pág. 166). El módulo de finura adecuado de una arena para producir concreto dentro de una granulometría aceptable debe estar entre 2,3 y 3,1, donde un valor menor de 2,0 indica arena fina, 2,5 arena media y más de 3,0 arena gruesa (Porrero, Ramos, Grases, & Velazco, 2009, pág. 71). 2.2.4.3.3. Humedad o condiciones de saturación La humedad en los agregados se refiere a la cantidad de agua que existe dentro y fuera de la partícula que conforma el material. La estructura interna de una partícula de agregado, sea fino o grueso, presenta poros o vacíos que pueden ser ocupados por aire o por agua, lo cual depende de las condiciones físicas que caracterizan el ambiente donde se encuentra el elemento. La humedad en los agregados es un factor importante a tener en cuenta cuando se realiza un diseño de mezclas pues determina la cantidad de agua que será necesaria para producir un concreto. El contenido de humedad o agua se obtiene de la diferencia del peso del agregado en su estado actual o habitual de humedad y su peso secado en el horno. 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑚𝑢𝑒𝑠𝑡𝑟𝑎 𝑒𝑛 𝑐𝑜𝑛𝑑𝑖𝑐𝑖𝑜𝑛𝑒𝑠 ℎ𝑎𝑏𝑖𝑡𝑢𝑎𝑙𝑒𝑠 − 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑚𝑢𝑒𝑠𝑡𝑟𝑎 𝑠𝑒𝑐𝑎 % ℎ𝑢𝑚𝑒𝑑𝑎𝑑 = 𝑥100 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑚𝑢𝑒𝑠𝑡𝑟𝑎 𝑠𝑒𝑐𝑎 Se puede enumerar cuatro condiciones de saturación: 1. Seco: cuando no existe agua dentro de una partícula. Usualmente esta condición se logra en laboratorio y es poco frecuente hallarla en condiciones naturales. 2. Secado al aire o semiseco: cuando la partícula no presenta humedad superficial y contiene alguna cantidad de agua en su interior. También se logra esta condición cuando una partícula seca se pone en contacto con el agua durante cierto tiempo que no es suficiente para que los poros internos se saturen por completo. 3. Saturado superficialmente seco: cuando no hay presencia de humedad en la superficie de las partículas, pero los vacíos internos se encuentran totalmente ocupados por agua. 4. Saturado superficialmente húmedo: cuando hay humedad sobre las partículas y los poros se encuentran totalmente saturados, es decir, cuando en el medio interior y exterior de las partículas hay presencia de agua. 21 2.2.4.3.4. Porosidad La porosidad es el volumen de espacios vacíos o poros en la estructura interna de una partícula y es una de las propiedades más importantes porque determina el comportamiento de otras características físicas de los agregados. La porosidad del agregado tiene influencia sobre la estabilidad química, resistencia a la abrasión, resistencias mecánicas, propiedades elásticas, peso específico, absorción y permeabilidad de las partículas, donde todas estas propiedades tienden a ser menores conforme aumenta la porosidad del agregado (Rivva, 2000, pág. 137). Los poros saturables son aquellos que están conectados con el exterior, mientras que los no saturables son los que están en el interior de las partículas y no están conectados con la superficie (ASOCRETO, 2010, pág. 78). 2.2.4.3.5. Contenido de vacíos El contenido de vacíos es un concepto que contempla la masa del agregado como una unidad, donde los vacíos son los espacios no ocupados que existen entre las partículas que conforman el material. El peso unitario, compacidad y contenido de humedad son las propiedades que dependen directamente del contenido de vacíos de la masa del agregado. El porcentaje de vacíos es la medida del volumen expresado en porcentaje de los espacios entre las partículas de agregados. Depende también del acomodo entre partículas, por lo que su valor es relativo como en el caso del peso unitario (Pasquel, 1998, pág. 76). (𝑆𝑥𝑊) − 𝑀 % 𝑣𝑎𝑐í𝑜𝑠 = 𝑥100 𝑆𝑥𝑊 Donde: S: peso específico de masa. W: densidad del agua. M: peso unitario compactado seco. 22 2.2.4.3.6. Absorción Absorción es la capacidad de los agregados de llenar con agua los vacíos al interior de las partículas. El fenómeno se produce por capilaridad y no siempre se llenan por completo los poros porque siempre queda aire atrapado (Pasquel, 1998, pág. 76). Absorción es la cantidad de agua retenida dentro de los poros o microporos que existen dentro de una partícula sin contemplar el medio exterior de los agregados. La capacidad de absorción de los agregados es la relación entre el incremento de peso de una muestra secada en el horno y sumergida durante 24 horas y su peso en estado saturado superficialmente seco (Psss). 𝑃𝑠𝑠𝑠 − 𝑃𝑠𝑒𝑐𝑜 % 𝑎𝑏𝑠𝑜𝑟𝑐𝑖ó𝑛 = 𝑃𝑠𝑒𝑐𝑜 El concepto de absorción está ligado al de porosidad de las partículas que componen el agregado. 2.2.4.3.7. Peso específico El peso específico, que también se expresa como densidad, es el peso del volumen absoluto de la masa sólida del agregado y resulta de dividir el peso entre el volumen total de las partículas sin tomar en cuenta los espacios vacíos entre ellas. Es una propiedad importante cuando se desea limitar el peso del concreto. Además, el peso específico es un indicador de calidad, en cuanto que los valores elevados corresponden a materiales de buen comportamiento, mientras que el peso específico bajo generalmente corresponde a agregados absorbentes y débiles, caso en que es recomendable efectuar pruebas adicionales. Existen tres formas de expresarlo de acuerdo a las condiciones de saturación del agregado: a. Peso específico de masa (Pem) 𝐴 𝑃𝑒𝑚 = 𝐵 − 𝐶 23 Donde: A: peso en el aire de la muestra secada en el horno. B: peso en el aire de la muestra saturada superficialmente seca. C: peso en el agua de la muestra saturada. b. Peso específico de masa saturada con superficie seca (Pesss) 𝐵 𝑃𝑒𝑠𝑠𝑠 = 𝐵 − 𝐶 c. Peso específico aparente (Pea) o nominal 𝐴 𝑃𝑒𝑎 = 𝐴 − 𝐶 En el campo de tecnología del concreto, el peso específico aparente es el más importante pues determina la cantidad de agregado requerido para elaborar un volumen unitario de concreto ya que los poros interiores de las partículas de agregado ocuparán un volumen dentro del concreto y porque el agua que existe dentro de los poros saturables no forma parte del agua de mezcla —agua de mezcla es el agua de hidratación del cemento y el agua libre que con el cemento produce la pasta aglutinante y lubricante de los agregados— (ASOCRETO, 2010, pág. 80). 2.2.4.3.8. Peso unitario El peso unitario o peso volumétrico es la relación que existe entre el peso de un material dentro de un recipiente de dimensiones conocidas y el volumen de dicho recipiente. Resulta de dividir el peso de las partículas que componen el agregado entre el volumen total que ocupan, incluyendo los vacíos. Al considerar los espacios entre partículas se ve influenciado por la manera en que se estas acomodan, lo cual convierte al peso unitario en un parámetro hasta cierto punto relativo (Pasquel, 1998, pág. 74). 𝑃𝐴 = 𝑃𝑇 − 𝑃𝑀 24 Donde: PA: peso del agregado, suelto o compactado. PT: peso total del agregado, suelto o compactado, más el recipiente. PM: peso del recipiente. Es un parámetro importante cuando se hace el diseño de mezclas porque permite convertir pesos en volúmenes y viceversa cuando se analiza la influencia de los agregados dentro de la mezcla. Respecto a su método de ensayo, cuando el agregado se deja caer desde cierta altura y se acomoda por simple efecto de la gravedad en el recipiente se denomina peso unitario suelto; cuando la colocación del material se hace por capas compactadas con ayuda de una varilla metálica se denomina peso unitario compactado (ASOCRETO, 2010, pág. 81). 2.2.4.3.9. Superficie específica Superficie específica es el área superficial de una partícula. Sin embargo, se considera superficie específica del agregado a la suma de todas las áreas superficiales de cada partícula que lo conforma. Conceptualmente, al ser más finas las partículas se incrementa la superficie específica y el agregado necesita más pasta para recubrir el área superficial total; sucede lo contrario si es más grueso (Pasquel, 1998, pág. 94). La consistencia del concreto disminuye conforme la superficie específica se incrementa. Por tanto, no es posible variar la superficie específica del agregado sin variar la consistencia (Rivva, 2000, pág. 169). 2.2.4.4. Propiedades o características mecánicas o resistentes de los agregados 2.2.4.4.1. Dureza La dureza de un agregado es su resistencia al desgaste por abrasión o erosión y es una propiedad que depende de la constitución mineralógica y química, estructura interna y procedencia de las partículas. La dureza de los agregados influye decisivamente en la resistencia de los concretos, sobre todo la del agregado grueso. Por eso, se ha establecido un método de ensayo que permite cuantificar 25 la resistencia a la abrasión del agregado grueso conocido como ensayo de abrasión, que se realiza empleando la máquina de Los Ángeles. 2.2.4.4.2. Resistencia Resistencia es la capacidad de asimilar la aplicación de fuerzas externas de compresión, corte, tracción y flexión. La resistencia en compresión está inversamente relacionada con la porosidad y la absorción y directamente con el peso específico (Pasquel, 1998, pág. 78). Los agregados condicionan el comportamiento resistente del concreto, y es el agregado grueso es el que determina en gran medida la resistencia del concreto, principalmente por el tamaño de sus partículas dentro de la mezcla. Asimismo, la resistencia del concreto no puede ser mayor que la resistencia de sus agregados. 2.2.4.4.3. Tenacidad En general, tenacidad es la resistencia al impacto y es un parámetro más cualitativo que cuantitativo. La tenacidad o resistencia a la falla por impacto depende de la roca de origen e incide mucho en el manejo de los agregados porque si las partículas son débiles ante las cargas de impacto, se puede alterar su granulometría y además podría afectarse la calidad del concreto que con ellos se elabore (ASOCRETO, 2010, pág. 83). 2.2.5. Agua El agua es un elemento importante en la preparación de mezclas y en el curado del concreto. De ella depende en gran medida que el concreto alcance la resistencia esperada en el diseño. En consecuencia, es preciso que el agua empleada esté libre de partículas o elementos que la contaminen. Convencionalmente, se recomienda que el agua de mezcla sea potable; en el caso del agua de curado no hay tanta rigurosidad en cuanto a su pureza, pero es recomendable que esté limpia. 2.2.5.1. Agua de mezcla El agua que se emplea para la elaboración de mezclas debe cumplir algunos requisitos que le permitirán una adecuada combinación química sin presentar problemas debido a presencia de sustancias que pueden dañar o alterar el concreto. 26 En general, se puede emplear como aguas de mezcla las que se consideren potables, o las que por experiencia se conozca que pueden ser utilizadas en la preparación de concreto. El agua de mezcla deberá estar libre de sustancias que la hagan no potable como colorantes, aceites y azúcares. En conclusión, el agua usada para preparar la mezcla no debe contener sustancias que puedan afectar desfavorablemente el proceso de fraguado o la resistencia, durabilidad y apariencia del concreto terminado, o atacar los refuerzos metálicos en el interior de los elementos estructurales. El agua presente en la mezcla de concreto reacciona químicamente con el material cementante para lograr la formación de gel; y permitir que el conjunto de la masa adquiera las propiedades que en estado no endurecido faciliten una adecuada manipulación y colocación de la misma, y es estado endurecido la conviertan en un producto de las propiedades y características deseadas (Rivva, 2000, pág. 254). 2.2.5.2. Agua de curado Se llama agua de curado al agua que se emplea para mantener hidratado al cemento que conforma el concreto durante la etapa final del fraguado y durante los días iniciales de la etapa de endurecimiento. La finalidad del agua de curado es asegurar que los productos del proceso de hidratación de las moléculas de cemento llenen de manera óptima los espacios que inicialmente estaban ocupados por el agua de mezcla dentro del mortero. Obviamente, el agua que cumple los requisitos para ser agua de mezcla también puede ser usada como agua de curado. Algunas veces la cristalinidad no es importante y cualquier agua, incluso alguna de calidad ligeramente inferior a la de mezcla es aceptable para el curado, aunque de todos modos es esencial que esté libre de sustancias que puedan atacar al concreto (Neville & Brooks, 2010, pág. 75). En la evaluación de las impurezas que contienen las aguas de curado se deben tener las siguientes dos consideraciones (ASOCRETO, 2010, pág. 49):  Que no manchen la superficie del concreto.  Que no ataquen ni deterioren el concreto. 27 2.2.6. Escoria de cobre 2.2.6.1. Definición de escoria de cobre Se define por escoria a aquella fase de características vítreas que contiene las sustancias inútiles de un mineral resultantes de cualquier proceso metalúrgico que involucre fundiciones. Las escorias de cobre son un desecho industrial producto de los procesos pirometalúrgicos de producción del cobre. Elías (2009, pág. 477) sostiene que la producción de cobre implica que por 1 kg de metal se generen aproximadamente 650 kg de residuos potencialmente peligrosos. - Relaves (50% polvo fino + 50% agua) 80,0 t/t Cu. - Escoria de fundición 1,8 t/t Cu. - Ripios, lodos de proceso y lixiviación 190,0 t/t Cu. - Estéril de mina 377,0 t/t Cu. Generalmente, las escorias de cobre son óxidos de hierro (Fe2O3) y sílice (SiO2); existen otros elementos que no superan el 20%, por lo que no se toman en cuenta. Por su parte, las impurezas ejercen un papel negativo en sus propiedades, como su conductividad eléctrica, térmica, su color, su dureza y demás; las cuales se pueden clasificar en tres grupos: impurezas de fácil eliminado (Zn, Fe, O y S), impurezas que se eliminan parcialmente (As, Sb, Bi y Ni), e impurezas que no se eliminan (Au, Ag) (Lovera, Arias, & Coronado, 2004, pág. 26). Fuente: Propia. Figura 1: Escoria de fundición de cobre. 28 En los procesos pirometalúrgicos, se diseñan escorias mediante la adición de fundentes al metal fundido, para la refinación del metal (Oyarzun, 2013, pág. 15). Durante el proceso de refinación del cobre se emplean escorias fayolíticas compuestas por silicatos de hierro (2FeO.SiO2). Los componentes de la escoria disminuyen el punto de fusión del cobre (1200ºC), lo cual es ventajoso para el proceso de refinación (López, 2008, pág. 1). 2.2.6.2. Fundamento pirometalúrgico de obtención del cobre El proceso de obtención del cobre comprende la fusión de concentrados en bruto fundidos a temperaturas de entre 1150 ºC a 1250 ºC, a partir de lo cual se producen dos fases líquidas inmiscibles: escoria (óxido) y eje o mata rica en cobre (sulfuro) (Comisión Chilena del Cobre, 2004, pág. 208) La inclusión de sílice, aparte del que se incluye en estado natural con la materia prima, en el proceso de fundición tiene como propósito conglomerar en una masa de textura vítrea los residuos separados del cobre. La escoria de cobre tiene una composición física y química que depende de la materia prima y de la tecnología de fundición empleada. Cuando el enfriamiento de la escoria es rápido, su estructura colapsa y su textura es vítrea y amorfa (Elías, 2009). Una carga primigenia de fusión está constituida por los sulfuros y óxidos de hierro y de cobre. Dicha carga contiene, además, otros óxidos como Al2O3, CaO, MgO y sobre todo SiO2, que puede estar contenido en el concentrado inicial, pero que puede ser agregado como fundente (Comisión Chilena del Cobre, 2004, pág. 209). 2.2.6.3. Composición química de la escoria de cobre De manera más precisa, se puede decir que la escoria es una solución de óxidos fundidos como el FeO de la oxidación de Fe, SiO2 del flujo y óxido de impurezas del concentrado. Comúnmente se encuentran el óxido ferroso (FeO), óxido férrico (Fe2O3), sílice (SO2), alúmina (Al2O3), cal (CaO) y magnesia (MgO) (Davenport, King, Schlesinger, & Biswas, 2002, pág. 59). La Tabla 3 y la Tabla 4 muestran la composición química de la escoria de cobre por las concentraciones por peso y por la presencia en porcentajes de sustancias o compuestos que la constituyen. 29 Tabla 3: Composición química de las escorias de cobre por peso de elementos. Elemento Composición (gr/t) SiO2 27-30 Al2O3 0-4,5 Fe2O3 40-50 CaO 0-1,8 MgO 0,2-0,8 S 0,2-0,5 Pb 0,08-20 Zn 0,7-1,5 Ni 20-50 Cd 30-160 Bi 90-150 Se 10-50 Cl ≤ 30 Sílica libre No contiene Fuente: (Biswas & Davenport, 1993) Tabla 4: Composición química de las escorias de cobre por porcentajes. Tipo de óxido Formulación Porcentaje (%) Óxido de hierro FeO, Fe3O4 30-40 Óxido de silicio SiO2 25-40 Óxido de aluminio Al2O3 Hasta 10 Óxido de calcio CaO Hasta 10 Fuente: (Biswas & Davenport, 1993) 2.2.6.4. Clasificación de la escoria de cobre Existen dos tipos de escoria de cobre: las enfriadas al aire tienen color negro, textura vítrea y baja capacidad de absorción de agua; y las escorias fundidas enfriadas en agua con perfiles amorfos, granulados y alta capacidad de absorción (Onuaguluchi, 2012, págs. 11-12). Por su proceso de obtención, las escorias en general, entre ellas la de cobre, se clasifican en: – Escorias de vertedero, cuya obtención se realiza por el enfriamiento lento en los vertederos de acumulación. – Escorias granalladas o granuladas, que se obtienen a través de la aceleración de su proceso de enfriamiento con agua. – Escorias de flotación, que se obtienen mediante un proceso de flotación de escorias con contenido remanente de cobre de un anterior proceso. 30 2.2.6.5. La escoria de cobre en el medio local La escoria de fundición de cobre, al igual que otros tipos de escorias, proviene de los procesos de extracción de materia prima y fundición pirometalúrgica. Así, las empresas mineras y metalúrgicas dedicadas a la producción de cobre producen grandes cantidades de escoria que son dispuestas de la manera que cada factoría ve por conveniente. En la actualidad, alrededor del 90% de la escoria de cobre que se genera en el Perú es comprada por China y sacada del país por los principales puertos, de acuerdo a reportes de las empresas mineras. Sin embargo, el 10% restante, que referido a toneladas es una cantidad bastante grande, es comercializado por empresas que venden la escoria en cantidades pequeñas para usos diversos. Uno de los usos más frecuentes es su empleo mediante chorro a presión para arenar vidrios en usos domésticos. También suele usarse para pulir y limpiar metales. En las últimas décadas se ha estado empleando algunos tipos de escoria en la fabricación de cementos y se ha investigado su comportamiento como agregado en pavimentos y como componente del concreto. 2.2.7. Curado del concreto El curado es un factor importante para lograr que la mezcla endurecida alcance una resistencia aceptable con el transcurrir del tiempo, lo cual se consigue compensando la pérdida de humedad debida al calor de hidratación, evaporación superficial y condiciones ambientales, manteniendo el concreto en un ambiente húmedo que asegure una apropiada reacción del cemento con el agua. El objetivo principal del curado es mantener el concreto saturado, o lo más próximo posible a la saturación, hasta que los espacios que inicialmente estaban saturados de agua se llenen hasta un nivel deseado con los productos de la hidratación del cemento (ASOCRETO, 2010, pág. 49). Rivva (2000, pág. 12) define al curado como el período durante el cual el concreto es mantenido en condiciones de humedad y temperatura tales como para lograr la hidratación del cemento en la magnitud que se desea para alcanzar la resistencia seleccionada. Con un curado adecuado también se mejoran las resistencias mecánicas, se logra impermeabilidad, se incrementa la resistencia al desgaste y la abrasión y se alcanza mayor durabilidad (Porrero et al., 2009, pág. 219). 31 Abanto (1996, pág. 235) sostiene que para evitar riesgos, el concreto debe protegerse de las pérdidas de humedad al menos durante siete días, donde el concreto alcanza el 70% de su resistencia, y, en trabajos más delicados, hasta catorce días. Sin embargo, por lo general lo anterior no puede realizarse en la práctica debido al tamaño de los elementos de concreto o por las condiciones propias de la obra. El agua que se utiliza en la mezcla, generalmente, es apta para el curado, sin embargo, la causa más común de las manchas en las superficies del concreto es por la presencia de una alta concentración relativa de hierro o materias orgánicas. Asimismo, bajas concentraciones de estas impurezas pueden causar manchas si el agua fluye lentamente sobre el concreto y se evapora. No existe ningún método práctico y confiable que relacione las posibilidades de manchas con los contenidos de impurezas orgánicas o de hierro contenido en el agua. La temperatura es un factor muy importante ya que su aumento durante el curado acelera las reacciones químicas de la hidratación, lo cual afecta en forma benéfica la resistencia a edades tempranas del concreto, pero con consecuencias adversas en la resistencia posterior (ASOCRETO, 2010, pág. 124). Asimismo, es importante tomar en cuenta los efectos del viento y la radiación solar en la evaporación del agua de mezcla. 2.2.7.1. Métodos de curado 2.2.7.1.1. Curado por contacto con agua Se refiere a que los elementos de concreto se ponen en contacto directo con el agua mediante diversos métodos. Los más empleados son:  Curado por inmersión o anegamiento: es la forma más común cuando se trata de especímenes de ensayo. La mayoría de veces no se puede efectuar por las dimensiones e imposibilidad de mover un elemento de concreto.  Curado por aspersión o rociado: es la forma más fácil de humedecer un elemento de concreto, sobre todo en obra, empleando mangueras o recipientes.  Curado por contacto con materiales húmedos o que retienen humedad: recurre al uso de telas o textiles, tierra común, arena, aserrín o paja y pastos que, al ser colocados en contacto con la superficie del concreto, proveen de humedad durante cierto tiempo. Es importante cuidar que los materiales empleados estén exentos de sustancias que pueden atacar al concreto. 32 2.2.7.1.2. Curado por confinamiento o aislamiento Son métodos que no requieren la utilización de agua y que consisten en aislar el concreto mediante diferentes materiales con la finalidad de evitar la pérdida de humedad, sobre todo por evaporación. Lo más comunes son:  Curado por aislamiento con materiales impermeables: se realiza a través de la colocación de láminas de plástico o papeles impermeables alrededor del concreto, con la finalidad de evitar la pérdida de humedad por evaporación por efecto de la variación de temperatura.  Curado por fluidos que forman membranas aislantes: consiste en cubrir completamente los elementos de concreto con materiales resistentes a la solubilidad en agua, como ceras, parafina o materiales bituminosos y químicos que no afecten la calidad del concreto. 2.2.8. Ensayo de compresión axial del concreto Por lo general, toda estructura es concebida bajo la suposición de que el concreto solamente puede resistir esfuerzos de compresión, por efectos propios o externos; debido a ello, el ensayo de resistencia a la compresión es la prueba de calidad estándar que permite determinar si un concreto es bueno o no. El concreto simple es resistente a la compresión, pero es débil en tensión, lo cual es un limitante de su capacidad como elemento estructural; para lograr un comportamiento efectivo, se colocan refuerzos de acero embebidos en el concreto. La resistencia a la compresión es un parámetro importante porque permite entender la relación acción-respuesta de un espécimen bajo distintas condiciones, lo cual puede interpretarse mediante una curva esfuerzo-deformación (González & Robles, 2005, pág. 32). Harmsen (2005, pág. 21) describe la prueba de resistencia a la compresión del concreto como un parámetro que es obtenido a través del ensayo de un cilindro estándar de 6" (15 cm) de diámetro y 12" (30 cm) de altura. El espécimen debe permanecer en el molde 24 horas después del vaciado y posteriormente debe ser curado bajo agua hasta el momento del ensayo. El procedimiento estándar requiere que la probeta tenga 28 días de vida para ser ensayada, sin embargo, este período puede alterarse si se requieren análisis específicos. Durante la prueba, el cilindro es cargado a un ritmo uniforme de 2,45 kg/cm2/s. La resistencia a la compresión, f'c, se define como el promedio de la resistencia de, como mínimo, dos probetas tomadas de la 33 misma muestra probadas a los 28 días. El procedimiento se describe en detalle en las normas ASTM C192M-95 y C39-96. La resistencia a la compresión obtenida de tales ensayos se conoce como resistencia del cilindro f’c y es la principal propiedad especificada para propósitos de diseño (Nilson, 1999, pág. 34). 2.2.8.1. Esfuerzo Teóricamente, el esfuerzo es la acción de una fuerza aplicada por unidad de área, cuyas unidades SI son N/m2. fuerza 𝐹 esfuerzo = = área 𝐴 El esfuerzo ingenieril —o esfuerzo nominal— se define como la relación de la carga aplicada (P) al área transversal original (A0) del espécimen, expresado comúnmente para análisis en kg/cm2 (Kalpakjian & Schmid, 2008, pág. 65). 𝑃 esfuerzo ingenieril, 𝜎 = 𝐴0 Ante un esfuerzo de compresión, el material se comprime y las fuerzas actúan hacia dentro del objeto. 2.2.8.2. Deformación Teóricamente, la deformación se define como la relación entre el cambio de longitud y la longitud original; es adimensional. Es una medida de cuánto se ha deformado un objeto (Giancoli, 2006, pág. 239). cambio en longitud 𝛥𝐿 deformación = = longitud original 𝐿0 Asimismo, la deformación ingenieril se define como el cociente de la diferencia de la longitud instantánea del espécimen (l) menos la longitud inicial (l0) entre la longitud inicial (Kalpakjian & Schmid, 2008, pág. 67). (𝑙 − 𝑙0) deformación ingenieril, 𝑒 = 𝑙0 El esfuerzo se aplica al material por agentes externos, mientras que la deformación es la respuesta del material al esfuerzo (Giancoli, 2006, pág. 239). 34 Cuando la carga se incrementa, el espécimen empieza a sufrir una deformación permanente o plástica luego de cierto nivel de esfuerzo, donde el esfuerzo y la deformación ya no son proporcionales, como lo eran en la región elástica. Ese esfuerzo se conoce como esfuerzo de fluencia (Y) del material (Kalpakjian & Schmid, 2008, pág. 67). En la región elástica, la deformación es directamente proporcional al esfuerzo, lo cual se conoce como módulo de elasticidad (E) o módulo de Young. 𝜎 módulo de elasticidad, 𝐸 = 𝑒 2.2.8.3. Falla de especímenes de concreto Al llegar al esfuerzo último que puede tolerar, el elemento de concreto colapsa. Ese colapso es conocido como falla o fractura y se han establecido algunos patrones referenciales de comparación, para analizar de manera visual el comportamiento de algún concreto. Existen patrones de comparación que permiten determinar el tipo de falla que presenta una probeta de concreto cuando es sometida a compresión. Esta investigación adoptó como referencia el patrón de fallas mostrado en la figura siguiente. En probetas cuya relación de esbeltez (h/D) es 2 la falla se manifiesta según planos inclinados con respecto a la dirección de la carga, porque la fricción que se genera entre el espécimen y los platos de carga restringe los movimientos laterales (ASOCRETO, 2010, pág. 127). Usualmente, las fallas se presentan en forma de cono o combinaciones de esta con otros tipos de colapso. En la Figura 2 se presentan los tipos de falla más comunes; algunos son menos frecuentes que otros, pero mucho depende de la calidad del concreto que se pone a prueba. Fuente: (ASOCRETO, 2010, pág. 128). Figura 2: Tipos de falla de las probetas de concreto. 35 2.2.9. Ensayo de índice de rebote con esclerómetro del concreto El ensayo de índice de rebote, también conocido prueba de esclerometría, es un ensayo no destructivo que permite estimar la resistencia a la compresión del concreto. La metodología de aplicación se describe en ASTM C805 y en NTP 339.181. Los resultados de la prueba de esclerometría son medidas aproximadas de la resistencia a la compresión susceptibles a cierta dispersión, porque dependen de factores como la energía almacenada en el resorte, velocidad de aplicación del instrumento, ángulo de aplicación del instrumento sobre la superficie, dimensiones de la masa. El ensayo de índice de rebote del concreto se realiza con la ayuda de un aparato de llamado esclerómetro, martillo de impacto o martillo de Schmidt, inventado en 1948 por el físico e ingeniero suizo Ernest Schmidt, el cual es un instrumento que sirve para medir la dureza de los cuerpos —su nombre proviene del griego skleros, que significa dureza—. El esclerómetro es capaz de registrar el rebote de cierta masa que impacta sobre la superficie del concreto. Al producirse el impacto, parte de la energía cinética que trae la masa se convierte en deformación de la superficie de concreto; el remanente es lo que da lugar al rebote, por lo que es evidente que, a mayor rebote mayor dureza superficial y, presumiblemente, mayor resistencia del concreto (Porrero et al., 2009, pág. 363). Fuente: (Proceq S.A., 2013, pág. 18). Figura 3: Partes del esclerómetro analógico. 36 No obstante la comodidad para realizar el ensayo in situ, aspectos como la edad del concreto, humedad en la superficie y avance del frente de carbonatación inciden en los resultados. La forma y tamaño de los especímenes también influyen, así como aspectos más generales como el operador del aparato y la correcta ubicación de los puntos de prueba. Asimismo, se debe tener cuidado durante la obtención de resultados, porque usualmente se tienen lecturas muy bajas o elevadas respecto a una dispersión de amplitud relativamente estrecha. Por ejemplo, puede que el punto de aplicación coincida con el lugar donde hay un poro o vacío interior, o donde hay una partícula dura o piedra dentro del concreto, lo cual daría lugar a lecturas poco coherentes con el resto de resultados. El ensayo de índice de rebote no siempre puede ser relacionado con la resistencia del concreto. Para ello se requeriría una minuciosa calibración por correlación contra el concreto que se desea evaluar (Porrero et al., 2009, pág. 365). Según la NTP 339.181, el uso de este método para estimar la resistencia requiere del establecimiento de una correlación entre el esfuerzo y el número de rebote. La correlación se establecerá para una mezcla de concreto dada y un aparato dado, sobre el rango de resistencias del concreto que sea de interés. Para estimar la resistencia durante la construcción, establecer la correlación realizando ensayos de número de rebote en probetas de concreto versus la resistencia última de las mismas probetas o de probetas compañeras. Este estudio realizó la correlación entre los resultados del ensayo de esclerometría y los resultados de resistencia del concreto mediante compresión axial de probetas, lo cual se explica detalladamente en los apartados 3.6.11., 3.6.12., 3.6.13. y 3.6.14. En cuanto a la metodología de ensayo, la NTP 339.181 indica que se debe descartar los datos que difieran del promedio de las 10 lecturas por encima o por debajo de 6 unidades. Se determina un nuevo promedio y si hay más de dos lecturas que difieren del promedio en 6 unidades, se desechan todos los datos y se deberá determinar los números de rebote en 10 nuevas ubicaciones dentro del área de ensayo. 2.2.10. Consistencia del concreto La consistencia está definida, en términos simples, como el nivel de humedecimiento de la mezcla, que depende principalmente de la cantidad de agua usada (Abanto, 1996, pág. 47). 37 Consistencia es el grado de deformabilidad del concreto fresco y se mide con ayuda de un instrumento denominado cono de Abrams —nombre de su inventor— y una mesa de sacudidas o con una barra de penetración, que es el método más apropiado para ser realizado en campo. También se refiere al estado de fluidez, es decir, qué tan dura (seca) o blanda (fluida) es una mezcla de concreto fresco cuando se encuentra en estado plástico, por lo cual se dice que es el grado de humedad de la mezcla (Sánchez, 2001, pág. 111). 2.2.10.1. Ensayo de asentamiento del concreto La consistencia del concreto fresco se determina en función del asentamiento de la mezcla. El molde necesario para realizar la prueba de asentamiento de la mezcla es conocido comúnmente como cono de Abrams. El asentamiento, conocido también como slump test, es una forma de medir la cantidad de agua que existe en la mezcla y ayuda a determinar, en cierta forma, la trabajabilidad del material cuando se encuentra en estado plástico. Nilson (1999, págs. 31, 32) indica que el ensayo de asentamiento consiste en emplear un molde metálico con la forma de un cono truncado de 12 pulgadas (30 cm) de altura donde se introduce concreto fresco. Cuando se llena, se levanta el molde cuidadosamente y el asentamiento de la mezcla se mide como la diferencia de altura entre el molde y la pila de concreto. Los concretos utilizados en la construcción de edificios tienen asentamientos que varían generalmente entre 2 pulgadas y 6 pulgadas. Si se toma en cuenta las dimensiones del cono de Abrams y se mide el descenso experimentado, se obtiene una valoración cuantitativa de la plasticidad de la masa en términos del asiento registrado. Dado que la tosquedad del ensayo, así como su dudosa reproducibilidad, invalida la precisión del milímetro y obliga a la admisión de una tolerancia de ±1 cm, se definen como grados de consistencia los determinados por los siguientes asientos (Páez, 1986, pág. 153):  Consistencia seca, cuando el asiento es inferior a 2 cm.  Consistencia plástica, cuando el asiento está entre 3 y 5 cm.  Consistencia blanda, cuando el asiento está entre 6 y 9 cm.  Consistencia fluida, cuando el asiento está entre 10 y 15 cm.  Consistencia líquida, cuando el asiento es superior a 16 cm. 38 Otros autores clasifican al concreto fresco relacionando el asentamiento y la consistencia con el uso que se dé a la mezcla. Fuente: (ASOCRETO, 2010, pág. 105). Figura 4: Clasificación del concreto según su consistencia. 2.2.11. Carbonatación del concreto La carbonatación es un fenómeno donde se produce carbonato de calcio (CaCO3 o piedra caliza) cuando el hidróxido de calcio (Ca(HO)2) que se encuentra en la pasta o gel reacciona con el dióxido de carbono (CO2) en presencia de agua, con lo cual se produce pérdida de volumen en el concreto. Por lo general, durante su desarrollo la carbonatación genera micro fisuras por donde ingresa CO2; a medida que la carbonatación avanza, más CO2 ingresa por las fisuras y se producen nuevas micro fisuras más profundas que hacen que el frente de carbonatación avance y podría alcanzar al acero de refuerzo en elementos de concreto armado. La carbonatación se presenta en la superficie del concreto y su profundidad dependerá de la porosidad de la pasta. Esta reacción conduce al descascaramiento superficial (ASOCRETO, 2010, pág. 140). 39 El proceso de carbonatación produce una disminución del pH alcalino del concreto (de 12 a 14) en las soluciones de los poros, por lo cual el estado de pasivación del acero de refuerzo ya no puede mantenerse. La carbonatación consiste en un deterioro superficial del concreto que no llega a afectar toda la masa, pero tiene mucha importancia (Porrero et al., 2009, pág. 405). El fenómeno de carbonatación influye mucho en el ensayo de esclerometría porque el carbonato de calcio que se formó y llenó los vacíos adyacentes a la capa exterior otorga al concreto mayor dureza en la superficie, lo cual puede llevar a mediciones erróneas de la resistencia y por eso los rangos de dispersión son elevados. En el ítem 3.6.16.4. hay más detalles acerca de la carbonatación del concreto y la metodología de su verificación. 2.2.12. pH del concreto El pH es el potencial de hidrógeno, o potencial de hidrogeniones, que se refiere a la concentración de iones de hidrógeno que están presentes en determinadas sustancias. El pH es la medida de la alcalinidad, neutralidad o acidez de una solución. El pH es sumamente importante, sobre todo cuando se habla de concreto armado. El concreto es altamente básico y su pH varía entre 12 y 13, aunque usualmente se considera que es 12,5. En esas condiciones el concreto crea un medio o fase que asegura la protección del acero de refuerzo contra la corrosión. Una capa de óxido pasivo se forma sobre la superficie del acero de refuerzo, la cual permanece estable en el ambiente altamente alcalino. Cuando el pH disminuye, la capa pasiva deja de ser estable y cuando está por debajo de 9,5, empieza el fenómeno de corrosión, donde una de las consecuencias es la aparición de agrietamientos en el concreto (Valdez & Schorr, 2013, pág. 218). 2.2.13. Diseño de mezclas Diseño de mezclas se refiere al proceso por el cual se calculan las cantidades apropiadas de cada uno de los componentes del concreto (cemento, agregados, agua y, de ser el caso, aditivos), con la finalidad de obtener un material con ciertas características previamente definidas. 40 El objetivo principal del diseño de mezclas es establecer una combinación económica de materiales para lograr un concreto que satisfaga determinados requerimientos técnicos en estado fresco como en estado endurecido, para lo cual es necesario conocer las características individuales de sus componentes y los fenómenos de interacción entre ellos. Las principales exigencias que se deben cumplir para lograr una dosificación apropiada en estado fresco son las de maleabilidad y economía, y para concreto endurecido son las de resistencia, durabilidad, acabado y a veces el peso volumétrico (ASOCRETO, 2010, pág. 183). 2.2.13.1. Datos necesarios para el diseño de mezclas 2.2.13.1.1. Datos de la obra El paso previo a un diseño de mezclas es revisar detalles generales y técnicos sobre la obra o estructura que se va a construir. Los datos de obra que se deben conocer son:  Tipo de obra.  Condiciones y uso a que estará expuesta la estructura.  Ubicación de la obra, para determinar sus condiciones ambientales, zona sísmica y distancia, en caso tenga que evaluarse distancias de transporte de materiales.  Revisión de aspectos técnicos: planos y memorias de cálculo. 2.2.13.1.2. Datos de los materiales Cuando se han revisado los aspectos generales de la obra, se procede a la selección de los materiales más apropiados para la fabricación del concreto. Es imprescindible conocer los siguientes datos de los materiales componentes de la mezcla:  Granulometría de los agregados.  Módulo de finura del agregado fino.  Tamaño máximo y tamaño máximo nominal del agregado grueso.  Peso específico del cemento que se utilizará.  Peso específico de los agregados.  Capacidad de absorción de los agregados.  Peso unitario suelto y peso unitario compactado de los agregados.  Contenido de humedad de los agregados en las condiciones en las cuales se fabrica la mezcla. 41 2.2.13.2. Métodos de diseño de mezclas Pasquel (1998, págs. 185-203) menciona los siguientes métodos para el diseño de mezclas:  Método tradicional ACI 211.  Métodos basados en curvas teóricas.  Métodos basados en curvas empíricas.  Método del módulo de finura total. La metodología del diseño de mezclas según el comité 211 del ACI (American Concrete Institute) se explica secuencial y detalladamente en el apartado 3.6.7., la cual propone una dosificación típica por el método de volúmenes absolutos y asume que el concreto está expuesto al ataque de agentes externos (sin aire incorporado) y no se incluye el uso de aditivos. 2.3. Hipótesis 2.3.1. Hipótesis general La resistencia a la compresión y la consistencia de un concreto f’c=210 kg/cm2 elaborado con cementos tipo IP y tipo V, mediante pruebas de índice de rebote y compresión axial de testigos sometidos a curado por inmersión, mejorará con la sustitución del agregado fino por escoria de cobre en proporción de peso, comparado con un concreto patrón. 2.3.2. Sub hipótesis Sub hipótesis Nº 1 Se optimizará la resistencia a compresión del concreto con la sustitución del agregado fino por escoria de cobre en proporciones porcentuales de peso. Sub hipótesis Nº 2 La resistencia del concreto con sustitución del agregado fino por escoria de cobre en proporciones de peso se incrementará a los 7, 14 y 28 días del curado por inmersión. Sub hipótesis Nº 3 La consistencia del concreto, en términos del asentamiento, con sustitución del agregado fino por escoria de cobre en proporción de peso será superior a la del concreto patrón con f’c=210 kg/cm2. 42 Sub hipótesis Nº 4 A mayor porcentaje en peso de la escoria de cobre respecto al peso del agregado fino que se sustituirá en el concreto, se logrará una mayor resistencia a la compresión. Sub hipótesis Nº 5 Un concreto con resistencia a la compresión óptima, superior a un concreto patrón f’c=210 kg/cm2, se obtendrá con un porcentaje de sustitución de agregado fino por escoria de cobre de menos del 30%. 2.4. Definición de variables 2.4.1. Variables independientes Concreto con sustitución de agregado fino por escoria de cobre en proporciones de peso Es el concreto fabricado para esta investigación, donde se fue reemplazando de manera progresiva el agregado fino por escoria de cobre en proporciones porcentuales de peso, para analizar posteriormente su influencia en las propiedades resistentes y consistentes del concreto. Indicadores: –Cantidad de cemento Portland tipo IP en peso (kg). –Cantidad de cemento Portland tipo V en peso (kg). –Cantidad de agregado fino en peso (kg). –Cantidad de agregado grueso en peso (kg). –Cantidad de agua en volumen (litros). –Cantidad de escoria de cobre en peso (kg). 2.4.2. Variables dependientes Propiedades resistentes del concreto endurecido Se trata del análisis de la incidencia de la sustitución del agregado fino por escoria de cobre sobre la resistencia del concreto endurecido. 43 Indicador: – Resistencia a la compresión (kg/cm2), que depende de la fuerza (kg-f) y del área (cm2). Propiedades consistentes del concreto fresco Se refiere al análisis de la consistencia del concreto fresco con la sustitución del agregado fino por escoria de cobre. Indicador: – Consistencia del concreto fresco, determinada por el asentamiento expresado en pulgadas. 44 2.4.3. Cuadro de operacionalización de variables TIPO VARIABLE NIVEL INDICADOR INSTRUMENTO Independiente Cemento. – Cantidad de cemento Portland tipo IP (kg). – Guías de observación de laboratorio. – Cantidad de cemento Agregado fino. Portland tipo V (kg). Concreto con sustitución de – Cantidad de agregado fino – Formatos de evaluación de las X1 agregado fino por Agregado grueso. (kg). propiedades físicas y mecánicas del escoria de cobre en agregado. proporciones de peso. – Cantidad de agregado grueso (kg). Agua. – Cantidad de agua (litros). – Formatos de evaluación de las propiedades físicas y mecánicas de la Escoria de fundición de – Cantidad de escoria de cobre escoria de cobre. cobre. (kg). Dependiente Resistencia a los 7 días. – Guías de observación de Propiedades Resistencia a los 14 días. Resistencia a la compresión laboratorio. Y1 resistentes del del concreto (kg/cm2). – Formatos de evaluación de concreto endurecido. Resistencia a los 28 días. resistencia a la compresión. – Guías de observación de Propiedades de Asentamiento o slump. Asentamiento del concreto laboratorio. Y2 consistencia del fresco (altura en pulgadas). – Formatos de evaluación de la concreto fresco. consistencia del concreto fresco. Fuente: Propia. 45 Capítulo III: Metodología 3.1. Metodología de la investigación 3.1.1. Tipo de investigación Por su enfoque, este trabajo de tesis es de tipo cuantitativo debido a que cuantifica un fenómeno para demostrar una hipótesis mediante valores numéricos asociados de la consistencia en función del asentamiento, y de la resistencia a la compresión del concreto medidos mediante pruebas de índice de rebote y compresión axial. 3.1.2. Nivel de la investigación El nivel de este trabajo de investigación es correlacional, porque se quiere demostrar el grado de relación entre el uso de escoria de cobre y la variación de la consistencia y de la resistencia a la compresión del concreto (Hernández, Fernández, & Baptista, 2006, pág. 104). 3.1.3. Método de la investigación Este estudio emplea el método hipotético-deductivo porque está planteando una hipótesis, la cual se demuestra o descarta en base a procesos deductivos relacionados con las variables, indicadores y objetivos. 3.2. Diseño de la investigación 3.2.1. Diseño metodológico Esta investigación emplea un diseño experimental, porque se desea conocer los efectos de la incorporación de escoria de cobre, en diferentes proporciones respecto al peso del agregado fino, sobre la resistencia y la consistencia del concreto fabricado con cementos tipo IP y tipo V. Los valores de resistencia a la compresión hallados mediante pruebas de compresión axial e índice de rebote, así como las cantidades halladas para la consistencia mediante el cono de Abrams, son cotejados respecto a una muestra patrón de cemento sin escoria de cobre. 46 3.2.2. Diseño de ingeniería Fuente: Propia. 47 3.3. Población y muestra 3.3.1. Población 3.3.1.1. Descripción de la población Esta investigación considera como población todas las probetas cilíndricas elaboradas con cementos tipo IP y tipo V con incorporación de escoria de cobre en sustitución de agregado fino en proporciones de peso, elaboradas en la provincia de Cusco. 3.3.1.2. Cuantificación de la población La población en esta investigación son las 360 probetas cilíndricas elaboradas con cementos tipo IP y tipo V con incorporación de escoria de cobre en sustitución de agregado fino en proporciones de peso, elaboradas en la provincia de Cusco. 3.3.2. Muestra 3.3.2.1. Descripción de la muestra Se considera como muestra para esta investigación todas las probetas cilíndricas elaboradas con cementos tipo IP y tipo V con incorporación de escoria de cobre en sustitución de agregado fino en proporciones de peso, elaboradas en la provincia de Cusco. 3.3.2.2. Cuantificación de la muestra La muestra para este trabajo de investigación son todas las probetas cilíndricas elaboradas con cementos tipo IP y tipo V con incorporación de escoria de cobre en sustitución de agregado fino en proporciones de peso, elaboradas en la provincia de Cusco. En el caso de esta tesis, se considera como muestra las 360 briquetas fabricadas, ya que el número de especímenes es mayor que 50 (Castro, 2003, pág. 69) y la población es finita. 3.3.2.3. Método de muestreo Esta investigación emplea un método de muestreo no probabilístico, ya que se conoce plenamente la cantidad de elementos que constituyen la muestra (Hernández et al, 2006, pág. 262). 48 Asimismo, luego de identificar plenamente a los especímenes objeto de estudio, no se requieren métodos estadísticos o probabilísticos para determinar el número de muestras. 3.3.2.4. Criterios de evaluación de muestra La muestra del trabajo de investigación se evaluó y estableció en función de la cantidad de probetas cilíndricas necesarias para determinar de manera fiable la resistencia a la compresión de concretos fabricados con cementos tipo IP y tipo V, con incorporación de escoria de cobre en proporción de peso como sustituta del agregado fino, mediante pruebas de compresión axial e índice de rebote. La determinación de la resistencia a la compresión del concreto se realiza, por una parte, con ayuda de la máquina de compresión axial, y por otra, empleando un esclerómetro. La consistencia se evalúa sobre la mezcla fresca y está en función de los componentes del concreto y depende principalmente de la cantidad de agua. Este estudio determinó que se fabriquen seis (6) probetas (briquetas) por cada porcentaje de escoria de cobre que sustituyó al agregado fino en proporciones de peso. Lo anterior tuvo que efectuarse tres veces debido a que se estableció como parámetros de experimentación tiempos de curado de 7, 14 y 28 días. Además, todo lo anterior tuvo que realizarse dos veces porque la investigación contempló la experimentación con dos tipos de cemento: tipo IP y tipo V. La cantidad total estimada de especímenes necesarios para realizar los ensayos de manera confiable es 360 probetas. En la Tabla 5 se aprecia de manera detallada la cantidad de especímenes considerados como muestra en esta investigación. La cantidad de probetas cilíndricas que fueron empleadas para realizar el análisis experimental está en función de las proporciones porcentuales de escoria de cobre que sustituyeron al agregado fino, de los tiempos de curado por inmersión y de los tipos de cemento empleados en la fabricación del concreto. 49 Tabla 5: Cantidad de probetas cilíndricas de concreto que conforman la muestra empleada en la investigación. Cantidad de probetas de Total por Tipo de % EFC acuerdo al tiempo de curado proporción cemento 7 días 14 días 28 días de EFC 0% 6 6 6 18 5% 6 6 6 18 10% 6 6 6 18 15% 6 6 6 18 20% 6 6 6 18 IP 25% 6 6 6 18 30% 6 6 6 18 35% 6 6 6 18 40% 6 6 6 18 50% 6 6 6 18 0% 6 6 6 18 5% 6 6 6 18 10% 6 6 6 18 15% 6 6 6 18 20% 6 6 6 18 V 25% 6 6 6 18 30% 6 6 6 18 35% 6 6 6 18 40% 6 6 6 18 50% 6 6 6 18 Total= 360 Fuente: Propia. 3.3.3. Criterios de inclusión Esta tesis considera como criterios de inclusión lo siguiente: 1) Que las probetas (briquetas) sean de sección circular, de 30 cm de altura y 15 cm de diámetro (12 pulgadas x 6 pulgadas). 2) Que las probetas estén fabricadas con cementos tipo IP y tipo V. 3) Que las probetas tengan períodos de curado de 7, 14 y 28 días. 4) Que las probetas sean elaboradas con escoria de cobre hasta un máximo de 50% del peso del agregado fino en un concreto de referencia o patrón. 5) Que las probetas hayan sido elaboradas en la provincia de Cusco. 50 6) Que el agregado fino sea de la cantera de Cunyac. 7) Que el agregado grueso provenga de la cantera de Huacarpay. 8) Que los porcentajes de sustitución de agregado fino por escoria de cobre sean: 0%, 5%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, 35%, 40% y 50%. 9) Que el agua de mezcla sea agua potable, igual que el agua de curado. 51 3.4. Instrumentos 3.4.1. Instrumentos metodológicos o de recolección de datos Se emplearon guías de observación de laboratorio y de campo para la recolección de datos en todas las etapas de la investigación. 3.4.1.1. Ficha de equipos e instrumentos empleados UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL Equipos e instrumentos empleados Responsable: Fecha: Temperatura: Lugar: Observaciones: Equipo / Nº Cantidad Marca Código Estado Observaciones instrumento Fuente: Propia. 52 3.4.1.2. Ficha de ensayo granulométrico de los agregados UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL Granulometría de los agregados Responsable Lugar: Fecha: Observaciones: Granulometría del agregado fino Granulometría de la escoria de cobre Peso Peso Abertura Abertura Tamiz retenido Tamiz retenido (mm) (mm) (gr) (gr) 3/8" 9,50 3/8" 9,50 # 4 4,75 # 4 4,75 # 8 2,36 # 8 2,36 # 16 1,18 # 16 1,18 # 30 0,60 # 30 0,60 # 50 0,30 # 50 0,30 # 100 0,15 # 100 0,15 # 200 0,08 # 200 0,08 Fondo 0,00 Fondo 0,00 Granulometría del agregado grueso Abertura Peso Tamiz (mm) retenido (gr) 3 1/2" 90,00 3" 75,00 2 1/2" 63,00 2" 50,00 1 1/2" 37,50 1" 25,00 3/4" 19,00 1/2" 12,50 3/8" 9,50 # 4 4,75 Fondo 0,00 Fuente: Propia. 53 3.4.1.3. Ficha del ensayo de peso específico y absorción de los agregados UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL Peso específico y absorción del agregado fino, agregado grueso y escoria de cobre Responsable: Lugar: Fecha: Observaciones: Peso inicial de agregado fino = Peso inicial de escoria de cobre = Detalle Peso (gr) Detalle Peso (gr) A1 A1 A2 A2 B B C C S S Donde: A1 = Peso en el aire de la muestra secada en el horno. A2 = Peso de la muestra secada en el horno que se introdujo en el picnómetro. B = Peso del picnómetro lleno con agua. C = Peso del picnómetro con la muestra y agua hasta la marca de calibración. S = Peso de la muestra saturada superficialmente seca. Peso inicial agregado grueso = Detalle Peso (gr) A B C Donde: A = Peso en el aire de la muestra secada en el horno. B = Peso en el aire de la muestra saturada superficialmente seca. C = Peso en el agua de la muestra saturada. Fuente: Propia. 54 3.4.1.4. Ficha del ensayo de peso unitario y contenido de vacíos de los agregados UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL Peso unitario del agregado fino y grueso Responsable: Lugar: Fecha: Observaciones: Altura Recipiente Peso (kg) Ancho (cm) (cm) Molde Proctor Briquetera Muestra PTS (kg) PTC (kg) Agregado fino Agregado grueso Donde: PTS: peso total suelto (peso del molde + peso del agregado suelto). PTC: Peso total compactado (peso del molde + peso del agregado compactado). Fuente: Propia. 55 3.4.1.5. Ficha del ensayo de resistencia a la abrasión del agregado grueso UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL Desgaste del agregado grueso Responsable: Lugar: Fecha: Observaciones: Peso retenido por tamiz (gr) Peso Nº 12 P1 P2 Donde: P1: peso inicial total de la muestra seca (gr). P2: peso final de la muestra seca retenida en el tamiz Nº 12 (gr). Fuente: Propia. 56 3.4.1.6. Ficha del ensayo de contenido de humedad de los agregados UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL Contenido de humedad de los agregados Responsable: Lugar: Fecha: Observaciones: Agregado fino: Descripción Peso (gr) P1 P2 Precipiente Agregado grueso: Descripción Peso (gr) P1 P2 Precipiente Donde: P1: peso de la muestra húmeda más peso del recipiente. P2: peso de la muestra seca más peso del recipiente. Precipiente: peso del recipiente. Fuente: Propia. 57 3.4.1.7. Ficha del ensayo de consistencia del concreto UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL Asentamiento del concreto Responsable: Lugar: Fecha: Observaciones: Asentamiento del concreto fresco Tipo de (pulgada) % EFC cemento 7 días de 14 días de 28 días de curado curado curado 0% 5% 10% 15% 20% IP 25% 30% 35% 40% 50% 0% 5% 10% 15% 20% V 25% 30% 35% 40% 50% Fuente: Propia. 58 3.4.1.8. Ficha de características físicas de las briquetas UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL Características físicas de las probetas Responsable: Lugar: Fecha: Observaciones: Tipo de cemento: Cantidad de escoria de cobre (%): Tiempo de curado (días): Código de Altura (cm) Diámetro (cm) Peso (kg) espécimen 1 2 3 1 2 Fuente: Propia. 59 3.4.1.9. Ficha del ensayo de compresión axial del concreto UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL Ensayo de compresión axial de probetas Responsable: Lugar: Fecha: Tipo de cemento: Cantidad de escoria de cobre (%): Tiempo de curado (días): Carga Código de máxima Tipo de falla Observaciones espécimen experimental (kg) Fuente: Propia. 60 3.4.1.10. Ficha del ensayo de índice de rebote del concreto UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL Prueba de índice de rebote en probetas Responsable: Fecha: Temperatura: Lugar: Tipo de cemento: Cantidad de escoria de cobre (%): Tiempo de curado (días): Espécimen Disparo Lectura Espécimen Disparo Lectura 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 7 7 8 8 9 9 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 7 7 8 8 9 9 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 7 7 8 8 9 9 Fuente: Propia. 61 3.4.2. Instrumentos de ingeniería 3.4.2.1. Instrumentos de campo 3.4.2.1.1. Cono de Abrams El cono de Abrams es un instrumento estandarizado, cuyas dimensiones están descritas en ASTM C143, que sirve para realizar pruebas de asentamiento o revenimiento en concreto fresco. El asentamiento es un índice muy útil que permite establecer ciertos criterios sobre la mezcla, como la consistencia y la trabajabilidad Sin embargo el cono tiene limitaciones, ya que es útil solamente para concretos con agregados pétreos, tamaños máximos menores a 5 centímetros y con relativa plasticidad, caracterizada por asentamientos entre unos 2 y 17 centímetros (Porrero et al., 2009, pág. 47). El cono de Abrams tiene la forma de un cono invertido truncado, y está hecho íntegramente de metal. Fuente: (Sánchez, 2001, pág. 112). Figura 5: Dimensiones del cono de Abrams. 3.4.2.1.2. Balanza de precisión La balanza es un instrumento que sirve para medir el peso de los objetos. Actualmente se dispone de balanzas digitales con precisiones que oscilan entre el décimo y el milésimo. 62 Fuente: Propia. Figura 6: Balanza digital. 3.4.2.1.3. Briqueteras Las briqueteras son moldes metálicos de forma cilíndrica cuyas dimensiones están normadas por ASTM C470. La base del molde es cerrado por una placa que debe ser colocada apropiadamente para impedir la salida y de la mezcla y pérdida de agua por escurrimiento. Las dimensiones más usadas en Perú son las de 15 cm de diámetro y 30 cm de altura (6 pulgadas y 12 pulgadas, respectivamente). Fuente: Propia. Figura 7: Briqueteras de 15 cm x 30 cm. 3.4.2.1.4. Mezcladora La mezcladora es un aparato electromecánico metálico con ruedas de caucho que se emplea para realizar una mezcla uniforme y adecuada de los materiales durante la preparación del concreto. 63 Fuente: Propia. Figura 8: Mezcladora de media bolsa de cemento de capacidad. 3.4.2.1.5. Poza de curado Este estudio empleó una poza de perímetros rectos y de forma rectangular para el curado de las probetas. Para construir dicha poza, se excavó en el suelo un hoyo de 3,80 metros de largo, 1,60 metros de ancho y 0,55 metros de profundidad. Para impermeabilizar las superficies de la poza de curado se colocó una capa doble de plástico grueso. A medida que se introdujeron las briquetas, se empezó a llenar de agua en la proporción adecuada. Fuente: Propia. Figura 9: Poza de curado. 64 3.4.2.1.6. Martillos de goma Los martillos de goma permiten una adecuada compactación del concreto fresco que es introducido en un molde. Los golpes sobre las briqueteras llenas de mezcla permiten la reacomodación adecuada de los materiales que conforman el concreto y de esa manera consolidar el elemento y prevenir la formación de vacíos. Fuente: Propia. Figura 10: Martillo de goma. 3.4.2.1.7. Varillas de acero Para chuzar el concreto introducido en las briqueteras se emplearon varillas de acero, de acuerdo a ASTM C31. Cada varilla es de acero de 5/8 de pulgada de diámetro y tiene una longitud de 60 cm; para compactar de forma adecuada el concreto, la varilla tiene una punta semiesférica. Fuente: Propia. Figura 11: Varillas de compactación de mezcla. 65 3.4.2.2. Instrumentos de laboratorio 3.4.2.2.1. Máquina de compresión axial La máquina de compresión axial es un instrumento de laboratorio estático, que sustenta su funcionamiento en la presión que ejerce un pistón hidroneumático accionado por electricidad sobre una probeta o testigo de concreto. El aparato permite hallar de manera experimental la fuerza máxima necesaria antes de que el elemento puesto a prueba colapse o falle. Fuente: Propia. Figura 12: Máquina de compresión axial marca Humboldt. 3.4.2.2.2. Esclerómetro El esclerómetro es un instrumento de ensayo no destructivo que permite medir la resistencia a la compresión de algún elemento. Su funcionamiento se basa en el disparo de una sonda metálica sobre una superficie; al impactar con el elemento la sonda o martillo rebota y el esclerómetro marca un valor que establece su resistencia. 66 En el caso de esclerómetros analógicos, se requiere de una curva de correlación para hallar la resistencia a la compresión en función del valor establecido por la marca de medición hallado tras el disparo. Fuente: Propia. Figura 13: Esclerómetro analógico marca Proceq. 3.4.2.2.3. Juego de tamices Para realizar los ensayos de granulometría de los agregados y abrasión se requiere el uso de tamices con aberturas estandarizadas de acuerdo a la serie establecida en ASTM C136. Además, los tamices deben cumplir con la NTP 350.001. Se debe montar los tamices de forma que no haya pérdida de material durante el tamizado. Fuente: Propia. Figura 14: Juego de tamices. 67 3.4.2.2.4. Peachímetro El peachímetro o medidor de pH permite establecer la alcalinidad o acidez de una sustancia. En la actualidad se dispone de equipos digitales. Fuente: Propia. Figura 15: Peachímetro digital. 3.4.2.3. Equipos y herramientas de uso común y de uso breve En el desarrollo de la tesis también se utilizaron diferentes herramientas y equipo de laboratorio en algunas pruebas. En algunos casos se emplearon objetos y enseres de uso cotidiano en el desarrollo de la parte experimental. En otros casos, el empleo de equipo y herramientas fue breve y no requiere una descripción detallada ni definiciones teóricas porque son, en la mayoría de casos, materiales de uso común. Fuente: Propia. Figura 16: Máquina de Los Ángeles. 68 Fuente: Propia. Figura 17: Horno de precisión. Fuente: Propia. Figura 18: Cono de consistencia y apisonador. Fuente: Propia. Figura 19: Wincha de mano o cinta métrica. 69 Fuente: Propia. Figura 20: Escobilla de acero. Fuente: Propia. Figura 21: Cucharón metálico. Fuente: Propia. Figura 22: Jarra con graduación en litros. 70 Fuente: Propia. Figura 23: Baldes de plástico de 20 litros. Fuente: Propia. Figura 24: Carretilla tipo boogie. Fuente: Propia. Figura 25: Nivel de mano. 71 Fuente: Propia. Figura 26: Alicate universal. Fuente: Propia. Figura 27: Espátula y badilejo. Fuente: Propia. Figura 28: Martillo, llave de tuercas y destornilladores. 72 3.5. Procedimientos de recolección de datos 3.5.1. Muestreo de los agregados a. Equipos utilizados y materiales – Agregados: 40 kg aproximadamente de arena, y 80 kg aproximadamente de piedra chancada de 3/4 de pulgada. – Brocha. – Regla de madera. – Espátula. – Balanza de precisión. – Bolsa o saco (costal). b. Procedimiento Se desarrollaron los procedimientos de acuerdo a NTP 400.010 y ASTM D75. b.1. Toma de muestra en campo Se compró una porción de agregado de una distribuidora de materiales de construcción cercana al lugar donde se realizó la fabricación de las probetas y se llevó al laboratorio para realizar las pruebas correspondientes. Fuente: Propia. Figura 29: Muestra de material para los ensayos. 73 b.2. Toma de muestra en laboratorio o cuarteo de material – Se echó el material sobre una superficie sólida, plana y limpia, y se mezcló con ayuda de una pala. – Con la pala se apiló el agregado y se extendió el material hasta que adquirió una forma circular regular de espesor uniforme. – Posteriormente se tomó la regla y se hicieron dos divisiones diametrales que formaron cuatro partes iguales de agregado. – Tras inspeccionar el resultado, se tomaron las dos partes diametralmente opuestas que tenían características similares en cuanto a tamaño y textura del material. Las partes restantes fueron desechadas. – Finalmente, con las partes elegidas se procedió a repetir la secuencia anterior una vez más, para obtener una cantidad representativa y apropiada para los ensayos en laboratorio. Fuente: Propia. Fuente: Propia. Figura 30: Mezcla y preparación del Figura 31: Muestra representativa del agregado. agregado en laboratorio. c. Toma de datos Luego de aplicar la secuencia descrita anteriormente, se logró obtener una muestra de agregado de partículas uniformes (respecto al agregado inicial) que garantizaron un adecuado análisis en laboratorio de acuerdo a lo que indican las normas y reglamentos que establecen los requisitos de agregado para la elaboración de concreto. 74 3.5.2. Granulometría de los agregados y de la escoria de cobre 3.5.2.1. Granulometría del agregado fino a. Equipos utilizados y materiales – 2 kilogramos de agregado obtenidos mediante el método del cuarteo. – Balanza de precisión. – Brocha. – Serie de tamices para granulometría de los agregados finos: Nº 4, Nº 8, Nº 16, Nº 30, Nº 50, Nº 100 y Nº 200. También se utilizó el fondo. b. Procedimiento – Se introdujo el material en el tamiz más grande de la serie (tamiz Nº 4) y se colocó la tapa. – Para asegurar un correcto tamizado se colocó la pila de tamices debidamente acoplados, para evitar pérdidas de material, en la máquina sacudidora. – Posteriormente, con mucho cuidado se retiraron los tamices de la máquina y se obtuvo el peso de material retenido en cada tamiz con la balanza de precisión. Fuente: Propia. Fuente: Propia. Figura 32: Tamizado del agregado fino Figura 33: Agregado fino retenido en en máquina sacudidora. los tamices de la serie. 75 c. Toma de datos Los datos obtenidos del ensayo de granulometría al que fue sometido el agregado fino se muestran en la tabla que sigue. Tabla 6: Análisis granulométrico del agregado fino. UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL Granulometría del agregado fino Responsable: Juan Díaz y Miguel Bravo Fecha: 13/07/2016 Temperatura: 19 ºC Lugar: Laboratorio de Suelos y Concretos FIA-UAC Observaciones: Abertura Peso Tamiz (mm) retenido (gr) # 4 4,75 0,0 # 8 2,36 31,1 # 16 1,18 319,2 # 30 0,60 653,9 # 50 0,30 747,3 # 100 0,15 123,4 # 200 0,08 93,0 Fondo 0,00 32,1 Fuente: Propia. 3.5.2.2. Granulometría del agregado grueso a. Equipos utilizados y materiales – 5 kilogramos de agregado obtenidos mediante el método del cuarteo descrito en 3.5.2.1. – Balanza de precisión. – Brocha. – Serie de tamices para granulometría de los agregados gruesos: 3 ½’’, 3’’, 2 ½’’, 2’’, 1 ½’’, 1’’, 3/4'’, 1/2'’, 3/8’’, Nº 4. También se utilizó el fondo. 76 b. Procedimiento – De manera similar al procedimiento experimental realizado con el agregado fino, primero se introdujo el material en el tamiz más grande de la serie indicada (tamiz 3 ½’’) y se colocó la tapa. – Después, para realizar un tamizado apropiado se colocó la pila de tamices, debidamente acoplados para evitar pérdidas de material, en la máquina sacudidora y se inició el tamizado durante un tiempo apropiado. – Finalmente se apagó la máquina sacudidora, se retiraron los tamices cuidadosamente, se colocó el material retenido en cada tamiz en un recipiente limpio y se obtuvo el peso empleando la balanza de precisión. Fuente: Propia. Fuente: Propia. Figura 34: Preparación de los tamices Figura 35: Agregado grueso retenido de la serie gruesa. en cada tamiz. c. Toma de datos Del ensayo de granulometría al que fue sometido el agregado grueso se obtuvieron los valores experimentales que completan la tabla que se muestra a continuación: 77 Tabla 7: Análisis granulométrico del agregado grueso. UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL Granulometría del agregado grueso Responsable: Juan Díaz y Miguel Bravo Fecha: 13/07/2016 Temperatura: 19 ºC Lugar: Laboratorio de Suelos y Concretos FIA-UAC Observaciones: Abertura Peso Tamiz (mm) retenido (gr) 3 1/2" 90,00 0,00 3" 75,00 0,00 2 1/2" 63,00 0,00 2" 50,00 0,00 1 1/2" 38,10 0,00 1" 25,00 669,60 3/4" 19,00 1562,70 1/2" 12,50 1506,40 3/8" 9,00 652,20 # 4 4,75 394,70 Fondo 0,00 214,40 Fuente: Propia. 3.5.2.3. Granulometría de la escoria de cobre (EFC) a. Equipos utilizados y materiales – 2,5 kilogramos de escoria de cobre obtenidos mediante el método del cuarteo descrito en el ítem 3.5.1. – Balanza de precisión. – Brocha. – Serie de tamices que se utilizan para granulometría de los agregados finos: Nº 4, Nº 8, Nº 16, Nº 30, Nº 50, Nº 100 y Nº 200. También se utilizó el fondo. 78 b. Procedimiento – Para el análisis granulométrico de la escoria de cobre se repitió el procedimiento del ensayo granulométrico del agregado fino descrito en 3.5.2.1. Fuente: Propia. Figura 36: Escoria de cobre retenida en cada tamiz. c. Toma de datos Las cantidades obtenidas del ensayo granulométrico al que fue sometido la escoria de cobre se muestran en la siguiente tabla. Tabla 8: Análisis granulométrico de la escoria de cobre. UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL Granulometría de la escoria de cobre Responsable: Juan Díaz y Miguel Bravo Fecha: 19/07/2016 Temperatura: 18 ºC Lugar: Laboratorio de Suelos y Concretos FIA-UAC Observaciones: Abertura Peso Tamiz (mm) retenido (gr) # 4 4,75 0,90 # 8 2,36 332,00 # 16 1,18 1588,90 # 30 0,60 546,10 # 50 0,30 30,20 # 100 0,15 1,40 # 200 0,08 0,30 Fondo 0,00 0,20 Fuente: Propia. 79 3.5.3. Ensayo de peso específico y absorción de los agregados y de la escoria de cobre 3.5.3.1. Peso específico y absorción del agregado fino a. Equipos utilizados y materiales – Balanza de precisión. – Picnómetro (fiola) de 500 ml. – Molde cónico metálico (cono de consistencia). – Apisonador de metal. – Horno. – 1204 gramos de agregado fino (arena). b. Procedimiento – Se anotó el peso del picnómetro con agua hasta el nivel de 500 ml. – Por el método del cuarteo se obtuvo una muestra de 1204,0 gr de material que logró pasar el tamiz Nº 4. Se puso la muestra en el horno a temperatura constante de 110 ºC durante 24 horas. Luego se dejó enfriar a temperatura ambiente y se sumergió el agregado en un balde con agua por 24 horas para lograr que se sature. – Pasado el tiempo de inmersión se vertió el agua cuidadosamente, para evitar perder material arcilloso o fino. – El material saturado fue colocado en una bandeja de metal limpia. Las normas y reglamentos establecen que el material debe secarse introduciéndose en un horno a 60 ºC, removiendo la muestra de manera constante. En laboratorio de la Facultad no se cuenta con un horno dedicado a esa tarea; debido a ello el agregado fino saturado fue colocado en una bandeja de metal limpia que se puso a fuego moderado en una cocina a gas; se removió uniformemente la arena. Se procuró controlar en todo momento que no se exceda el estado saturado superficialmente seco. – Cuando la muestra estuvo en condiciones aparentes para continuar con la prueba, se puso una porción en el cono de consistencia hasta rebasar la parte superior o base menor. Se verificó que el cono estuviera firmemente apoyado sobre una superficie lisa metálica por su base mayor, 80 para evitar pérdidas de material al momento de apisonar. Luego, con ayuda de la barra compactadora se dieron 25 golpes sobre la superficie libre del material contenido en el cono. – El procedimiento anterior se realizó tres veces y se observó si se presentaba alguna de las siguientes condiciones, de acuerdo a la guía de laboratorio vigente de la Facultad: i) Si se queda con forma tronco-cónica, tiene más humedad que la correspondiente al estado saturado superficialmente seco. ii) Si se queda con forma cónica terminada en punta, sin desmoronarse, tiene la humedad correspondiente al estado saturado superficialmente seco. iii) Si se desmorona, tiene menos humedad que la correspondiente al estado saturado superficialmente seco. – Se realizó la prueba hasta verificar que se cumplió con el ítem ii). – Comprobado el estado saturado superficialmente seco del agregado fino, se pesaron 602,0 gr de muestra y fueron colocados en el picnómetro; otros 602,0 gr se pusieron a secar en el horno. – Se vertió agua en el picnómetro, hasta llegar a la marca de 500 ml aproximadamente, y empleando la bomba de vacíos se succionó el aire remante contenido en los espacios intermoleculares de las partículas de arena. Se succionó hasta que dejaron de salir burbujas. – Se completó con agua hasta los 500 ml del marcador del picnómetro, y se anotó el peso. – También se anotó el peso de la muestra que fue secada en el horno. Fuente: Propia. Fuente: Propia. Figura 37: Verificación del estado Figura 38: Extracción de aire del saturado superficialmente seco. picnómetro con agua y muestra. 81 c. Toma de datos Se procedió a determinar experimentalmente cada uno de los parámetros, los cuales se denominan A, B, C y S, necesarios para calcular el peso específico y la absorción del agregado fino. Tabla 9: Peso específico y absorción del agregado fino. UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL Peso específico y absorción del agregado fino Responsable: Juan Díaz y Miguel Bravo Fecha: 19/07/2016 Temperatura: 21 ºC Lugar: Laboratorio de Suelos y Concretos FIA-UAC Observaciones: A = 591,9 gr (peso de la muestra secada en el horno). A = 582,7 gr (peso de la muestra secada en el horno que se introdujo en el picnómetro). B = 657,3 gr (peso del picnómetro con agua). C = 1032,5 gr (peso del picnómetro la muestra y agua hasta la marca de calibración). 1204,0 S = = 602,0 gr (peso de la muestra saturada superficialmente seca). 2 Fuente: Propia. 3.5.3.2. Peso específico y absorción del agregado grueso a. Equipos utilizados y materiales – Balanza de precisión. – Canastilla metálica. – Balde y recipientes. – Horno. – Franela y retazos de tela. 82 b. Procedimiento – Se tomó una muestra representativa del agregado grueso. Dicha muestra se lavó en un balde y se puso a secar en el horno a temperatura constante de 110 ºC durante 12 horas. – Cuando el material fue retirado del horno, se lo dejó enfriar a temperatura ambiente. – Luego la muestra fue sumergida en agua, para lograr su saturación. – Al cabo de 24 horas de inmersión, se retiró el agregado del agua. – Con la franela o trapo, se quitó la humedad de las partículas de la muestra hasta que estuvo seca al tacto, con una coloración opaca que indicaba que se encontraba en estado saturado superficialmente seco. – En esas condiciones, se anotó el peso del material y se procedió a introducirlo dentro de la canastilla metálica, la cual fue sumergida por completo dentro de un balde con agua. La canastilla fue conectada a la balanza y se obtuvo el peso sumergido de la muestra. – La muestra que fue sumergida fue retirada del agua y puesta a secar en el horno a temperatura constante de 110 ºC durante 16 horas. – Se sacó el material del horno, se dejó enfriar durante una hora y se volvió a pesar. Fuente: Propia. Fuente: Propia. Figura 39: Preparación del agregado Figura 40: Secado superficial del grueso para ensayo. agregado grueso saturado. 83 c. Toma de datos Con el material listo para el ensayo, se determinaron experimentalmente los parámetros que fueron empleados en el cálculo del peso específico y absorción del agregado grueso. Tabla 10: Peso específico y absorción del agregado grueso. UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL Peso específico y absorción del agregado grueso Responsable: Juan Díaz y Miguel Bravo Fecha: 19/07/2016 Temperatura: 21 ºC Lugar: Laboratorio de Suelos y Concretos FIA-UAC Observaciones: A = 3563,7 (muestra inicial) – 571,8 (571,8 gr es el peso del recipiente). A = 2991,9 gr (peso de la muestra secada en el horno). B = 3022,7 gr (peso de la muestra secada con el trapo). C = 1895,9 gr (peso de la muestra sumergida en agua en la canastilla). Fuente: Propia. 3.5.3.3. Peso específico y absorción de la escoria de cobre a. Equipos utilizados y materiales – 1200 gramos de escoria de cobre. – Se empleó lo mismo que en 3.5.3.1. b. Procedimiento – El procedimiento es el mismo que se desarrolló para el agregado fino, que se describió en el apartado 3.5.3.1. 84 Fuente: Propia. Figura 41: Verificación del estado saturado superficialmente seco de la escoria de cobre. c. Toma de datos Se preparó una muestra de 1200 gramos de material, que se dividió en dos partes iguales de 600 gramos cada una. Se obtuvo los siguientes datos: Tabla 11: Peso específico y absorción de la escoria de cobre. UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL Peso específico y absorción de la escoria de cobre Responsable: Juan Díaz y Miguel Bravo Fecha: 20/07/2016 Temperatura: 20 ºC Lugar: Laboratorio de Suelos y Concretos FIA-UAC Observaciones: A = 599,3 gr (peso de la muestra secada en el horno). A = 598,7 gr (peso de la muestra secada en el horno luego que se introdujo en el picnómetro). B = 657,7 gr. C = 1075,8 gr (Tº = 15,4 ºC). 1200 S = = 600 gr. 2 Fuente: Propia. 85 3.5.4. Ensayo de peso unitario y contenido de vacíos de los agregados 3.5.4.1. Peso unitario y contenido de vacíos del agregado fino a. Equipos utilizados y materiales – Porción de agregado fino. – Balanza de precisión, con aproximación al 0,1% del peso de la muestra. – Molde Proctor de 10 cm de diámetro y 16,5 cm de altura. – Varilla de acero de 5/8’’ de diámetro, de 60 cm de longitud. – Horno. – Cinta métrica o wincha de mano. b. Procedimiento Se tomó una cantidad apropiada de material para el ensayo, la cual se puso a secar en el horno a temperatura de 110 ºC durante 12 horas. El ensayo se realiza de dos maneras, para determinar el peso unitario suelto y el peso unitario compactado del material. b.1. Peso unitario suelto del agregado fino – Primero, se determinaron las dimensiones del molde, con lo cual fue posible calcular su volumen. También se anotó el peso del elemento. Es preciso aclarar que en el ensayo del peso unitario suelto del agregado fino se empleó un molde Proctor. – Luego, se colocó el material en el molde hasta colmarlo. Se procuró que la altura de caída, al introducir el agregado fino, no supere los 5 cm a partir de su abertura superior. – Empleando la varilla, se eliminó el exceso de material y se enrasó la muestra al nivel del borde superior del molde. – Se procedió a anotar el peso del molde con el material. 86 b.2. Peso unitario compactado del agregado fino – Igual que en el procedimiento del peso unitario suelto, se anotaron las dimensiones y el peso del recipiente. – Se colocó el material dentro del molde, sólo hasta un tercio de altura del recipiente; se procuró en todo momento que la altura de caída no sea mayor a 5 cm del borde superior. Se dieron algunos golpes con el martillo de goma, para garantizar un correcto acomodo del agregado, mientras que con la varilla de acero se daban 25 golpes, para compactar el material. – Se repitió el proceso anterior en las dos terceras partes restantes, con las cuales se llenó el recipiente. – Luego de compactar la última capa, se puso material hasta colmar el molde; después, se igualó al ras la parte superior del recipiente con ayuda de la varilla. – Finalmente, se utilizó la balanza de precisión para obtener el peso del molde con el material compactado. Fuente: Propia. Fuente: Propia. Figura 42: Peso unitario suelto del Figura 43: Peso unitario compactado agregado fino. del agregado fino. c. Toma de datos Experimentalmente se encontró que: 87 Tabla 12: Peso unitario y contenido de vacíos del agregado fino. UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL Peso unitario y contenido de vacíos del agregado fino Responsable: Juan Díaz y Miguel Bravo Fecha: 15/07/2016 Temperatura: 19 ºC Lugar: Laboratorio de Suelos y Concretos FIA-UAC Observaciones: Recipiente PMP (kg) Altura (cm) Ancho (cm) Molde 5,195 16,50 10,00 Proctor Muestra PTS (kg) PTC (kg) Agregado 7,380 7,620 fino Donde: PTS: peso total suelto (peso del molde + peso del agregado suelto). PTC: Peso total compactado (peso del molde + peso del agregado compactado). PMP: Peso total compactado (peso del molde + peso del agregado compactado). Fuente: Propia. 3.5.4.2. Peso unitario y contenido de vacíos del agregado grueso a. Equipos utilizados y materiales – Porción de agregado grueso. – Briquetera de 15 cm de diámetro y 30 cm de altura. – Respecto a lo demás, se empleó lo mismo que en 3.5.4.1. b. Procedimiento Con el agregado grueso se realizó el mismo procedimiento que en 3.5.4.1. La única diferencia fue que se trabajó con una briquetera en lugar del molde Proctor. 88 Fuente: Propia. Fuente: Propia. Figura 44: Peso unitario suelto del Figura 45: Peso unitario compactado agregado grueso. del agregado grueso. c. Toma de datos Tras realizar las mediciones, se encontraron los siguientes datos: Tabla 13: Peso unitario y contenido de vacíos del agregado grueso. UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL Peso unitario y contenido de vacíos del agregado grueso Responsable: Juan Díaz y Miguel Bravo Fecha: 15/07/2016 Temperatura: 19 ºC Lugar: Laboratorio de Suelos y Concretos FIA-UAC Recipiente PMB (kg) Altura (cm) Ancho (cm) Briquetera 4,100 30,00 15,00 Muestra PTS (kg) PTC (kg) Agregado 11,750 12,500 grueso Donde: PTS: peso total suelto (peso del molde + peso del agregado suelto). PTC: Peso total compactado (peso del molde + peso del agregado compactado). PMB: Peso total compactado (peso del molde + peso del agregado compactado). Fuente: Propia. 89 3.5.5. Ensayo de resistencia a la abrasión o desgaste del agregado grueso a. Equipos utilizados y materiales – Serie de tamices: 3’’, 2½’’, 2’’, 1½’’, 1’’, 3/4'’, 1/2'’, 3/8’’, 1/4'’, Nº 4 y Nº 8. – Tamiz Nº 12, que se utilizó para determinar el desgaste del material. – Máquina de abrasión de Los Ángeles. – Esferas de acero de 48 mm de diámetro, con pesos entre 390 gr y 445 gr (la cantidad de esferas depende de la cantidad de material y del tamaño de las partículas). – Horno, de temperatura constante de 110 ºC. – Balde o recipiente. – Bandejas metálicas. – Balanza de precisión de capacidad superior a los 10 kg y con sensibilidad de 0,1% respecto al peso de la muestra ensayada. – Máquina sacudidora para tamizado de agregados. – Porción representativa de agregado grueso obtenida de acuerdo a lo indicado en 3.5.1. b. Procedimiento Se procedió de acuerdo a lo establecido en la NTP 400.019. – Se seleccionó una cantidad apropiada de material; se lavó en un balde para eliminar partículas finas adheridas a las partículas de agregado grueso. – La muestra lavada se puso a secar en el horno a 110 ºC durante 12 horas. – Luego, se tamizó el material con ayuda de la máquina sacudidora. – Se verificó las cantidades retenidas en cada tamiz, y se seleccionó la cantidad de agregado y el número de esferas necesarias para realizar el ensayo de abrasión, de acuerdo a la tabla siguiente. 90 Tabla 14: Gradación de las muestras para el ensayo de abrasión. GRADACIÓN A B C D DIÁMETRO CANTIDAD DE MATERIAL A USAR (gr) QUE PASA RETENIDO 1½'' 1'' 1250 1'' 3/4'' 1250 3/4'' 1/2'' 1250 2500 1/2'' 3/8'' 1250 2500 3/8'' 1/4'' 2500 1/4'' Nº 4 2500 Nº 4 Nº 8 5000 PESO TOTAL 5000 5000 5000 5000 Nº de esferas 12 11 8 6 Nº de revoluciones 500 500 500 500 Tiempo rotación (min) 15 15 15 15 GRADACIÓN E F G DIÁMETRO CANTIDAD DE MATERIAL A USAR (gr) QUE PASA RETENIDO 3'' 2½'' 2500 2½'' 2'' 2500 2'' 1½'' 5000 5000 1½'' 1'' 5000 5000 1'' 3/4'' 5000 PESO TOTAL 10000 10000 10000 Nº de esferas 12 12 12 Nº de revoluciones 1000 1000 1000 Tiempo rotación (min) 30 30 30 Fuente: NTP 400.019. – Se introdujo la muestra con las esferas metálicas dentro de la máquina de abrasión de Los Ángeles. De inmediato se puso a trabajar el equipo hasta completar 500 revoluciones (aproximadamente 15 minutos). – Cuando la máquina se detuvo, se extrajo la muestra cuidadosamente y se lavó empleando la malla Nº 12 —en el caso del Laboratorio de la Facultad, sólo está disponible la malla Nº 10; sin embargo, es posible emplearla sin que su uso altere significativamente el resultado final—. – El material lavado se puso a secar en el horno a 110 ºC durante 12 horas. – Finalmente, se anotó el pesó del material seco que fue retenido en el tamiz Nº 12. 91 Fuente: Propia. Fuente: Propia. Figura 46: Agregado resultante del Figura 47: Lavado del agregado ensayo de abrasión. resultante del ensayo de abrasión. c. Toma de datos Se determinaron P1 (peso inicial de la muestra lavada y secada en el horno) y P2 (peso de la muestra luego de ser sometida a desgaste en la máquina de Los Ángeles, lavada en el tamiz Nº 12 y secada en el horno). El agregado utilizado dependió de las cantidades más apreciables retenidas en los tamices 3/4'’ y 1/2'’, donde se retuvieron en mayor parte. De acuerdo a la Tabla 14, se eligió el método B; por consiguiente, se introdujo 5000 gr de agregado grueso dentro de la máquina de Los Ángeles, con 11 esferas de acero, hasta completar las 500 revoluciones. Tabla 15: Ensayo de abrasión del agregado grueso. UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL Desgaste del agregado grueso Responsable: Juan Díaz y Miguel Bravo Fecha: 18/07/2016 Temperatura: 21 ºC Lugar: Laboratorio de Suelos y Concretos FIA-UAC Peso retenido por tamiz (gr) Peso Total (gr) 3/4" 1/2" Nº 12 P1 2502,3 2502,2 5004,5 P2 4074,0 4074,0 Donde: P1: peso inicial total de la muestra seca (gr). P2: peso final de la muestra seca retenida en el tamiz Nº 12 (gr). Fuente: Propia. 92 3.5.6. Ensayo de contenido de humedad de los agregados 3.5.6.1. Contenido de humedad del agregado fino a. Equipos utilizados y materiales – Porción de agregado fino. – Balanza de precisión, con sensibilidad de 0,01% del peso de la muestra. – Horno. – Recipiente con tapa, resistente al calor. b. Procedimiento – Se registró el peso del recipiente con tapa. – Luego, se colocó una porción de agregado, con su humedad natural, dentro del recipiente, y se obtuvo el peso, al cual se denominó P1. – Se introdujo el recipiente con la muestra en el horno a 110 ºC durante 16 horas. – Finalmente, se retiró la muestra del horno. Se colocó la tapa al recipiente para evitar que la muestra absorba humedad del entorno. Se dejó enfriar y se obtuvo el peso de la muestra dentro del recipiente con tapa, al cual se le denominó P2. Fuente: Propia. Figura 48: Contenido de humedad del agregado fino. 93 c. Toma de datos Los valores obtenidos para P1 y P2 se detallan a continuación: Tabla 16: Contenido de humedad del agregado fino. UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL Contenido de humedad del agregado fino. Responsable: Juan Díaz y Miguel Bravo Fecha: 13/07/2016 Temperatura: 19 ºC Lugar: Laboratorio de Suelos y Concretos FIA-UAC Observaciones: Descripción Peso (gr) P1 1305,7 P2 1283,7 Precipiente 105,5 Donde: P1: peso de la muestra húmeda más peso del recipiente (gr). P2: peso de la muestra seca más peso del recipiente (gr). Precipiente: peso del recipiente (gr). Fuente: Propia. 3.5.6.2. Contenido de humedad del agregado grueso a. Equipos utilizados y materiales – Porción de agregado grueso. – Se emplearon las mismas herramientas que en a. del ítem 3.5.6.1. b. Procedimiento Se realizó el mismo procedimiento que en b. del ítem 3.5.6.1. 94 Fuente: Propia. Figura 49: Contenido de humedad del agregado grueso. c. Toma de datos Los datos experimentales hallados para P1 y P2 se muestran a continuación: Tabla 17: Contenido de humedad del agregado fino. UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL Contenido de humedad del agregado grueso Responsable: Juan Díaz y Miguel Bravo Fecha: 19/07/2016 Temperatura: 19 ºC Lugar: Laboratorio de Suelos y Concretos FIA-UAC Observaciones: Descripción Peso (gr) P1 4506,1 P2 4497,7 Precipiente 506,1 Donde: P1: peso de la muestra húmeda más peso del recipiente (gr). P2: peso de la muestra seca más peso del recipiente (gr). Precipiente: peso del recipiente (gr). Fuente: Propia. 3.5.7. Diseño de mezclas a. Equipos utilizados y materiales – Papel, bolígrafo y útiles de escritorio. – Computadora de escritorio. 95 – Datos obtenidos en los ensayos de materiales. – Bibliografía y apuntes de clases. b. Procedimiento El diseño de mezclas se realizó de acuerdo a lo propuesto en ACI 211. 3.5.8. Ensayo de asentamiento del concreto a. Equipos utilizados y materiales – Porción de concreto fresco. – Cono de Abrams (véase 3.4.2.1.1.) – Barra compactadora (varilla de acero lisa de 5/8”, 60 cm de longitud y punta semiesférica). – Cinta métrica. – Nivel de mano. – Cucharón, escobilla de acero, guaipe, etc. b. Procedimiento Se realizó el ensayo de asentamiento de acuerdo a lo indicado en la NTP 339.035, ASTM C143 y NTP 339.036, que se describe a continuación. – Fue necesario limpiar bien el cono de Abrams; para ello se empleó la escobilla de acero y un pedazo de guaipe limpio. – Se ubicaron las herramientas del ensayo en un lugar adyacente a la máquina mezcladora, para evitar el desperdicio por transporte y para reducir el tiempo entre la toma de mezcla de la máquina y la colocación en el cono. – Se humedeció la superficie interna del cono y se colocó sobre una superficie plana, rígida, nivelada y húmeda. Se fijó el cono a la superficie inferior sujetándolo por sus asas y presionándolo hacia abajo. 96 – Con el cucharón, se tomó una porción de mezcla que llenó un tercio de la altura del cono, aproximadamente. – Después, se procedió a compactar la muestra. Para ello se empleó la varilla de acero, para dar 25 golpes empezando cerca del perímetro y acercarse al centro en forma de espiral. En la capa inferior fue necesario inclinar un poco la barra debido a la forma del cono. – En la segunda y tercera capa se repitió el procedimiento precedente. Se debe realizar la compactación con golpes que logren atravesar hasta las capas inferiores. – El molde se llenó en exceso en la última capa y se compactó procurando que siempre haya exceso de material. Deslizando la barra compactadora sobre el borde superior del cono, se procedió a enrasar la última capa. – Se limpió todo material sobrante adyacente a la base del cono que pudiera interferir con el movimiento de asiento del concreto. – Se sujetó el cono firmemente por sus asas y se procedió a levantarlo en dirección perpendicular a la superficie horizontal. Se procuró respetar la velocidad de 300 mm en 5 s ± 2 s, indicada en la norma. – Finalmente, con ayuda de la varilla y de la wincha se midió el asentamiento, el cual es la diferencia entre la altura del molde y la altura del centro desplazado de la cara superior del cono de mezcla deformado. Fuente: Propia. Fuente: Propia. Figura 50: Colocación de mezcla en el Figura 51: Medición del asentamiento cono de Abrams. de la mezcla. 97 c. Toma de datos Los asentamientos medidos para cada proporción de escoria de cobre sustituida en el concreto son los siguientes: Tabla 18: Asentamiento para 7, 14 y 28 días de curado y diferentes porcentajes de EFC. UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL Granulometría del agregado fino Responsable: Juan Díaz y Miguel Bravo Fecha: 19/08/2016 y posterior Temperatura: 20 ºC Lugar: Urb. Agua Buena M-5, San Sebastián, Cusco Observaciones: Asentamiento del concreto fresco Tipo de (pulgada) % EFC cemento 7 días de 14 días de 28 días de curado curado curado 0% 3,34 3,09 3,00 5% 3,53 3,13 3,25 10% 3,88 3,38 3,56 15% 4,44 3,72 3,84 20% 4,75 4,03 4,38 IP 25% 5,34 4,97 4,69 30% 5,78 5,75 4,88 35% 6,13 6,19 5,63 40% 6,63 6,81 6,25 50% 7,31 7,38 6,81 0% 3,34 3,41 3,38 5% 3,88 3,81 3,44 10% 4,03 4,28 3,94 15% 4,31 4,94 3,88 20% 4,84 5,16 4,38 V 25% 5,44 5,91 4,72 30% 5,81 6,38 5,78 35% 6,38 6,81 6,56 40% 7,31 7,47 7,81 50% 8,03 8,31 9,00 Fuente: Propia. 98 3.5.9. Elaboración y curado de muestras cilíndricas de concreto a. Equipos utilizados y materiales – Moldes (briqueteras) de 30 cm de altura y 15 cm de diámetro. – Barra compactadora de 5/8 de pulgada de diámetro, de 60 cm de longitud y un extremo terminado en forma semiesférica. – Martillo de goma. – Cucharón. – Plancha de albañilería y espátula. – Petróleo. – Guaipe. – Llave de tuercas. – Alicate. – Aceite. – Escobilla de acero. – Destornillador de punta plana. – Corrector líquido. – Marcador indeleble. b. Procedimiento Se procedió a elaborar las muestras considerando lo especificado en NTP 339.033 y NTP 339.036. b.1. Preparación de los moldes – Se desacoplaron las piezas de cada molde (cilindro y plataforma) y se limpió cuidadosamente cada pieza. Las caras de contacto con el concreto se limpiaron empleando una escobilla de 99 acero, para eliminar residuos del uso anterior. También se limpiaron los elementos de sujeción entre piezas (tornillos, mariposas y tuercas). – Cuando las piezas estuvieron limpias, se procedió a armar los moldes. Se tuvo cuidado en acoplar adecuadamente las piezas, para evitar ranuras que pudieran ocasionar escurrimiento de agua o fuga de material. – Después, con ayuda del guaipe empapado en petróleo se untaron las superficies interiores de contacto con la mezcla, para evitar adherencia entre el concreto y las briqueteras durante el desmolde. Fuente: Propia. Figura 52: Limpieza y preparación de los moldes. b.2. Colocación de mezcla en los moldes – Se tuvo precaución de no demorar la colocación de concreto dentro de los moldes, lo cual se realizó inmediatamente después del ensayo de consistencia de la mezcla (descrito en 3.5.8.) – De acuerdo a lo indicado en las normas, se tomó el concreto fresco directamente de la máquina mezcladora con el cucharón y se vertió en el molde. – Se llenó el molde hasta un tercio de su altura y se compactó con 25 golpes uniformes de la barra de acero. Tras la compactación, se dieron golpes ligeros con el martillo de goma al molde, para eliminar vacíos. El proceso se repitió en las dos capas restantes. – En la última capa se colocó material para lograr que la cara libre esté al ras con el borde superior del molde. Fue necesario utilizar la plancha de albañilería. 100 – Se colocó el molde con la mezcla fresca en una superficie nivelada y alejada de fuentes de vibración. Fuente: Propia. Fuente: Propia. Figura 53: Preparación del concreto en Figura 54: Colocación y compactación mezcladora. en el molde. b.3. Desmolde – El desmolde de las piezas se realizó después de 24 horas. – Se tuvo cuidado durante la manipulación de cada molde, para evitar golpes fuertes o deterioro de las muestras. – Se aflojaron las mariposas o tuercas, con lo cual la parte cilíndrica liberó la muestra. – Se asignó a cada elemento un código, para identificarlo durante los ensayos a los que sería sometido posteriormente. La codificación empleada es explicada en la imagen siguiente. Fuente: Propia. Figura 55: Codificación de muestras empleada. 101 – La muestra libre fue inmediatamente conducida a la poza de curado e introducida en agua durante tiempo apropiado. Fuente: Propia. Figura 56: Desmolde de probetas cilíndricas de concreto. b.4. Curado – Cada muestra fue introducida dentro de la poza de curado (véase 3.4.2.1.8.), hasta quedar sumergida completamente en agua potable. – Se controló el nivel de agua permanentemente, para asegurar un curado adecuado. Fuente: Propia. Figura 57: Poza de curado de probetas de concreto. 102 b.5. Envío de muestras al laboratorio – Se realizó un cronograma para la realización de ensayos de índice de rebote y resistencia a la compresión de probetas cilíndricas de concreto. – De acuerdo a las estimaciones realizadas, se llevaron las muestras al laboratorio el mismo día del ensayo. Se tuvo cuidado en el transporte de los especímenes: se acomodaron adecuadamente las probetas y se procuró que el tiempo de viaje no excediera los 30 minutos. – En el laboratorio, se ubicó un lugar libre de exceso de calor para colocar las muestras hasta el momento de los ensayos. 3.5.10. Ensayo de resistencia del concreto 3.5.10.1. Ensayo de resistencia a la compresión del concreto mediante índice de rebote a. Equipos utilizados y materiales – Esclerómetro analógico. – Espátula. – Plumones y marcadores indelebles. – Corrector líquido. – Franela. b. Procedimiento Se aplicó durante los ensayos la metodología establecida en la NTP 339.181. y ASTM C805. Asimismo, se tuvo en consideración las indicaciones de ACI 228.1R respecto al ensayo de índice de rebote o esclerometría aplicado al concreto. Es preciso aclarar que al tratarse de probetas de concreto muy jóvenes (7, 14 y 28 días de curado como máximo), la norma no obliga a limpiar la superficie de prueba con una piedra pulidora. – El ensayo de índice de rebote se realizó instantes previos a la realización de la prueba de compresión axial. 103 – Se tomó cada probeta y se limpió con la espátula toda impureza adherida a la superficie elegida para realizar el ensayo. Se eliminó todo remanente de polvo con la franela. – Sobre la superficie escogida para el ensayo, con el plumón se dibujó una retícula de 3x3 que formó una matriz de 9 recuadros, cada uno debidamente numerado. – Se colocó el espécimen sobre una superficie sólida. Lo que se quiere hacer entender al decir “sólida” es que se tuvo que ubicar la probeta sobre una superficie dura y firmemente asentada; por ejemplo, el pavimento del laboratorio colocado sobre una viga de conexión tiene una solidez que permite eliminar vibraciones y falsos apoyos al momento de sujetar la probeta contra el piso. – Uno de los investigadores sujetó firmemente la probeta, presionándola contra el pavimento del piso. El otro tesista empleó el esclerómetro para realizar disparos sobre cada uno de los recuadros de la retícula previamente dibujada. – Es importante anotar que la norma recomienda que todas las pruebas sean realizadas por la misma persona, para evitar el incremento de errores debido a manipulación. – Cada disparo realizado con el martillo del esclerómetro se registró en la guía de observación correspondiente. – El procedimiento descrito se aplicó a cada una de las 360 probetas fabricadas para este trabajo de investigación. Fuente: Propia. Fuente: Propia. Figura 58: Retícula de 3x3 para ensayo de Figura 59: Ensayo de índice de rebote índice de rebote. sobre probetas de concreto. 104 c. Toma de datos Los valores obtenidos con esclerómetro para las probetas fabricadas con cemento tipo IP se muestran a continuación. Tabla 19: Disparo de esclerómetro aplicado a probetas de cemento tipo IP, 7 días de curado, 0% EFC. UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL Ensayo de esclerometría en probetas Responsable: Juan Díaz y Miguel Bravo Fecha: 05/09/2016 y después Temperatura: 21 ºC Lugar: Laboratorio de Suelos y Concretos FIA-UAC Observaciones: Código de Disparo espécimen 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1IP07EC00 28,5 24,0 22,0 21,9 20,5 19,8 18,5 17,5 15,5 2IP07EC00 25,2 22,8 20,5 18,7 18,2 17,9 16,8 16,7 16,4 3IP07EC00 22,1 20,8 20,2 19,4 19,4 18,7 18,6 17,7 16,4 4IP07EC00 21,9 20,4 19,9 19,3 19,1 18,8 18,3 17,0 15,5 5IP07EC00 21,8 20,7 19,9 19,8 18,0 17,2 16,1 15,5 15,3 6IP07EC00 21,6 20,5 19,6 18,7 18,4 18,0 17,8 17,1 16,2 Fuente: Propia. Tabla 20: Disparo de esclerómetro aplicado a probetas de cemento tipo IP, 7 días de curado, 5% EFC. Código de Disparo espécimen 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1IP07EC05 25,5 24,1 21,1 21,0 20,4 20,1 19,8 17,2 16,2 2IP07EC05 22,3 21,9 21,7 21,0 20,8 20,5 19,5 19,2 17,1 3IP07EC05 25,5 22,4 22,4 21,2 20,6 19,1 18,2 17,3 16,9 4IP07EC05 24,9 24,1 22,0 20,3 19,9 19,9 19,4 17,2 16,0 5IP07EC05 23,8 22,1 20,7 20,3 20,2 19,9 19,8 17,1 16,3 6IP07EC05 22,4 21,8 20,8 20,4 19,5 19,1 18,4 18,3 17,2 Fuente: Propia. 105 Tabla 21: Disparo de esclerómetro aplicado a probetas de cemento tipo IP, 7 días de curado, 10% EFC. Código de Disparo espécimen 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1IP07EC10 27,5 26,2 26,1 23,0 22,9 21,9 21,8 20,8 15,8 2IP07EC10 29,2 25,0 22,5 22,0 21,7 20,3 19,9 19,5 18,2 3IP07EC10 31,3 28,0 27,8 23,2 23,1 22,4 21,0 20,1 20,0 4IP07EC10 27,9 25,1 22,1 22,0 21,1 20,8 20,5 20,1 18,9 5IP07EC10 29,0 27,8 21,7 20,5 19,6 18,9 18,8 18,2 18,0 6IP07EC10 21,8 21,3 20,7 20,0 19,5 19,4 18,6 18,5 17,9 Fuente: Propia. Tabla 22: Disparo de esclerómetro aplicado a probetas de cemento tipo IP, 7 días de curado, 15% EFC. Código de Disparo espécimen 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1IP07EC15 28,0 27,1 23,4 21,0 21,2 20,5 19,3 22,6 20,2 2IP07EC15 24,9 24,9 23,3 23,0 22,8 22,1 22,1 19,2 19,0 3IP07EC15 25,0 24,1 23,9 23,5 22,3 21,8 20,8 19,7 18,2 4IP07EC15 23,8 23,1 22,4 22,4 22,4 22,2 21,0 20,5 19,5 5IP07EC15 25,3 25,3 24,0 23,8 23,1 22,3 21,8 20,0 19,9 6IP07EC15 23,4 23,4 22,3 21,8 21,3 20,5 20,5 20,0 19,9 Fuente: Propia. Tabla 23: Disparo de esclerómetro aplicado a probetas de cemento tipo IP, 7 días de curado, 20% EFC. Código de Disparo espécimen 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1IP07EC20 26,0 25,6 24,1 23,7 22,6 22,5 22,0 20,0 18,5 2IP07EC20 27,0 26,0 25,0 23,8 21,8 21,7 21,5 20,1 19,8 3IP07EC20 29,5 26,4 26,1 25,4 25,0 24,0 23,8 20,2 17,8 4IP07EC20 29,5 26,0 25,1 24,8 24,2 24,0 23,7 23,0 19,1 5IP07EC20 29,8 26,7 25,2 24,5 23,9 21,3 21,2 21,0 20,5 6IP07EC20 25,3 25,0 24,5 24,2 24,1 23,6 23,1 21,8 21,0 Fuente: Propia. 106 Tabla 24: Disparo de esclerómetro aplicado a probetas de cemento tipo IP, 7 días de curado, 25% EFC. Código de Disparo espécimen 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1IP07EC25 30,8 29,3 27,9 25,9 24,2 24,1 23,3 23,3 23,1 2IP07EC25 28,9 26,6 24,8 22,6 20,8 20,7 20,0 19,8 17,0 3IP07EC25 31,2 29,0 27,5 25,0 23,4 22,5 21,3 21,0 19,6 4IP07EC25 32,0 25,5 24,0 23,2 22,0 21,7 21,5 21,4 17,3 5IP07EC25 29,8 28,2 26,4 25,8 24,2 23,3 22,6 20,1 18,4 6IP07EC25 26,1 25,6 25,4 24,0 23,2 23,1 21,8 20,7 19,3 Fuente: Propia. Tabla 25: Disparo de esclerómetro aplicado a probetas de cemento tipo IP, 7 días de curado, 30% EFC. Código de Disparo espécimen 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1IP07EC30 33,5 27,5 26,5 25,8 24,8 21,5 20,9 20,2 19,8 2IP07EC30 31,8 28,4 26,3 24,5 23,5 22,9 22,9 22,7 21,6 3IP07EC30 32,1 32,0 28,2 25,7 25,5 24,6 23,7 20,6 16,2 4IP07EC30 29,5 25,0 24,7 23,7 23,5 23,1 21,8 20,0 19,8 5IP07EC30 26,0 24,8 24,5 24,2 23,9 23,5 21,9 21,7 20,0 6IP07EC30 28,7 24,8 24,7 24,1 23,6 23,1 22,2 21,5 20,8 Fuente: Propia. Tabla 26: Disparo de esclerómetro aplicado a probetas de cemento tipo IP, 7 días de curado, 35% EFC. Código de Disparo espécimen 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1IP07EC35 28,5 28,1 27,0 26,9 26,7 26,0 25,7 23,8 23,3 2IP07EC35 29,1 29,0 26,1 25,2 24,0 21,5 20,1 20,1 20,0 3IP07EC35 26,8 26,8 26,6 26,0 25,0 23,7 22,8 22,2 21,0 4IP07EC35 27,0 26,8 26,1 26,1 25,0 24,6 22,5 21,0 20,8 5IP07EC35 28,2 25,7 23,6 22,9 21,8 21,6 21,5 20,1 18,9 6IP07EC35 26,7 26,1 25,7 24,2 23,3 22,6 21,7 20,5 19,7 Fuente: Propia. 107 Tabla 27: Disparo de esclerómetro aplicado a probetas de cemento tipo IP, 7 días de curado, 40% EFC. Código de Disparo espécimen 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1IP07EC40 29,0 27,9 25,1 24,8 24,2 22,4 21,9 21,1 20,0 2IP07EC40 31,0 26,8 26,7 25,5 25,4 25,0 24,6 23,0 20,1 3IP07EC40 28,3 25,1 24,5 23,8 22,5 22,0 21,9 20,0 19,8 4IP07EC40 27,7 26,2 23,7 23,3 23,1 22,3 22,2 21,9 21,5 5IP07EC40 28,2 24,8 24,7 24,3 23,0 22,1 22,0 21,5 20,7 6IP07EC40 26,4 24,1 24,0 23,8 23,5 22,7 22,5 21,7 21,5 Fuente: Propia. Tabla 28: Disparo de esclerómetro aplicado a probetas de cemento tipo IP, 7 días de curado, 50% EFC. Código de Disparo espécimen 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1IP07EC50 27,1 26,7 25,1 24,1 23,8 23,5 22,8 22,5 22,0 2IP07EC50 23,3 22,6 22,1 21,5 21,2 21,1 20,8 20,4 20,4 3IP07EC50 27,0 25,2 25,0 24,1 24,0 22,5 21,4 19,8 18,8 4IP07EC50 25,4 23,1 22,9 22,6 22,0 21,7 20,9 20,8 18,9 5IP07EC50 25,0 23,8 23,3 22,3 21,6 21,0 20,5 20,0 19,7 6IP07EC50 24,1 23,8 23,5 23,0 22,4 22,1 21,6 20,1 18,2 Fuente: Propia. Tabla 29: Disparo de esclerómetro aplicado a probetas de cemento tipo IP, 14 días de curado, 0% EFC. Código de Disparo espécimen 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1IP14EC00 33,5 23,9 22,8 22,6 21,1 20,1 19,9 19,8 16,8 2IP14EC00 26,2 23,9 23,1 22,4 22,2 22,0 20,5 19,8 18,0 3IP14EC00 24,2 23,9 21,8 21,2 20,2 20,2 19,8 18,6 18,4 4IP14EC00 28,2 26,4 23,2 22,5 21,8 21,1 21,0 20,0 18,3 5IP14EC00 23,5 23,0 22,9 22,7 22,3 22,0 20,3 19,2 18,9 6IP14EC00 24,7 23,6 22,5 21,8 21,6 21,1 21,0 20,1 19,9 Fuente: Propia. 108 Tabla 30: Disparo de esclerómetro aplicado a probetas de cemento tipo IP, 14 días de curado, 5% EFC. Código de Disparo espécimen 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1IP14EC05 24,6 24,1 23,7 23,5 22,5 22,0 21,6 21,3 19,9 2IP14EC05 26,2 22,5 21,3 21,0 21,0 20,5 20,3 20,2 20,2 3IP14EC05 26,0 23,0 21,9 21,0 21,0 20,9 20,5 19,8 18,8 4IP14EC05 27,9 21,7 21,5 21,0 21,0 20,2 20,2 19,8 18,9 5IP14EC05 32,5 24,2 24,0 23,2 22,6 22,4 20,8 19,7 18,6 6IP14EC05 23,5 23,1 23,1 22,9 22,6 22,3 20,5 20,1 20,0 Fuente: Propia. Tabla 31: Disparo de esclerómetro aplicado a probetas de cemento tipo IP, 14 días de curado, 10% EFC. Código de Disparo espécimen 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1IP14EC10 35,6 27,0 25,4 25,0 24,8 23,5 21,0 20,0 19,3 2IP14EC10 22,9 22,4 22,3 22,0 22,0 21,8 20,6 20,4 20,1 3IP14EC10 27,9 27,5 22,1 21,5 20,3 20,2 20,0 19,8 17,8 4IP14EC10 25,8 25,8 22,5 22,0 22,0 21,9 20,6 20,1 20,0 5IP14EC10 35,0 26,6 23,0 23,0 22,2 22,1 21,1 20,8 20,5 6IP14EC10 25,5 25,5 23,1 22,9 22,3 22,0 21,3 20,4 19,7 Fuente: Propia. Tabla 32: Disparo de esclerómetro aplicado a probetas de cemento tipo IP, 14 días de curado, 15% EFC. Código de Disparo espécimen 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1IP14EC15 30,2 27,3 27,1 26,4 25,9 24,9 21,5 20,2 19,7 2IP14EC15 32,9 24,7 24,5 24,3 23,9 23,8 23,0 22,0 21,5 3IP14EC15 24,6 24,5 23,8 23,3 23,2 23,1 23,0 22,2 21,6 4IP14EC15 27,9 24,0 23,3 23,2 22,7 22,2 21,8 21,5 19,8 5IP14EC15 24,2 23,4 22,0 21,8 21,8 21,7 21,6 21,4 21,1 6IP14EC15 24,8 23,9 23,5 23,2 23,1 21,8 19,1 18,7 17,4 Fuente: Propia. 109 Tabla 33: Disparo de esclerómetro aplicado a probetas de cemento tipo IP, 14 días de curado, 20% EFC. Código de Disparo espécimen 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1IP14EC20 24,0 23,7 23,7 22,5 21,3 21,2 21,0 20,2 19,9 2IP14EC20 32,5 26,0 25,6 24,1 22,8 22,5 22,1 21,5 20,4 3IP14EC20 33,5 27,0 26,0 23,7 23,5 23,2 22,6 22,0 21,5 4IP14EC20 33,5 29,0 25,9 25,8 24,1 24,0 23,9 23,8 23,6 5IP14EC20 25,9 24,2 23,7 23,2 23,0 22,9 22,4 22,2 21,8 6IP14EC20 37,7 25,1 24,8 24,6 24,4 24,0 23,3 22,9 22,3 Fuente: Propia. Tabla 34: Disparo de esclerómetro aplicado a probetas de cemento tipo IP, 14 días de curado, 25% EFC. Código de Disparo espécimen 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1IP14EC25 26,1 26,0 25,9 25,7 25,5 25,4 25,3 24,4 24,4 2IP14EC25 33,0 28,1 26,0 25,6 25,1 24,8 24,2 23,0 21,4 3IP14EC25 32,5 28,0 27,5 26,6 26,3 26,3 26,3 25,3 24,0 4IP14EC25 26,0 25,5 25,2 24,9 24,7 24,7 23,8 23,1 20,5 5IP14EC25 28,5 28,1 26,6 25,8 25,3 24,7 22,9 22,8 20,7 6IP14EC25 27,2 26,5 25,8 25,7 25,3 25,2 24,4 24,3 23,7 Fuente: Propia. Tabla 35: Disparo de esclerómetro aplicado a probetas de cemento tipo IP, 14 días de curado, 30% EFC. Código de Disparo espécimen 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1IP14EC30 29,8 29,2 27,5 27,1 26,5 26,1 26,0 25,3 22,3 2IP14EC30 26,3 26,2 26,0 25,0 24,6 23,5 22,7 22,6 22,5 3IP14EC30 29,4 29,0 27,0 26,8 26,0 25,9 25,4 25,3 25,2 4IP14EC30 30,9 26,8 26,4 26,3 25,7 25,3 24,0 23,3 22,2 5IP14EC30 28,0 26,1 26,1 25,8 25,7 25,6 25,3 25,0 24,9 6IP14EC30 29,4 28,2 26,0 25,8 25,8 25,5 25,2 24,8 19,6 Fuente: Propia. 110 Tabla 36: Disparo de esclerómetro aplicado a probetas de cemento tipo IP, 14 días de curado, 35% EFC. Código de Disparo espécimen 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1IP14EC35 26,0 25,4 25,3 25,1 25,0 24,8 24,5 22,5 22,0 2IP14EC35 31,1 27,5 25,8 25,1 25,0 24,5 24,4 23,7 23,4 3IP14EC35 30,4 28,6 28,0 26,1 26,0 25,7 25,1 24,6 24,5 4IP14EC35 27,8 27,5 26,5 26,3 26,2 25,5 25,2 24,1 23,7 5IP14EC35 29,6 26,5 26,2 26,1 26,0 25,6 24,9 24,8 23,3 6IP14EC35 27,7 26,3 25,8 25,5 25,1 25,0 24,9 24,8 23,7 Fuente: Propia. Tabla 37: Disparo de esclerómetro aplicado a probetas de cemento tipo IP, 14 días de curado, 40% EFC. Código de Disparo espécimen 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1IP14EC40 28,3 27,8 27,1 26,8 26,6 26,4 26,0 25,9 25,7 2IP14EC40 28,5 27,3 27,0 26,6 26,5 26,1 25,7 22,6 20,3 3IP14EC40 26,1 25,6 25,0 24,8 24,6 23,7 22,4 22,0 21,9 4IP14EC40 27,4 26,0 25,6 25,0 24,9 24,9 24,6 24,0 23,3 5IP14EC40 30,9 25,6 24,5 24,3 24,1 23,9 23,4 23,3 20,1 6IP14EC40 27,0 25,7 25,6 25,6 25,3 25,0 24,5 24,2 22,8 Fuente: Propia. Tabla 38: Disparo de esclerómetro aplicado a probetas de cemento tipo IP, 14 días de curado, 50% EFC. Código de Disparo espécimen 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1IP14EC50 27,2 25,0 24,8 24,6 24,6 24,5 23,7 22,3 21,2 2IP14EC50 27,5 26,0 25,8 25,5 25,2 25,1 24,9 21,1 18,3 3IP14EC50 28,2 24,0 23,6 22,4 22,0 21,1 20,5 20,2 18,0 4IP14EC50 30,5 27,9 26,0 25,5 24,6 24,0 23,9 23,4 19,9 5IP14EC50 23,9 23,6 23,5 23,3 22,9 22,0 21,3 21,1 19,4 6IP14EC50 25,4 25,3 24,6 24,5 23,1 23,0 22,4 22,0 21,3 Fuente: Propia. 111 Tabla 39: Disparo de esclerómetro aplicado a probetas de cemento tipo IP, 28 días de curado, 0% EFC. Código de Disparo espécimen 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1IP28EC00 32,7 32,3 27,8 25,8 24,4 23,6 23,4 22,9 19,9 2IP28EC00 26,1 24,5 24,0 23,8 23,5 23,4 23,0 22,9 20,3 3IP28EC00 33,6 25,0 23,9 23,5 22,8 22,3 22,2 22,1 22,0 4IP28EC00 26,3 24,1 24,1 22,3 22,2 21,6 20,6 20,0 19,8 5IP28EC00 24,0 23,5 23,1 22,7 22,6 21,8 20,6 19,6 15,8 6IP28EC00 25,3 24,9 23,6 23,6 23,5 23,5 22,7 22,5 22,2 Fuente: Propia. Tabla 40: Disparo de esclerómetro aplicado a probetas de cemento tipo IP, 28 días de curado, 5% EFC. Código de Disparo espécimen 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1IP28EC05 29,7 27,8 26,3 23,5 22,9 22,5 22,1 21,6 20,3 2IP28EC05 24,4 23,6 21,5 21,3 20,9 19,8 19,0 18,6 18,0 3IP28EC05 33,8 33,8 33,3 31,7 28,0 24,0 23,6 22,8 21,0 4IP28EC05 27,9 24,4 24,3 23,9 23,9 23,6 23,5 22,7 21,0 5IP28EC05 34,1 27,4 26,4 24,6 23,8 23,7 23,5 23,2 22,1 6IP28EC05 32,0 28,6 28,6 28,1 28,0 26,1 25,3 25,2 22,9 Fuente: Propia. Tabla 41: Disparo de esclerómetro aplicado a probetas de cemento tipo IP, 28 días de curado, 10% EFC. Código de Disparo espécimen 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1IP28EC10 34,8 26,9 26,8 26,7 26,3 26,2 26,2 25,5 25,4 2IP28EC10 26,9 26,1 25,9 25,8 25,1 24,7 23,0 22,7 22,0 3IP28EC10 30,8 27,3 26,5 26,4 25,9 25,5 25,4 24,3 22,7 4IP28EC10 27,0 26,6 26,1 25,8 25,7 25,5 24,7 23,7 22,1 5IP28EC10 25,7 25,0 24,9 24,6 24,4 24,4 24,2 24,0 24,0 6IP28EC10 31,7 28,0 26,1 25,6 24,9 24,6 24,4 24,1 24,0 Fuente: Propia. 112 Tabla 42: Disparo de esclerómetro aplicado a probetas de cemento tipo IP, 28 días de curado, 15% EFC. Código de Disparo espécimen 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1IP28EC15 28,5 27,3 25,7 25,6 25,4 25,0 24,9 24,5 24,4 2IP28EC15 32,6 25,3 25,1 25,0 24,6 24,5 24,0 23,8 20,4 3IP28EC15 33,0 29,2 24,6 24,1 24,0 23,9 23,7 23,7 21,4 4IP28EC15 30,7 30,3 29,5 26,3 26,1 26,1 26,0 25,5 25,1 5IP28EC15 28,8 27,3 27,0 26,2 26,1 25,7 25,7 25,5 24,3 6IP28EC15 26,8 26,6 26,1 26,0 25,9 25,7 25,1 25,0 24,7 Fuente: Propia. Tabla 43: Disparo de esclerómetro aplicado a probetas de cemento tipo IP, 28 días de curado, 20% EFC. Código de Disparo espécimen 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1IP28EC20 28,8 28,1 26,5 26,3 25,6 25,5 24,6 24,4 24,0 2IP28EC20 26,7 25,8 25,4 25,1 25,1 24,4 24,3 23,5 21,8 3IP28EC20 28,0 26,6 26,2 26,0 25,7 25,5 25,3 25,0 20,3 4IP28EC20 28,7 27,3 27,2 26,4 26,3 26,0 25,6 24,0 23,9 5IP28EC20 33,3 28,8 26,7 26,1 25,9 25,9 25,9 25,7 21,5 6IP28EC20 32,0 27,0 26,4 26,3 26,2 25,9 25,4 25,2 24,8 Fuente: Propia. Tabla 44: Disparo de esclerómetro aplicado a probetas de cemento tipo IP, 28 días de curado, 25% EFC. Código de Disparo espécimen 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1IP28EC25 28,6 28,5 28,0 27,8 27,2 26,6 26,6 26,5 25,8 2IP28EC25 27,8 27,4 27,1 26,3 26,2 26,1 25,8 25,5 25,5 3IP28EC25 30,0 28,0 28,0 27,9 26,3 25,7 25,5 25,3 25,1 4IP28EC25 28,9 28,2 27,9 26,8 26,5 26,3 25,8 25,0 24,6 5IP28EC25 34,0 29,3 27,8 27,1 27,0 27,0 27,0 26,8 25,4 6IP28EC25 26,8 26,3 26,1 25,8 25,7 24,9 24,3 24,1 22,7 Fuente: Propia. 113 Tabla 45: Disparo de esclerómetro aplicado a probetas de cemento tipo IP, 28 días de curado, 30% EFC. Código de Disparo espécimen 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1IP28EC30 31,6 27,1 27,1 26,9 26,7 26,6 26,0 26,0 26,0 2IP28EC30 28,1 27,5 27,4 27,2 27,0 26,5 26,3 25,6 24,4 3IP28EC30 27,8 27,5 27,3 26,9 26,8 26,6 26,5 24,9 24,9 4IP28EC30 26,6 26,4 26,4 26,2 25,8 25,7 25,3 24,0 23,7 5IP28EC30 29,7 28,7 27,8 27,1 26,5 26,5 26,4 26,1 23,1 6IP28EC30 27,3 27,2 27,1 26,9 26,8 26,6 26,4 25,1 25,0 Fuente: Propia. Tabla 46: Disparo de esclerómetro aplicado a probetas de cemento tipo IP, 28 días de curado, 35% EFC. Código de Disparo espécimen 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1IP28EC35 34,0 29,1 28,0 26,6 26,6 26,5 26,5 26,3 25,7 2IP28EC35 28,6 28,0 27,9 27,7 26,8 26,5 26,0 26,0 26,0 3IP28EC35 34,9 28,5 26,7 26,3 26,1 25,8 25,7 25,5 25,3 4IP28EC35 30,0 28,2 28,0 27,7 27,3 27,2 27,1 26,6 26,3 5IP28EC35 34,7 29,6 28,0 27,4 26,7 26,6 25,4 24,3 24,3 6IP28EC35 30,1 27,9 27,6 27,3 26,6 26,5 26,5 25,4 25,3 Fuente: Propia. Tabla 47: Disparo de esclerómetro aplicado a probetas de cemento tipo IP, 28 días de curado, 40% EFC. Código de Disparo espécimen 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1IP28EC40 28,0 27,8 26,8 26,4 25,8 23,9 23,6 22,1 21,6 2IP28EC40 27,0 26,0 26,0 25,9 25,6 25,5 24,1 23,6 22,1 3IP28EC40 30,3 27,9 27,1 25,4 25,3 25,1 24,2 24,1 23,9 4IP28EC40 29,5 27,5 26,7 26,0 24,5 23,8 23,2 23,1 22,5 5IP28EC40 31,5 29,3 27,2 25,6 25,5 25,4 24,9 24,3 24,0 6IP28EC40 30,0 27,3 27,0 26,1 25,5 25,1 24,6 24,3 24,2 Fuente: Propia. 114 Tabla 48: Disparo de esclerómetro aplicado a probetas de cemento tipo IP, 28 días de curado, 50% EFC. Código de Disparo espécimen 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1IP28EC50 28,1 27,9 27,5 27,2 26,6 25,5 23,9 20,3 19,7 2IP28EC50 25,1 24,7 23,9 23,8 22,6 22,6 22,3 21,8 20,8 3IP28EC50 28,2 27,0 26,1 25,3 25,2 24,9 20,3 19,5 18,1 4IP28EC50 28,2 24,0 23,1 22,8 22,7 22,3 21,9 21,8 21,8 5IP28EC50 28,1 24,2 23,3 22,7 22,7 22,6 22,5 22,2 20,1 6IP28EC50 24,7 24,2 24,1 23,8 23,7 23,6 23,6 22,6 21,5 Fuente: Propia. Los datos obtenidos del ensayo de índice de rebote aplicado a las probetas fabricadas con cemento tipo V se muestran en las tablas siguientes. Tabla 49: Disparo de esclerómetro aplicado a probetas de cemento tipo V, 7 días de curado, 0% EFC. Código de Disparo espécimen 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1VV07EC00 21,1 20,8 19,7 19,5 18,2 17,1 17,0 16,8 15,0 2VV07EC00 22,8 22,1 21,3 20,8 20,6 20,1 20,1 19,9 18,1 3VV07EC00 20,7 20,3 19,9 19,8 18,8 18,0 17,2 17,1 15,8 4VV07EC00 25,0 23,8 22,9 22,5 22,0 21,9 21,7 19,9 17,5 5VV07EC00 25,9 23,5 23,0 22,5 20,7 20,0 19,8 17,8 16,2 6VV07EC00 21,6 21,3 20,7 20,5 20,4 19,5 19,3 19,1 18,5 Fuente: Propia. Tabla 50: Disparo de esclerómetro aplicado a probetas de cemento tipo V, 7 días de curado, 5% EFC. Código de Disparo espécimen 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1VV07EC05 27,8 23,4 23,3 22,1 22,0 21,8 21,6 21,5 18,6 2VV07EC05 24,7 23,3 22,7 22,3 21,9 21,6 21,4 20,8 20,6 3VV07EC05 26,8 24,2 24,0 23,9 23,1 23,1 22,5 21,4 20,7 4VV07EC05 24,1 23,1 23,0 22,2 21,8 21,7 21,2 21,1 20,8 5VV07EC05 24,0 22,7 22,5 21,9 21,8 21,7 21,4 20,8 20,0 6VV07EC05 23,3 23,2 22,7 22,5 22,2 22,1 21,9 21,8 20,7 Fuente: Propia. 115 Tabla 51: Disparo de esclerómetro aplicado a probetas de cemento tipo V, 7 días de curado, 10% EFC. Código de Disparo espécimen 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1VV07EC10 24,2 22,8 22,3 21,5 21,5 20,4 19,9 19,0 18,0 2VV07EC10 21,8 21,6 21,6 20,9 20,8 20,4 19,7 19,7 19,4 3VV07EC10 28,8 28,4 25,1 22,8 22,7 21,1 18,7 18,1 16,6 4VV07EC10 27,9 27,2 26,2 25,9 23,3 22,8 22,0 21,4 20,1 5VV07EC10 32,0 29,6 27,7 27,6 25,1 24,1 23,5 23,0 22,8 6VV07EC10 25,5 24,6 23,1 23,1 23,0 22,4 21,1 20,5 19,1 Fuente: Propia. Tabla 52: Disparo de esclerómetro aplicado a probetas de cemento tipo V, 7 días de curado, 15% EFC. Código de Disparo espécimen 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1VV07EC15 29,1 24,2 24,1 23,5 22,9 21,5 20,0 19,5 19,4 2VV07EC15 33,5 29,3 28,0 25,9 25,0 24,6 24,4 23,8 22,4 3VV07EC15 30,4 25,1 24,5 24,2 24,0 24,0 23,8 23,6 22,5 4VV07EC15 29,7 25,4 24,0 23,8 23,6 22,5 22,1 21,3 21,2 5VV07EC15 29,7 27,8 25,6 24,8 23,5 23,5 22,5 21,9 20,0 6VV07EC15 27,0 25,8 25,1 24,5 24,1 23,5 23,3 23,2 23,0 Fuente: Propia. Tabla 53: Disparo de esclerómetro aplicado a probetas de cemento tipo V, 7 días de curado, 20% EFC. Código de Disparo espécimen 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1VV07EC20 26,8 25,7 25,1 24,6 24,3 23,8 21,0 20,4 18,8 2VV07EC20 30,1 27,8 26,9 26,8 26,1 25,5 24,2 23,4 23,3 3VV07EC20 30,2 27,8 26,0 24,1 22,9 22,8 22,6 21,6 19,1 4VV07EC20 28,0 26,0 25,5 25,1 24,2 23,4 22,4 20,8 19,7 5VV07EC20 29,7 27,5 26,8 25,3 24,5 24,0 21,9 21,8 18,1 6VV07EC20 26,7 26,0 25,9 25,0 24,7 24,3 23,0 22,2 21,7 Fuente: Propia. 116 Tabla 54: Disparo de esclerómetro aplicado a probetas de cemento tipo V, 7 días de curado, 25% EFC. Código de Disparo espécimen 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1VV07EC25 25,7 25,1 25,0 24,6 24,3 24,3 24,0 23,9 21,9 2VV07EC25 26,5 26,3 25,5 25,1 24,9 23,8 23,8 23,7 19,7 3VV07EC25 27,8 25,6 25,4 24,5 24,4 24,0 23,8 21,3 19,8 4VV07EC25 26,1 25,8 25,5 25,4 25,1 25,0 24,3 21,2 18,1 5VV07EC25 28,0 26,5 26,1 25,8 25,5 25,1 24,0 20,5 19,9 6VV07EC25 25,5 25,5 24,8 24,7 24,3 24,1 23,8 23,8 22,4 Fuente: Propia. Tabla 55: Disparo de esclerómetro aplicado a probetas de cemento tipo V, 7 días de curado, 30% EFC. Código de Disparo espécimen 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1VV07EC30 28,3 28,1 25,0 24,9 24,6 24,5 24,0 23,8 21,9 2VV07EC30 28,2 26,8 25,1 24,4 23,9 23,5 23,0 22,7 22,4 3VV07EC30 28,2 27,3 26,7 25,8 23,8 23,6 23,5 22,8 21,7 4VV07EC30 30,1 29,8 28,1 27,0 25,3 24,8 23,8 22,7 22,1 5VV07EC30 26,8 26,7 26,4 26,0 25,7 25,4 23,7 22,3 21,8 6VV07EC30 27,1 25,7 25,6 25,3 25,0 24,5 24,4 23,7 23,4 Fuente: Propia. Tabla 56: Disparo de esclerómetro aplicado a probetas de cemento tipo V, 7 días de curado, 35% EFC. Código de Disparo espécimen 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1VV07EC35 27,5 26,6 25,3 25,1 24,6 24,4 24,0 23,4 22,0 2VV07EC35 30,8 26,5 26,5 25,5 25,3 24,0 23,9 23,8 23,8 3VV07EC35 30,2 25,1 24,6 23,5 22,9 22,9 22,4 21,4 21,4 4VV07EC35 28,0 26,9 26,7 26,5 25,3 25,1 24,4 24,0 22,4 5VV07EC35 28,6 28,3 27,4 26,4 26,1 25,3 24,8 22,0 21,6 6VV07EC35 26,8 26,1 25,8 25,5 24,7 24,5 24,3 23,4 23,3 Fuente: Propia. 117 Tabla 57: Disparo de esclerómetro aplicado a probetas de cemento tipo V, 7 días de curado, 40% EFC. Código de Disparo espécimen 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1VV07EC40 23,3 23,8 25,4 23,2 27,1 24,2 23,0 22,5 21,9 2VV07EC40 25,0 25,9 26,1 25,1 24,4 23,0 24,5 25,1 22,3 3VV07EC40 25,2 23,8 27,5 27,7 22,2 24,1 23,5 22,9 24,0 4VV07EC40 24,1 21,8 23,8 26,2 25,6 24,1 23,6 23,7 19,5 5VV07EC40 26,0 27,2 30,0 21,1 29,7 25,8 25,9 25,1 24,6 6VV07EC40 24,3 24,1 25,8 23,1 22,9 24,8 25,0 24,4 20,8 Fuente: Propia. Tabla 58: Disparo de esclerómetro aplicado a probetas de cemento tipo V, 7 días de curado, 50% EFC. Código de Disparo espécimen 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1VV07EC50 26,8 26,7 26,0 25,5 24,7 23,0 21,5 20,0 17,9 2VV07EC50 27,2 26,5 26,2 26,1 25,4 23,5 22,2 19,5 18,0 3VV07EC50 30,9 27,7 25,6 25,1 24,8 24,2 23,8 22,9 20,0 4VV07EC50 27,8 26,5 26,0 24,9 22,2 20,2 18,4 18,4 17,6 5VV07EC50 26,3 26,1 25,0 24,6 24,5 24,3 24,0 21,5 21,0 6VV07EC50 25,8 25,4 25,1 24,9 23,6 23,1 22,2 22,0 20,5 Fuente: Propia. Tabla 59: Disparo de esclerómetro aplicado a probetas de cemento tipo V, 14 días de curado, 0% EFC. Código de Disparo espécimen 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1VV14EC00 27,2 24,6 24,0 23,8 23,8 23,2 22,8 22,6 19,8 2VV14EC00 30,0 24,1 23,9 23,7 23,5 23,2 23,2 23,1 22,0 3VV14EC00 25,2 24,9 24,5 23,9 23,6 22,5 21,2 20,8 17,5 4VV14EC00 25,0 24,2 23,9 23,7 23,7 23,6 23,4 23,1 23,0 5VV14EC00 25,3 25,0 24,9 24,7 24,5 23,9 22,7 21,7 21,4 6VV14EC00 24,8 24,4 24,2 24,0 23,7 23,4 22,9 22,9 22,1 Fuente: Propia. 118 Tabla 60: Disparo de esclerómetro aplicado a probetas de cemento tipo V, 14 días de curado, 5% EFC. Código de Disparo espécimen 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1VV14EC05 26,9 26,1 25,7 25,2 24,6 24,2 24,1 22,8 20,1 2VV14EC05 34,8 25,0 24,8 24,5 23,6 22,5 22,1 21,0 19,8 3VV14EC05 28,3 27,8 26,2 25,7 25,4 22,1 21,6 20,5 19,9 4VV14EC05 28,9 26,5 26,1 24,9 23,8 22,9 22,6 22,3 22,0 5VV14EC05 32,2 29,6 27,8 26,8 26,5 26,4 26,1 24,1 23,8 6VV14EC05 26,0 25,5 25,3 25,1 24,9 24,7 24,6 24,5 24,2 Fuente: Propia. Tabla 61: Disparo de esclerómetro aplicado a probetas de cemento tipo V, 14 días de curado, 10% EFC. Código de Disparo espécimen 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1VV14EC10 25,6 25,2 25,1 25,1 24,9 24,8 23,5 22,9 20,6 2VV14EC10 31,5 27,0 26,6 26,5 26,2 25,3 24,9 24,7 24,2 3VV14EC10 31,1 27,5 27,3 26,1 25,6 24,9 24,6 23,9 23,8 4VV14EC10 29,2 26,0 25,6 25,5 25,2 24,9 24,5 23,9 22,0 5VV14EC10 28,8 25,0 24,9 24,8 24,1 24,1 23,8 23,8 22,0 6VV14EC10 25,2 24,6 24,6 24,1 23,9 23,8 23,8 22,1 21,5 Fuente: Propia. Tabla 62: Disparo de esclerómetro aplicado a probetas de cemento tipo V, 14 días de curado, 15% EFC. Código de Disparo espécimen 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1VV14EC15 29,9 27,7 26,0 25,6 24,9 24,2 22,6 21,2 21,1 2VV14EC15 29,7 28,5 25,4 25,3 24,8 24,3 23,2 22,7 22,0 3VV14EC15 28,1 27,3 26,4 25,9 25,7 25,7 24,6 24,0 23,1 4VV14EC15 29,1 28,0 26,1 25,8 25,7 25,5 25,0 24,9 23,2 5VV14EC15 30,5 26,1 26,1 25,8 25,4 25,0 24,0 23,9 21,3 6VV14EC15 28,1 26,6 26,3 25,8 25,7 25,3 24,8 24,4 23,8 Fuente: Propia. 119 Tabla 63: Disparo de esclerómetro aplicado a probetas de cemento tipo V, 14 días de curado, 20% EFC. Código de Disparo espécimen 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1VV14EC20 35,1 27,0 26,6 24,9 24,9 24,4 23,8 23,7 23,4 2VV14EC20 27,7 25,8 25,5 25,5 25,3 25,1 24,9 24,9 21,8 3VV14EC20 32,0 27,1 26,3 26,2 25,7 24,4 24,0 22,9 20,6 4VV14EC20 27,5 26,6 26,2 26,0 25,8 24,9 24,8 24,3 24,2 5VV14EC20 30,2 28,5 26,1 26,0 25,5 25,2 25,2 24,8 24,7 6VV14EC20 27,2 26,8 26,3 26,0 25,4 25,3 25,1 25,0 24,8 Fuente: Propia. Tabla 64: Disparo de esclerómetro aplicado a probetas de cemento tipo V, 14 días de curado, 25% EFC. Código de Disparo espécimen 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1VV14EC25 27,9 27,9 27,6 27,4 27,0 26,6 26,5 25,7 24,5 2VV14EC25 38,0 30,6 25,9 25,8 25,1 24,1 24,0 23,9 23,6 3VV14EC25 29,0 28,2 28,0 26,6 26,1 25,5 25,0 24,6 23,0 4VV14EC25 33,6 28,0 27,6 27,1 26,3 26,2 25,9 25,6 25,5 5VV14EC25 27,1 27,0 26,4 26,2 26,1 25,9 25,6 25,5 25,5 6VV14EC25 28,2 27,6 26,5 26,3 26,0 25,5 24,9 24,3 23,3 Fuente: Propia. Tabla 65: Disparo de esclerómetro aplicado a probetas de cemento tipo V, 14 días de curado, 30% EFC. Código de Disparo espécimen 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1VV14EC30 33,8 32,7 29,1 27,5 27,4 27,1 26,9 26,6 25,2 2VV14EC30 28,9 27,6 27,4 27,4 27,4 27,3 27,0 26,8 26,3 3VV14EC30 26,5 26,3 26,0 25,9 25,9 25,8 25,5 25,4 23,5 4VV14EC30 27,4 27,3 26,9 26,6 26,4 26,3 26,1 25,7 24,6 5VV14EC30 29,7 28,3 28,2 27,5 27,3 27,1 27,0 26,5 26,1 6VV14EC30 28,2 28,1 27,3 27,2 26,8 26,5 26,4 26,3 26,0 Fuente: Propia. 120 Tabla 66: Disparo de esclerómetro aplicado a probetas de cemento tipo V, 14 días de curado, 35% EFC. Código de Disparo espécimen 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1VV14EC35 32,0 32,0 27,8 27,7 27,6 27,6 27,1 26,8 25,9 2VV14EC35 28,0 27,7 27,4 27,2 26,9 26,6 25,5 25,3 25,3 3VV14EC35 28,4 28,1 28,0 27,9 27,6 27,4 27,0 26,8 26,5 4VV14EC35 32,6 28,5 28,2 27,5 27,2 27,0 26,8 26,2 25,0 5VV14EC35 27,9 27,8 27,0 27,0 26,6 26,5 26,4 26,1 25,8 6VV14EC35 28,8 27,6 27,5 27,5 27,4 27,2 26,8 26,7 26,1 Fuente: Propia. Tabla 67: Disparo de esclerómetro aplicado a probetas de cemento tipo V, 14 días de curado, 40% EFC. Código de Disparo espécimen 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1VV14EC40 29,7 28,1 27,8 26,2 26,0 25,9 24,8 24,5 24,5 2VV14EC40 30,2 27,3 26,2 26,1 25,3 25,1 24,8 24,2 23,6 3VV14EC40 32,9 28,0 26,6 26,5 26,2 25,4 23,9 23,8 20,8 4VV14EC40 30,1 28,8 26,3 26,0 25,3 24,8 24,5 24,3 24,2 5VV14EC40 28,0 27,5 27,0 26,7 25,5 25,1 24,5 24,4 24,0 6VV14EC40 28,1 27,6 26,6 26,1 25,9 25,8 25,5 25,1 24,7 Fuente: Propia. Tabla 68: Disparo de esclerómetro aplicado a probetas de cemento tipo V, 14 días de curado, 50% EFC. Código de Disparo espécimen 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1VV14EC50 30,1 29,7 27,5 26,1 25,9 25,4 25,3 24,5 24,0 2VV14EC50 28,8 28,6 26,1 24,9 24,9 23,8 23,1 22,9 17,5 3VV14EC50 26,3 26,1 25,8 25,7 25,5 24,6 24,2 24,0 21,1 4VV14EC50 26,1 26,1 25,6 24,6 24,5 24,1 24,1 23,9 23,4 5VV14EC50 26,6 26,1 25,8 25,6 25,1 24,3 24,1 22,7 21,3 6VV14EC50 26,1 26,1 25,5 25,4 25,3 24,7 24,5 24,5 23,3 Fuente: Propia. 121 Tabla 69: Disparo de esclerómetro aplicado a probetas de cemento tipo V, 28 días de curado, 0% EFC. Código de Disparo espécimen 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1VV28EC00 29,5 27,0 25,3 25,2 25,0 24,6 24,1 23,7 18,5 2VV28EC00 28,5 27,3 26,7 26,5 26,1 25,6 25,4 24,9 23,3 3VV28EC00 28,0 27,2 26,0 25,7 24,9 24,1 24,0 23,9 23,3 4VV28EC00 27,3 27,2 26,8 26,3 26,2 26,2 26,1 24,5 23,8 5VV28EC00 28,1 27,4 27,0 26,8 26,8 26,7 26,1 26,1 25,5 6VV28EC00 27,1 26,8 26,1 25,5 25,4 25,3 25,2 25,1 23,5 Fuente: Propia. Tabla 70: Disparo de esclerómetro aplicado a probetas de cemento tipo V, 28 días de curado, 5% EFC. Código de Disparo espécimen 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1VV28EC05 30,1 29,2 27,1 26,8 26,8 26,6 26,3 25,8 24,8 2VV28EC05 28,2 26,9 25,6 25,5 24,9 24,1 24,0 23,0 22,3 3VV28EC05 31,0 30,2 30,1 29,7 29,6 25,3 24,8 23,9 23,5 4VV28EC05 32,0 31,4 29,2 27,3 27,1 27,1 27,1 26,6 26,2 5VV28EC05 28,0 27,8 27,8 27,5 27,5 27,4 26,9 26,8 26,3 6VV28EC05 28,0 27,0 25,8 25,8 24,6 24,3 24,2 24,2 23,7 Fuente: Propia. Tabla 71: Disparo de esclerómetro aplicado a probetas de cemento tipo V, 28 días de curado, 10% EFC. Código de Disparo espécimen 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1VV28EC10 34,0 34,0 33,1 29,4 28,4 28,1 26,9 26,5 23,8 2VV28EC10 26,4 25,8 25,6 25,4 24,2 24,1 21,2 20,0 17,5 3VV28EC10 30,1 28,5 28,3 28,1 27,4 27,0 26,9 26,0 25,3 4VV28EC10 36,3 30,1 28,6 28,2 28,0 27,3 27,3 25,8 25,3 5VV28EC10 33,9 31,3 29,1 29,1 29,1 28,6 28,1 27,8 24,6 6VV28EC10 28,7 28,6 28,4 28,0 27,6 27,5 27,4 26,3 25,9 Fuente: Propia. 122 Tabla 72: Disparo de esclerómetro aplicado a probetas de cemento tipo V, 28 días de curado, 15% EFC. Código de Disparo espécimen 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1VV28EC15 33,8 29,8 28,5 28,0 27,2 27,1 26,7 26,3 26,0 2VV28EC15 35,2 32,3 30,8 30,0 29,1 28,1 27,8 26,8 26,4 3VV28EC15 34,2 29,3 28,5 28,4 28,3 28,1 27,6 27,2 27,1 4VV28EC15 32,1 29,9 28,0 27,4 27,1 26,6 26,2 25,5 24,8 5VV28EC15 32,7 27,8 27,8 27,4 27,3 26,8 26,7 26,7 26,0 6VV28EC15 37,8 28,2 28,0 27,6 27,4 27,3 26,1 26,0 25,8 Fuente: Propia. Tabla 73: Disparo de esclerómetro aplicado a probetas de cemento tipo V, 28 días de curado, 20% EFC. Código de Disparo espécimen 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1VV28EC20 31,8 31,5 30,8 30,3 30,0 29,8 28,9 26,5 26,3 2VV28EC20 34,7 32,1 31,9 31,1 30,5 29,2 29,0 28,7 26,0 3VV28EC20 28,1 27,6 27,6 27,3 27,2 25,7 24,5 24,2 23,8 4VV28EC20 30,2 29,0 29,0 28,0 27,7 26,5 25,9 24,3 23,9 5VV28EC20 28,0 27,8 27,5 26,9 26,6 26,0 25,7 25,0 24,8 6VV28EC20 33,2 31,5 30,6 30,5 30,2 29,9 28,9 28,2 26,9 Fuente: Propia. Tabla 74: Disparo de esclerómetro aplicado a probetas de cemento tipo V, 28 días de curado, 25% EFC. Código de Disparo espécimen 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1VV28EC25 30,3 29,8 29,4 29,2 28,7 28,0 27,2 26,1 25,2 2VV28EC25 38,5 36,1 29,6 28,7 28,1 27,8 27,3 26,8 26,0 3VV28EC25 33,7 29,3 28,8 28,3 27,5 27,4 26,8 26,6 24,1 4VV28EC25 33,8 30,0 28,9 28,8 27,0 26,7 25,9 24,7 24,0 5VV28EC25 38,3 29,8 28,5 27,8 27,7 27,4 27,0 26,3 24,3 6VV28EC25 32,1 29,8 29,3 28,5 28,1 27,6 27,2 27,1 26,4 Fuente: Propia. 123 Tabla 75: Disparo de esclerómetro aplicado a probetas de cemento tipo V, 28 días de curado, 30% EFC. Código de Disparo espécimen 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1VV28EC30 38,3 34,5 34,2 33,0 30,5 30,1 29,7 29,4 27,5 2VV28EC30 36,2 30,1 29,4 29,1 28,6 27,9 26,1 25,8 25,5 3VV28EC30 32,5 32,0 29,7 28,3 28,0 27,5 27,4 27,3 26,6 4VV28EC30 35,5 30,2 29,9 29,9 27,9 27,8 27,3 26,0 25,8 5VV28EC30 30,5 30,1 29,8 28,8 28,1 27,9 26,9 26,9 26,3 6VV28EC30 35,8 35,6 35,3 33,9 30,2 29,7 29,7 29,5 29,1 Fuente: Propia. Tabla 76: Disparo de esclerómetro aplicado a probetas de cemento tipo V, 28 días de curado, 35% EFC. Código de Disparo espécimen 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1VV28EC35 36,1 36,1 35,7 34,2 34,0 31,3 28,8 27,9 25,6 2VV28EC35 38,0 34,3 33,9 33,6 29,8 28,1 27,3 26,9 24,2 3VV28EC35 38,0 34,9 32,1 31,7 31,2 30,2 29,7 29,0 27,6 4VV28EC35 35,6 34,7 30,2 30,1 29,1 29,0 28,2 28,2 27,6 5VV28EC35 32,1 30,1 28,5 28,1 27,7 27,4 27,0 26,2 26,0 6VV28EC35 36,0 33,8 30,5 30,1 29,1 28,8 28,8 28,0 27,8 Fuente: Propia. Tabla 77: Disparo de esclerómetro aplicado a probetas de cemento tipo V, 28 días de curado, 40% EFC. Código de Disparo espécimen 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1VV28EC40 33,4 31,3 29,2 29,0 28,6 28,6 28,2 28,0 27,9 2VV28EC40 37,8 34,9 30,3 30,0 29,8 29,3 28,7 28,5 28,1 3VV28EC40 33,9 33,4 31,8 30,7 30,5 30,5 30,0 29,6 29,1 4VV28EC40 32,3 30,8 30,0 30,0 29,3 28,5 28,2 28,1 28,0 5VV28EC40 37,4 33,5 32,0 32,0 31,1 30,0 29,7 29,4 28,5 6VV28EC40 32,1 32,0 31,0 30,5 30,1 30,0 29,3 28,5 27,7 Fuente: Propia. 124 Tabla 78: Disparo de esclerómetro aplicado a probetas de cemento tipo V, 28 días de curado, 50% EFC. Código de Disparo espécimen 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1VV28EC50 30,7 30,5 29,9 29,0 28,5 28,0 26,1 25,9 24,4 2VV28EC50 35,8 30,2 29,6 29,1 28,6 27,3 27,3 25,5 20,7 3VV28EC50 29,3 28,9 28,9 28,0 27,9 27,8 27,5 27,0 26,0 4VV28EC50 34,2 30,2 30,1 28,5 27,4 26,9 26,3 25,3 23,9 5VV28EC50 30,1 29,3 29,1 28,8 28,3 27,8 27,6 26,4 25,9 6VV28EC50 30,3 29,2 29,0 28,5 27,8 27,7 27,3 27,1 26,1 Fuente: Propia. La metodología indica que se debe hacer un promedio de los disparos realizados —9 en este caso— y descartar los valores que excedan las 6 unidades de diferencia por encima y por debajo de dicho promedio. Con los datos restantes se vuelve a calcular un promedio y se desechan los datos de acuerdo al mismo criterio. Si más de dos datos de la segunda serie tienen una diferencia de 6 unidades respecto al nuevo promedio, la norma recomienda desechar todo el ensayo. 3.5.10.2. Ensayo de compresión axial de probetas cilíndricas de concreto a. Equipos utilizados y materiales – Máquina de compresión axial. – Carretilla. – Guantes de carnaza. – Brocha. b. Procedimiento Previamente tuvo que verificarse que las probetas cumplan con lo establecido en NTP 399.033 respecto a dimensiones, fabricación y curado. El ensayo fue realizado de acuerdo a lo establecido en NTP 339.034. – Se procuró que el ensayo se realice poco tiempo después de retirar las briquetas del agua, propiciando condiciones que eviten pérdida de humedad durante su manipulación y transporte. 125 – Mediciones: El diámetro de la probeta se determinó con un calibrador micrométrico (vernier), con aproximación de 0,1 mm. Se midió dos veces el diámetro de la sección de la briqueta que hizo contacto con el émbolo retráctil de la máquina de compresión axial y se usó el valor promedio de ambas mediciones para calcular la resistencia a la compresión. – También se midió tres veces la altura de la probeta en puntos equidistantes sobre el perímetro del cilindro. – Colocación de la probeta: Antes de empezar con el ensayo de compresión se tuvo que limpiar cuidadosamente las superficies planas de contacto de la máquina; también se limpiaron las caras planas de cada espécimen. Se tuvo que poner atención para lograr un adecuado centrado al momento de colocar la probeta en la máquina de compresión. – Velocidad de carga: La máquina de compresión que posee el Laboratorio de la Facultad tiene control digital, por lo que se pudo garantizar una velocidad de carga continua y constante, desde el inicio hasta la falla de la muestra. – De inmediato, se registró en una guía de observación el valor de la carga máxima, el tipo de falla y observaciones relevantes. – Finalmente, se retiraron las partículas resultantes de la falla de las probetas, y se procuró eliminar todo remanente de material. Fuente: Propia. Fuente: Propia. Figura 60: Registro de dimensiones y Figura 61: Colocación de probetas en peso de probetas. la máquina de compresión. 126 Fuente: Propia. Fuente: Propia. Figura 62: Ensayo de compresión axial Figura 63: Probeta de concreto luego de probetas. de la falla. Fuente: Propia. Fuente: Propia. Figura 64: Supervisión de ensayos por Figura 65: Verificación de ensayos por parte del asesor de tesis. parte de los dictaminantes. 127 c. Toma de datos Previamente, empleando vernier, cinta métrica y balanza, se recopiló información sobre las características físicas de cada probeta (altura, peso y diámetro), para darle solidez y consistencia al trabajo de investigación. Tabla 79: Fisonomía de probetas cilíndricas con cemento tipo IP, 7 días de curado, 0% de EFC. UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL Características físicas de las probetas Responsable: Juan Díaz y Miguel Bravo Fecha: 05/09/2016 y posterior Temperatura: 21 ºC Lugar: Laboratorio de Suelos y Concretos FIA-UAC Observaciones: Código de Altura (cm) Diámetro (cm) Peso (kg) espécimen 1 2 3 1 2 1IP07EC00 30,10 30,00 30,10 15,020 15,072 12,64 2IP07EC00 29,90 30,05 30,15 14,962 15,396 12,62 3IP07EC00 29,91 30,05 29,80 15,620 15,058 12,61 4IP07EC00 30,22 30,20 30,15 15,422 14,924 12,70 5IP07EC00 29,90 29,50 29,90 15,182 15,266 12,22 6IP07EC00 29,90 29,70 29,90 15,244 15,173 12,42 Fuente: Propia. Tabla 80: Fisonomía de probetas cilíndricas con cemento tipo IP, 7 días de curado, 5% de EFC. Código de Altura (cm) Diámetro (cm) Peso (kg) espécimen 1 2 3 1 2 1IP07EC05 29,90 29,85 30,00 15,196 15,180 12,78 2IP07EC05 29,90 29,70 29,80 15,146 15,228 12,65 3IP07EC05 29,80 29,80 29,90 15,154 14,842 12,64 4IP07EC05 30,05 29,80 29,95 15,386 15,096 12,46 5IP07EC05 30,35 30,30 30,05 15,244 15,182 12,75 6IP07EC05 30,00 30,10 30,00 15,197 15,141 12,72 Fuente: Propia. 128 Tabla 81: Fisonomía de probetas cilíndricas con cemento tipo IP, 7 días de curado, 10% de EFC. Código de Altura (cm) Diámetro (cm) Peso (kg) espécimen 1 2 3 1 2 1IP07EC10 29,85 29,70 29,85 15,090 15,200 12,39 2IP07EC10 29,55 29,68 29,63 15,320 14,824 12,21 3IP07EC10 29,40 29,70 29,40 15,280 15,252 12,33 4IP07EC10 29,85 29,45 29,50 15,324 15,270 12,36 5IP07EC10 30,09 30,00 30,00 15,268 15,190 12,49 6IP07EC10 29,80 29,90 29,90 15,245 15,146 12,40 Fuente: Propia. Tabla 82: Fisonomía de probetas cilíndricas con cemento tipo IP, 7 días de curado, 15% de EFC. Código de Altura (cm) Diámetro (cm) Peso (kg) espécimen 1 2 3 1 2 1IP07EC15 29,82 29,75 29,68 15,182 15,236 12,45 2IP07EC15 30,10 30,10 30,10 15,334 14,804 12,72 3IP07EC15 29,90 29,90 29,78 15,282 15,210 12,27 4IP07EC15 30,15 29,90 30,20 14,922 15,270 12,58 5IP07EC15 29,90 29,90 30,15 15,128 15,300 12,63 6IP07EC15 29,90 30,10 30,00 15,149 15,177 12,70 Fuente: Propia. Tabla 83: Fisonomía de probetas cilíndricas con cemento tipo IP, 7 días de curado, 20% de EFC. Código de Altura (cm) Diámetro (cm) Peso (kg) espécimen 1 2 3 1 2 1IP07EC20 30,15 29,85 30,00 15,260 15,040 13,00 2IP07EC20 29,45 29,40 29,75 15,138 15,300 12,41 3IP07EC20 29,50 29,85 29,70 15,390 15,090 12,47 4IP07EC20 29,80 29,70 29,55 15,170 15,226 12,61 5IP07EC20 29,70 29,60 29,75 15,540 14,762 12,62 6IP07EC20 30,20 30,00 30,10 15,278 15,121 12,96 Fuente: Propia. 129 Tabla 84: Fisonomía de probetas cilíndricas con cemento tipo IP, 7 días de curado, 25% de EFC. Código de Altura (cm) Diámetro (cm) Peso (kg) espécimen 1 2 3 1 2 1IP07EC25 29,85 29,70 29,80 15,400 15,228 12,65 2IP07EC25 30,05 30,25 29,95 15,364 14,898 12,94 3IP07EC25 30,30 30,35 30,15 14,862 15,306 12,93 4IP07EC25 29,55 29,50 29,60 15,316 14,912 12,38 5IP07EC25 29,70 29,80 29,80 15,050 15,210 12,73 6IP07EC25 30,10 30,00 29,80 15,200 15,075 12,82 Fuente: Propia. Tabla 85: Fisonomía de probetas cilíndricas con cemento tipo IP, 7 días de curado, 30% de EFC. Código de Altura (cm) Diámetro (cm) Peso (kg) espécimen 1 2 3 1 2 1IP07EC30 29,70 29,60 29,65 15,244 14,988 12,41 2IP07EC30 29,40 29,70 29,60 15,178 15,184 11,93 3IP07EC30 30,20 30,10 30,20 15,168 15,318 12,52 4IP07EC30 29,60 29,35 29,55 15,388 14,786 12,11 5IP07EC30 30,15 29,80 30,10 15,184 15,216 12,02 6IP07EC30 29,60 29,80 29,90 15,245 15,028 12,26 Fuente: Propia. Tabla 86: Fisonomía de probetas cilíndricas con cemento tipo IP, 7 días de curado, 35% de EFC. Código de Altura (cm) Diámetro (cm) Peso (kg) espécimen 1 2 3 1 2 1IP07EC35 30,05 29,90 30,00 15,170 14,802 12,52 2IP07EC35 29,50 29,80 29,70 15,082 14,900 12,36 3IP07EC35 29,70 29,65 29,70 15,208 15,178 12,16 4IP07EC35 30,10 30,20 30,30 14,960 15,164 11,99 5IP07EC35 30,20 30,30 30,20 15,354 15,144 14,47 6IP07EC35 30,00 29,70 29,80 15,098 15,117 12,42 Fuente: Propia. 130 Tabla 87: Fisonomía de probetas cilíndricas con cemento tipo IP, 7 días de curado, 40% de EFC. Código de Altura (cm) Diámetro (cm) Peso (kg) espécimen 1 2 3 1 2 1IP07EC40 29,40 29,45 29,55 15,252 15,122 12,70 2IP07EC40 29,75 30,00 30,00 15,222 15,122 12,86 3IP07EC40 29,80 29,70 29,60 14,948 15,272 12,49 4IP07EC40 29,70 29,45 29,65 15,118 14,972 12,51 5IP07EC40 29,90 30,20 30,15 15,158 15,302 12,92 6IP07EC40 30,10 29,80 29,80 15,156 15,104 12,80 Fuente: Propia. Tabla 88: Fisonomía de probetas cilíndricas con cemento tipo IP, 7 días de curado, 50% de EFC. Código de Altura (cm) Diámetro (cm) Peso (kg) espécimen 1 2 3 1 2 1IP07EC50 29,65 29,50 29,60 15,300 15,152 12,52 2IP07EC50 29,55 29,60 29,60 15,288 15,066 12,51 3IP07EC50 30,27 30,20 30,40 15,248 14,948 13,07 4IP07EC50 29,80 29,50 29,55 14,900 15,366 12,58 5IP07EC50 29,90 29,90 29,90 15,182 15,194 12,99 6IP07EC50 30,10 29,80 30,00 15,210 15,109 13,02 Fuente: Propia. Tabla 89: Fisonomía de probetas cilíndricas con cemento tipo IP, 14 días de curado, 0% de EFC. Código de Altura (cm) Diámetro (cm) Peso (kg) espécimen 1 2 3 1 2 1IP14EC00 30,00 30,00 30,15 15,202 15,198 12,63 2IP14EC00 30,25 30,25 30,20 14,782 15,370 12,75 3IP14EC00 30,10 29,90 30,00 14,772 15,358 12,48 4IP14EC00 29,90 29,95 29,95 15,190 15,212 12,60 5IP14EC00 30,09 30,20 30,10 15,380 15,148 12,77 6IP14EC00 30,00 30,10 29,80 15,042 15,281 12,60 Fuente: Propia. 131 Tabla 90: Fisonomía de probetas cilíndricas con cemento tipo IP, 14 días de curado, 5% de EFC. Código de Altura (cm) Diámetro (cm) Peso (kg) espécimen 1 2 3 1 2 1IP14EC05 30,25 29,90 30,30 15,252 15,236 12,70 2IP14EC05 30,40 30,40 30,40 15,260 15,198 12,86 3IP14EC05 30,30 30,25 30,20 15,284 15,110 13,03 4IP14EC05 30,45 30,05 30,40 15,182 14,968 12,78 5IP14EC05 30,40 30,30 30,20 15,088 14,922 13,07 6IP14EC05 30,35 30,05 30,15 15,198 15,134 12,84 Fuente: Propia. Tabla 91: Fisonomía de probetas cilíndricas con cemento tipo IP, 14 días de curado, 10% de EFC. Código de Altura (cm) Diámetro (cm) Peso (kg) espécimen 1 2 3 1 2 1IP14EC10 30,00 29,65 29,80 14,926 15,268 12,53 2IP14EC10 30,15 30,10 30,25 15,282 15,088 12,71 3IP14EC10 29,95 29,90 30,05 15,180 15,254 12,66 4IP14EC10 30,20 30,10 30,05 15,194 15,234 12,90 5IP14EC10 30,20 30,30 30,15 15,256 15,290 12,85 6IP14EC10 30,00 30,10 30,00 15,147 15,249 12,76 Fuente: Propia. Tabla 92: Fisonomía de probetas cilíndricas con cemento tipo IP, 14 días de curado, 15% de EFC. Código de Altura (cm) Diámetro (cm) Peso (kg) espécimen 1 2 3 1 2 1IP14EC15 30,15 30,30 30,40 14,758 15,178 13,06 2IP14EC15 30,35 30,05 30,20 15,082 15,302 12,87 3IP14EC15 30,00 29,90 30,00 15,188 15,210 12,88 4IP14EC15 29,60 29,60 29,55 15,198 15,194 12,44 5IP14EC15 29,85 29,80 29,00 15,348 15,116 12,63 6IP14EC15 29,90 30,00 30,05 15,154 15,162 12,82 Fuente: Propia. 132 Tabla 93: Fisonomía de probetas cilíndricas con cemento tipo IP, 14 días de curado, 20% de EFC. Código de Altura (cm) Diámetro (cm) Peso (kg) espécimen 1 2 3 1 2 1IP14EC20 30,17 30,15 30,05 15,136 15,144 12,74 2IP14EC20 30,10 30,00 30,00 15,248 15,178 12,78 3IP14EC20 29,90 30,00 30,15 14,944 15,164 12,64 4IP14EC20 30,00 30,10 30,10 14,822 15,590 12,84 5IP14EC20 29,75 29,90 29,70 15,220 15,212 12,35 6IP14EC20 29,80 29,70 30,00 15,174 15,158 12,59 Fuente: Propia. Tabla 94: Fisonomía de probetas cilíndricas con cemento tipo IP, 14 días de curado, 25% de EFC. Código de Altura (cm) Diámetro (cm) Peso (kg) espécimen 1 2 3 1 2 1IP14EC25 29,60 29,90 29,95 15,098 15,200 12,61 2IP14EC25 30,40 30,30 30,50 15,182 15,194 13,07 3IP14EC25 30,50 30,40 30,25 15,190 15,228 13,05 4IP14EC25 30,10 30,10 30,00 15,222 15,156 12,76 5IP14EC25 29,65 29,80 29,70 15,412 14,738 12,39 6IP14EC25 30,10 30,10 29,80 15,245 15,068 12,98 Fuente: Propia. Tabla 95: Fisonomía de probetas cilíndricas con cemento tipo IP, 14 días de curado, 30% de EFC. Código de Altura (cm) Diámetro (cm) Peso (kg) espécimen 1 2 3 1 2 1IP14EC30 29,50 29,25 29,40 15,256 15,186 12,24 2IP14EC30 29,90 30,10 30,05 15,100 15,178 12,80 3IP14EC30 29,80 29,60 29,82 15,238 14,962 12,61 4IP14EC30 29,85 29,80 29,70 15,200 15,180 12,74 5IP14EC30 29,90 29,60 29,85 15,198 14,932 12,50 6IP14EC30 29,70 29,70 29,80 15,205 15,068 12,64 Fuente: Propia. 133 Tabla 96: Fisonomía de probetas cilíndricas con cemento tipo IP, 14 días de curado, 35% de EFC. Código de Altura (cm) Diámetro (cm) Peso (kg) espécimen 1 2 3 1 2 1IP14EC35 30,40 30,55 30,40 15,082 15,278 13,21 2IP14EC35 30,00 29,85 30,00 15,180 15,214 12,53 3IP14EC35 29,80 29,78 30,00 15,254 15,200 12,65 4IP14EC35 30,40 30,20 30,25 15,178 15,208 12,88 5IP14EC35 30,15 30,00 30,20 15,360 15,262 12,92 6IP14EC35 29,80 29,90 29,85 15,122 15,212 12,72 Fuente: Propia. Tabla 97: Fisonomía de probetas cilíndricas con cemento tipo IP, 14 días de curado, 40% de EFC. Código de Altura (cm) Diámetro (cm) Peso (kg) espécimen 1 2 3 1 2 1IP14EC40 26,50 29,50 29,55 15,320 15,196 12,93 2IP14EC40 29,80 29,80 29,60 15,218 15,242 12,88 3IP14EC40 29,80 29,70 29,70 15,210 15,080 12,89 4IP14EC40 29,80 29,60 29,40 15,132 15,206 12,70 5IP14EC40 29,40 29,40 29,40 15,242 14,702 12,52 6IP14EC40 29,80 29,70 29,70 15,179 15,132 12,84 Fuente: Propia. Tabla 98: Fisonomía de probetas cilíndricas con cemento tipo IP, 14 días de curado, 50% de EFC. Código de Altura (cm) Diámetro (cm) Peso (kg) espécimen 1 2 3 1 2 1IP14EC50 29,85 30,00 30,10 15,208 15,208 12,93 2IP14EC50 29,45 29,55 29,50 14,974 15,162 12,59 3IP14EC50 29,90 30,20 29,90 15,100 15,342 13,11 4IP14EC50 29,45 29,40 29,55 14,712 15,288 12,57 5IP14EC50 29,70 30,15 30,05 15,198 15,194 13,04 6IP14EC50 29,80 30,00 30,00 15,136 15,141 12,95 Fuente: Propia. 134 Tabla 99: Fisonomía de probetas cilíndricas con cemento tipo IP, 28 días de curado, 0% de EFC. Código de Altura (cm) Diámetro (cm) Peso (kg) espécimen 1 2 3 1 2 1IP28EC00 29,90 30,15 30,00 15,000 14,886 12,80 2IP28EC00 30,45 30,40 30,60 15,270 15,162 13,01 3IP28EC00 29,90 30,00 29,95 14,800 15,408 12,61 4IP28EC00 30,60 30,50 30,50 15,226 15,201 13,10 5IP28EC00 30,20 30,15 30,25 15,198 15,230 11,36 6IP28EC00 29,90 29,90 29,90 15,096 15,174 12,62 Fuente: Propia. Tabla 100: Fisonomía de probetas cilíndricas con cemento tipo IP, 28 días de curado, 5% de EFC. Código de Altura (cm) Diámetro (cm) Peso (kg) espécimen 1 2 3 1 2 1IP28EC05 29,95 29,85 29,95 14,820 15,240 12,28 2IP28EC05 29,85 30,00 29,80 15,402 14,716 12,23 3IP28EC05 30,60 30,50 30,35 15,232 15,234 13,15 4IP28EC05 30,40 30,35 30,30 15,228 15,222 13,06 5IP28EC05 30,10 30,20 29,90 15,194 15,356 13,01 6IP28EC05 29,90 29,90 30,35 15,240 15,144 12,70 Fuente: Propia. Tabla 101: Fisonomía de probetas cilíndricas con cemento tipo IP, 28 días de curado, 10% de EFC. Código de Altura (cm) Diámetro (cm) Peso (kg) espécimen 1 2 3 1 2 1IP28EC10 29,75 30,00 29,85 15,174 15,050 12,60 2IP28EC10 30,30 30,20 30,20 15,302 15,004 13,10 3IP28EC10 30,00 30,20 30,00 15,206 15,193 12,71 4IP28EC10 29,70 29,19 29,65 15,304 14,970 12,61 5IP28EC10 30,60 60,10 30,40 15,300 15,152 13,06 6IP28EC10 29,80 29,80 30,00 15,250 15,095 12,95 Fuente: Propia. 135 Tabla 102: Fisonomía de probetas cilíndricas con cemento tipo IP, 28 días de curado, 15% de EFC. Código de Altura (cm) Diámetro (cm) Peso (kg) espécimen 1 2 3 1 2 1IP28EC15 30,30 30,40 30,40 15,034 15,100 13,09 2IP28EC15 30,40 30,15 30,15 15,236 15,900 13,03 3IP28EC15 29,45 29,75 29,75 15,878 15,294 12,51 4IP28EC15 30,10 30,10 30,00 14,812 15,480 13,00 5IP28EC15 29,70 30,30 29,90 15,296 15,100 13,06 6IP28EC15 30,40 30,55 30,40 15,248 15,376 13,20 Fuente: Propia. Tabla 103: Fisonomía de probetas cilíndricas con cemento tipo IP, 28 días de curado, 20% de EFC. Código de Altura (cm) Diámetro (cm) Peso (kg) espécimen 1 2 3 1 2 1IP28EC20 29,50 29,50 29,75 15,308 15,242 12,60 2IP28EC20 30,20 30,20 30,10 15,288 15,100 13,04 3IP28EC20 30,35 29,90 30,15 15,402 14,704 12,90 4IP28EC20 29,70 29,60 30,00 15,208 15,300 12,77 5IP28EC20 30,35 30,00 30,20 15,206 15,312 13,14 6IP28EC20 29,90 30,00 29,80 15,222 15,250 12,82 Fuente: Propia. Tabla 104: Fisonomía de probetas cilíndricas con cemento tipo IP, 28 días de curado, 25% de EFC. Código de Altura (cm) Diámetro (cm) Peso (kg) espécimen 1 2 3 1 2 1IP28EC25 29,50 29,45 29,40 15,446 14,868 12,68 2IP28EC25 30,00 29,90 30,05 15,052 15,272 12,70 3IP28EC25 29,60 29,85 29,30 15,368 14,796 12,61 4IP28EC25 30,10 30,05 30,30 15,116 15,252 13,04 5IP28EC25 30,40 30,15 30,20 15,464 15,200 13,35 6IP28EC25 30,05 30,00 30,20 15,398 15,122 13,26 Fuente: Propia. 136 Tabla 105: Fisonomía de probetas cilíndricas con cemento tipo IP, 28 días de curado, 30% de EFC. Código de Altura (cm) Diámetro (cm) Peso (kg) espécimen 1 2 3 1 2 1IP28EC30 29,90 30,00 29,95 15,302 15,270 13,12 2IP28EC30 30,00 29,85 29,80 15,294 14,764 12,75 3IP28EC30 29,90 29,90 30,00 15,326 15,074 12,96 4IP28EC30 29,90 30,25 30,20 15,180 15,162 13,05 5IP28EC30 30,05 30,15 30,20 15,236 15,088 13,22 6IP28EC30 30,10 30,00 29,80 15,260 15,080 12,90 Fuente: Propia. Tabla 106: Fisonomía de probetas cilíndricas con cemento tipo IP, 28 días de curado, 35% de EFC. Código de Altura (cm) Diámetro (cm) Peso (kg) espécimen 1 2 3 1 2 1IP28EC35 30,25 30,10 30,20 15,216 15,134 13,21 2IP28EC35 30,45 30,20 30,10 15,194 15,220 13,18 3IP28EC35 30,00 30,20 30,35 15,196 15,236 13,29 4IP28EC35 29,70 29,90 29,85 14,830 15,424 12,86 5IP28EC35 29,95 29,35 29,50 15,248 14,840 12,77 6IP28EC35 29,35 29,35 29,50 15,298 14,932 12,46 Fuente: Propia. Tabla 107: Fisonomía de probetas cilíndricas con cemento tipo IP, 28 días de curado, 40% de EFC. Código de Altura (cm) Diámetro (cm) Peso (kg) espécimen 1 2 3 1 2 1IP28EC40 29,65 29,80 29,75 15,433 14,890 12,40 2IP28EC40 30,10 30,20 30,30 15,220 15,174 13,24 3IP28EC40 30,40 30,20 30,55 15,176 15,270 13,31 4IP28EC40 29,90 30,10 29,75 15,236 15,032 12,91 5IP28EC40 29,65 29,80 29,85 15,200 15,200 12,66 6IP28EC40 29,80 29,95 29,70 15,090 15,288 12,87 Fuente: Propia. 137 Tabla 108: Fisonomía de probetas cilíndricas con cemento tipo IP, 28 días de curado, 50% de EFC. Código de Altura (cm) Diámetro (cm) Peso (kg) espécimen 1 2 3 1 2 1IP28EC50 29,15 29,35 29,50 14,920 15,354 12,46 2IP28EC50 29,80 29,75 29,90 15,258 15,266 13,13 3IP28EC50 29,85 29,80 29,70 15,188 15,156 13,28 4IP28EC50 30,00 30,00 30,20 15,272 15,074 13,30 5IP28EC50 29,60 29,85 29,80 15,240 15,396 13,18 6IP28EC50 29,60 29,80 30,10 15,190 15,235 13,14 Fuente: Propia. En el caso de las probetas fabricadas con cemento tipo V, los datos hallados se presentan en las siguientes tablas. Tabla 109: Fisonomía de probetas cilíndricas con cemento tipo V, 7 días de curado, 0% de EFC. Código de Altura (cm) Diámetro (cm) Peso (kg) espécimen 1 2 3 1 2 1VV07EC00 29,50 29,90 29,60 14,786 15,138 12,38 2VV07EC00 29,85 29,55 29,40 14,982 15,290 12,44 3VV07EC00 30,20 30,15 30,20 14,600 15,442 12,98 4VV07EC00 30,20 30,05 30,10 15,216 15,150 13,05 5VV07EC00 29,80 29,55 29,60 14,792 15,084 12,51 6VV07EC00 30,05 30,10 29,90 14,905 15,188 12,97 Fuente: Propia. Tabla 110: Fisonomía de probetas cilíndricas con cemento tipo V, 7 días de curado, 5% de EFC. Código de Altura (cm) Diámetro (cm) Peso (kg) espécimen 1 2 3 1 2 1VV07EC05 29,70 29,65 29,80 15,122 15,194 12,47 2VV07EC05 29,78 29,75 29,70 15,216 15,108 12,59 3VV07EC05 29,70 29,85 29,75 15,158 14,986 12,50 4VV07EC05 30,30 30,15 30,20 15,182 15,162 12,95 5VV07EC05 29,65 29,60 29,55 15,226 15,198 12,50 6VV07EC05 29,90 30,00 30,00 15,214 15,048 12,85 Fuente: Propia. 138 Tabla 111: Fisonomía de probetas cilíndricas con cemento tipo V, 7 días de curado, 10% de EFC. Código de Altura (cm) Diámetro (cm) Peso (kg) espécimen 1 2 3 1 2 1VV07EC10 30,15 30,25 30,27 14,884 15,110 13,05 2VV07EC10 29,87 29,90 29,85 14,882 15,270 12,85 3VV07EC10 30,50 30,25 30,45 15,296 15,240 13,00 4VV07EC10 30,05 30,25 30,05 15,198 15,300 12,89 5VV07EC10 30,35 30,20 30,30 15,196 14,874 13,30 6VV07EC10 29,90 29,70 30,10 15,078 15,167 12,88 Fuente: Propia. Tabla 112: Fisonomía de probetas cilíndricas con cemento tipo V, 7 días de curado, 15% de EFC. Código de Altura (cm) Diámetro (cm) Peso (kg) espécimen 1 2 3 1 2 1VV07EC15 30,18 30,10 30,18 15,190 15,296 13,03 2VV07EC15 29,65 29,65 29,78 15,288 15,288 12,57 3VV07EC15 29,98 29,90 29,70 15,232 15,276 12,68 4VV07EC15 30,00 30,25 30,10 15,226 15,188 13,06 5VV07EC15 29,90 29,78 29,90 15,294 15,244 12,59 6VV07EC15 29,80 30,00 29,80 15,209 15,281 12,81 Fuente: Propia. Tabla 113: Fisonomía de probetas cilíndricas con cemento tipo V, 7 días de curado, 20% de EFC. Código de Altura (cm) Diámetro (cm) Peso (kg) espécimen 1 2 3 1 2 1VV07EC20 30,00 30,10 30,10 15,000 15,134 13,12 2VV07EC20 29,90 29,80 30,00 15,192 15,188 12,99 3VV07EC20 29,70 29,60 29,40 15,268 15,116 12,54 4VV07EC20 30,00 30,10 30,00 15,276 14,970 13,12 5VV07EC20 30,10 30,20 30,20 15,242 15,182 13,19 6VV07EC20 29,90 29,90 29,70 15,158 15,166 13,02 Fuente: Propia. 139 Tabla 114: Fisonomía de probetas cilíndricas con cemento tipo V, 7 días de curado, 25% de EFC. Código de Altura (cm) Diámetro (cm) Peso (kg) espécimen 1 2 3 1 2 1VV07EC25 29,60 29,80 29,60 15,100 15,260 12,73 2VV07EC25 30,20 30,00 30,10 15,116 15,220 13,24 3VV07EC25 29,90 30,00 30,00 15,122 14,910 13,20 4VV07EC25 29,80 29,80 29,70 15,228 15,010 12,99 5VV07EC25 30,20 30,10 30,00 15,200 15,256 13,31 6VV07EC25 29,70 29,80 29,70 15,171 15,087 12,90 Fuente: Propia. Tabla 115: Fisonomía de probetas cilíndricas con cemento tipo V, 7 días de curado, 30% de EFC. Código de Altura (cm) Diámetro (cm) Peso (kg) espécimen 1 2 3 1 2 1VV07EC30 30,10 29,90 29,95 15,220 15,178 12,64 2VV07EC30 30,13 30,20 30,10 15,198 15,206 12,72 3VV07EC30 29,55 29,50 29,50 14,854 15,200 12,23 4VV07EC30 29,90 29,70 29,90 15,084 15,032 12,36 5VV07EC30 29,90 29,90 30,05 15,156 15,122 12,64 6VV07EC30 30,10 29,80 29,90 15,064 15,185 12,60 Fuente: Propia. Tabla 116: Fisonomía de probetas cilíndricas con cemento tipo V, 7 días de curado, 35% de EFC. Código de Altura (cm) Diámetro (cm) Peso (kg) espécimen 1 2 3 1 2 1VV07EC35 30,20 30,10 30,05 15,030 15,332 13,38 2VV07EC35 29,75 29,80 29,70 14,710 15,420 13,36 3VV07EC35 29,80 29,75 29,75 14,734 15,208 12,86 4VV07EC35 30,20 30,15 30,20 15,212 15,286 12,92 5VV07EC35 30,15 30,40 30,30 15,178 14,962 13,34 6VV07EC35 29,90 29,80 29,80 14,983 15,212 12,98 Fuente: Propia. 140 Tabla 117: Fisonomía de probetas cilíndricas con cemento tipo V, 7 días de curado, 40% de EFC. Código de Altura (cm) Diámetro (cm) Peso (kg) espécimen 1 2 3 1 2 1VV07EC40 29,70 29,80 29,60 15,058 15,282 12,77 2VV07EC40 29,90 29,95 29,95 14,972 15,432 13,07 3VV07EC40 29,50 29,50 29,80 15,198 15,176 12,66 4VV07EC40 30,30 30,20 29,90 15,222 15,132 13,20 5VV07EC40 30,30 30,20 30,10 15,308 15,110 13,27 6VV07EC40 30,00 29,80 30,10 15,163 15,191 13,10 Fuente: Propia. Tabla 118: Fisonomía de probetas cilíndricas con cemento tipo V, 7 días de curado, 50% de EFC. Código de Altura (cm) Diámetro (cm) Peso (kg) espécimen 1 2 3 1 2 1VV07EC50 29,90 29,65 29,75 14,744 15,202 13,13 2VV07EC50 29,60 29,65 29,40 15,244 15,108 12,94 3VV07EC50 29,95 29,90 30,00 15,360 14,778 13,32 4VV07EC50 30,00 30,20 30,00 15,158 15,266 13,35 5VV07EC50 29,90 30,00 29,70 15,212 15,224 13,13 6VV07EC50 29,90 29,80 29,70 15,111 15,161 13,10 Fuente: Propia. Tabla 119: Fisonomía de probetas cilíndricas con cemento tipo V, 14 días de curado, 0% de EFC. Código de Altura (cm) Diámetro (cm) Peso (kg) espécimen 1 2 3 1 2 1VV14EC00 29,88 30,20 29,70 15,268 15,178 12,51 2VV14EC00 30,00 30,10 29,90 15,000 15,200 12,97 3VV14EC00 30,15 29,95 30,05 15,298 15,066 12,92 4VV14EC00 29,75 29,80 29,90 14,942 15,432 12,65 5VV14EC00 29,85 30,05 30,05 15,134 15,182 12,91 6VV14EC00 29,65 29,80 29,78 15,166 15,180 12,58 Fuente: Propia. 141 Tabla 120: Fisonomía de probetas cilíndricas con cemento tipo V, 14 días de curado, 5% de EFC. Código de Altura (cm) Diámetro (cm) Peso (kg) espécimen 1 2 3 1 2 1VV14EC05 29,60 29,75 29,55 15,178 15,208 12,56 2VV14EC05 29,75 29,55 29,52 14,928 15,406 12,35 3VV14EC05 29,80 29,75 29,80 15,276 15,186 12,80 4VV14EC05 29,65 29,90 29,80 15,182 14,988 12,57 5VV14EC05 29,95 30,20 30,30 14,912 15,442 13,13 6VV14EC05 29,80 29,70 29,60 15,142 15,201 12,62 Fuente: Propia. Tabla 121: Fisonomía de probetas cilíndricas con cemento tipo V, 14 días de curado, 10% de EFC. Código de Altura (cm) Diámetro (cm) Peso (kg) espécimen 1 2 3 1 2 1VV14EC10 29,90 29,90 29,80 15,132 14,788 12,54 2VV14EC10 29,50 29,70 29,80 14,652 15,450 12,61 3VV14EC10 29,90 30,20 29,90 15,394 14,980 13,21 4VV14EC10 29,80 29,90 29,80 14,790 15,466 12,73 5VV14EC10 30,10 30,20 30,10 15,222 15,316 13,27 6VV14EC10 29,90 29,90 29,70 15,128 15,080 12,84 Fuente: Propia. Tabla 122: Fisonomía de probetas cilíndricas con cemento tipo V, 14 días de curado, 15% de EFC. Código de Altura (cm) Diámetro (cm) Peso (kg) espécimen 1 2 3 1 2 1VV14EC15 30,20 30,30 30,20 15,168 15,210 13,16 2VV14EC15 30,00 29,80 30,20 15,226 14,748 13,04 3VV14EC15 30,00 30,20 30,10 15,118 15,198 13,15 4VV14EC15 29,80 29,80 29,70 15,322 14,988 12,75 5VV14EC15 30,00 29,80 29,90 15,180 15,336 12,82 6VV14EC15 30,00 30,20 29,90 15,198 15,107 13,00 Fuente: Propia. 142 Tabla 123: Fisonomía de probetas cilíndricas con cemento tipo V, 14 días de curado, 20% de EFC. Código de Altura (cm) Diámetro (cm) Peso (kg) espécimen 1 2 3 1 2 1VV14EC20 30,05 29,80 29,95 15,208 15,100 12,73 2VV14EC20 30,30 30,30 30,35 15,356 15,146 13,39 3VV14EC20 29,85 30,05 29,90 15,268 15,212 12,68 4VV14EC20 29,95 30,30 30,05 15,356 14,852 13,24 5VV14EC20 29,60 29,70 29,80 15,120 15,122 12,78 6VV14EC20 29,90 30,20 30,00 15,203 15,148 13,10 Fuente: Propia. Tabla 124: Fisonomía de probetas cilíndricas con cemento tipo V, 14 días de curado, 25% de EFC. Código de Altura (cm) Diámetro (cm) Peso (kg) espécimen 1 2 3 1 2 1VV14EC25 29,85 29,90 30,05 14,836 15,342 13,16 2VV14EC25 30,30 30,30 30,20 15,136 15,232 13,20 3VV14EC25 30,30 29,95 30,20 15,256 15,188 13,04 4VV14EC25 29,45 29,40 29,20 14,842 15,240 12,66 5VV14EC25 29,60 29,95 29,50 15,220 15,352 12,24 6VV14EC25 29,80 29,90 30,00 15,056 15,294 12,96 Fuente: Propia. Tabla 125: Fisonomía de probetas cilíndricas con cemento tipo V, 14 días de curado, 30% de EFC. Código de Altura (cm) Diámetro (cm) Peso (kg) espécimen 1 2 3 1 2 1VV14EC30 30,20 30,25 30,20 15,230 15,208 13,14 2VV14EC30 29,80 29,80 29,60 15,182 15,226 12,74 3VV14EC30 30,05 30,05 30,00 15,232 15,150 13,14 4VV14EC30 29,90 29,60 29,56 14,952 15,408 12,61 5VV14EC30 29,53 29,60 29,90 15,452 14,848 12,90 6VV14EC30 29,90 29,80 29,90 15,180 15,196 12,87 Fuente: Propia. 143 Tabla 126: Fisonomía de probetas cilíndricas con cemento tipo V, 14 días de curado, 35% de EFC. Código de Altura (cm) Diámetro (cm) Peso (kg) espécimen 1 2 3 1 2 1VV14EC35 29,55 29,60 29,85 14,682 15,208 12,89 2VV14EC35 29,70 29,80 29,40 15,282 15,408 12,70 3VV14EC35 30,05 29,90 29,90 15,294 14,810 13,02 4VV14EC35 29,80 29,55 29,35 15,130 15,248 12,82 5VV14EC35 30,00 29,90 30,00 15,200 14,842 13,01 6VV14EC35 30,10 29,80 30,00 15,077 15,164 12,90 Fuente: Propia. Tabla 127: Fisonomía de probetas cilíndricas con cemento tipo V, 14 días de curado, 40% de EFC. Código de Altura (cm) Diámetro (cm) Peso (kg) espécimen 1 2 3 1 2 1VV14EC40 30,00 30,00 29,86 15,282 15,208 13,30 2VV14EC40 29,75 29,60 29,75 15,218 15,000 12,81 3VV14EC40 29,80 29,80 30,00 15,166 15,302 13,24 4VV14EC40 29,60 29,60 29,55 15,342 14,972 12,97 5VV14EC40 30,10 30,10 30,10 15,202 15,208 13,24 6VV14EC40 29,80 29,90 30,00 15,241 15,142 13,10 Fuente: Propia. Tabla 128: Fisonomía de probetas cilíndricas con cemento tipo V, 14 días de curado, 50% de EFC. Código de Altura (cm) Diámetro (cm) Peso (kg) espécimen 1 2 3 1 2 1VV14EC50 30,10 30,10 29,95 15,290 15,158 13,32 2VV14EC50 29,65 29,90 29,50 14,840 15,288 12,85 3VV14EC50 29,80 29,60 29,30 15,432 14,982 12,98 4VV14EC50 29,50 29,65 30,15 15,040 15,272 12,86 5VV14EC50 29,85 29,85 29,90 15,126 15,222 13,88 6VV14EC50 29,70 29,90 29,90 15,240 15,087 13,18 Fuente: Propia. 144 Tabla 129: Fisonomía de probetas cilíndricas con cemento tipo V, 28 días de curado, 0% de EFC. Código de Altura (cm) Diámetro (cm) Peso (kg) espécimen 1 2 3 1 2 1VV28EC00 30,45 30,25 30,40 15,148 15,172 13,25 2VV28EC00 29,55 29,70 29,50 15,352 15,080 12,58 3VV28EC00 30,20 29,95 30,50 15,428 14,850 13,41 4VV28EC00 30,30 30,50 30,30 15,302 15,248 13,28 5VV28EC00 30,35 30,50 30,15 15,412 14,968 13,30 6VV28EC00 30,00 30,10 29,80 15,208 15,184 13,12 Fuente: Propia. Tabla 130: Fisonomía de probetas cilíndricas con cemento tipo V, 28 días de curado, 5% de EFC. Código de Altura (cm) Diámetro (cm) Peso (kg) espécimen 1 2 3 1 2 1VV28EC05 29,90 30,25 30,40 15,418 15,100 12,88 2VV28EC05 30,30 30,25 30,30 15,198 14,932 12,88 3VV28EC05 30,00 30,70 29,90 15,312 15,250 13,26 4VV28EC05 30,10 30,32 29,95 15,086 15,348 13,15 5VV28EC05 29,95 29,95 30,30 15,194 15,200 12,86 6VV28EC05 29,90 30,15 30,10 15,231 15,177 12,80 Fuente: Propia. Tabla 131: Fisonomía de probetas cilíndricas con cemento tipo V, 28 días de curado, 10% de EFC. Código de Altura (cm) Diámetro (cm) Peso (kg) espécimen 1 2 3 1 2 1VV28EC10 30,10 30,10 30,00 14,998 15,252 13,02 2VV28EC10 30,50 30,05 30,40 15,216 15,262 13,19 3VV28EC10 29,90 29,80 29,60 15,138 15,250 12,80 4VV28EC10 30,10 30,45 29,95 15,228 15,172 13,40 5VV28EC10 30,35 29,70 29,95 15,020 15,112 12,84 6VV28EC10 30,10 30,30 30,30 15,182 14,668 13,25 Fuente: Propia. 145 Tabla 132: Fisonomía de probetas cilíndricas con cemento tipo V, 28 días de curado, 15% de EFC. Código de Altura (cm) Diámetro (cm) Peso (kg) espécimen 1 2 3 1 2 1VV28EC15 30,60 30,00 30,40 15,326 14,932 13,44 2VV28EC15 30,10 30,45 30,35 15,174 15,258 12,86 3VV28EC15 29,35 29,60 29,45 15,352 14,744 12,86 4VV28EC15 29,80 30,15 29,95 15,382 15,194 13,39 5VV28EC15 29,55 29,85 29,60 15,090 15,296 12,92 6VV28EC15 30,10 30,00 29,80 15,110 15,242 13,18 Fuente: Propia. Tabla 133: Fisonomía de probetas cilíndricas con cemento tipo V, 28 días de curado, 20% de EFC. Código de Altura (cm) Diámetro (cm) Peso (kg) espécimen 1 2 3 1 2 1VV28EC20 30,15 30,30 30,10 15,120 14,864 13,36 2VV28EC20 30,40 30,10 30,10 15,236 15,130 13,31 3VV28EC20 29,90 29,90 30,10 15,001 15,280 13,22 4VV28EC20 29,50 29,60 29,60 14,832 15,350 12,74 5VV28EC20 30,15 30,05 30,10 15,024 15,190 13,27 6VV28EC20 29,75 29,70 29,80 15,200 15,200 12,82 Fuente: Propia. Tabla 134: Fisonomía de probetas cilíndricas con cemento tipo V, 28 días de curado, 25% de EFC. Código de Altura (cm) Diámetro (cm) Peso (kg) espécimen 1 2 3 1 2 1VV28EC25 30,25 30,10 30,30 15,220 15,230 13,36 2VV28EC25 29,90 30,20 29,80 14,938 15,374 12,98 3VV28EC25 29,90 29,85 30,05 15,348 14,896 13,06 4VV28EC25 30,30 30,30 30,60 15,202 15,208 13,39 5VV28EC25 30,30 30,40 30,25 15,198 15,238 13,31 6VV28EC25 29,90 30,00 30,00 15,201 15,179 13,22 Fuente: Propia. 146 Tabla 135: Fisonomía de probetas cilíndricas con cemento tipo V, 28 días de curado, 30% de EFC. Código de Altura (cm) Diámetro (cm) Peso (kg) espécimen 1 2 3 1 2 1VV28EC30 29,90 30,05 29,90 15,100 15,282 13,02 2VV28EC30 29,90 30,05 29,85 15,278 15,140 13,34 3VV28EC30 29,50 29,85 29,30 15,270 15,206 12,95 4VV28EC30 29,60 29,90 29,65 15,400 14,738 12,88 5VV28EC30 29,50 29,60 29,75 15,272 15,196 12,78 6VV28EC30 29,70 29,90 30,00 15,320 14,832 12,98 Fuente: Propia. Tabla 136: Fisonomía de probetas cilíndricas con cemento tipo V, 28 días de curado, 35% de EFC. Código de Altura (cm) Diámetro (cm) Peso (kg) espécimen 1 2 3 1 2 1VV28EC35 30,40 30,20 30,20 15,224 15,266 13,42 2VV28EC35 29,85 30,40 29,90 15,184 15,204 13,42 3VV28EC35 30,15 29,70 30,15 15,262 15,194 13,24 4VV28EC35 29,80 29,85 30,05 15,380 15,188 13,41 5VV28EC35 30,10 30,00 30,00 15,263 15,213 13,32 6VV28EC35 29,90 29,90 30,10 15,210 15,241 13,34 Fuente: Propia. Tabla 137: Fisonomía de probetas cilíndricas con cemento tipo V, 28 días de curado, 40% de EFC. Código de Altura (cm) Diámetro (cm) Peso (kg) espécimen 1 2 3 1 2 1VV28EC40 29,35 29,35 29,50 14,996 15,174 12,94 2VV28EC40 29,60 29,75 29,65 15,162 15,204 12,97 3VV28EC40 29,85 29,90 30,00 15,188 15,246 13,10 4VV28EC40 29,80 29,70 29,60 14,648 15,412 13,45 5VV28EC40 29,60 30,15 29,55 15,210 15,194 13,36 6VV28EC40 29,50 29,25 29,50 15,142 15,145 12,89 Fuente: Propia. 147 Tabla 138: Fisonomía de probetas cilíndricas con cemento tipo V, 28 días de curado, 50% de EFC. Código de Altura (cm) Diámetro (cm) Peso (kg) espécimen 1 2 3 1 2 1VV28EC50 29,90 29,95 30,20 14,812 15,324 13,11 2VV28EC50 30,20 30,10 30,30 15,022 15,300 13,69 3VV28EC50 30,15 29,95 30,30 15,090 15,272 13,46 4VV28EC50 29,65 29,40 29,70 15,262 15,350 12,93 5VV28EC50 30,15 30,05 30,40 15,098 15,236 13,51 6VV28EC50 30,10 29,90 30,00 14,810 15,366 13,59 Fuente: Propia. Como se puede apreciar, los datos de la altura y del peso tienen precisión aproximada al centésimo porque los instrumentos empleados en su medición tuvieron dicha aproximación. Diferente es el caso de los valores hallados para el diámetro de la sección circular de las probetas, los cuales tienen aproximación al milésimo gracias a que el calibrador o vernier tiene una escala de medida más precisa; esa precisión fue fundamental para calcular la resistencia a la compresión de las probetas. Por otra parte, la resistencia a la compresión del concreto se obtiene de la división de la carga máxima que soportó el espécimen antes de su colapso entre el área sobre el cual se aplicó dicha carga; para ello se empleó la siguiente ecuación. 𝑃𝑚á𝑥 𝑓′𝑐 = Á𝑟𝑒𝑎 Donde: f’c: resistencia a la compresión (kg/cm2). Pmáx: carga máxima aplicada sobre la probeta (kg). Área: área de la cara de contacto perpendicular a la carga aplicada (cm2). 148 Sin embargo, debido a que la geometría de las probetas no describe un cilindro completamente simétrico —lo cual sería un caso ideal— se registraron únicamente los valores de la carga máxima aplicada de forma paralela al eje del cilindro y perpendicular a la superficie circular de contacto del elemento. Los valores de la carga máxima aplicada se dividieron entre el área de la superficie de contacto obtenido para cada una de las probetas ensayadas y se obtuvo la resistencia a la compresión, f’c, como se aprecia en el ítem 3.6.8.2. Finalmente, y como punto más importante en esta sección, se registraron los valores de la máxima fuerza o carga aplicada que soportaron las probetas antes de colapsar por la máquina de compresión axial. Los datos obtenidos se muestran a continuación. Primero, los valores y tipo de falla encontrados para las probetas fabricadas con cemento tipo IP. Tabla 139: Carga máxima aplicada a probetas de cemento tipo IP, 7 días de curado, 0% EFC. UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL Ensayo de compresión axial de probetas Responsable: Juan Díaz y Miguel Bravo Fecha: 05/09/2016 y posterior Temperatura: 21 ºC Lugar: Laboratorio de Suelos y Concretos FIA-UAC Observaciones: Código de Carga máxima Tipo de espécimen experimental (kg) falla* 1IP07EC00 22400 d 2IP07EC00 24010 b 3IP07EC00 24380 c 4IP07EC00 27030 a 5IP07EC00 23480 e 6IP07EC00 24620 b Fuente: Propia. * De acuerdo a lo descrito en el ítem 2.2.8.3. 149 Tabla 140: Carga máxima aplicada a probetas de cemento tipo IP, 7 días de curado, 5% EFC. Código de Carga máxima Tipo de espécimen experimental (kg) falla 1IP07EC05 23920 a 2IP07EC05 27390 c 3IP07EC05 20500 c 4IP07EC05 26990 c 5IP07EC05 25820 a 6IP07EC05 24630 b Fuente: Propia. Tabla 141: Carga máxima aplicada a probetas de cemento tipo IP, 7 días de curado, 10% EFC. Código de Carga máxima Tipo de espécimen experimental (kg) falla 1IP07EC10 24070 e 2IP07EC10 30300 c 3IP07EC10 27480 a 4IP07EC10 22270 a 5IP07EC10 22620 a 6IP07EC10 29480 c Fuente: Propia. Tabla 142: Carga máxima aplicada a probetas de cemento tipo IP, 7 días de curado, 15% EFC. Código de Carga máxima Tipo de espécimen experimental (kg) falla 1IP07EC15 26420 a 2IP07EC15 27240 a 3IP07EC15 26630 a 4IP07EC15 27060 c 5IP07EC15 31260 c 6IP07EC15 27560 c Fuente: Propia. 150 Tabla 143: Carga máxima aplicada a probetas de cemento tipo IP, 7 días de curado, 20% EFC. Código de Carga máxima Tipo de espécimen experimental (kg) falla 1IP07EC20 29540 a 2IP07EC20 28180 c 3IP07EC20 27670 a 4IP07EC20 26880 a 5IP07EC20 29690 c 6IP07EC20 28450 c Fuente: Propia. Tabla 144: Carga máxima aplicada a probetas de cemento tipo IP, 7 días de curado, 25% EFC. Código de Carga máxima Tipo de espécimen experimental (kg) falla 1IP07EC25 31240 c 2IP07EC25 31040 a 3IP07EC25 32020 b 4IP07EC25 29730 c 5IP07EC25 23450 b 6IP07EC25 30880 c Fuente: Propia. Tabla 145: Carga máxima aplicada a probetas de cemento tipo IP, 7 días de curado, 30% EFC. Código de Carga máxima Tipo de espécimen experimental (kg) falla 1IP07EC30 33890 a 2IP07EC30 32580 b 3IP07EC30 29770 c 4IP07EC30 30760 b 5IP07EC30 32320 c 6IP07EC30 31910 b Fuente: Propia. 151 Tabla 146: Carga máxima aplicada a probetas de cemento tipo IP, 7 días de curado, 35% EFC. Código de Carga máxima Tipo de espécimen experimental (kg) falla 1IP07EC35 32020 a 2IP07EC35 33110 a 3IP07EC35 31790 e 4IP07EC35 39700 a 5IP07EC35 36850 b 6IP07EC35 34840 a Fuente: Propia. Tabla 147: Carga máxima aplicada a probetas de cemento tipo IP, 7 días de curado, 40% EFC. Código de Carga máxima Tipo de espécimen experimental (kg) falla 1IP07EC40 31770 c 2IP07EC40 33890 c 3IP07EC40 32570 a 4IP07EC40 30460 e 5IP07EC40 32720 c 6IP07EC40 32520 c Fuente: Propia. Tabla 148: Carga máxima aplicada a probetas de cemento tipo IP, 7 días de curado, 50% EFC. Código de Carga máxima Tipo de espécimen experimental (kg) falla 1IP07EC50 30190 c 2IP07EC50 26490 c 3IP07EC50 27690 a 4IP07EC50 28360 b 5IP07EC50 31080 b 6IP07EC50 28900 c Fuente: Propia. 152 Tabla 149: Carga máxima aplicada a probetas de cemento tipo IP, 14 días de curado, 0% EFC. Código de Carga máxima Tipo de espécimen experimental (kg) falla 1IP14EC00 33640 a 2IP14EC00 30940 c 3IP14EC00 29140 b 4IP14EC00 35360 b 5IP14EC00 32830 a 6IP14EC00 32520 b Fuente: Propia. Tabla 150: Carga máxima aplicada a probetas de cemento tipo IP, 14 días de curado, 5% EFC. Código de Carga máxima Tipo de espécimen experimental (kg) falla 1IP14EC05 31200 c 2IP14EC05 36000 e 3IP14EC05 35680 c 4IP14EC05 31630 c 5IP14EC05 32060 c 6IP14EC05 33290 b Fuente: Propia. Tabla 151: Carga máxima aplicada a probetas de cemento tipo IP, 14 días de curado, 10% EFC. Código de Carga máxima Tipo de espécimen experimental (kg) falla 1IP14EC10 34030 b 2IP14EC10 35530 c 3IP14EC10 34420 b 4IP14EC10 32330 b 5IP14EC10 35420 c 6IP14EC10 34490 c Fuente: Propia. 153 Tabla 152: Carga máxima aplicada a probetas de cemento tipo IP, 14 días de curado, 15% EFC. Código de Carga máxima Tipo de espécimen experimental (kg) falla 1IP14EC15 33100 c 2IP14EC15 36000 b 3IP14EC15 37560 c 4IP14EC15 38940 b 5IP14EC15 36580 c 6IP14EC15 36620 b Fuente: Propia. Tabla 153: Carga máxima aplicada a probetas de cemento tipo IP, 14 días de curado, 20% EFC. Código de Carga máxima Tipo de espécimen experimental (kg) falla 1IP14EC20 39000 c 2IP14EC20 39730 b 3IP14EC20 36320 b 4IP14EC20 39580 c 5IP14EC20 39490 b 6IP14EC20 38840 b Fuente: Propia. Tabla 154: Carga máxima aplicada a probetas de cemento tipo IP, 14 días de curado, 25% EFC. Código de Carga máxima Tipo de espécimen experimental (kg) falla 1IP14EC25 37500 b 2IP14EC25 38560 c 3IP14EC25 41840 c 4IP14EC25 41250 b 5IP14EC25 39580 d 6IP14EC25 39780 b Fuente: Propia. 154 Tabla 155: Carga máxima aplicada a probetas de cemento tipo IP, 14 días de curado, 30% EFC. Código de Carga máxima Tipo de espécimen experimental (kg) falla 1IP14EC30 43290 b 2IP14EC30 40550 c 3IP14EC30 42920 c 4IP14EC30 43500 c 5IP14EC30 41810 c 6IP14EC30 42500 b Fuente: Propia. Tabla 156: Carga máxima aplicada a probetas de cemento tipo IP, 14 días de curado, 35% EFC. Código de Carga máxima Tipo de espécimen experimental (kg) falla 1IP14EC35 44470 c 2IP14EC35 42830 c 3IP14EC35 45690 e 4IP14EC35 42840 c 5IP14EC35 42160 c 6IP14EC35 43440 c Fuente: Propia. Tabla 157: Carga máxima aplicada a probetas de cemento tipo IP, 14 días de curado, 40% EFC. Código de Carga máxima Tipo de espécimen experimental (kg) falla 1IP14EC40 37680 c 2IP14EC40 47620 b 3IP14EC40 39850 b 4IP14EC40 38260 c 5IP14EC40 42730 b 6IP14EC40 39280 b Fuente: Propia. 155 Tabla 158: Carga máxima aplicada a probetas de cemento tipo IP, 14 días de curado, 50% EFC. Código de Carga máxima Tipo de espécimen experimental (kg) falla 1IP14EC50 32190 b 2IP14EC50 33530 c 3IP14EC50 32160 c 4IP14EC50 34990 b 5IP14EC50 34550 b 6IP14EC50 33400 c Fuente: Propia. Tabla 159: Carga máxima aplicada a probetas de cemento tipo IP, 28 días de curado, 0% EFC. Código de Carga máxima Tipo de espécimen experimental (kg) falla 1IP28EC00 36640 b 2IP28EC00 37610 b 3IP28EC00 35590 d 4IP28EC00 36350 a 5IP28EC00 37280 c 6IP28EC00 36850 b Fuente: Propia. Tabla 160: Carga máxima aplicada a probetas de cemento tipo IP, 28 días de curado, 5% EFC. Código de Carga máxima Tipo de espécimen experimental (kg) falla 1IP28EC05 40850 b 2IP28EC05 34530 b 3IP28EC05 40460 e 4IP28EC05 39170 b 5IP28EC05 38230 c 6IP28EC05 35730 b Fuente: Propia. 156 Tabla 161: Carga máxima aplicada a probetas de cemento tipo IP, 28 días de curado, 10% EFC. Código de Carga máxima Tipo de espécimen experimental (kg) falla 1IP28EC10 36580 b 2IP28EC10 39240 b 3IP28EC10 42290 b 4IP28EC10 40870 b 5IP28EC10 44550 b 6IP28EC10 41710 c Fuente: Propia. Tabla 162: Carga máxima aplicada a probetas de cemento tipo IP, 28 días de curado, 15% EFC. Código de Carga máxima Tipo de espécimen experimental (kg) falla 1IP28EC15 39830 a 2IP28EC15 40230 b 3IP28EC15 42200 b 4IP28EC15 44520 b 5IP28EC15 44490 a 6IP28EC15 42310 b Fuente: Propia. Tabla 163: Carga máxima aplicada a probetas de cemento tipo IP, 28 días de curado, 20% EFC. Código de Carga máxima Tipo de espécimen experimental (kg) falla 1IP28EC20 39830 b 2IP28EC20 43610 b 3IP28EC20 39760 b 4IP28EC20 42610 b 5IP28EC20 50910 b 6IP28EC20 42450 c Fuente: Propia. 157 Tabla 164: Carga máxima aplicada a probetas de cemento tipo IP, 28 días de curado, 25% EFC. Código de Carga máxima Tipo de espécimen experimental (kg) falla 1IP28EC25 44810 b 2IP28EC25 43960 b 3IP28EC25 44630 d 4IP28EC25 45270 e 5IP28EC25 45750 b 6IP28EC25 41610 b Fuente: Propia. Tabla 165: Carga máxima aplicada a probetas de cemento tipo IP, 28 días de curado, 30% EFC. Código de Carga máxima Tipo de espécimen experimental (kg) falla 1IP28EC30 42290 b 2IP28EC30 41010 d 3IP28EC30 44960 b 4IP28EC30 47600 b 5IP28EC30 48890 e 6IP28EC30 45050 b Fuente: Propia. Tabla 166: Carga máxima aplicada a probetas de cemento tipo IP, 28 días de curado, 35% EFC. Código de Carga máxima Tipo de espécimen experimental (kg) falla 1IP28EC35 44780 b 2IP28EC35 49150 a 3IP28EC35 51200 b 4IP28EC35 48690 b 5IP28EC35 46660 c 6IP28EC35 51480 b Fuente: Propia. 158 Tabla 167: Carga máxima aplicada a probetas de cemento tipo IP, 28 días de curado, 40% EFC. Código de Carga máxima Tipo de espécimen experimental (kg) falla 1IP28EC40 53560 d 2IP28EC40 42650 a 3IP28EC40 39670 d 4IP28EC40 44410 c 5IP28EC40 40860 d 6IP28EC40 40790 d Fuente: Propia. Tabla 168: Carga máxima aplicada a probetas de cemento tipo IP, 28 días de curado, 50% EFC. Código de Carga máxima Tipo de espécimen experimental (kg) falla 1IP28EC50 45090 c 2IP28EC50 36910 d 3IP28EC50 35210 a 4IP28EC50 39980 e 5IP28EC50 37910 a 6IP28EC50 38090 c Fuente: Propia. Los datos de la carga máxima y tipo de falla obtenidos durante el ensayo de compresión realizado a las probetas fabricadas con cemento tipo V se pueden apreciar en las tablas siguientes. Tabla 169: Carga máxima aplicada a probetas de cemento tipo V, 7 días de curado, 0% EFC. Código de Carga máxima Tipo de espécimen experimental (kg) falla 1VV07EC00 27820 b 2VV07EC00 31470 e 3VV07EC00 31740 b 4VV07EC00 27820 d 5VV07EC00 25100 e 6VV07EC00 29890 b Fuente: Propia. 159 Tabla 170: Carga máxima aplicada a probetas de cemento tipo V, 7 días de curado, 5% EFC. Código de Carga máxima Tipo de espécimen experimental (kg) falla 1VV07EC05 28230 b 2VV07EC05 34150 b 3VV07EC05 27440 b 4VV07EC05 33710 c 5VV07EC05 34110 c 6VV07EC05 32200 b Fuente: Propia. Tabla 171: Carga máxima aplicada a probetas de cemento tipo V, 7 días de curado, 10% EFC. Código de Carga máxima Tipo de espécimen experimental (kg) falla 1VV07EC10 33710 a 2VV07EC10 36010 b 3VV07EC10 25650 c 4VV07EC10 35500 b 5VV07EC10 32980 b 6VV07EC10 30870 b Fuente: Propia. Tabla 172: Carga máxima aplicada a probetas de cemento tipo V, 7 días de curado, 15% EFC. Código de Carga máxima Tipo de espécimen experimental (kg) falla 1VV07EC15 35640 b 2VV07EC15 37830 b 3VV07EC15 35400 b 4VV07EC15 33170 b 5VV07EC15 33730 b 6VV07EC15 35250 b Fuente: Propia. 160 Tabla 173: Carga máxima aplicada a probetas de cemento tipo V, 7 días de curado, 20% EFC. Código de Carga máxima Tipo de espécimen experimental (kg) falla 1VV07EC20 28680 a 2VV07EC20 41860 a 3VV07EC20 33040 b 4VV07EC20 38420 b 5VV07EC20 36620 c 6VV07EC20 35910 b Fuente: Propia. Tabla 174: Carga máxima aplicada a probetas de cemento tipo V, 7 días de curado, 25% EFC. Código de Carga máxima Tipo de espécimen experimental (kg) falla 1VV07EC25 39510 c 2VV07EC25 38040 b 3VV07EC25 36460 c 4VV07EC25 38500 c 5VV07EC25 37670 b 6VV07EC25 38220 b Fuente: Propia. Tabla 175: Carga máxima aplicada a probetas de cemento tipo V, 7 días de curado, 30% EFC. Código de Carga máxima Tipo de espécimen experimental (kg) falla 1VV07EC30 40950 c 2VV07EC30 40660 c 3VV07EC30 37510 b 4VV07EC30 34400 c 5VV07EC30 42010 a 6VV07EC30 40200 b Fuente: Propia. 161 Tabla 176: Carga máxima aplicada a probetas de cemento tipo V, 7 días de curado, 35% EFC. Código de Carga máxima Tipo de espécimen experimental (kg) falla 1VV07EC35 38600 b 2VV07EC35 45170 b 3VV07EC35 37190 b 4VV07EC35 40630 c 5VV07EC35 41860 c 6VV07EC35 40410 b Fuente: Propia. Tabla 177: Carga máxima aplicada a probetas de cemento tipo V, 7 días de curado, 40% EFC. Código de Carga máxima Tipo de espécimen experimental (kg) falla 1VV07EC40 38710 a 2VV07EC40 42850 a 3VV07EC40 40760 b 4VV07EC40 38950 a 5VV07EC40 37520 b 6VV07EC40 37110 a Fuente: Propia. Tabla 178: Carga máxima aplicada a probetas de cemento tipo V, 7 días de curado, 50% EFC. Código de Carga máxima Tipo de espécimen experimental (kg) falla 1VV07EC50 35060 d 2VV07EC50 37880 b 3VV07EC50 36980 b 4VV07EC50 35500 b 5VV07EC50 39500 d 6VV07EC50 37130 c Fuente: Propia. 162 Tabla 179: Carga máxima aplicada a probetas de cemento tipo V, 14 días de curado, 0% EFC. Código de Carga máxima Tipo de espécimen experimental (kg) falla 1VV14EC00 35880 b 2VV14EC00 36240 b 3VV14EC00 35840 b 4VV14EC00 33310 b 5VV14EC00 36300 b 6VV14EC00 35650 c Fuente: Propia. Tabla 180: Carga máxima aplicada a probetas de cemento tipo V, 14 días de curado, 5% EFC. Código de Carga máxima Tipo de espécimen experimental (kg) falla 1VV14EC05 36360 b 2VV14EC05 36040 b 3VV14EC05 42990 b 4VV14EC05 37270 b 5VV14EC05 39240 c 6VV14EC05 38490 b Fuente: Propia. Tabla 181: Carga máxima aplicada a probetas de cemento tipo V, 14 días de curado, 10% EFC. Código de Carga máxima Tipo de espécimen experimental (kg) falla 1VV14EC10 38220 b 2VV14EC10 45720 b 3VV14EC10 39170 b 4VV14EC10 41540 b 5VV14EC10 42750 c 6VV14EC10 41530 b Fuente: Propia. 163 Tabla 182: Carga máxima aplicada a probetas de cemento tipo V, 14 días de curado, 15% EFC. Código de Carga máxima Tipo de espécimen experimental (kg) falla 1VV14EC15 43750 c 2VV14EC15 43630 b 3VV14EC15 43050 c 4VV14EC15 42490 b 5VV14EC15 43250 b 6VV14EC15 43330 b Fuente: Propia. Tabla 183: Carga máxima aplicada a probetas de cemento tipo V, 14 días de curado, 20% EFC. Código de Carga máxima Tipo de espécimen experimental (kg) falla 1VV14EC20 47900 b 2VV14EC20 46390 b 3VV14EC20 45720 b 4VV14EC20 43440 b 5VV14EC20 42130 b 6VV14EC20 45010 b Fuente: Propia. Tabla 184: Carga máxima aplicada a probetas de cemento tipo V, 14 días de curado, 25% EFC. Código de Carga máxima Tipo de espécimen experimental (kg) falla 1VV14EC25 48770 b 2VV14EC25 48970 b 3VV14EC25 47970 b 4VV14EC25 47570 b 5VV14EC25 36600 b 6VV14EC25 48330 b Fuente: Propia. 164 Tabla 185: Carga máxima aplicada a probetas de cemento tipo V, 14 días de curado, 30% EFC. Código de Carga máxima Tipo de espécimen experimental (kg) falla 1VV14EC30 47530 c 2VV14EC30 50510 c 3VV14EC30 46570 e 4VV14EC30 48660 b 5VV14EC30 49180 c 6VV14EC30 48530 b Fuente: Propia. Tabla 186: Carga máxima aplicada a probetas de cemento tipo V, 14 días de curado, 35% EFC. Código de Carga máxima Tipo de espécimen experimental (kg) falla 1VV14EC35 49140 b 2VV14EC35 52040 c 3VV14EC35 51970 c 4VV14EC35 49340 b 5VV14EC35 46200 b 6VV14EC35 49930 b Fuente: Propia. Tabla 187: Carga máxima aplicada a probetas de cemento tipo V, 14 días de curado, 40% EFC. Código de Carga máxima Tipo de espécimen experimental (kg) falla 1VV14EC40 48330 b 2VV14EC40 47110 b 3VV14EC40 43020 b 4VV14EC40 42260 b 5VV14EC40 54320 c 6VV14EC40 46790 b Fuente: Propia. 165 Tabla 188: Carga máxima aplicada a probetas de cemento tipo V, 14 días de curado, 50% EFC. Código de Carga máxima Tipo de espécimen experimental (kg) falla 1VV14EC50 45090 c 2VV14EC50 43110 b 3VV14EC50 41180 c 4VV14EC50 42020 b 5VV14EC50 40790 c 6VV14EC50 42880 b Fuente: Propia. Tabla 189: Carga máxima aplicada a probetas de cemento tipo V, 28 días de curado, 0% EFC. Código de Carga máxima Tipo de espécimen experimental (kg) falla 1VV28EC00 40230 c 2VV28EC00 58160 c 3VV28EC00 35620 a 4VV28EC00 40690 c 5VV28EC00 41740 a 6VV28EC00 48180 c Fuente: Propia. Tabla 190: Carga máxima aplicada a probetas de cemento tipo V, 28 días de curado, 5% EFC. Código de Carga máxima Tipo de espécimen experimental (kg) falla 1VV28EC05 45840 d 2VV28EC05 50850 c 3VV28EC05 42360 b 4VV28EC05 47140 c 5VV28EC05 41600 d 6VV28EC05 45530 d Fuente: Propia. 166 Tabla 191: Carga máxima aplicada a probetas de cemento tipo V, 28 días de curado, 10% EFC. Código de Carga máxima Tipo de espécimen experimental (kg) falla 1VV28EC10 44690 c 2VV28EC10 45360 b 3VV28EC10 47880 c 4VV28EC10 51480 c 5VV28EC10 44240 c 6VV28EC10 44120 a Fuente: Propia. Tabla 192: Carga máxima aplicada a probetas de cemento tipo V, 28 días de curado, 15% EFC. Código de Carga máxima Tipo de espécimen experimental (kg) falla 1VV28EC15 49390 e 2VV28EC15 49280 a 3VV28EC15 46210 d 4VV28EC15 46190 b 5VV28EC15 50850 b 6VV28EC15 48470 c Fuente: Propia. Tabla 193: Carga máxima aplicada a probetas de cemento tipo V, 28 días de curado, 20% EFC. Código de Carga máxima Tipo de espécimen experimental (kg) falla 1VV28EC20 45910 a 2VV28EC20 52740 b 3VV28EC20 49150 a 4VV28EC20 51650 b 5VV28EC20 45420 b 6VV28EC20 58890 e Fuente: Propia. 167 Tabla 194: Carga máxima aplicada a probetas de cemento tipo V, 28 días de curado, 25% EFC. Código de Carga máxima Tipo de espécimen experimental (kg) falla 1VV28EC25 50690 d 2VV28EC25 55760 b 3VV28EC25 57220 b 4VV28EC25 54390 c 5VV28EC25 52010 c 6VV28EC25 54130 b Fuente: Propia. Tabla 195: Carga máxima aplicada a probetas de cemento tipo V, 28 días de curado, 30% EFC. Código de Carga máxima Tipo de espécimen experimental (kg) falla 1VV28EC30 59600 a 2VV28EC30 57420 a 3VV28EC30 58310 d 4VV28EC30 56280 e 5VV28EC30 59800 b 6VV28EC30 57990 b Fuente: Propia. Tabla 196: Carga máxima aplicada a probetas de cemento tipo V, 28 días de curado, 35% EFC. Código de Carga máxima Tipo de espécimen experimental (kg) falla 1VV28EC35 54190 d 2VV28EC35 61120 c 3VV28EC35 69220 b 4VV28EC35 59140 b 5VV28EC35 60110 a 6VV28EC35 59240 b Fuente: Propia. 168 Tabla 197: Carga máxima aplicada a probetas de cemento tipo V, 28 días de curado, 40% EFC. Código de Carga máxima Tipo de espécimen experimental (kg) falla 1VV28EC40 59040 d 2VV28EC40 58900 d 3VV28EC40 60150 c 4VV28EC40 54990 b 5VV28EC40 58300 c 6VV28EC40 58130 e Fuente: Propia. Tabla 198: Carga máxima aplicada a probetas de cemento tipo V, 28 días de curado, 50% EFC. Código de Carga máxima Tipo de espécimen experimental (kg) falla 1VV28EC50 52280 d 2VV28EC50 47720 c 3VV28EC50 58230 a 4VV28EC50 56280 c 5VV28EC50 57720 b 6VV28EC50 56920 b Fuente: Propia. 3.5.11. Ensayos químicos sobre el concreto y la escoria de cobre a. Equipos utilizados y materiales – Peachímetro digital. – Balanza de precisión. – Muestras de escoria de fundición de cobre. – Muestras de concreto con escoria de cobre. – Ácido nítrico. – Ferricianuro de potasio. 169 – Ácido clorhídrico. – Fenolftaleína. – Agua destilada. – Instrumentos de laboratorio de química (tubos de ensayo, vasos de precipitados, agitador de vidrio, espátula, piseta, papel toalla, etc.) b. Procedimiento b.1. Verificación del contenido de cobre Es un ensayo cualitativo que permite determinar si hay contenido de cobre en una sustancia. – Se pone una muestra de escoria de cobre en un vaso de precipitados. – Se vierte en el recipiente Ácido nítrico (HNO3). – Luego, es necesario remover la mezcla. – Finalmente, se debe esperar unos minutos y ver el color de la solución. b.2. Verificación del contenido de hierro – En un tubo de ensayo se coloca una muestra de escoria de cobre. – Se echa en el recipiente Ferricianuro de Potasio (K3[Fe(CN)6]). – Se remueve el recipiente para facilitar la reacción. – Es necesario esperar y observar el color de la solución. b.3. Verificación del contenido de sílice – Debe colocarse una muestra de escoria de cobre en un tubo de ensayo. – En el recipiente debe echarse un poco de Ácido clorhídrico (HCl). – Se remueve el recipiente. – Igual que en las pruebas anteriores, se debe esperar y ver el color de la solución. 170 b.4. Prueba de carbonatación del concreto – Preparar una muestra de concreto. En este caso, se trituraron unos trozos de probetas de concreto fabricadas con cementos tipo IP y tipo V, con 30% y 35% de escoria de cobre. – Con la espátula, se coge una pequeña porción de concreto pulverizado y se introduce en un tubo de ensayo. – Sobre la muestra, se vierten 5 ml de agua destilada. – Se pone una gota de Fenolftaleína en la solución. – Tras unos instantes, debe observarse el color que toma la solución. b.5. Prueba del pH del concreto con escoria de cobre – Una porción del concreto pulverizado es introducido y disuelto en agua destilada en un vaso de precipitados. – Se remueve la solución con el agitador de vidrio, para asegurar una mezcla apropiada. – Se limpia el electrodo del peachímetro con abundante agua destilada y se introduce en la solución. – Se debe esperar hasta que el valor mostrado en la pantalla del peachímetro digital se estabilice y se toma la lectura. Fuente: Propia. Figura 66: Medición del pH del concreto con escoria de cobre. 171 c. Toma de datos Se incidió en la medición del pH del concreto con escoria de cobre en 35%, que es el porcentaje óptimo de sustitución. El peachímetro proporcionó los siguientes datos: Tabla 199: pH del concreto con escoria de cobre sobre muestras con 30%, 35% y 40%. Tipo de pH del concreto con escoria de cobre % EFC cemento 1º prueba 2º prueba 3º prueba 30% 12,321 - - IP 35% 12,165 12,672 12,482 40% 12,89 - - 30% 12,243 - - V 35% 12,76 13,018 12,713 40% 13,18 - - Fuente: Propia. 3.6. Procedimientos de análisis de datos 3.6.1. Determinación de la muestra representativa El muestreo de agregados por medio del método del cuarteo se realizó para obtener material en todos los ensayos realizados sobre los agregados, incluso sobre la escoria de cobre, para garantizar la obtención de muestras representativas. Tabla 200: Cantidades aproximadas de agregados obtenidas mediante cuarteo. Tipo de Peso (kg) Ensayo o prueba de laboratorio agregado 2,5 Granulometría 1,2 Peso específico y absorción Fino 4 Peso unitario y contenido de vacíos 1,3 Contenido de humedad 5 Granulometría 3 Peso específico y absorción Grueso 12 Peso unitario y contenido de vacíos 5,1 Abrasión 4 Contenido de humedad 2,5 Granulometría EFC 1,2 Peso específico y absorción Fuente: Propia. La Tabla 200 muestra las cantidades requeridas para la realización de los ensayos sobre agregados; en muchos de ellos no se requirió emplear la totalidad de la muestra. 172 3.6.2. Análisis granulométrico de los agregados y de la escoria de cobre 3.6.2.1. Análisis granulométrico del agregado fino Con los pesos obtenidos en el ensayo de granulometría del agregado fino (véase ítem 3.5.2.1.), se calcularon los pesos retenidos para cada tamiz. El peso retenido representa un porcentaje respecto del peso total de la muestra y se obtiene con la siguiente ecuación. 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒 𝑚𝑎𝑡𝑒𝑟𝑖𝑎𝑙 𝑟𝑒𝑡𝑒𝑛𝑖𝑑𝑜 𝑒𝑛 𝑡𝑎𝑚𝑖𝑧 % 𝑟𝑒𝑡𝑒𝑛𝑖𝑑𝑜 = 𝑥 100 (3.1) 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑚𝑢𝑒𝑠𝑡𝑟𝑎 Los datos obtenidos del análisis granulométrico al que fue sometido el agregado fino se muestran en la tabla siguiente. Tabla 201: Análisis granulométrico del agregado fino. Peso Abertura % retenido Tamiz retenido % retenido % que pasa (mm) acumulado (gr) # 4 4,75 0,0 0,00% 100,00% 0,00% # 8 2,36 31,1 1,56% 98,44% 1,56% # 16 1,18 319,2 15,96% 82,48% 17,52% # 30 0,60 653,9 32,70% 49,79% 50,21% # 50 0,30 747,3 37,37% 12,42% 87,58% # 100 0,15 123,4 6,17% 6,25% 93,75% # 200 0,08 93,0 4,65% 1,60% 98,40% Fondo 0,00 32,1 1,60% 0,00% 100,00% Total 2000,0 100,00% Fuente: Propia. En función de lo establecido por las NTP 400.037 y NTP 400.012, se procedió a establecer los límites superior e inferior para analizar las cualidades del agregado fino seleccionado para la elaboración de la investigación. Se halló que el agregado fino de la cantera de Cunyac —cantera que proporciona material limpio con baja cantidad de impurezas— tiene un comportamiento granulométrico como la figura que sigue. 173 120,00% 100,00% 80,00% 60,00% 40,00% 20,00% 0,00% 100,00 10,00 1,00 0,10 0,01 Abertura del tamiz (mm) Límite inferior Límite superior Agregado fino Fuente: Propia. Figura 67: Curva granulométrica del agregado fino de Cunyac. En la Figura 67 se puede apreciar que la curva granulométrica del agregado fino excede en cierta proporción el límite superior propuesto por las normas. Sin embargo, ello no impide que pueda emplearse en el diseño de mezclas realizado. Además, ajustar la curva granulométrica del agregado fino no es uno de los objetivos propuestos en la investigación. 3.6.2.2. Módulo de finura del agregado fino Para efectos de caracterización y análisis de distribución granulométrica del agregado fino y, principalmente, como dato importante en el diseño de mezclas, en la Tabla 202 se muestra el cálculo del módulo de finura de la arena empleada en el estudio (véase 2.2.4.3.2. para la metodología de cálculo). Tabla 202: Cálculo del módulo de finura del agregado fino. Abertura Peso retenido % retenido Tamiz % retenido en mm (gr.) acumulado 3/8" 9,50 0,0 0,00% 0,00% # 4 4,75 0,0 0,00% 0,00% # 8 2,36 31,1 1,56% 1,56% # 16 1,18 319,2 15,96% 17,52% # 30 0,60 653,9 32,70% 50,21% # 50 0,30 747,3 37,37% 87,58% # 100 0,15 123,4 6,17% 93,75% Suma= 250,61% Módulo de finura= 2,51 Fuente: Propia. Porcentaje que pasa 174 3.6.2.3. Análisis granulométrico del agregado grueso Con los resultados encontrados se calcularon los pesos retenidos para cada tamiz. El peso retenido del agregado grueso se calcula igual que para el agregado fino (ítem 3.6.2.1.) Tabla 203: Análisis granulométrico del agregado grueso. Abertura Peso % retenido Tamiz % retenido % que pasa (mm) retenido (gr) acumulado 3 1/2" 90,00 0,00 0,00% 100,00% 0,00% 3" 75,00 0,00 0,00% 100,00% 0,00% 2 1/2" 63,00 0,00 0,00% 100,00% 0,00% 2" 50,00 0,00 0,00% 100,00% 0,00% 1 1/2" 38,10 0,00 0,00% 100,00% 0,00% 1" 25,00 669,60 13,39% 86,61% 13,39% 3/4" 19,00 1562,70 31,25% 55,35% 44,65% 1/2" 12,50 1506,40 30,13% 25,23% 74,77% 3/8" 9,00 652,20 13,04% 12,18% 87,82% # 4 4,75 394,70 7,89% 4,29% 95,71% Fondo 0,00 214,40 4,29% 0,00% 100,00% Total 5000,00 100,00% Fuente: Propia. De acuerdo a lo establecido en las NTP 400.037 y NTP 400.012, se establecieron los límites superior e inferior de la granulometría del agregado. El análisis realizado permitió establecer que la curva que describe la granulometría del agregado grueso de la cantera de Huacarpay tiene la forma mostrada en la figura adjunta. 120 100 80 60 40 20 0 100,00 10,00 1,00 Abertura del tamiz (mm) Límite inferior Límite superior Agregado grueso Fuente: Propia. Figura 68: Curva granulométrica del agregado grueso de Huacarpay. Porcentaje que pasa 175 En la Figura 68, la curva granulométrica del agregado grueso se encuentra dentro de los límites granulométricos definidos por las normas y fue un material óptimo en el concreto de esta tesis. 3.6.2.4. Análisis granulométrico de la escoria de cobre (EFC) Los datos del ensayo granulométrico de la escoria de cobre se muestran en la tabla siguiente. Tabla 204: Análisis granulométrico de la escoria de cobre. Abertura Peso % retenido Tamiz % retenido % que pasa (mm) retenido (gr) acumulado # 4 4,75 0,90 0,04% 100,00% 0,04% # 8 2,36 332,00 13,28% 86,72% 13,32% # 16 1,18 1588,90 63,56% 23,16% 76,87% # 30 0,60 546,10 21,84% 1,32% 98,72% # 50 0,30 30,20 1,21% 0,11% 99,92% # 100 0,15 1,40 0,06% 0,06% 99,98% # 200 0,08 0,30 0,01% 0,04% 99,99% Fondo 0,00 0,20 0,01% 0,04% 100,00% Total 2500,00 100,00% Fuente: Propia. La curva que describe el comportamiento granulométrico de la escoria de cobre se muestra a continuación. 120,00% 100,00% 80,00% 60,00% 40,00% 20,00% 0,00% 100,00 10,00 1,00 0,10 0,01 Abertura del tamiz (mm) Límite inferior Límite superior Escoria de cobre Fuente: Propia. Figura 69: Curva granulométrica de la escoria de cobre. Porcentaje que pasa 176 En la Figura 69 se puede ver que la escoria de cobre tiene una granulometría casi homogénea, por eso la gráfica muestra una pendiente casi vertical, que se encuentra por debajo de los límites inferiores granulométricos establecidos por las normas. No obstante, el ajuste de la granulometría de la escoria de fundición de cobre dentro de los límites granulométricos no es un objetivo que persigue la investigación. 3.6.3. Determinación del peso específico y absorción de los agregados y de la escoria de cobre 3.6.3.1. Peso específico y absorción del agregado fino a. Peso específico de masa (Pem) Se determina empleando la siguiente ecuación: 𝐴 𝑃𝑒𝑚 = (3.2) 𝐵+𝑆−𝐶 Donde: A: peso en el aire de la muestra secada en el horno (gr). B: peso del picnómetro lleno con agua (gr). C: peso del picnómetro con la muestra y agua hasta la marca de calibración (gr). S: peso de la muestra saturada superficialmente seca (gr). El agregado fino para el ensayo se preparó de acuerdo a lo descrito en b. de 3.5.3.1. Así, se preparó una muestra de 1204,0 gr de material que logró cumplir con la prueba del cono. Luego, se dividieron los 1204,0 gr de arena en dos partes iguales: una parte de 602,0 gr fue directamente enviada al horno; los otros 602,0 gr de agregado fino fueron introducidos en el picnómetro con agua. A la muestra sumergida se le extrajo el aire empleando la bomba de vacíos de acuerdo a lo indicado anteriormente. Entonces, se procedió a determinar cada uno de los parámetros necesarios que fueron reemplazados en la ecuación (3.2). 177 A = 591,9 gr (peso de la muestra secada en el horno). A = 582,7 gr (peso de la muestra secada en el horno que se introdujo en el picnómetro). El primer peso corresponde a la primera mitad enviada directamente a horno y se considera material que puede ser empleado en caso se pierda una parte o todo el material de la otra mitad. La otra cantidad corresponde al peso de la muestra que se introdujo en el picnómetro y luego se puso a secar en el horno. Ese es el valor que se empleó en el cálculo. Entonces: A = 582,7 gr. B = 657,3 gr. C = 1032,5 gr. S = 602,0 gr. Reemplazando esos datos en la ecuación (3.2): 582,7 𝑃𝑒 = 657,3 + 602,0 − 1032,5 𝑃𝑒𝑚 = 2,569 𝑔𝑟 b. Peso específico de masa saturada con superficie seca (Pesss) Se empleó la fórmula de cálculo: 𝑆 𝑃𝑒𝑠𝑠𝑠 = (3.3) 𝐵+𝑆−𝐶 Reemplazando los datos hallados en la ecuación (3.3): 602,0 𝑃𝑒𝑠𝑠𝑠 = 657,3 + 602,0 − 1032,5 𝑃𝑒𝑠𝑠𝑠 = 2,654 𝑔𝑟 c. Peso específico aparente (Pea) o nominal 𝐴 𝑃𝑒𝑎 = (3.4) 𝐵+𝐴−𝐶 178 Reemplazando los datos hallados en la ecuación (3.4): 582,7 𝑃𝑒𝑎 = 657,3 + 582,7 − 1032,5 𝑃𝑒𝑎 = 2,808 𝑔𝑟 d. Absorción (Abs) 𝑆−𝐴 𝐴𝑏𝑠 (%) = 𝑥100 (3.5) 𝐴 La ecuación (3.5) con los valores obtenidos: 602 − 582,7 𝐴𝑏𝑠 (%) = 𝑥100 582,7 𝐴𝑏𝑠 (%) = 3,312% 3.6.3.2. Peso específico y absorción del agregado grueso a. Peso específico de masa (Pem) Se empleó la ecuación: 𝐴 𝑃𝑒𝑚 = (3.6) 𝐵−𝐶 Donde: A: peso en el aire de la muestra secada en el horno (gr). B: peso en el aire de la muestra saturada superficialmente seca (gr). C: peso en el agua de la muestra saturada (gr). En el ítem 3.5.3.2. se determinaron los valores de A, B y C. A = 2991,9 gr (peso de la muestra secada en el horno). B = 3022,7 gr (peso de la muestra secada con el trapo). C = 1895,9 gr (peso de la muestra sumergida en agua en la canastilla). 179 Entonces, se reemplaza lo encontrado en la ecuación (3.6): 2991,9 𝑃𝑒𝑚 = 3022,7 − 1895,9 𝑃𝑒𝑚 = 2,655 𝑔𝑟 b. Peso específico de masa saturada con superficie seca (Pesss) Se utilizó la expresión: 𝐵 𝑃𝑒𝑠𝑠𝑠 = (3.7) 𝐵−𝐶 Reemplazando los valores obtenidos en la ecuación (3.7): 3022,7 𝑃𝑒𝑠𝑠𝑠 = 3022,7 − 1895,9 𝑃𝑒𝑠𝑠𝑠 = 2,683 𝑔𝑟 c. Peso específico aparente (Pea) o nominal 𝐴 𝑃𝑒𝑎 = (3.8) 𝐴−𝐶 Al reemplazar los datos en la ecuación (3.8) se halló: 2991,9 𝑃𝑒𝑎 = 2991,9 − 1895,9 𝑃𝑒𝑎 = 2,730 𝑔𝑟 d. Absorción (Abs) 𝐵−𝐴 𝐴𝑏𝑠 (%) = 𝑥100 (3.9) 𝐴 Y se determinó la absorción con la ecuación (3.9): 3022,7 − 2991,9 𝐴𝑏𝑠 (%) = 𝑥100 2991,9 𝐴𝑏𝑠 (%) = 1,029% 180 3.6.3.3. Peso específico y absorción de la escoria de cobre Como se hizo con el agregado fino, se emplearon las mismas fórmulas de cálculo para la escoria de cobre. a. Peso específico de masa (Pem) Se eligió la segunda cantidad para el parámetro A, de acuerdo a lo discutido en el apartado de agregado fino, y se encontraron los datos siguientes. A = 598,7 gr. B = 657,7 gr. C = 1075,8 gr. S = 600,0 gr. Entonces, empleando la ecuación (3.2) se halló: 598,7 𝑃𝑒𝑚 = 657,7 + 600 − 1075,8 𝑃𝑒𝑚 = 3,291 𝑔𝑟 b. Peso específico de masa saturada con superficie seca (Pesss) Se utilizó la ecuación (3.3): 600 𝑃𝑒𝑠𝑠𝑠 = 657,7 + 600 − 1075,8 𝑃𝑒𝑠𝑠𝑠 = 3,299 𝑔𝑟 c. Peso específico aparente (Pea) o nominal Con la ecuación (3.4) se obtuvo: 598,7 𝑃𝑒𝑎 = 657,7 + 598,7 − 1075,8 𝑃𝑒𝑎 = 3,315 𝑔𝑟 181 d. Absorción (Abs) Reemplazando los datos en la ecuación (3.5) se encontró: 600 − 598,7 𝐴𝑏𝑠 (%) = 𝑥100 598,7 𝐴𝑏𝑠 (%) = 0,217% En la Tabla 205 se puede apreciar los valores obtenidos en los análisis realizados sobre el agregado fino, agregado grueso y escoria de cobre. Tabla 205: Peso específico y absorción de los agregados y de la EFC. Descripción Pem Pesss Pea Abs (%) Agregado fino 2,569 2,654 2,808 3,312 Agregado grueso 2,655 2,683 2,730 1,029 EFC 3,291 3,299 3,315 0,217 Fuente: Propia. Es evidente que el agregado fino tiene una mayor capacidad de absorción de agua, lo cual tiene gran influencia en el diseño de mezcla. El agregado grueso tiene una capacidad de absorción mucha menor y también tiene un peso específico ligeramente mayor que la arena, lo cual se explica en que ambos tienen una estructura molecular relativamente similar. En el caso de la escoria de cobre, se puede apreciar que tiene un peso específico mucho mayor que los agregados fino y grueso. Además, su capacidad de absorber agua es muy pequeña, lo cual podría explicarse en que tiene una textura vítrea con escasa porosidad. De este análisis se dedujo que la influencia de la escoria de cobre sobre el concreto iba a incidir directamente sobre el peso de la probeta, y en que hizo más fluida la mezcla recién preparada. Es decir, la EFC tuvo una relación muy estrecha con la variación de la consistencia del concreto fresco, como puede apreciarse en la Tabla 18, donde se observa que a mayor proporción de escoria de cobre en lugar de arena, la consistencia se incrementa y por consiguiente la mezcla se hace más fluida. 182 3.6.4. Determinación del peso unitario y contenido de vacíos de los agregados 3.6.4.1. Peso unitario y contenido de vacíos del agregado fino Para determinar los pesos unitarios del agregado fino, se empleó una ecuación que sirve para el material suelto y compactado. a. Peso del agregado suelto y compactado 𝑃𝐴 = 𝑃𝑇 − 𝑃𝑀 (3.10) Donde: PA: peso del agregado (kg), suelto o compactado (PAS o PAC). PT: peso total (kg), suelto o compactado (PTS = peso del molde + peso del agregado suelto; PTC = peso del molde + peso del agregado compactado). PM: peso del molde (kg), Proctor o briquetera (PMP o PMB). VM: volumen del molde (cm3), Proctor o briquetera (VMP + VMB). Experimentalmente se encontró que: PMP = 5,195 kg. VMP = 1295,9 cm3. PTS = 7,380 kg. PTC = 7,620 kg. Después, empleando la ecuación (3.10) se calculó el peso suelto y el peso compactado del agregado fino. a.1. Peso del agregado fino suelto (PAS) 𝑃𝐴𝑠 = 𝑃𝑇𝑠 − 𝑃𝑀𝑃 = 7,380 − 5,195 𝑃𝐴𝑠 = 2,185 𝑘𝑔 183 a.2. Peso del agregado fino compactado (PAC) 𝑃𝐴𝐶 = 𝑃𝑇𝐶 − 𝑃𝑀𝑃 = 7,620 − 5,195 𝑃𝐴𝐶 = 2,425 𝑘𝑔 Con los datos obtenidos, se calculó el peso unitario de la muestra. b. Peso unitario del agregado 𝑃𝐴 𝑃𝑈 = (3.11) 𝑉𝑀 Donde: PU: peso unitario del agregado (kg/m3), suelto o compactado (PUS o PUC). PA: peso del agregado (kg), suelto o compactado (PAS o PAC). VM: volumen del molde (cm3), Proctor o briquetera (VMP + VMB). Todos los pesos unitarios se determinaron empleando la ecuación (3.11). b.1. Peso unitario del agregado fino suelto 𝑃𝐴𝑆 𝑃𝑈𝑆 = 𝑉𝑀𝑃 2,185 𝑃𝑈𝑆 = 1295,9 𝑔𝑟 𝑃𝑈𝑆 = 1,686𝑥10 −3 𝑐𝑚3 𝑘𝑔 𝑃𝑈𝑆 = 1,686𝑥10 3 𝑚3 b.2. Peso unitario del agregado fino compactado 𝑃𝐴𝐶 𝑃𝑈𝐶 = 𝑉𝑀𝑃 2,425 𝑃𝑈𝐶 = 1295,9 184 𝑔𝑟 𝑃𝑈𝐶 = 1,871𝑥10 −3 𝑐𝑚3 𝑘𝑔 𝑃𝑈 3𝐶 = 1,871𝑥10 𝑚3 c. Contenido de vacíos El contenido de vacíos del agregado fino se calculó con los datos obtenidos en el apartado precedente, y con ayuda de la siguiente ecuación: 100(𝑆𝑥𝑊)−𝑃𝑈 %𝑣𝑎𝑐í𝑜𝑠 = (3.12) 𝑆𝑥𝑊 Donde: %vacíos: contenido de vacíos del agregado (%), suelto o compactado (%vacíos suelto o %vacíos compactado). PU: peso unitario del agregado (kg/m3), suelto o compactado (PUS o PUC). S: peso específico de masa del agregado, fino o compactado. W: densidad del agua (998 kg/m3). Se tuvo en cuenta que para calcular el contenido de vacíos del agregado fino suelto y compactado se emplearon los resultados hallados para el peso unitario del agregado fino suelto y compactado, respectivamente. c.1. Contenido de vacíos del agregado fino suelto 𝑆 = 2,569 (véase Pem en el ítem 3.6.3.1.) 𝑘𝑔 𝑃𝑈𝑆 = 1,686𝑥10 3 𝑚3 𝑘𝑔 𝑊 = 998 𝑚3 Entonces, empleando la ecuación (3.12) se obtuvo: 100(𝑆𝑥𝑊) − 𝑃𝑈𝑆 %𝑣𝑎𝑐í𝑜𝑠 𝑠𝑢𝑒𝑙𝑡𝑜 = 𝑆𝑥𝑊 185 100(2,569 𝑥 998) − 1,686𝑥103 %𝑣𝑎𝑐í𝑜𝑠 𝑠𝑢𝑒𝑙𝑡𝑜 = 2,569 𝑥 998 %𝑣𝑎𝑐í𝑜𝑠 𝑠𝑢𝑒𝑙𝑡𝑜 = 34,239% c.2. Contenido de vacíos del agregado fino compactado 𝑘𝑔 𝑃𝑈𝐶 = 1,871𝑥10 3 𝑚3 Entonces, con la ecuación (3.12) se obtuvo: 100(𝑆𝑥𝑊) − 𝑃𝑈𝐶 %𝑣𝑎𝑐í𝑜𝑠 𝑐𝑜𝑚𝑝𝑎𝑐𝑡𝑎𝑑𝑜 = 𝑆𝑥𝑊 100(2,569 𝑥 998) − 1,871𝑥103 %𝑣𝑎𝑐í𝑜𝑠 𝑐𝑜𝑚𝑝𝑎𝑐𝑡𝑎𝑑𝑜 = 2,569 𝑥 998 %𝑣𝑎𝑐í𝑜𝑠 𝑐𝑜𝑚𝑝𝑎𝑐𝑡𝑎𝑑𝑜 = 27,013% 3.6.4.2. Peso unitario y contenido de vacíos del agregado grueso a. Peso del agregado suelto y compactado Los pesos unitarios suelto y compactado del agregado grueso se hallaron con las ecuaciones descritas en 3.6.4.1. Asimismo, se encontró que: PMB = 4,100 kg. VMB = 5301,450 cm3. PTS = 11,750 kg. PTC= 12,500 kg. Luego, empleando la ecuación (3.10) se determinó el peso suelto y el peso compactado del agregado grueso. 186 a.1. Peso del agregado grueso suelto (PAS) 𝑃𝐴𝑆 = 𝑃𝑇𝑆 − 𝑃𝑀𝐵 = 11,750 − 4,100 𝑃𝐴𝑆 = 7,650 𝑘𝑔 a.2. Peso del agregado grueso compactado (PAC) 𝑃𝐴𝐶 = 𝑃𝑇𝐶 − 𝑃𝑀𝐵 = 12,500 − 4,100 𝑃𝐴𝐶 = 8,400 𝑘𝑔 b. Peso unitario del agregado El peso unitario del agregado grueso se calculó con la ecuación (3.11). b.1. Peso unitario del agregado grueso suelto 𝑃𝐴𝑆 𝑃𝑈𝑆 = 𝑉𝑀𝐵 7,650 𝑃𝑈𝑆 = 5301,450 𝑔𝑟 𝑃𝑈 −3𝑆 = 1,443𝑥10 𝑐𝑚3 𝑘𝑔 𝑃𝑈𝑆 = 1,443𝑥10 3 𝑚3 b.2. Peso unitario del agregado grueso compactado 𝑃𝐴𝐶 𝑃𝑈𝐶 = 𝑉𝑀𝐵 8,400 𝑃𝑈𝐶 = 5301,450 𝑔𝑟 𝑃𝑈𝐶 = 1,584𝑥10 −3 𝑐𝑚3 𝑘𝑔 𝑃𝑈𝐶 = 1,584𝑥10 3 𝑚3 187 c. Contenido de vacíos Con los datos encontrados, se determinó el contenido de vacíos del agregado grueso suelto y compactado empleando la ecuación (3.12), con las mismas condiciones asumidas en 3.6.4.1. c.1. Contenido de vacíos del agregado grueso suelto 𝑆 = 2,655 (véase Pem en el ítem 3.6.3.2.) 𝑘𝑔 𝑃𝑈𝑆 = 1,443𝑥10 3 𝑚3 𝑘𝑔 𝑊 = 998 𝑚3 Entonces: 100(𝑆𝑥𝑊) − 𝑃𝑈𝑆 %𝑣𝑎𝑐í𝑜𝑠 𝑠𝑢𝑒𝑙𝑡𝑜 = 𝑆𝑥𝑊 100(2,655 𝑥 998) − 1,443𝑥103 %𝑣𝑎𝑐í𝑜𝑠 𝑠𝑢𝑒𝑙𝑡𝑜 = 2,655 𝑥 998 %𝑣𝑎𝑐í𝑜𝑠 𝑠𝑢𝑒𝑙𝑡𝑜 = 45,541% c.2. Contenido de vacíos del agregado fino compactado 𝑘𝑔 𝑃𝑈𝐶 = 1,584𝑥10 3 𝑚3 Entonces: 100(𝑆𝑥𝑊) − 𝑃𝑈𝐶 %𝑣𝑎𝑐í𝑜𝑠 𝑐𝑜𝑚𝑝𝑎𝑐𝑡𝑎𝑑𝑜 = 𝑆𝑥𝑊 100(2,655 𝑥 998) − 1,584𝑥103 %𝑣𝑎𝑐í𝑜𝑠 𝑐𝑜𝑚𝑝𝑎𝑐𝑡𝑎𝑑𝑜 = 2,655 𝑥 998 %𝑣𝑎𝑐í𝑜𝑠 𝑐𝑜𝑚𝑝𝑎𝑐𝑡𝑎𝑑𝑜 = 40,201% 188 Finalmente, se puede resumir los resultados de 3.6.4.1. y 3.6.4.2., para observar las características y contrastes de los parámetros encontrados. Tabla 206: Características físicas de los recipientes empleados. Volumen Recipiente Peso (kg) Altura (cm) Ancho (cm) (cm3) Molde Proctor 5,20 16,50 10,00 1295,91 Briquetera 4,10 30,00 15,00 5301,44 Fuente: Propia. Tabla 207: Peso unitario y contenido de vacíos de los agregados. PTS PTC PAS PAC PUS PUC %vacíos %vacíos Muestra (kg) (kg) (kg) (kg) (kg/m3) (kg/m3) suelto compactado Agregado 7,38 7,62 2,19 2,43 1,69x103 1,87 x103 34,24% 27,01% fino Agregado 11,75 12,50 7,65 8,40 1,44 x103 1,58 x103 45,54% 40,20% grueso Fuente: Propia. En la Tabla 207 se observa que el agregado fino tiene un peso unitario superior al peso unitario del agregado grueso, tanto en condición suelta como en condición compactada. Esto se debe a que la arena puede lograr un mejor reacomodo de sus partículas y alcanzar una mejor compacidad que la grava. Lo anterior se sustenta plenamente en los resultados encontrados para el contenido de vacíos, donde el agregado grueso tiene mayor cantidad de vacíos que el agregado fino. En el caso de la escoria de cobre, no fue necesario realizar estos ensayos sobre este material debido a que el diseño de mezclas no se realizó en función a sus propiedades físicas y mecánicas. Sin embargo, a partir de lo explicado en 3.6.3. es fácil intuir que la EFC tendría un peso unitario, suelto y compactado, superior al de los agregados fino y grueso, y que su contenido de vacíos sería parecido al encontrado para el agregado fino. 189 3.6.5. Resistencia a la abrasión o desgaste del agregado grueso El desgaste del material se calculó empleando la siguiente ecuación: 𝑃1−𝑃2 𝐷𝑒𝑠𝑔𝑎𝑠𝑡𝑒 (%) = 𝑥100 (3.13) 𝑃1 Donde: P1: peso inicial total de la muestra seca (gr). P2: peso final de la muestra seca retenida en el tamiz Nº 12 (gr). Los datos obtenidos en el ensayo de abrasión son: 𝑃1 = 5004,5 𝑔𝑟 𝑃2 = 4074,0 𝑔𝑟 Con esos valores se calculó el desgaste, expresado en porcentaje, con la ecuación (3.13). 5004,5 − 4074,0 𝐷𝑒𝑠𝑔𝑎𝑠𝑡𝑒 (%) = 𝑥100 5004,5 𝐷𝑒𝑠𝑔𝑎𝑠𝑡𝑒 (%) = 18,59% El desgaste describe el desempeño de las partículas de agregado grueso como componente del concreto. «Las normas suelen permitir un límite máximo de desgaste del 50%. Sin embargo, de acuerdo con las condiciones del concreto deseado, se pueden requerir límites más exigentes. Los agregados de alta resistencia al desgaste suelen tener pérdidas de menos del 20%» (Porrero et al., 2009, pág. 79). Bajo la premisa anterior, un desgaste de 18,59% indica que el agregado grueso tiene una buena resistencia a la abrasión. Entonces se puede afirmar que la grava de la cantera de Huacarpay es apropiada para la elaboración de concretos que cumplirán funciones estructurales y de elevada resistencia. 190 3.6.6. Determinación del contenido de humedad de los agregados 3.6.6.1. Contenido de humedad del agregado fino El contenido de humedad se calculó empleando la expresión: 𝑃𝑎𝑔𝑢𝑎 𝑤 = 𝑥100 (3.14) 𝑃𝑚𝑠 Donde: Pagua: peso del agua contenido en la muestra (gr), que se obtiene de la diferencia entre el peso inicial y el peso final (P1 – P2). Pms: peso de la muestra seca (gr), que se obtiene de la diferencia entre el peso final y el peso del recipiente (P2 – Precipiente). Los valores obtenidos para P1 y P2 se detallan a continuación: 𝑃1 = 1305,7 𝑔𝑟 (peso de la muestra húmeda más el peso del recipiente Precipiente = 105,5 gr). 𝑃2 = 1283,7 𝑔𝑟 (peso de la muestra seca más el peso del recipiente Precipiente = 105,5 gr). Finalmente, con la ecuación (3.14) se calculó el contenido de humedad del agregado fino: 𝑃𝑎𝑔𝑢𝑎 𝑃1 − 𝑃2 𝑤 = 𝑥100 = 𝑥100 𝑃𝑚𝑠 𝑃2 − 𝑃𝑟𝑒𝑐𝑖𝑝𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒 1035,7 − 1283,7 𝑤 = 𝑥100 1283,7 − 105,5 𝑤 = 1,87% 3.6.6.2. Contenido de humedad del agregado grueso Se empleó la ecuación (3.14) y sus respectivas condiciones, para calcular el contenido de humedad del agregado grueso. Los valores obtenidos para P1 y P2 se detallan a continuación: 191 𝑃1 = 4506,1 𝑔𝑟 (peso de la muestra húmeda más el peso del recipiente Precipiente = 506,1 gr). 𝑃2 = 4497,7 𝑔𝑟 (peso de la muestra seca más el peso del recipiente Precipiente = 506,1 gr). Finalmente: 4506,1 − 3991,6 𝑤 = 𝑥100 4497,7 − 506,1 w = 0,21% Tabla 208: Contenido de humedad de los agregados. Peso Peso del Contenido Peso seco Muestra húmedo recipiente de humedad P2 (gr) P1 (gr) (gr) w (%) Agregado 1305,7 1283,7 105,5 1,87 grueso Agregado 4506,1 4497,7 506,1 0,21 fino Fuente: Propia. Vista la baja capacidad de absorción de agua de la escoria de cobre, determinada en el ítem 3.6.3.3., se consideró que no era necesario hallar el contenido de humedad. Además, al tener un peso específico mayor que el del agregado grueso, es obvio que su estructura molecular es muy compacta y difícilmente permitirá la acumulación de agua dentro de las partículas. 3.6.7. Análisis del diseño de mezcla para un concreto con f’c = 210 kg/cm2 De los ensayos aplicados sobre los agregados y otros componentes del concreto, se obtuvo una serie de valores que permitieron realizar un diseño de mezcla de concreto, para obtener una resistencia a la compresión de 210 kg/cm2 tras 28 días de curado por inmersión. La metodología de diseño desarrollada por el comité 211 del ACI (American Concrete Institute), empleada en el desarrollo de esta tesis, propone una dosificación típica por el método de volúmenes absolutos, la cual asume que el concreto diseñado no está expuesto a agentes degradantes (sin aire incorporado), no incluye aditivos y no considera condiciones excepcionales a las cuales se exponen la muestras de concreto. 192 3.6.7.1. Características físicas y mecánicas de los componentes del concreto 3.6.7.1.1. Características de los agregados Para fabricar las probetas se emplearon agregados fino de la cantera de Cunyac y grueso de la cantera de Huacarpay, los cuales fueron sometidos a los ensayos especificados en las normas técnicas necesarios para conocer sus principales parámetros físicos, los que determinan en gran medida características importantes del concreto, como la resistencia a la compresión. Tabla 209: Características físicas de los agregados. Agregado Descripción Fino Grueso Cantera Cunyac Huacarpay Peso específico 2,569 gr/cm3 2,655 gr/cm3 Peso unitario compactado 1871 kg/m3 1584 kg/m3 Peso unitario suelto 1686 kg/m3 1443 kg/m3 Módulo de finura 2,51 --- Tamaño máximo --- 1 pulg Tamaño máximo nominal --- 3/4 pulg Contenido de humedad 1,87% 0,21% Absorción 3,31% 1,03% Fuente: Propia. 3.6.7.1.2. Características del cemento Esta investigación empleó dos tipos de cementos: tipo IP y tipo V. El cemento Portland puzolánico tipo IP es el más usado en nuestro medio debido a la facilidad para obtenerlo y, sobre todo, es preferido gracias a las propiedades físicas y mecánicas que le otorga la puzolana a este tipo de cemento. En Cusco, el cemento Portland tipo V se puede conseguir únicamente a pedido. Ello se debe a que este tipo de cemento se emplea en la construcción de elementos que estarán en contacto con agentes agresivos, salinos y ácidos. Por eso, se emplea mucho en obras expuestas a agua de mar. Su uso está muy difundido en la costa peruana. Las características de ambos tipos de cemento, necesarias para realizar el diseño de mezcla, se aprecian a continuación. 193 Tabla 210: Características físicas de los cementos tipo IP y tipo V. Tipo de Peso específico Peso por bolsa Marca cemento (kg/m3) (kg) IP Yura 2850 42,5 V Andino 3150 42,5 Fuente: Propia. 3.6.7.1.3. Características del agua El agua empleada en el diseño de mezclas fue potable, y satisfizo los requisitos propuestos en la NTP 339.088 y en la norma de concreto E.060. 3.6.7.2. Resistencia a la compresión del concreto En este trabajo de investigación se requirió que la resistencia a la compresión (f’c) del concreto patrón (o de referencia) alcance los 210 kg/cm2 a los 28 días de curado por inmersión. 3.6.7.3. Cálculo de la resistencia de diseño Como inicialmente no se conocían las propiedades estáticas (factor de seguridad), para calcular la resistencia a la compresión del concreto se asumieron los valores siguientes, de acuerdo a E.060. Si: f’c < 210 kg/cm2 → f’cr = (f’c + 70) kg/cm2 (3.15) Si: 210 kg/cm2 ≤ f’c ≤ 350 kg/cm2 → f’cr = (f’c + 85) kg/cm2 (3.16) Si: 350 kg/cm2 < f’c → f’cr = (1,1f’c + 50) kg/cm2 (3.17) De acuerdo a lo indicado previamente, se requirió un concreto de resistencia mínima 210 kg/cm2 a los 28 días de curado, entonces se asumió como parámetro de diseño lo descrito en la segunda premisa. Debido a ello, la resistencia promedio requerida en la investigación se calculó con la ecuación (3.16). f’cr = (210 + 85) kg/cm2 f'cr = 295 kg/cm2 194 3.6.7.4. Diseño de mezcla de un concreto f’c = 210 kg/cm2, según ACI 211.1 3.6.7.4.1. Selección del asentamiento Tabla 211: Asentamientos recomendables para diferentes tipos de estructuras. Slump (pulgada) Tipo de estructura máximo mínimo Muros de cimentación reforzados y zapatas 3 1 Losas de cimentación, cajones hidráulicos y calzaduras 3 1 Vigas y muros reforzados 4 1 Columnas 4 1 Pavimentos y losas 3 1 Concreto masivo 2 1 Fuente: (ACI Committee 211, 2002, pág. 7). Se requiere que el concreto diseñado tenga un comportamiento estructural de alto desempeño, por lo cual se eligió: Slump = 4” (condición plástica) Se elige el valor máximo de la tabla porque se considera que se aplicará vibración para consolidar el concreto, el cual se va a diseñar para ser empleado en la construcción de elementos estructurales. La metodología ACI 211.1 recomienda que cuando no se aplica vibración al concreto, se incremente 1 pulgada a los valores de la Tabla 211. Este no es el caso contemplado en la investigación. 3.6.7.4.2. Selección del tamaño máximo nominal (TMN) del agregado grueso El agregado grueso atravesó el tamiz de 1”, y el primer retenido se obtuvo en el tamiz de 3/4”, entonces: TMN = 3/4" 195 3.6.7.4.3. Selección del contenido de agua y del contenido de aire Tabla 212: Requisitos aproximados de agua de mezcla y contenido de aire para diferentes asentamientos y TMN del agregado. Agua, kg/m3 de concreto para los tamaños máximos nominales Asentamiento de agregado indicados 9,5 mm 12,5 mm 19 mm 25 mm 37,5 mm 50 mm 75 mm 150 mm (cm) (pulgada) (3/8") (1/2") (3/4") (1") (1 ½") (2") (3") (6") Concreto sin aire incorporado 2,5 a 5,0 1 a 2 207 199 190 179 166 154 130 113 7,5 a 10,0 3 a 4 228 216 205 193 181 169 145 124 15,0 a 17,5 6 a 7 243 228 216 202 190 178 160 --- Cantidad aproximada de aire atrapado en el 3 2,5 2 1,5 1 0,5 0,3 0,2 concreto sin aire incorporado (%) Concreto con aire incorporado 2,5 a 5,0 1 a 2 181 175 168 160 150 142 122 107 7,5 a 10,0 3 a 4 202 193 184 175 165 157 133 119 15,0 a 17,5 6 a 7 216 205 197 184 174 166 154 --- Promedios recomendados del contenido total de aire, porcentaje (%) por nivel de exposición: Exposición leve 4,5 4 3,5 3 2,5 2 1,5 1 Exposición moderada 6 5,5 5 4,5 4,5 4 3,5 3 Exposición severa 7,5 7 6 6 5,5 5 4,5 4 Fuente: (ACI Committee 211, 2002, pág. 8). El TMN del agregado empleado en el diseño de mezcla es 3/4", y se eligió un asentamiento de 3” a 4”; además, no se contempla la incorporación de aire, por lo tanto: Peso del agua = 205 lt = 205 kg De acuerdo a la tabla, el aire atrapado es 2% del volumen total por metro cúbico, lo cual equivale a 0,020 m3. Aire atrapado = 2% = 0,020 m3 196 3.6.7.4.4. Selección de la relación agua cemento (a/c) Tabla 213: Correspondencia entre la relación agua/cemento y esfuerzo a compresión del concreto. Relación agua/cemento, por peso Esfuerzo a compresión a Concreto sin aire Concreto con aire los 28 días (kg/cm2) incorporado incorporado 420 0,41 --- 350 0,48 0,40 280 0,57 0,48 210 0,68 0,59 140 0,82 0,74 Fuente: (ACI Committee 211, 2002, pág. 9). Con f’cr = 295 kg/cm2 asumido, se emplearon los valores de la Tabla 213 para interpolar la relación agua cemento. f'cr (kg/cm2) a/c 280 0,57 295 x 350 0,48 280 − 350 0,57 − 0,48 = 295 − 350 𝑥 − 0,48 Entonces la relación agua/cemento hallada fue: a/c = 0,551 3.6.7.4.5. Determinación del contenido de cemento La cantidad de cemento requerida para el diseño de mezcla se determina mediante la división del peso de agua por metro cúbico hallado en 3.6.7.4.3. entre la relación agua cemento encontrada en 3.6.7.4.4. 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝑎𝑔𝑢𝑎 (𝑘𝑔) Contenido de cemento = (3.18) 𝑎/𝑐 205 Contenido de cemento = 0,551 Contenido de cemento = 372,24 kg 197 Si se divide el resultado hallado entre 42,5 kg (peso comercial de una bolsa de cemento, y también de un pie cúbico de dicho material), se obtiene la cantidad de bolsas de cemento necesarias para un metro cúbico de concreto. 𝐶𝑜𝑛𝑡𝑒𝑛𝑖𝑑𝑜 𝑑𝑒 𝑐𝑒𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 (𝑘𝑔) # bolsas de cemento = (3.19) 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑝𝑜𝑟 𝑏𝑜𝑙𝑠𝑎 𝑑𝑒 𝑐𝑒𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 (𝑘𝑔) 372,24 # bolsas de cemento = 42,5 # bolsas de cemento = 8,76 𝑏𝑜𝑙𝑠𝑎𝑠 En forma general, el volumen de un material se puede obtener en función de su peso y de su peso específico a partir de la ecuación siguiente. 𝑃𝑒𝑠𝑜 (𝑘𝑔) Volumen = 𝑘𝑔 (3.20) 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑒𝑠𝑝𝑒𝑐í𝑓𝑖𝑐𝑜 ( 𝑚3 ) El contenido de cemento obtenido se dividió entre su peso específico, como indica la ecuación (3.20), lo cual permitió encontrar el volumen de cemento requerido para elaborar un metro cúbico de mezcla. 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝑐𝑒𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 (𝑘𝑔) Volumen de cemento = 𝑘𝑔 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑒𝑠𝑝𝑒𝑐í𝑓𝑖𝑐𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝑐𝑒𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 ( 𝑚3 ) Tabla 214: Volumen de cemento necesario por metro cúbico de mezcla, por tipo de cemento. Tipo de cemento Volumen de cemento (m3) IP 0,1306 V 0,1182 Fuente: Propia. 198 3.6.7.4.6. Cálculo del contenido de agregado grueso Tabla 215: Volumen de agregado grueso por volumen unitario de concreto, para diferentes módulos de finura del agregado fino. Volumen de agregado grueso seco compactado Tamaño máximo nominal por unidad de volumen de concreto, para del agregado diferentes módulos de finura de agregado fino (mm) (pulgada) 2,40 2,60 2,80 3,00 9,5 3/8 0,50 0,48 0,46 0,44 12,5 1/2 0,59 0,57 0,55 0,53 19 3/4 0,66 0,64 0,62 0,60 25 1 0,71 0,69 0,67 0,65 37,5 1 ½ 0,75 0,73 0,71 0,69 50 2 0,78 0,76 0,74 0,72 75 3 0,82 0,80 0,78 0,76 150 6 0,87 0,85 0,83 0,81 Fuente: (ACI Committee 211, 2002, pág. 12). El análisis granulométrico del agregado fino dio como resultado un módulo de finura —que suele conocerse como módulo de fineza en el medio local— igual a 2,51; con ese dato se recurrió a la Tabla 215 para hallar el volumen de agregado grueso por volumen unitario de mezcla. Fue necesario realizar una interpolación en función de los valores conocidos proporcionados por el cuadro. Módulo de finura AF = 2,51 Módulo de Volumen finura del de agregado agregado fino grueso 2,4 0,66 2,51 x 2,6 0,64 2,4 − 2,6 0,66 − 0,64 = 2,51 − 2,6 𝑥 − 0,64 199 𝑏 Volumen de agregado grueso = = 0,649 𝑚3 𝑏0 Donde: b/bo: relación que se obtiene de la división del peso del agregado grueso seco (kg) entre el peso unitario del agregado grueso seco y compactado (kg/m3). El peso seco del agregado grueso es: 𝑏 (𝑘𝑔) 𝑘𝑔 Peso AG = 𝑘𝑔 𝑥 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑢𝑛𝑖𝑡𝑎𝑟𝑖𝑜 𝑠𝑒𝑐𝑜 𝑐𝑜𝑚𝑝𝑎𝑐𝑡𝑎𝑑𝑜 𝐴𝐺 ( 3) (3.21) 𝑏0 ( 3) 𝑚𝑚 𝑘𝑔 Peso AG = 0,649 𝑚3 𝑥 1584 𝑚3 Peso AG = 1028,016 kg 3.6.7.4.7. Cálculo del contenido de agregado fino (método del volumen absoluto) Tabla 216: Resumen de resultados obtenidos sobre el análisis de los componentes del concreto. Descripción Peso (kg) Volumen (m3) Cemento 372,244 --- Agua 205,000 --- Agregado grueso (seco) 1028,016 --- Aire (volumen absoluto) --- 0,020 Fuente: Propia. Tabla 217: Resumen de pesos específicos de los componentes del concreto. Descripción Peso específico (kg/m3) Cemento tipo IP 2850 Cemento tipo V 3150 Agua 1000 Agregado grueso (seco) 2655 Aire (volumen absoluto) 1,204* Fuente: Propia. * El peso específico del aire a 20 ºC (temperatura media en Cusco) es 1,204 kg/m3. 200 Se empleó la ecuación (3.20) con los datos de las tablas precedentes, para hallar los volúmenes de los componentes del concreto por unidad de volumen. Tabla 218: Volumen de los componentes del concreto por metro cúbico. Volumen de los componentes del concreto por Componente del metro cúbico, por tipo de cemento (m3) concreto Tipo IP Tipo V Cemento 0,1306 0,1182 Agua 0,2050 0,2050 Agregado grueso 0,3872 0,3872 Aire atrapado 0,0200 0,0200 ∑ volúmenes 0,7428 0,7304 Fuente: Propia. Luego se calculó el volumen absoluto de agregado fino necesario para fabricar un metro cúbico de concreto. Volumen absoluto AF = 𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝑢𝑛𝑖𝑡𝑎𝑟𝑖𝑜 − ∑ 𝑣𝑜𝑙ú𝑚𝑒𝑛𝑒𝑠 (3.22) Los resultados encontrados se muestran en la tabla siguiente. Tabla 219: Volumen absoluto de agregado fino por tipo de cemento. Volumen absoluto de agregado fino por metro cúbico, por tipo de cemento (m3) Tipo IP Tipo V 0,2572 0,2696 Fuente: Propia. Con la ecuación (3.20) se obtuvo el peso del agregado fino necesario para fabricar un metro cúbico de concreto, para cada tipo de cemento empleado en este estudio. Tabla 220: Peso del agregado fino por metro cúbico de concreto, por tipo de cemento. Peso del agregado fino por metro cúbico, por tipo de cemento (kg) Tipo IP Tipo V 660,7163 692,6727 Fuente: Propia. 201 3.6.7.4.8. Ajuste por contenido de humedad de los agregados Fue necesario realizar correcciones de pesos por contenido de humedad de los agregados en un metro cúbico de material. Para ello se emplearon las ecuaciones siguientes, para el agregado fino y para el agregado grueso, respectivamente. Peso corregido AF = (1 + 𝑊𝐴𝐹) 𝑥 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑠𝑒𝑐𝑜 𝐴𝐹 (3.23) Peso corregido AG = (1 + 𝑊𝐴𝐺) 𝑥 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑠𝑒𝑐𝑜 𝐴𝐺 Tabla 221: Pesos corregidos del agregado grueso, y del agregado fino por tipo de cemento, por unidad de volumen. Peso corregido del agregado Peso corregido del fino por tipo de cemento (kg) agregado grueso (kg) Tipo IP Tipo V 1030,1851 673,0532 705,6063 Fuente: Propia. Luego, se calculó el balance de agua en función del contenido de humedad y de la absorción de los agregados. Balance de agua = 𝐶𝑜𝑛𝑡𝑒𝑛𝑖𝑑𝑜 𝑑𝑒 ℎ𝑢𝑚𝑒𝑑𝑎𝑑 − 𝐴𝑏𝑠𝑜𝑟𝑐𝑖ó𝑛 (3.24) Tabla 222: Balance de agua en los agregados. Balance de agua Agregado Grueso Agregado fino -0,0082 -0,0144 Fuente: Propia. El signo negativo indica que la capacidad de absorción de agua es mayor que el contenido de humedad del agregado en el momento del ensayo, es decir, que el agregado no está completamente saturado en su condición natural. Cálculo de la contribución de agua (aporte de agua): Contribución de agua = 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑐𝑜𝑟𝑟𝑒𝑔𝑖𝑑𝑜 𝑥 𝐵𝑎𝑙𝑎𝑛𝑐𝑒 𝑑𝑒 𝑎𝑔𝑢𝑎 (3.25) 202 Tabla 223: Contribución de agua de los agregados. Contribución de agua del agregado fino por tipo de Contribución de agua del cemento (kg) agregado grueso (kg) Tipo IP Tipo V -8,4269 -9,7243 -10,1946 Fuente: Propia. Determinación del agua de mezcla final: Agua final = 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝑎𝑔𝑢𝑎 − (𝐶𝑜𝑛𝑡𝑟𝑖𝑏𝑢𝑐𝑖ó𝑛 𝑑𝑒 𝑎𝑔𝑢𝑎 𝐴𝐺 + 𝐶𝑜𝑛𝑡𝑟𝑖𝑏𝑢𝑐𝑖ó𝑛 𝑑𝑒 𝑎𝑔𝑢𝑎 𝐴𝐹) (3.26) Tabla 224: Agua de mezcla final por tipo de cemento. Agua de mezcla final por tipo de cemento (kg) Tipo IP Tipo V 223,1512 223,6215 Fuente: Propia. 3.6.7.4.9. Dosificación por metro cúbico de concreto Finalmente, se tienen los pesos corregidos de cada uno de los componentes del concreto, los cuales se muestran a continuación. Tabla 225: Pesos corregidos de los componentes del concreto por metro cúbico de mezcla. Pesos corregidos de los componentes del concreto Componente por metro cúbico, por tipo de cemento (kg) Tipo IP Tipo V Cemento 372,2438 372,2438 Agua 223,1512 223,6215 Agregado grueso 1030,1851 1030,1851 Agregado fino 673,0532 705,6063 Fuente: Propia. Contenido de aire atrapado = 0,020 m3. 203 Sin embargo, se consideró un desperdicio de 5% de material y se obtuvo lo siguiente: Tabla 226: Pesos corregidos de los componentes del concreto por metro cúbico de mezcla con 5% de desperdicio. Pesos corregidos de los componentes del concreto Componente por metro cúbico, por tipo de cemento (kg) Tipo IP Tipo V Cemento 390,8560 390,8560 Agua 234,3087 234,8026 Agregado grueso 1081,6944 1081,6944 Agregado fino 706,7059 740,8866 Fuente: Propia. Luego se obtuvo los pesos corregidos en proporción por volumen de probeta (30 cm x 15 cm). 𝜋(𝑑)2 Volumen de probeta = 𝑥 ℎ (3.27) 4 𝜋(0,15)2 Volumen de probeta = 𝑥 0,30 4 Volumen de probeta = 0,0053𝑚3 Y los pesos corregidos en proporción por volumen de probeta, asumiendo un desperdicio de 5% de material, se aprecian en la tabla siguiente. Tabla 227: Pesos corregidos de los componentes del concreto por volumen de probeta con 5% de desperdicio. Pesos corregidos de los componentes del concreto Componente por volumen de probeta, por tipo de cemento (kg) Tipo IP Tipo V Cemento 1,9734 1,9734 Agua 1,1830 1,1855 Agregado grueso 5,4615 5,4615 Agregado fino 3,5681 3,7407 Peso total por probeta 12,1861 12,3611 Fuente: Propia. 204 Proporciones de cada componente del concreto en función de la cantidad y tipo de cemento. Tabla 228: Proporciones de los componentes del concreto respecto a la cantidad de cemento. Tipo de Agregado Agregado Agua Cemento cemento fino grueso (lt/bolsa) IP 1 1,81 2,77 28,03 V 1 1,90 2,77 28,08 Fuente: Propia. 3.6.8. Consistencia del concreto A partir del asentamiento hallado de manera experimental en pulgadas, se calculó su equivalencia en centímetros; los resultados se pueden apreciar en la tabla siguiente. Tabla 229: Asentamiento de la mezcla fresca para 7, 14 y 28 días de curado y diferentes porcentajes de EFC. Asentamiento del concreto fresco Tipo de % EFC 7 días de curado 14 días de curado 28 días de curado cemento pulgada cm pulgada cm pulgada cm 0% 3,34 8,49 3,09 7,86 3,00 7,62 5% 3,53 8,97 3,13 7,94 3,25 8,26 10% 3,88 9,84 3,38 8,57 3,56 9,05 15% 4,44 11,27 3,72 9,45 3,84 9,76 20% 4,75 12,07 4,03 10,24 4,38 11,11 IP 25% 5,34 13,57 4,97 12,62 4,69 11,91 30% 5,78 14,68 5,75 14,61 4,88 12,38 35% 6,13 15,56 6,19 15,72 5,63 14,29 40% 6,63 16,83 6,81 17,30 6,25 15,88 50% 7,31 18,57 7,38 18,73 6,81 17,30 0% 3,34 8,49 3,41 8,65 3,38 8,57 5% 3,88 9,84 3,81 9,68 3,44 8,73 10% 4,03 10,24 4,28 10,87 3,94 10,00 15% 4,31 10,95 4,94 12,54 3,88 9,84 20% 4,84 12,30 5,16 13,10 4,38 11,11 V 25% 5,44 13,81 5,91 15,00 4,72 11,99 30% 5,81 14,76 6,38 16,19 5,78 14,68 35% 6,38 16,19 6,81 17,30 6,56 16,67 40% 7,31 18,57 7,47 18,97 7,81 19,84 50% 8,03 20,40 8,31 21,11 9,00 22,86 Fuente: Propia. 205 Los valores obtenidos para el asentamiento del concreto fresco se presentan en pulgadas y en centímetros, como se puede observar en la Tabla 229. En pulgadas porque es la unidad de medida más utilizada en el medio para expresar el asentamiento de una mezcla; en centímetros porque es lo que recomienda la norma técnica. Además, la bibliografía se refiere de manera teórica al asentamiento indicando valores referenciales en centímetros, es decir, en el sistema internacional de unidades (SI). Se puede ver que el incremento de la cantidad de escoria de fundición de cobre tiene una incidencia directamente proporcional sobre el asentamiento del concreto fresco. A mayor cantidad de escoria de cobre, mayor es el asentamiento de la mezcla; es decir que a medida que se incrementan las proporciones de EFC, el concreto se hace más fluido. Por otra parte, más adelante, en la Tabla 385, se puede observar el promedio de los asentamientos para todos los tiempos de curado y la clasificación de la mezcla según su consistencia (véase 4.1. de Resultados). Así, queda demostrada la relación directa que existe entre la cantidad de escoria de cobre y la consistencia del concreto fresco. Pero téngase en cuenta que fluidez excesiva no significa necesariamente una mejoría de la consistencia, ya que si el concreto es demasiado fluido, la mezcla podría ser poco trabajable. Fuente: Propia. Figura 70: Desarrollo del asentamiento de la mezcla, fabricada con cemento tipo IP, con el incremento de escoria de cobre. 206 Fuente: Propia. Figura 71: Desarrollo del asentamiento de la mezcla, fabricada con cemento tipo V, con el incremento de escoria de cobre. Por otro lado, en la Figura 70 y en la Figura 71 se puede notar claramente que el asentamiento posee un incremento proporcional al aumento de escoria de cobre en reemplazo del agregado fino. Para verificar el nivel de dependencia entre ambos parámetros, se calcularon los coeficientes de correlación de Pearson por cada par de datos % EFC – asentamiento. Tabla 230: Coeficientes de correlación y determinación, datos % EFC – asentamiento, en probetas fabricadas con cementos tipo IP y tipo V. Tipo de Tiempo de curado Coeficiente cemento 7 días 14 días 28 días R 0,9973 0,9810 0,9916 IP R2 0,9947 0,9624 0,9832 R 0,9903 0,9984 0,9610 V R2 0,9807 0,9968 0,9236 Fuente: Propia. La Tabla 230 muestra los coeficientes de correlación de Pearson (R) de los porcentajes de escoria de cobre y el asentamiento de la mezcla. Es evidente que hay una correspondencia muy alta entre ambos parámetros, ya que en todos los casos los resultados son positivos y están muy próximos a 1. Asimismo, también se pueden observar los coeficientes de determinación (R2), que son el resultado de elevar al cuadrado los coeficientes de correlación. Los R2 representan la proporción de variación de un parámetro cuando varía el otro. En todos los casos los resultados se 207 aproximan a 1; usualmente se expresan en porcentaje, por lo cual se puede decir que todos los valores están cerca de 100%. A partir de este análisis y de las explicaciones teóricas y experimentales, podría intuirse una influencia negativa sobre la resistencia del concreto endurecido: la baja capacidad de absorción de la escoria de cobre hace que haya más agua libre dentro de la mezcla y la práctica convencional indica que a mayor cantidad de agua la relación agua cemento aumenta y la resistencia se reduce. 3.6.9. Cuantificación de probetas cilíndricas de concreto La cantidad de probetas fabricadas se describen en la Tabla 5 del ítem 3.3.2.4. Los especímenes elaborados fueron manipulados con mucho cuidado y colocados sobre una lámina de caucho que asimiló vibraciones e impactos durante el transporte a laboratorio. 3.6.10. Determinación de la resistencia a la compresión del concreto 3.6.10.1. Determinación de la resistencia a la compresión del concreto mediante índice de rebote Se halló el promedio de los datos descritos entre la Tabla 19 y la Tabla 78 por cada probeta fabricada. Con la ecuación de la curva de calibración del esclerómetro, en posición vertical y dirección de disparo hacia abajo, se determinó la resistencia a la compresión del concreto. En las tablas siguientes se detallan los resultados obtenidos para probetas fabricadas con cemento tipo IP y se indica en los recuadros con fondo gris los datos que fueron excluidos de los cálculos por no estar dentro del rango establecido por las normas para este ensayo. Tabla 231: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo IP, 7 días de curado, 0% EFC, mediante esclerometría. Código de Disparo f'c gráfico Promedio espécimen 1 2 3 4 5 6 7 8 9 (kg/cm2) 1IP07EC00 28,5 24,0 22,0 21,9 20,5 19,8 18,5 17,5 15,5 20,0 155,883 2IP07EC00 25,2 22,8 20,5 18,7 18,2 17,9 16,8 16,7 16,4 18,5 134,808 3IP07EC00 22,1 20,8 20,2 19,4 19,4 18,7 18,6 17,7 16,4 19,3 145,637 4IP07EC00 21,9 20,4 19,9 19,3 19,1 18,8 18,3 17,0 15,5 18,9 140,684 5IP07EC00 21,8 20,7 19,9 19,8 18,0 17,2 16,1 15,5 15,3 18,3 131,331 6IP07EC00 21,6 20,5 19,6 18,7 18,4 18,0 17,8 17,1 16,2 18,7 137,027 f'c promedio= 140,895 Fuente: Propia. 208 Tabla 232: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo IP, 7 días de curado, 5% EFC, mediante esclerometría. Código de Disparo f'c gráfico Promedio espécimen 1 2 3 4 5 6 7 8 9 (kg/cm2) 1IP07EC05 25,5 24,1 21,1 21,0 20,4 20,1 19,8 17,2 16,2 20,6 165,218 2IP07EC05 22,3 21,9 21,7 21,0 20,8 20,5 19,5 19,2 17,1 20,4 162,932 3IP07EC05 25,5 22,4 22,4 21,2 20,6 19,1 18,2 17,3 16,9 20,4 162,280 4IP07EC05 24,9 24,1 22,0 20,3 19,9 19,9 19,4 17,2 16,0 20,4 162,443 5IP07EC05 23,8 22,1 20,7 20,3 20,2 19,9 19,8 17,1 16,3 20,0 156,754 6IP07EC05 22,4 21,8 20,8 20,4 19,5 19,1 18,4 18,3 17,2 19,8 153,034 f'c promedio= 160,443 Fuente: Propia. Tabla 233: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo IP, 7 días de curado, 10% EFC, mediante esclerometría. Código de Disparo f'c gráfico Promedio espécimen 1 2 3 4 5 6 7 8 9 (kg/cm2) 1IP07EC10 27,5 26,2 26,1 23,0 22,9 21,9 21,8 20,8 15,8 23,8 213,037 2IP07EC10 29,2 25,0 22,5 22,0 21,7 20,3 19,9 19,5 18,2 21,1 173,157 3IP07EC10 31,3 28,0 27,8 23,2 23,1 22,4 21,0 20,1 20,0 23,2 204,212 4IP07EC10 27,9 25,1 22,1 22,0 21,1 20,8 20,5 20,1 18,9 22,1 186,865 5IP07EC10 29,0 27,8 21,7 20,5 19,6 18,9 18,8 18,2 18,0 19,4 147,515 6IP07EC10 21,8 21,3 20,7 20,0 19,5 19,4 18,6 18,5 17,9 19,7 152,711 f'c promedio= 179,583 Fuente: Propia. Tabla 234: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo IP, 7 días de curado, 15% EFC, mediante esclerometría. Código de Disparo f'c gráfico Promedio espécimen 1 2 3 4 5 6 7 8 9 (kg/cm2) 1IP07EC15 28,0 27,1 23,4 21,0 21,2 20,5 19,3 22,6 20,2 22,6 194,913 2IP07EC15 24,9 24,9 23,3 23,0 22,8 22,1 22,1 19,2 19,0 22,4 191,552 3IP07EC15 25,0 24,1 23,9 23,5 22,3 21,8 20,8 19,7 18,2 22,1 188,202 4IP07EC15 23,8 23,1 22,4 22,4 22,4 22,2 21,0 20,5 19,5 21,9 184,862 5IP07EC15 25,3 25,3 24,0 23,8 23,1 22,3 21,8 20,0 19,9 22,8 198,623 6IP07EC15 23,4 23,4 22,3 21,8 21,3 20,5 20,5 20,0 19,9 21,5 177,885 f'c promedio= 189,340 Fuente: Propia. 209 Tabla 235: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo IP, 7 días de curado, 20% EFC, mediante esclerometría. Código de Disparo f'c gráfico Promedio espécimen 1 2 3 4 5 6 7 8 9 (kg/cm2) 1IP07EC20 26,0 25,6 24,1 23,7 22,6 22,5 22,0 20,0 18,5 22,8 197,779 2IP07EC20 27,0 26,0 25,0 23,8 21,8 21,7 21,5 20,1 19,8 23,0 200,652 3IP07EC20 29,5 26,4 26,1 25,4 25,0 24,0 23,8 20,2 17,8 24,4 222,934 4IP07EC20 29,5 26,0 25,1 24,8 24,2 24,0 23,7 23,0 19,1 23,7 212,459 5IP07EC20 29,8 26,7 25,2 24,5 23,9 21,3 21,2 21,0 20,5 23,0 201,732 6IP07EC20 25,3 25,0 24,5 24,2 24,1 23,6 23,1 21,8 21,0 23,6 210,685 f'c promedio= 207,707 Fuente: Propia. Tabla 236: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo IP, 7 días de curado, 25% EFC, mediante esclerometría. Código de Disparo f'c gráfico Promedio espécimen 1 2 3 4 5 6 7 8 9 (kg/cm2) 1IP07EC25 30,8 29,3 27,9 25,9 24,2 24,1 23,3 23,3 23,1 25,8 244,166 2IP07EC25 28,9 26,6 24,8 22,6 20,8 20,7 20,0 19,8 17,0 22,4 191,384 3IP07EC25 31,2 29,0 27,5 25,0 23,4 22,5 21,3 21,0 19,6 23,7 211,305 4IP07EC25 32,0 25,5 24,0 23,2 22,0 21,7 21,5 21,4 17,3 22,1 187,157 5IP07EC25 29,8 28,2 26,4 25,8 24,2 23,3 22,6 20,1 18,4 24,3 221,330 6IP07EC25 26,1 25,6 25,4 24,0 23,2 23,1 21,8 20,7 19,3 23,2 204,892 f'c promedio= 210,039 Fuente: Propia. Tabla 237: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo IP, 7 días de curado, 30% EFC, mediante esclerometría. Código de Disparo f'c gráfico Promedio espécimen 1 2 3 4 5 6 7 8 9 (kg/cm2) 1IP07EC30 33,5 27,5 26,5 25,8 24,8 21,5 20,9 20,2 19,8 23,4 206,890 2IP07EC30 31,8 28,4 26,3 24,5 23,5 22,9 22,9 22,7 21,6 24,1 218,057 3IP07EC30 32,1 32,0 28,2 25,7 25,5 24,6 23,7 20,6 16,2 25,8 244,015 4IP07EC30 29,5 25,0 24,7 23,7 23,5 23,1 21,8 20,0 19,8 22,7 196,598 5IP07EC30 26,0 24,8 24,5 24,2 23,9 23,5 21,9 21,7 20,0 23,4 207,103 6IP07EC30 28,7 24,8 24,7 24,1 23,6 23,1 22,2 21,5 20,8 23,7 212,224 f'c promedio= 214,148 Fuente: Propia. 210 Tabla 238: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo IP, 7 días de curado, 35% EFC, mediante esclerometría. Código de Disparo f'c gráfico Promedio espécimen 1 2 3 4 5 6 7 8 9 (kg/cm2) 1IP07EC35 28,5 28,1 27,0 26,9 26,7 26,0 25,7 23,8 23,3 26,2 251,409 2IP07EC35 29,1 29,0 26,1 25,2 24,0 21,5 20,1 20,1 20,0 23,9 214,965 3IP07EC35 26,8 26,8 26,6 26,0 25,0 23,7 22,8 22,2 21,0 24,5 224,960 4IP07EC35 27,0 26,8 26,1 26,1 25,0 24,6 22,5 21,0 20,8 24,4 223,230 5IP07EC35 28,2 25,7 23,6 22,9 21,8 21,6 21,5 20,1 18,9 22,7 196,598 6IP07EC35 26,7 26,1 25,7 24,2 23,3 22,6 21,7 20,5 19,7 23,4 207,103 f'c promedio= 219,711 Fuente: Propia. Tabla 239: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo IP, 7 días de curado, 40% EFC, mediante esclerometría. Código de Disparo f'c gráfico Promedio espécimen 1 2 3 4 5 6 7 8 9 (kg/cm2) 1IP07EC40 29,0 27,9 25,1 24,8 24,2 22,4 21,9 21,1 20,0 24,0 217,197 2IP07EC40 31,0 26,8 26,7 25,5 25,4 25,0 24,6 23,0 20,1 25,3 237,494 3IP07EC40 28,3 25,1 24,5 23,8 22,5 22,0 21,9 20,0 19,8 23,1 202,685 4IP07EC40 27,7 26,2 23,7 23,3 23,1 22,3 22,2 21,9 21,5 23,5 209,490 5IP07EC40 28,2 24,8 24,7 24,3 23,0 22,1 22,0 21,5 20,7 23,5 208,466 6IP07EC40 26,4 24,1 24,0 23,8 23,5 22,7 22,5 21,7 21,5 23,4 206,593 f'c promedio= 213,654 Fuente: Propia. Tabla 240: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo IP, 7 días de curado, 50% EFC, mediante esclerometría. Código de Disparo f'c gráfico Promedio espécimen 1 2 3 4 5 6 7 8 9 (kg/cm2) 1IP07EC50 27,1 26,7 25,1 24,1 23,8 23,5 22,8 22,5 22,0 24,2 219,262 2IP07EC50 23,3 22,6 22,1 21,5 21,2 21,1 20,8 20,4 20,4 21,5 178,382 3IP07EC50 27,0 25,2 25,0 24,1 24,0 22,5 21,4 19,8 18,8 23,1 202,516 4IP07EC50 25,4 23,1 22,9 22,6 22,0 21,7 20,9 20,8 18,9 22,0 186,531 5IP07EC50 25,0 23,8 23,3 22,3 21,6 21,0 20,5 20,0 19,7 21,9 184,696 6IP07EC50 24,1 23,8 23,5 23,0 22,4 22,1 21,6 20,1 18,2 22,1 187,366 f'c promedio= 193,125 Fuente: Propia. 211 Tabla 241: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo IP, 14 días de curado, 0% EFC, mediante esclerometría. Código de Disparo f'c gráfico Promedio espécimen 1 2 3 4 5 6 7 8 9 (kg/cm2) 1IP14EC00 33,5 23,9 22,8 22,6 21,1 20,1 19,9 19,8 16,8 20,9 169,272 2IP14EC00 26,2 23,9 23,1 22,4 22,2 22,0 20,5 19,8 18,0 22,0 186,197 3IP14EC00 24,2 23,9 21,8 21,2 20,2 20,2 19,8 18,6 18,4 20,9 169,970 4IP14EC00 28,2 26,4 23,2 22,5 21,8 21,1 21,0 20,0 18,3 22,5 193,568 5IP14EC00 23,5 23,0 22,9 22,7 22,3 22,0 20,3 19,2 18,9 21,6 180,703 6IP14EC00 24,7 23,6 22,5 21,8 21,6 21,1 21,0 20,1 19,9 21,8 183,197 f'c promedio= 180,484 Fuente: Propia. Tabla 242: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo IP, 14 días de curado, 5% EFC, mediante esclerometría. Código de Disparo f'c gráfico Promedio espécimen 1 2 3 4 5 6 7 8 9 (kg/cm2) 1IP14EC05 24,6 24,1 23,7 23,5 22,5 22,0 21,6 21,3 19,9 22,6 194,745 2IP14EC05 26,2 22,5 21,3 21,0 21,0 20,5 20,3 20,2 20,2 21,5 178,051 3IP14EC05 26,0 23,0 21,9 21,0 21,0 20,9 20,5 19,8 18,8 21,4 177,554 4IP14EC05 27,9 21,7 21,5 21,0 21,0 20,2 20,2 19,8 18,9 20,5 164,299 5IP14EC05 32,5 24,2 24,0 23,2 22,6 22,4 20,8 19,7 18,6 21,9 185,092 6IP14EC05 23,5 23,1 23,1 22,9 22,6 22,3 20,5 20,1 20,0 22,0 186,197 f'c promedio= 180,989 Fuente: Propia. Tabla 243: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo IP, 14 días de curado, 10% EFC, mediante esclerometría. Código de Disparo f'c gráfico Promedio espécimen 1 2 3 4 5 6 7 8 9 (kg/cm2) 1IP14EC10 35,6 27,0 25,4 25,0 24,8 23,5 21,0 20,0 19,3 23,3 204,977 2IP14EC10 22,9 22,4 22,3 22,0 22,0 21,8 20,6 20,4 20,1 21,6 180,206 3IP14EC10 27,9 27,5 22,1 21,5 20,3 20,2 20,0 19,8 17,8 21,2 173,342 4IP14EC10 25,8 25,8 22,5 22,0 22,0 21,9 20,6 20,1 20,0 22,3 190,546 5IP14EC10 35,0 26,6 23,0 23,0 22,2 22,1 21,1 20,8 20,5 22,4 192,244 6IP14EC10 25,5 25,5 23,1 22,9 22,3 22,0 21,3 20,4 19,7 22,5 193,904 f'c promedio= 189,203 Fuente: Propia. 212 Tabla 244: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo IP, 14 días de curado, 15% EFC, mediante esclerometría. Código de Disparo f'c gráfico Promedio espécimen 1 2 3 4 5 6 7 8 9 (kg/cm2) 1IP14EC15 30,2 27,3 27,1 26,4 25,9 24,9 21,5 20,2 19,7 24,8 228,948 2IP14EC15 32,9 24,7 24,5 24,3 23,9 23,8 23,0 22,0 21,5 23,5 208,232 3IP14EC15 24,6 24,5 23,8 23,3 23,2 23,1 23,0 22,2 21,6 23,3 205,062 4IP14EC15 27,9 24,0 23,3 23,2 22,7 22,2 21,8 21,5 19,8 22,9 200,144 5IP14EC15 24,2 23,4 22,0 21,8 21,8 21,7 21,6 21,4 21,1 22,1 187,700 6IP14EC15 24,8 23,9 23,5 23,2 23,1 21,8 19,1 18,7 17,4 21,7 181,866 f'c promedio= 201,992 Fuente: Propia. Tabla 245: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo IP, 14 días de curado, 20% EFC, mediante esclerometría. Código de Disparo f'c gráfico Promedio espécimen 1 2 3 4 5 6 7 8 9 (kg/cm2) 1IP14EC20 24,0 23,7 23,7 22,5 21,3 21,2 21,0 20,2 19,9 21,9 185,196 2IP14EC20 32,5 26,0 25,6 24,1 22,8 22,5 22,1 21,5 20,4 23,1 203,067 3IP14EC20 33,5 27,0 26,0 23,7 23,5 23,2 22,6 22,0 21,5 23,7 211,689 4IP14EC20 33,5 29,0 25,9 25,8 24,1 24,0 23,9 23,8 23,6 25,0 232,276 5IP14EC20 25,9 24,2 23,7 23,2 23,0 22,9 22,4 22,2 21,8 23,3 205,062 6IP14EC20 37,7 25,1 24,8 24,6 24,4 24,0 23,3 22,9 22,3 23,9 215,351 f'c promedio= 208,774 Fuente: Propia. Tabla 246: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo IP, 14 días de curado, 25% EFC, mediante esclerometría. Código de Disparo f'c gráfico Promedio espécimen 1 2 3 4 5 6 7 8 9 (kg/cm2) 1IP14EC25 26,1 26,0 25,9 25,7 25,5 25,4 25,3 24,4 24,4 25,4 238,545 2IP14EC25 33,0 28,1 26,0 25,6 25,1 24,8 24,2 23,0 21,4 24,8 228,558 3IP14EC25 32,5 28,0 27,5 26,6 26,3 26,3 26,3 25,3 24,0 27,0 263,522 4IP14EC25 26,0 25,5 25,2 24,9 24,7 24,7 23,8 23,1 20,5 24,3 220,640 5IP14EC25 28,5 28,1 26,6 25,8 25,3 24,7 22,9 22,8 20,7 25,0 232,777 6IP14EC25 27,2 26,5 25,8 25,7 25,3 25,2 24,4 24,3 23,7 25,3 237,494 f'c promedio= 236,923 Fuente: Propia. 213 Tabla 247: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo IP, 14 días de curado, 30% EFC, mediante esclerometría. Código de Disparo f'c gráfico Promedio espécimen 1 2 3 4 5 6 7 8 9 (kg/cm2) 1IP14EC30 29,8 29,2 27,5 27,1 26,5 26,1 26,0 25,3 22,3 26,6 258,162 2IP14EC30 26,3 26,2 26,0 25,0 24,6 23,5 22,7 22,6 22,5 24,4 222,366 3IP14EC30 29,4 29,0 27,0 26,8 26,0 25,9 25,4 25,3 25,2 26,7 258,519 4IP14EC30 30,9 26,8 26,4 26,3 25,7 25,3 24,0 23,3 22,2 25,7 242,406 5IP14EC30 28,0 26,1 26,1 25,8 25,7 25,6 25,3 25,0 24,9 25,8 245,223 6IP14EC30 29,4 28,2 26,0 25,8 25,8 25,5 25,2 24,8 19,6 25,6 241,352 f'c promedio= 244,671 Fuente: Propia. Tabla 248: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo IP, 14 días de curado, 35% EFC, mediante esclerometría. Código de Disparo f'c gráfico Promedio espécimen 1 2 3 4 5 6 7 8 9 (kg/cm2) 1IP14EC35 26,0 25,4 25,3 25,1 25,0 24,8 24,5 22,5 22,0 24,5 224,441 2IP14EC35 31,1 27,5 25,8 25,1 25,0 24,5 24,4 23,7 23,4 25,6 241,703 3IP14EC35 30,4 28,6 28,0 26,1 26,0 25,7 25,1 24,6 24,5 26,6 256,737 4IP14EC35 27,8 27,5 26,5 26,3 26,2 25,5 25,2 24,1 23,7 25,9 245,752 5IP14EC35 29,6 26,5 26,2 26,1 26,0 25,6 24,9 24,8 23,3 25,9 246,105 6IP14EC35 27,7 26,3 25,8 25,5 25,1 25,0 24,9 24,8 23,7 25,4 238,720 f'c promedio= 242,243 Fuente: Propia. Tabla 249: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo IP, 14 días de curado, 40% EFC, mediante esclerometría. Código de Disparo f'c gráfico Promedio espécimen 1 2 3 4 5 6 7 8 9 (kg/cm2) 1IP14EC40 28,3 27,8 27,1 26,8 26,6 26,4 26,0 25,9 25,7 26,7 259,589 2IP14EC40 28,5 27,3 27,0 26,6 26,5 26,1 25,7 22,6 20,3 25,6 241,879 3IP14EC40 26,1 25,6 25,0 24,8 24,6 23,7 22,4 22,0 21,9 24,0 216,682 4IP14EC40 27,4 26,0 25,6 25,0 24,9 24,9 24,6 24,0 23,3 25,1 233,300 5IP14EC40 30,9 25,6 24,5 24,3 24,1 23,9 23,4 23,3 20,1 23,7 211,112 6IP14EC40 27,0 25,7 25,6 25,6 25,3 25,0 24,5 24,2 22,8 25,1 233,300 f'c promedio= 232,644 Fuente: Propia. 214 Tabla 250: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo IP, 14 días de curado, 50% EFC, mediante esclerometría. Código de Disparo f'c gráfico Promedio espécimen 1 2 3 4 5 6 7 8 9 (kg/cm2) 1IP14EC50 27,2 25,0 24,8 24,6 24,6 24,5 23,7 22,3 21,2 24,2 219,779 2IP14EC50 27,5 26,0 25,8 25,5 25,2 25,1 24,9 21,1 18,3 25,1 234,238 3IP14EC50 28,2 24,0 23,6 22,4 22,0 21,1 20,5 20,2 18,0 21,5 178,175 4IP14EC50 30,5 27,9 26,0 25,5 24,6 24,0 23,9 23,4 19,9 25,1 233,300 5IP14EC50 23,9 23,6 23,5 23,3 22,9 22,0 21,3 21,1 19,4 22,3 191,049 6IP14EC50 25,4 25,3 24,6 24,5 23,1 23,0 22,4 22,0 21,3 23,5 208,978 f'c promedio= 210,920 Fuente: Propia. Tabla 251: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo IP, 28 días de curado, 0% EFC, mediante esclerometría. Código de Disparo f'c gráfico Promedio espécimen 1 2 3 4 5 6 7 8 9 (kg/cm2) 1IP28EC00 32,7 32,3 27,8 25,8 24,4 23,6 23,4 22,9 19,9 25,9 245,752 2IP28EC00 26,1 24,5 24,0 23,8 23,5 23,4 23,0 22,9 20,3 23,5 208,808 3IP28EC00 33,6 25,0 23,9 23,5 22,8 22,3 22,2 22,1 22,0 23,0 200,779 4IP28EC00 26,3 24,1 24,1 22,3 22,2 21,6 20,6 20,0 19,8 22,3 191,049 5IP28EC00 24,0 23,5 23,1 22,7 22,6 21,8 20,6 19,6 15,8 21,5 178,879 6IP28EC00 25,3 24,9 23,6 23,6 23,5 23,5 22,7 22,5 22,2 23,5 209,319 f'c promedio= 205,764 Fuente: Propia. Tabla 252: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo IP, 28 días de curado, 5% EFC, mediante esclerometría. Código de Disparo f'c gráfico Promedio espécimen 1 2 3 4 5 6 7 8 9 (kg/cm2) 1IP28EC05 29,7 27,8 26,3 23,5 22,9 22,5 22,1 21,6 20,3 24,1 217,713 2IP28EC05 24,4 23,6 21,5 21,3 20,9 19,8 19,0 18,6 18,0 20,8 168,000 3IP28EC05 33,8 33,8 33,3 31,7 28,0 24,0 23,6 22,8 21,0 28,9 294,492 4IP28EC05 27,9 24,4 24,3 23,9 23,9 23,6 23,5 22,7 21,0 23,9 215,137 5IP28EC05 34,1 27,4 26,4 24,6 23,8 23,7 23,5 23,2 22,1 24,3 221,740 6IP28EC05 32,0 28,6 28,6 28,1 28,0 26,1 25,3 25,2 22,9 27,2 267,108 f'c promedio= 230,698 Fuente: Propia. 215 Tabla 253: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo IP, 28 días de curado, 10% EFC, mediante esclerometría. Código de Disparo f'c gráfico Promedio espécimen 1 2 3 4 5 6 7 8 9 (kg/cm2) 1IP28EC10 34,8 26,9 26,8 26,7 26,3 26,2 26,2 25,5 25,4 26,250 251,852 2IP28EC10 26,9 26,1 25,9 25,8 25,1 24,7 23,0 22,7 22,0 24,689 227,212 3IP28EC10 30,8 27,3 26,5 26,4 25,9 25,5 25,4 24,3 22,7 26,089 249,284 4IP28EC10 27,0 26,6 26,1 25,8 25,7 25,5 24,7 23,7 22,1 25,244 235,919 5IP28EC10 25,7 25,0 24,9 24,6 24,4 24,4 24,2 24,0 24,0 24,578 225,479 6IP28EC10 31,7 28,0 26,1 25,6 24,9 24,6 24,4 24,1 24,0 25,933 246,810 f'c promedio= 239,426 Fuente: Propia. Tabla 254: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo IP, 28 días de curado, 15% EFC, mediante esclerometría. Código de Disparo f'c gráfico Promedio espécimen 1 2 3 4 5 6 7 8 9 (kg/cm2) 1IP28EC15 28,5 27,3 25,7 25,6 25,4 25,0 24,9 24,5 24,4 25,7 243,110 2IP28EC15 32,6 25,3 25,1 25,0 24,6 24,5 24,0 23,8 20,4 24,1 217,864 3IP28EC15 33,0 29,2 24,6 24,1 24,0 23,9 23,7 23,7 21,4 24,3 221,546 4IP28EC15 30,7 30,3 29,5 26,3 26,1 26,1 26,0 25,5 25,1 27,3 268,546 5IP28EC15 28,8 27,3 27,0 26,2 26,1 25,7 25,7 25,5 24,3 26,3 252,473 6IP28EC15 26,8 26,6 26,1 26,0 25,9 25,7 25,1 25,0 24,7 25,8 244,166 f'c promedio= 241,284 Fuente: Propia. Tabla 255: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo IP, 28 días de curado, 20% EFC, mediante esclerometría. Código de Disparo f'c gráfico Promedio espécimen 1 2 3 4 5 6 7 8 9 (kg/cm2) 1IP28EC20 28,8 28,1 26,5 26,3 25,6 25,5 24,6 24,4 24,0 26,0 247,517 2IP28EC20 26,7 25,8 25,4 25,1 25,1 24,4 24,3 23,5 21,8 24,7 227,039 3IP28EC20 28,0 26,6 26,2 26,0 25,7 25,5 25,3 25,0 20,3 25,4 238,370 4IP28EC20 28,7 27,3 27,2 26,4 26,3 26,0 25,6 24,0 23,9 26,2 250,346 5IP28EC20 33,3 28,8 26,7 26,1 25,9 25,9 25,9 25,7 21,5 25,8 244,893 6IP28EC20 32,0 27,0 26,4 26,3 26,2 25,9 25,4 25,2 24,8 26,6 257,093 f'c promedio= 244,210 Fuente: Propia. 216 Tabla 256: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo IP, 28 días de curado, 25% EFC, mediante esclerometría. Código de Disparo f'c gráfico Promedio espécimen 1 2 3 4 5 6 7 8 9 (kg/cm2) 1IP28EC25 28,6 28,5 28,0 27,8 27,2 26,6 26,6 26,5 25,8 27,3 268,546 2IP28EC25 27,8 27,4 27,1 26,3 26,2 26,1 25,8 25,5 25,5 26,4 254,425 3IP28EC25 30,0 28,0 28,0 27,9 26,3 25,7 25,5 25,3 25,1 26,9 261,733 4IP28EC25 28,9 28,2 27,9 26,8 26,5 26,3 25,8 25,0 24,6 26,7 258,519 5IP28EC25 34,0 29,3 27,8 27,1 27,0 27,0 27,0 26,8 25,4 27,2 266,704 6IP28EC25 26,8 26,3 26,1 25,8 25,7 24,9 24,3 24,1 22,7 25,2 235,046 f'c promedio= 257,495 Fuente: Propia. Tabla 257: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo IP, 28 días de curado, 30% EFC, mediante esclerometría. Código de Disparo f'c gráfico Promedio espécimen 1 2 3 4 5 6 7 8 9 (kg/cm2) 1IP28EC30 31,6 27,1 27,1 26,9 26,7 26,6 26,0 26,0 26,0 27,1 265,672 2IP28EC30 28,1 27,5 27,4 27,2 27,0 26,5 26,3 25,6 24,4 26,7 258,519 3IP28EC30 27,8 27,5 27,3 26,9 26,8 26,6 26,5 24,9 24,9 26,6 257,093 4IP28EC30 26,6 26,4 26,4 26,2 25,8 25,7 25,3 24,0 23,7 25,6 241,001 5IP28EC30 29,7 28,7 27,8 27,1 26,5 26,5 26,4 26,1 23,1 26,9 261,911 6IP28EC30 27,3 27,2 27,1 26,9 26,8 26,6 26,4 25,1 25,0 26,5 255,670 f'c promedio= 256,644 Fuente: Propia. Tabla 258: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo IP, 28 días de curado, 35% EFC, mediante esclerometría. Código de Disparo f'c gráfico Promedio espécimen 1 2 3 4 5 6 7 8 9 (kg/cm2) 1IP28EC35 34,0 29,1 28,0 26,6 26,6 26,5 26,5 26,3 25,7 26,9 262,470 2IP28EC35 28,6 28,0 27,9 27,7 26,8 26,5 26,0 26,0 26,0 27,1 264,776 3IP28EC35 34,9 28,5 26,7 26,3 26,1 25,8 25,7 25,5 25,3 26,2 251,652 4IP28EC35 30,0 28,2 28,0 27,7 27,3 27,2 27,1 26,6 26,3 27,6 273,592 5IP28EC35 34,7 29,6 28,0 27,4 26,7 26,6 25,4 24,3 24,3 26,5 256,448 6IP28EC35 30,1 27,9 27,6 27,3 26,6 26,5 26,5 25,4 25,3 27,0 264,238 f'c promedio= 262,196 Fuente: Propia. 217 Tabla 259: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo IP, 28 días de curado, 40% EFC, mediante esclerometría. Código de Disparo f'c gráfico Promedio espécimen 1 2 3 4 5 6 7 8 9 (kg/cm2) 1IP28EC40 28,0 27,8 26,8 26,4 25,8 23,9 23,6 22,1 21,6 25,1 233,824 2IP28EC40 27,0 26,0 26,0 25,9 25,6 25,5 24,1 23,6 22,1 25,1 233,475 3IP28EC40 30,3 27,9 27,1 25,4 25,3 25,1 24,2 24,1 23,9 25,9 246,634 4IP28EC40 29,5 27,5 26,7 26,0 24,5 23,8 23,2 23,1 22,5 25,2 235,220 5IP28EC40 31,5 29,3 27,2 25,6 25,5 25,4 24,9 24,3 24,0 26,4 254,425 6IP28EC40 30,0 27,3 27,0 26,1 25,5 25,1 24,6 24,3 24,2 26,0 248,047 f'c promedio= 241,937 Fuente: Propia. Tabla 260: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo IP, 28 días de curado, 50% EFC, mediante esclerometría. Código de Disparo f'c gráfico Promedio espécimen 1 2 3 4 5 6 7 8 9 (kg/cm2) 1IP28EC50 28,1 27,9 27,5 27,2 26,6 25,5 23,9 20,3 19,7 25,2 235,046 2IP28EC50 25,1 24,7 23,9 23,8 22,6 22,6 22,3 21,8 20,8 23,1 202,176 3IP28EC50 28,2 27,0 26,1 25,3 25,2 24,9 20,3 19,5 18,1 23,8 214,108 4IP28EC50 28,2 24,0 23,1 22,8 22,7 22,3 21,9 21,8 21,8 23,2 203,873 5IP28EC50 28,1 24,2 23,3 22,7 22,7 22,6 22,5 22,2 20,1 23,2 203,533 6IP28EC50 24,7 24,2 24,1 23,8 23,7 23,6 23,6 22,6 21,5 23,5 209,319 f'c promedio= 211,343 Fuente: Propia. Asimismo, luego del tratamiento y análisis de los datos obtenidos con los ensayos a los que fueron sometidas las probetas fabricadas con cemento tipo V se obtuvo los resultados detallados en las tablas que siguen. Tabla 261: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo V, 7 días de curado, 0% EFC, mediante esclerometría. Código de Disparo f'c gráfico Promedio espécimen 1 2 3 4 5 6 7 8 9 (kg/cm2) 1VV07EC00 21,1 20,8 19,7 19,5 18,2 17,1 17,0 16,8 15,0 18,4 132,751 2VV07EC00 22,8 22,1 21,3 20,8 20,6 20,1 20,1 19,9 18,1 20,6 165,872 3VV07EC00 20,7 20,3 19,9 19,8 18,8 18,0 17,2 17,1 15,8 18,6 136,551 4VV07EC00 25,0 23,8 22,9 22,5 22,0 21,9 21,7 19,9 17,5 21,9 184,696 5VV07EC00 25,9 23,5 23,0 22,5 20,7 20,0 19,8 17,8 16,2 21,0 171,778 6VV07EC00 21,6 21,3 20,7 20,5 20,4 19,5 19,3 19,1 18,5 20,1 157,889 f'c promedio= 158,256 Fuente: Propia. 218 Tabla 262: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo V, 7 días de curado, 5% EFC, mediante esclerometría. Código de Disparo f'c gráfico Promedio espécimen 1 2 3 4 5 6 7 8 9 (kg/cm2) 1VV07EC05 27,8 23,4 23,3 22,1 22,0 21,8 21,6 21,5 18,6 22,5 192,895 2VV07EC05 24,7 23,3 22,7 22,3 21,9 21,6 21,4 20,8 20,6 22,1 188,202 3VV07EC05 26,8 24,2 24,0 23,9 23,1 23,1 22,5 21,4 20,7 23,3 205,742 4VV07EC05 24,1 23,1 23,0 22,2 21,8 21,7 21,2 21,1 20,8 22,1 187,700 5VV07EC05 24,0 22,7 22,5 21,9 21,8 21,7 21,4 20,8 20,0 21,9 184,029 6VV07EC05 23,3 23,2 22,7 22,5 22,2 22,1 21,9 21,8 20,7 22,3 190,043 f'c promedio= 191,435 Fuente: Propia. Tabla 263: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo V, 7 días de curado, 10% EFC, mediante esclerometría. Código de Disparo f'c gráfico Promedio espécimen 1 2 3 4 5 6 7 8 9 (kg/cm2) 1VV07EC10 24,2 22,8 22,3 21,5 21,5 20,4 19,9 19,0 18,0 21,1 172,107 2VV07EC10 21,8 21,6 21,6 20,9 20,8 20,4 19,7 19,7 19,4 20,7 166,035 3VV07EC10 28,8 28,4 25,1 22,8 22,7 21,1 18,7 18,1 16,6 21,7 181,347 4VV07EC10 27,9 27,2 26,2 25,9 23,3 22,8 22,0 21,4 20,1 24,1 217,885 5VV07EC10 32,0 29,6 27,7 27,6 25,1 24,1 23,5 23,0 22,8 26,2 250,346 6VV07EC10 25,5 24,6 23,1 23,1 23,0 22,4 21,1 20,5 19,1 22,5 193,399 f'c promedio= 196,853 Fuente: Propia. Tabla 264: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo V, 7 días de curado, 15% EFC, mediante esclerometría. Código de Disparo f'c gráfico Promedio espécimen 1 2 3 4 5 6 7 8 9 (kg/cm2) 1VV07EC15 29,1 24,2 24,1 23,5 22,9 21,5 20,0 19,5 19,4 21,9 184,342 2VV07EC15 33,5 29,3 28,0 25,9 25,0 24,6 24,4 23,8 22,4 25,4 238,764 3VV07EC15 30,4 25,1 24,5 24,2 24,0 24,0 23,8 23,6 22,5 24,7 227,039 4VV07EC15 29,7 25,4 24,0 23,8 23,6 22,5 22,1 21,3 21,2 23,0 200,970 5VV07EC15 29,7 27,8 25,6 24,8 23,5 23,5 22,5 21,9 20,0 24,4 222,193 6VV07EC15 27,0 25,8 25,1 24,5 24,1 23,5 23,3 23,2 23,0 24,4 222,539 f'c promedio= 215,974 Fuente: Propia. 219 Tabla 265: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo V, 7 días de curado, 20% EFC, mediante esclerometría. Código de Disparo f'c gráfico Promedio espécimen 1 2 3 4 5 6 7 8 9 (kg/cm2) 1VV07EC20 26,8 25,7 25,1 24,6 24,3 23,8 21,0 20,4 18,8 23,4 207,103 2VV07EC20 30,1 27,8 26,9 26,8 26,1 25,5 24,2 23,4 23,3 26,0 248,047 3VV07EC20 30,2 27,8 26,0 24,1 22,9 22,8 22,6 21,6 19,1 23,4 206,699 4VV07EC20 28,0 26,0 25,5 25,1 24,2 23,4 22,4 20,8 19,7 23,9 214,965 5VV07EC20 29,7 27,5 26,8 25,3 24,5 24,0 21,9 21,8 18,1 24,4 222,712 6VV07EC20 26,7 26,0 25,9 25,0 24,7 24,3 23,0 22,2 21,7 24,4 222,539 f'c promedio= 220,344 Fuente: Propia. Tabla 266: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo V, 7 días de curado, 25% EFC, mediante esclerometría. Código de Disparo f'c gráfico Promedio espécimen 1 2 3 4 5 6 7 8 9 (kg/cm2) 1VV07EC25 25,7 25,1 25,0 24,6 24,3 24,3 24,0 23,9 21,9 24,3 221,330 2VV07EC25 26,5 26,3 25,5 25,1 24,9 23,8 23,8 23,7 19,7 24,4 222,193 3VV07EC25 27,8 25,6 25,4 24,5 24,4 24,0 23,8 21,3 19,8 24,1 217,541 4VV07EC25 26,1 25,8 25,5 25,4 25,1 25,0 24,3 21,2 18,1 24,1 217,369 5VV07EC25 28,0 26,5 26,1 25,8 25,5 25,1 24,0 20,5 19,9 24,6 225,826 6VV07EC25 25,5 25,5 24,8 24,7 24,3 24,1 23,8 23,8 22,4 24,3 221,503 f'c promedio= 220,960 Fuente: Propia. Tabla 267: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo V, 7 días de curado, 30% EFC, mediante esclerometría. Código de Disparo f'c gráfico Promedio espécimen 1 2 3 4 5 6 7 8 9 (kg/cm2) 1VV07EC30 28,3 28,1 25,0 24,9 24,6 24,5 24,0 23,8 21,9 25,0 232,254 2VV07EC30 28,2 26,8 25,1 24,4 23,9 23,5 23,0 22,7 22,4 24,4 223,403 3VV07EC30 28,2 27,3 26,7 25,8 23,8 23,6 23,5 22,8 21,7 24,8 229,296 4VV07EC30 30,1 29,8 28,1 27,0 25,3 24,8 23,8 22,7 22,1 26,0 247,340 5VV07EC30 26,8 26,7 26,4 26,0 25,7 25,4 23,7 22,3 21,8 25,0 231,732 6VV07EC30 27,1 25,7 25,6 25,3 25,0 24,5 24,4 23,7 23,4 25,0 231,557 f'c promedio= 232,597 Fuente: Propia. 220 Tabla 268: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo V, 7 días de curado, 35% EFC, mediante esclerometría. Código de Disparo f'c gráfico Promedio espécimen 1 2 3 4 5 6 7 8 9 (kg/cm2) 1VV07EC35 27,5 26,6 25,3 25,1 24,6 24,4 24,0 23,4 22,0 24,8 228,427 2VV07EC35 30,8 26,5 26,5 25,5 25,3 24,0 23,9 23,8 23,8 25,6 241,001 3VV07EC35 30,2 25,1 24,6 23,5 22,9 22,9 22,4 21,4 21,4 23,0 201,541 4VV07EC35 28,0 26,9 26,7 26,5 25,3 25,1 24,4 24,0 22,4 25,5 239,597 5VV07EC35 28,6 28,3 27,4 26,4 26,1 25,3 24,8 22,0 21,6 25,6 241,703 6VV07EC35 26,8 26,1 25,8 25,5 24,7 24,5 24,3 23,4 23,3 24,9 231,035 f'c promedio= 230,551 Fuente: Propia. Tabla 269: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo V, 7 días de curado, 40% EFC, mediante esclerometría. Código de Disparo f'c gráfico Promedio espécimen 1 2 3 4 5 6 7 8 9 (kg/cm2) 1VV07EC40 23,3 23,8 25,4 23,2 27,1 24,2 23,0 22,5 21,9 23,8 213,765 2VV07EC40 25,0 25,9 26,1 25,1 24,4 23,0 24,5 25,1 22,3 24,6 225,826 3VV07EC40 25,2 23,8 27,5 27,7 22,2 24,1 23,5 22,9 24,0 24,5 224,960 4VV07EC40 24,1 21,8 23,8 26,2 25,6 24,1 23,6 23,7 19,5 23,6 210,344 5VV07EC40 26,0 27,2 30,0 21,1 29,7 25,8 25,9 25,1 24,6 26,2 250,346 6VV07EC40 24,3 24,1 25,8 23,1 22,9 24,8 25,0 24,4 20,8 23,9 215,137 f'c promedio= 223,396 Fuente: Propia. Tabla 270: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo V, 7 días de curado, 50% EFC, mediante esclerometría. Código de Disparo f'c gráfico Promedio espécimen 1 2 3 4 5 6 7 8 9 (kg/cm2) 1VV07EC50 26,8 26,7 26,0 25,5 24,7 23,0 21,5 20,0 17,9 23,6 209,831 2VV07EC50 27,2 26,5 26,2 26,1 25,4 23,5 22,2 19,5 18,0 23,8 214,108 3VV07EC50 30,9 27,7 25,6 25,1 24,8 24,2 23,8 22,9 20,0 25,0 232,080 4VV07EC50 27,8 26,5 26,0 24,9 22,2 20,2 18,4 18,4 17,6 22,4 192,727 5VV07EC50 26,3 26,1 25,0 24,6 24,5 24,3 24,0 21,5 21,0 24,1 218,745 6VV07EC50 25,8 25,4 25,1 24,9 23,6 23,1 22,2 22,0 20,5 23,6 210,685 f'c promedio= 213,030 Fuente: Propia. 221 Tabla 271: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo V, 14 días de curado, 0% EFC, mediante esclerometría. Código de Disparo f'c gráfico Promedio espécimen 1 2 3 4 5 6 7 8 9 (kg/cm2) 1VV14EC00 27,2 24,6 24,0 23,8 23,8 23,2 22,8 22,6 19,8 23,5 209,319 2VV14EC00 30,0 24,1 23,9 23,7 23,5 23,2 23,2 23,1 22,0 24,1 217,713 3VV14EC00 25,2 24,9 24,5 23,9 23,6 22,5 21,2 20,8 17,5 22,7 196,261 4VV14EC00 25,0 24,2 23,9 23,7 23,7 23,6 23,4 23,1 23,0 23,7 212,395 5VV14EC00 25,3 25,0 24,9 24,7 24,5 23,9 22,7 21,7 21,4 23,8 213,251 6VV14EC00 24,8 24,4 24,2 24,0 23,7 23,4 22,9 22,9 22,1 23,6 210,344 f'c promedio= 209,881 Fuente: Propia. Tabla 272: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo V, 14 días de curado, 5% EFC, mediante esclerometría. Código de Disparo f'c gráfico Promedio espécimen 1 2 3 4 5 6 7 8 9 (kg/cm2) 1VV14EC05 26,9 26,1 25,7 25,2 24,6 24,2 24,1 22,8 20,1 24,4 222,884 2VV14EC05 34,8 25,0 24,8 24,5 23,6 22,5 22,1 21,0 19,8 22,9 199,827 3VV14EC05 28,3 27,8 26,2 25,7 25,4 22,1 21,6 20,5 19,9 24,2 219,090 4VV14EC05 28,9 26,5 26,1 24,9 23,8 22,9 22,6 22,3 22,0 24,4 223,403 5VV14EC05 32,2 29,6 27,8 26,8 26,5 26,4 26,1 24,1 23,8 27,0 264,417 6VV14EC05 26,0 25,5 25,3 25,1 24,9 24,7 24,6 24,5 24,2 25,0 231,732 f'c promedio= 226,892 Fuente: Propia. Tabla 273: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo V, 14 días de curado, 10% EFC, mediante esclerometría. Código de Disparo f'c gráfico Promedio espécimen 1 2 3 4 5 6 7 8 9 (kg/cm2) 1VV14EC10 25,6 25,2 25,1 25,1 24,9 24,8 23,5 22,9 20,6 24,2 219,434 2VV14EC10 31,5 27,0 26,6 26,5 26,2 25,3 24,9 24,7 24,2 26,3 253,005 3VV14EC10 31,1 27,5 27,3 26,1 25,6 24,9 24,6 23,9 23,8 26,1 249,284 4VV14EC10 29,2 26,0 25,6 25,5 25,2 24,9 24,5 23,9 22,0 25,2 235,220 5VV14EC10 28,8 25,0 24,9 24,8 24,1 24,1 23,8 23,8 22,0 24,6 225,652 6VV14EC10 25,2 24,6 24,6 24,1 23,9 23,8 23,8 22,1 21,5 23,7 212,395 f'c promedio= 232,499 Fuente: Propia. 222 Tabla 274: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo V, 14 días de curado, 15% EFC, mediante esclerometría. Código de Disparo f'c gráfico Promedio espécimen 1 2 3 4 5 6 7 8 9 (kg/cm2) 1VV14EC15 29,9 27,7 26,0 25,6 24,9 24,2 22,6 21,2 21,1 24,8 228,948 2VV14EC15 29,7 28,5 25,4 25,3 24,8 24,3 23,2 22,7 22,0 25,1 233,649 3VV14EC15 28,1 27,3 26,4 25,9 25,7 25,7 24,6 24,0 23,1 25,6 242,231 4VV14EC15 29,1 28,0 26,1 25,8 25,7 25,5 25,0 24,9 23,2 25,9 246,634 5VV14EC15 30,5 26,1 26,1 25,8 25,4 25,0 24,0 23,9 21,3 25,3 237,494 6VV14EC15 28,1 26,6 26,3 25,8 25,7 25,3 24,8 24,4 23,8 25,6 242,231 f'c promedio= 238,531 Fuente: Propia. Tabla 275: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo V, 14 días de curado, 20% EFC, mediante esclerometría. Código de Disparo f'c gráfico Promedio espécimen 1 2 3 4 5 6 7 8 9 (kg/cm2) 1VV14EC20 35,1 27,0 26,6 24,9 24,9 24,4 23,8 23,7 23,4 24,8 229,535 2VV14EC20 27,7 25,8 25,5 25,5 25,3 25,1 24,9 24,9 21,8 25,2 234,696 3VV14EC20 32,0 27,1 26,3 26,2 25,7 24,4 24,0 22,9 20,6 25,5 239,421 4VV14EC20 27,5 26,6 26,2 26,0 25,8 24,9 24,8 24,3 24,2 25,6 241,352 5VV14EC20 30,2 28,5 26,1 26,0 25,5 25,2 25,2 24,8 24,7 26,2 251,763 6VV14EC20 27,2 26,8 26,3 26,0 25,4 25,3 25,1 25,0 24,8 25,8 244,166 f'c promedio= 240,156 Fuente: Propia. Tabla 276: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo V, 14 días de curado, 25% EFC, mediante esclerometría. Código de Disparo f'c gráfico Promedio espécimen 1 2 3 4 5 6 7 8 9 (kg/cm2) 1VV14EC25 27,9 27,9 27,6 27,4 27,0 26,6 26,5 25,7 24,5 26,8 260,482 2VV14EC25 38,0 30,6 25,9 25,8 25,1 24,1 24,0 23,9 23,6 25,4 237,975 3VV14EC25 29,0 28,2 28,0 26,6 26,1 25,5 25,0 24,6 23,0 26,2 251,409 4VV14EC25 33,6 28,0 27,6 27,1 26,3 26,2 25,9 25,6 25,5 26,5 256,248 5VV14EC25 27,1 27,0 26,4 26,2 26,1 25,9 25,6 25,5 25,5 26,1 250,169 6VV14EC25 28,2 27,6 26,5 26,3 26,0 25,5 24,9 24,3 23,3 25,8 245,399 f'c promedio= 250,280 Fuente: Propia. 223 Tabla 277: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo V, 14 días de curado, 30% EFC, mediante esclerometría. Código de Disparo f'c gráfico Promedio espécimen 1 2 3 4 5 6 7 8 9 (kg/cm2) 1VV14EC30 33,8 32,7 29,1 27,5 27,4 27,1 26,9 26,6 25,2 28,5 287,942 2VV14EC30 28,9 27,6 27,4 27,4 27,4 27,3 27,0 26,8 26,3 27,3 269,445 3VV14EC30 26,5 26,3 26,0 25,9 25,9 25,8 25,5 25,4 23,5 25,6 242,231 4VV14EC30 27,4 27,3 26,9 26,6 26,4 26,3 26,1 25,7 24,6 26,4 253,715 5VV14EC30 29,7 28,3 28,2 27,5 27,3 27,1 27,0 26,5 26,1 27,5 272,328 6VV14EC30 28,2 28,1 27,3 27,2 26,8 26,5 26,4 26,3 26,0 27,0 263,522 f'c promedio= 264,864 Fuente: Propia. Tabla 278: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo V, 14 días de curado, 35% EFC, mediante esclerometría. Código de Disparo f'c gráfico Promedio espécimen 1 2 3 4 5 6 7 8 9 (kg/cm2) 1VV14EC35 32,0 32,0 27,8 27,7 27,6 27,6 27,1 26,8 25,9 28,3 284,657 2VV14EC35 28,0 27,7 27,4 27,2 26,9 26,6 25,5 25,3 25,3 26,7 258,341 3VV14EC35 28,4 28,1 28,0 27,9 27,6 27,4 27,0 26,8 26,5 27,5 272,328 4VV14EC35 32,6 28,5 28,2 27,5 27,2 27,0 26,8 26,2 25,0 27,7 274,676 5VV14EC35 27,9 27,8 27,0 27,0 26,6 26,5 26,4 26,1 25,8 26,8 260,482 6VV14EC35 28,8 27,6 27,5 27,5 27,4 27,2 26,8 26,7 26,1 27,3 268,546 f'c promedio= 269,838 Fuente: Propia. Tabla 279: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo V, 14 días de curado, 40% EFC, mediante esclerometría. Código de Disparo f'c gráfico Promedio espécimen 1 2 3 4 5 6 7 8 9 (kg/cm2) 1VV14EC40 29,7 28,1 27,8 26,2 26,0 25,9 24,8 24,5 24,5 26,4 254,070 2VV14EC40 30,2 27,3 26,2 26,1 25,3 25,1 24,8 24,2 23,6 25,9 245,752 3VV14EC40 32,9 28,0 26,6 26,5 26,2 25,4 23,9 23,8 20,8 25,2 234,434 4VV14EC40 30,1 28,8 26,3 26,0 25,3 24,8 24,5 24,3 24,2 26,0 248,400 5VV14EC40 28,0 27,5 27,0 26,7 25,5 25,1 24,5 24,4 24,0 25,9 245,576 6VV14EC40 28,1 27,6 26,6 26,1 25,9 25,8 25,5 25,1 24,7 26,2 250,346 f'c promedio= 246,430 Fuente: Propia. 224 Tabla 280: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo V, 14 días de curado, 50% EFC, mediante esclerometría. Código de Disparo f'c gráfico Promedio espécimen 1 2 3 4 5 6 7 8 9 (kg/cm2) 1VV14EC50 30,1 29,7 27,5 26,1 25,9 25,4 25,3 24,5 24,0 26,5 255,848 2VV14EC50 28,8 28,6 26,1 24,9 24,9 23,8 23,1 22,9 17,5 25,4 238,173 3VV14EC50 26,3 26,1 25,8 25,7 25,5 24,6 24,2 24,0 21,1 24,8 229,122 4VV14EC50 26,1 26,1 25,6 24,6 24,5 24,1 24,1 23,9 23,4 24,7 227,559 5VV14EC50 26,6 26,1 25,8 25,6 25,1 24,3 24,1 22,7 21,3 24,6 226,172 6VV14EC50 26,1 26,1 25,5 25,4 25,3 24,7 24,5 24,5 23,3 25,0 232,777 f'c promedio= 234,942 Fuente: Propia. Tabla 281: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo V, 28 días de curado, 0% EFC, mediante esclerometría. Código de Disparo f'c gráfico Promedio espécimen 1 2 3 4 5 6 7 8 9 (kg/cm2) 1VV28EC00 29,5 27,0 25,3 25,2 25,0 24,6 24,1 23,7 18,5 25,6 240,737 2VV28EC00 28,5 27,3 26,7 26,5 26,1 25,6 25,4 24,9 23,3 26,0 248,400 3VV28EC00 28,0 27,2 26,0 25,7 24,9 24,1 24,0 23,9 23,3 25,2 235,745 4VV28EC00 27,3 27,2 26,8 26,3 26,2 26,2 26,1 24,5 23,8 26,0 248,577 5VV28EC00 28,1 27,4 27,0 26,8 26,8 26,7 26,1 26,1 25,5 26,7 259,411 6VV28EC00 27,1 26,8 26,1 25,5 25,4 25,3 25,2 25,1 23,5 25,6 240,825 f'c promedio= 245,616 Fuente: Propia. Tabla 282: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo V, 28 días de curado, 5% EFC, mediante esclerometría. Código de Disparo f'c gráfico Promedio espécimen 1 2 3 4 5 6 7 8 9 (kg/cm2) 1VV28EC05 30,1 29,2 27,1 26,8 26,8 26,6 26,3 25,8 24,8 27,1 264,776 2VV28EC05 28,2 26,9 25,6 25,5 24,9 24,1 24,0 23,0 22,3 24,9 231,209 3VV28EC05 31,0 30,2 30,1 29,7 29,6 25,3 24,8 23,9 23,5 27,6 273,050 4VV28EC05 32,0 31,4 29,2 27,3 27,1 27,1 27,1 26,6 26,2 28,2 283,747 5VV28EC05 28,0 27,8 27,8 27,5 27,5 27,4 26,9 26,8 26,3 27,3 269,266 6VV28EC05 28,0 27,0 25,8 25,8 24,6 24,3 24,2 24,2 23,7 25,3 236,619 f'c promedio= 259,778 Fuente: Propia. 225 Tabla 283: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo V, 28 días de curado, 10% EFC, mediante esclerometría. Código de Disparo f'c gráfico Promedio espécimen 1 2 3 4 5 6 7 8 9 (kg/cm2) 1VV28EC10 34,0 34,0 33,1 29,4 28,4 28,1 26,9 26,5 23,8 29,4 302,462 2VV28EC10 26,4 25,8 25,6 25,4 24,2 24,1 21,2 20,0 17,5 24,1 217,864 3VV28EC10 30,1 28,5 28,3 28,1 27,4 27,0 26,9 26,0 25,3 27,5 272,148 4VV28EC10 36,3 30,1 28,6 28,2 28,0 27,3 27,3 25,8 25,3 27,6 273,185 5VV28EC10 33,9 31,3 29,1 29,1 29,1 28,6 28,1 27,8 24,6 29,1 297,664 6VV28EC10 28,7 28,6 28,4 28,0 27,6 27,5 27,4 26,3 25,9 27,6 273,592 f'c promedio= 272,819 Fuente: Propia. Tabla 284: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo V, 28 días de curado, 15% EFC, mediante esclerometría. Código de Disparo f'c gráfico Promedio espécimen 1 2 3 4 5 6 7 8 9 (kg/cm2) 1VV28EC15 33,8 29,8 28,5 28,0 27,2 27,1 26,7 26,3 26,0 28,2 282,654 2VV28EC15 35,2 32,3 30,8 30,0 29,1 28,1 27,8 26,8 26,4 28,9 295,112 3VV28EC15 34,2 29,3 28,5 28,4 28,3 28,1 27,6 27,2 27,1 28,1 281,132 4VV28EC15 32,1 29,9 28,0 27,4 27,1 26,6 26,2 25,5 24,8 27,5 272,148 5VV28EC15 32,7 27,8 27,8 27,4 27,3 26,8 26,7 26,7 26,0 27,1 264,888 6VV28EC15 37,8 28,2 28,0 27,6 27,4 27,3 26,1 26,0 25,8 27,1 264,686 f'c promedio= 276,770 Fuente: Propia. Tabla 285: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo V, 28 días de curado, 20% EFC, mediante esclerometría. Código de Disparo f'c gráfico Promedio espécimen 1 2 3 4 5 6 7 8 9 (kg/cm2) 1VV28EC20 31,8 31,5 30,8 30,3 30,0 29,8 28,9 26,5 26,3 29,5 305,609 2VV28EC20 34,7 32,1 31,9 31,1 30,5 29,2 29,0 28,7 26,0 30,4 319,210 3VV28EC20 28,1 27,6 27,6 27,3 27,2 25,7 24,5 24,2 23,8 26,2 251,409 4VV28EC20 30,2 29,0 29,0 28,0 27,7 26,5 25,9 24,3 23,9 27,2 266,570 5VV28EC20 28,0 27,8 27,5 26,9 26,6 26,0 25,7 25,0 24,8 26,5 255,492 6VV28EC20 33,2 31,5 30,6 30,5 30,2 29,9 28,9 28,2 26,9 30,0 313,044 f'c promedio= 285,222 Fuente: Propia. 226 Tabla 286: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo V, 28 días de curado, 25% EFC, mediante esclerometría. Código de Disparo f'c gráfico Promedio espécimen 1 2 3 4 5 6 7 8 9 (kg/cm2) 1VV28EC25 30,3 29,8 29,4 29,2 28,7 28,0 27,2 26,1 25,2 28,2 283,564 2VV28EC25 38,5 36,1 29,6 28,7 28,1 27,8 27,3 26,8 26,0 27,8 276,148 3VV28EC25 33,7 29,3 28,8 28,3 27,5 27,4 26,8 26,6 24,1 28,1 281,018 4VV28EC25 33,8 30,0 28,9 28,8 27,0 26,7 25,9 24,7 24,0 27,8 276,122 5VV28EC25 38,3 29,8 28,5 27,8 27,7 27,4 27,0 26,3 24,3 28,6 289,405 6VV28EC25 32,1 29,8 29,3 28,5 28,1 27,6 27,2 27,1 26,4 28,5 287,577 f'c promedio= 282,306 Fuente: Propia. Tabla 287: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo V, 28 días de curado, 30% EFC, mediante esclerometría. Código de Disparo f'c gráfico Promedio espécimen 1 2 3 4 5 6 7 8 9 (kg/cm2) 1VV28EC30 38,3 34,5 34,2 33,0 30,5 30,1 29,7 29,4 27,5 31,1 332,034 2VV28EC30 36,2 30,1 29,4 29,1 28,6 27,9 26,1 25,8 25,5 27,8 277,050 3VV28EC30 32,5 32,0 29,7 28,3 28,0 27,5 27,4 27,3 26,6 28,8 293,436 4VV28EC30 35,5 30,2 29,9 29,9 27,9 27,8 27,3 26,0 25,8 28,1 281,745 5VV28EC30 30,5 30,1 29,8 28,8 28,1 27,9 26,9 26,9 26,3 28,4 286,116 6VV28EC30 35,8 35,6 35,3 33,9 30,2 29,7 29,7 29,5 29,1 32,1 348,762 f'c promedio= 303,190 Fuente: Propia. Tabla 288: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo V, 28 días de curado, 35% EFC, mediante esclerometría. Código de Disparo f'c gráfico Promedio espécimen 1 2 3 4 5 6 7 8 9 (kg/cm2) 1VV28EC35 36,1 36,1 35,7 34,2 34,0 31,3 28,8 27,9 25,6 33,0 364,778 2VV28EC35 38,0 34,3 33,9 33,6 29,8 28,1 27,3 26,9 24,2 30,6 322,613 3VV28EC35 38,0 34,9 32,1 31,7 31,2 30,2 29,7 29,0 27,6 30,8 326,724 4VV28EC35 35,6 34,7 30,2 30,1 29,1 29,0 28,2 28,2 27,6 30,3 318,274 5VV28EC35 32,1 30,1 28,5 28,1 27,7 27,4 27,0 26,2 26,0 28,1 282,109 6VV28EC35 36,0 33,8 30,5 30,1 29,1 28,8 28,8 28,0 27,8 30,3 318,648 f'c promedio= 322,191 Fuente: Propia. 227 Tabla 289: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo V, 28 días de curado, 40% EFC, mediante esclerometría. Código de Disparo f'c gráfico Promedio espécimen 1 2 3 4 5 6 7 8 9 (kg/cm2) 1VV28EC40 33,4 31,3 29,2 29,0 28,6 28,6 28,2 28,0 27,9 29,4 302,462 2VV28EC40 37,8 34,9 30,3 30,0 29,8 29,3 28,7 28,5 28,1 30,0 312,391 3VV28EC40 33,9 33,4 31,8 30,7 30,5 30,5 30,0 29,6 29,1 31,1 331,065 4VV28EC40 32,3 30,8 30,0 30,0 29,3 28,5 28,2 28,1 28,0 29,5 304,312 5VV28EC40 37,4 33,5 32,0 32,0 31,1 30,0 29,7 29,4 28,5 31,5 338,838 6VV28EC40 32,1 32,0 31,0 30,5 30,1 30,0 29,3 28,5 27,7 30,1 315,469 f'c promedio= 317,423 Fuente: Propia. Tabla 290: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo V, 28 días de curado, 50% EFC, mediante esclerometría. Código de Disparo f'c gráfico Promedio espécimen 1 2 3 4 5 6 7 8 9 (kg/cm2) 1VV28EC50 30,7 30,5 29,9 29,0 28,5 28,0 26,1 25,9 24,4 28,1 281,927 2VV28EC50 35,8 30,2 29,6 29,1 28,6 27,3 27,3 25,5 20,7 28,2 283,851 3VV28EC50 29,3 28,9 28,9 28,0 27,9 27,8 27,5 27,0 26,0 27,9 278,840 4VV28EC50 34,2 30,2 30,1 28,5 27,4 26,9 26,3 25,3 23,9 27,3 269,131 5VV28EC50 30,1 29,3 29,1 28,8 28,3 27,8 27,6 26,4 25,9 28,1 282,473 6VV28EC50 30,3 29,2 29,0 28,5 27,8 27,7 27,3 27,1 26,1 28,1 281,927 f'c promedio= 279,691 Fuente: Propia. Como se mencionó antes, los valores en fondo gris son los números o índices de rebote que no fueron considerados en la estimación de la resistencia a la compresión del concreto porque tuvieron una diferencia de 6 respecto al promedio de las nueve lecturas, por exceder o por quedar por debajo de dicho promedio. En consecuencia, tras haber obtenido los valores promedio de la resistencia a la compresión del concreto mediante el ensayo de índice de rebote con esclerómetro, se reunieron los resultados f’c promedio de todas las tablas, tal y cual se muestra a continuación: 228 Tabla 291: Resistencia a la compresión promedio mediante esclerometría, para cementos tipo IP y tipo V, para 7, 14 y 28 días de curado. f'c esclerometría promedio (kg/cm2) Tipo de Cantidad respecto al tiempo de curado cemento de EFC 7 días 14 días 28 días 0% 140,895 180,484 205,764 5% 160,443 180,989 230,698 10% 179,583 189,203 239,426 15% 189,340 201,992 241,284 20% 207,707 208,774 244,210 IP 25% 210,039 236,923 257,495 30% 214,148 244,671 256,644 35% 219,711 242,243 262,196 40% 213,654 232,644 241,937 50% 193,125 210,920 211,343 0% 158,256 209,881 245,616 5% 191,435 226,892 259,778 10% 196,853 232,499 272,819 15% 215,974 238,531 276,770 20% 220,344 240,156 285,222 V 25% 220,960 250,280 282,306 30% 232,597 264,864 303,190 35% 230,551 269,838 322,191 40% 223,396 246,430 317,423 50% 213,030 234,942 279,691 Fuente: Propia. Como se puede apreciar en la Tabla 291, algunos valores difieren muy poco entre ellos y la diferencia de resistencia del concreto entre una proporción de escoria de cobre y otra aparentemente no es significativa. Sin embargo, es preciso aclarar que el modelo de esclerómetro utilizado (Procek, modelo N) especifica una dispersión de ±60 kg/cm2 para resultados entre 201 kg/cm2 y 300 kg/cm2, y ±65 kg/cm2 para resistencias comprendidas entre 301 kg/cm2 y 400 kg/cm2, debido a ello los resultados obtenidos fueron considerados satisfactorios. Pero el análisis de resultados posterior evidenció que era necesario conocer un valor más aproximado de la dispersión que describa de manera apropiada el comportamiento de la resistencia a la compresión del concreto planteada en esta tesis. Tales valores de dispersión (véase 3.6.14.) se hallaron en función de modelos de aproximación, los cuales permitieron obtener un rango más fiable para conocer la resistencia del concreto mediante prueba de esclerometría. 229 Pero, volviendo a los objetivos principales de la investigación, es importante notar que el máximo valor de la resistencia a la compresión del concreto se manifiesta con porcentajes de sustitución de agregado fino por escoria de fundición de cobre de 35%, lo cual se verifica para tiempos de curado de 7 días, 14 días y 28 días (valores resaltados en fondo amarillo en la tabla anterior). También se puede ver que en el cemento tipo V curado durante 7 días el valor máximo se ubica con una cantidad de 30% de escoria de cobre; lo mismo sucede en el caso del cemento tipo IP sumergido durante 14 días. No obstante, los resultados más resaltantes son los obtenidos para probetas sumergidas durante 28 días, donde, en teoría, se logra el 100% de resistencia del concreto endurecido. 3.6.10.2. Determinación de la resistencia a la compresión del concreto mediante compresión axial de probetas cilíndricas Para calcular la resistencia a la compresión del concreto, primero fue necesario hallar el promedio de los diámetros obtenidos por cada una de las probetas fabricadas con cementos tipo IP y tipo V, los cuales se detallan entre la Tabla 79 y la Tabla 138. Con dichos promedios se obtuvo el área real de cada espécimen, para hallar un valor de f’c más preciso y aproximado a la realidad. El área de la superficie plana circular, o sección transversal, de los cilindros se calculó empleando la ecuación siguiente: 𝜋𝐷𝑝𝑟𝑜𝑚2 𝐴𝑜 = (3.28) 4 Donde: Ao: área de la sección circular (cm2). Dprom: promedio de dos diámetros de cada probeta (cm). Asimismo, el valor de la resistencia a la compresión de cada una de las briquetas fabricadas se obtuvo dividiendo el valor de la carga máxima aplicada entre el área, tal cual se aprecia en la siguiente ecuación: 𝑃 𝑓′𝑐 = 𝑚á𝑥 (3.29) 𝐴𝑜 230 Donde: f’c: resistencia a la compresión del concreto endurecido (kg/cm2). Pmáx: carga máxima aplicada antes del colapso de la probeta (kg). Ao: área de la sección circular (cm2). En las tablas siguientes se aprecian los resultados encontrados para los especímenes elaborados con cemento tipo IP. Tabla 292: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo IP, 7 días de curado, 0% EFC, mediante compresión axial. Código de Dprom Área Pmáx (kg) f'c (kg/cm2) espécimen (cm) (cm2) 1IP07EC00 15,046 177,800 22400 125,984 2IP07EC00 15,179 180,957 24010 132,683 3IP07EC00 15,339 184,792 24380 131,932 4IP07EC00 15,173 180,814 27030 149,490 5IP07EC00 15,224 182,032 23480 128,988 6IP07EC00 15,209 181,661 24620 135,527 f'c promedio= 134,101 Fuente: Propia. Tabla 293: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo IP, 7 días de curado, 5% EFC, mediante compresión axial. Código de Dprom Área 2 Pmáx (kg) f'c (kg/cm 2) espécimen (cm) (cm ) 1IP07EC05 15,188 181,172 23920 132,029 2IP07EC05 15,187 181,148 27390 151,202 3IP07EC05 14,998 176,667 20500 116,037 4IP07EC05 15,241 182,439 26990 147,940 5IP07EC05 15,213 181,769 25820 142,048 6IP07EC05 15,169 180,719 24630 136,289 f'c promedio= 137,591 Fuente: Propia. 231 Tabla 294: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo IP, 7 días de curado, 10% EFC, mediante compresión axial. Código de Dprom Área 2 Pmáx (kg) f'c (kg/cm 2) espécimen (cm) (cm ) 1IP07EC10 15,145 180,148 24070 133,613 2IP07EC10 15,072 178,415 30300 169,829 3IP07EC10 15,266 183,038 27480 150,133 4IP07EC10 15,297 183,782 22270 121,176 5IP07EC10 15,229 182,151 22620 124,182 6IP07EC10 15,196 181,351 29480 162,558 f'c promedio= 143,582 Fuente: Propia. Tabla 295: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo IP, 7 días de curado, 15% EFC, mediante compresión axial. Código de Dprom Área Pmáx (kg) f'c (kg/cm2) espécimen (cm) (cm2) 1IP07EC15 15,209 181,673 26420 145,426 2IP07EC15 15,069 178,344 27240 152,738 3IP07EC15 15,246 182,558 26630 145,871 4IP07EC15 15,096 178,984 27060 151,187 5IP07EC15 15,214 181,793 31260 171,954 6IP07EC15 15,163 180,576 27560 152,623 f'c promedio= 153,300 Fuente: Propia. Tabla 296: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo IP, 7 días de curado, 20% EFC, mediante compresión axial. Código de Dprom Área 2 Pmáx (kg) f'c (kg/cm 2) espécimen (cm) (cm ) 1IP07EC20 15,150 180,267 29540 163,868 2IP07EC20 15,219 181,912 28180 154,910 3IP07EC20 15,240 182,415 27670 151,687 4IP07EC20 15,198 181,411 26880 148,172 5IP07EC20 15,151 180,290 29690 164,679 6IP07EC20 15,200 181,446 28450 156,796 f'c promedio= 156,685 Fuente: Propia. 232 Tabla 297: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo IP, 7 días de curado, 25% EFC, mediante compresión axial. Código de Dprom Área 2 Pmáx (kg) f'c (kg/cm 2) espécimen (cm) (cm ) 1IP07EC25 15,314 184,190 31240 169,607 2IP07EC25 15,131 179,815 31040 172,622 3IP07EC25 15,084 178,699 32020 179,184 4IP07EC25 15,114 179,411 29730 165,709 5IP07EC25 15,130 179,791 23450 130,429 6IP07EC25 15,138 179,969 30880 171,585 f'c promedio= 164,856 Fuente: Propia. Tabla 298: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo IP, 7 días de curado, 30% EFC, mediante compresión axial. Código de Dprom Área Pmáx (kg) f'c (kg/cm2) espécimen (cm) (cm2) 1IP07EC30 15,116 179,458 33890 188,846 2IP07EC30 15,181 181,005 32580 179,995 3IP07EC30 15,243 182,487 29770 163,135 4IP07EC30 15,087 178,770 30760 172,064 5IP07EC30 15,200 181,458 32320 178,112 6IP07EC30 15,137 179,945 31910 177,332 f'c promedio= 176,581 Fuente: Propia. Tabla 299: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo IP, 7 días de curado, 35% EFC, mediante compresión axial. Código de Dprom Área 2 Pmáx (kg) f'c (kg/cm 2) espécimen (cm) (cm ) 1IP07EC35 14,986 176,385 32020 181,535 2IP07EC35 14,991 176,503 33110 187,589 3IP07EC35 15,193 181,291 31790 175,353 4IP07EC35 15,062 178,178 39700 222,810 5IP07EC35 15,249 182,630 36850 201,774 6IP07EC35 15,108 179,257 34840 194,358 f'c promedio= 193,903 Fuente: Propia. 233 Tabla 300: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo IP, 7 días de curado, 40% EFC, mediante compresión axial. Código de Dprom Área 2 Pmáx (kg) f'c (kg/cm 2) espécimen (cm) (cm ) 1IP07EC40 15,187 181,148 31770 175,381 2IP07EC40 15,172 180,790 33890 187,455 3IP07EC40 15,110 179,316 32570 181,635 4IP07EC40 15,045 177,776 30460 171,339 5IP07EC40 15,230 182,175 32720 179,607 6IP07EC40 15,130 179,791 32520 180,877 f'c promedio= 179,382 Fuente: Propia. Tabla 301: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo IP, 7 días de curado, 50% EFC, mediante compresión axial. Código de Dprom Área Pmáx (kg) f'c (kg/cm2) espécimen (cm) (cm2) 1IP07EC50 15,226 182,080 30190 165,807 2IP07EC50 15,177 180,910 26490 146,427 3IP07EC50 15,098 179,031 27690 154,666 4IP07EC50 15,133 179,862 28360 157,676 5IP07EC50 15,188 181,172 31080 171,550 6IP07EC50 15,160 180,493 28900 160,117 f'c promedio= 159,374 Fuente: Propia. Tabla 302: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo IP, 14 días de curado, 0% EFC, mediante compresión axial. Código de Dprom Área 2 Pmáx (kg) f'c (kg/cm 2) espécimen (cm) (cm ) 1IP14EC00 15,200 181,458 33640 185,387 2IP14EC00 15,076 178,510 30940 173,324 3IP14EC00 15,065 178,249 29140 163,479 4IP14EC00 15,201 181,482 35360 194,840 5IP14EC00 15,264 182,990 32830 179,409 6IP14EC00 15,162 180,540 32520 180,126 f'c promedio= 179,427 Fuente: Propia. 234 Tabla 303: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo IP, 14 días de curado, 5% EFC, mediante compresión axial. Código de Dprom Área 2 Pmáx (kg) f'c (kg/cm 2) espécimen (cm) (cm ) 1IP14EC05 15,244 182,510 31200 170,949 2IP14EC05 15,229 182,151 36000 197,638 3IP14EC05 15,197 181,387 35680 196,707 4IP14EC05 15,075 178,486 31630 177,213 5IP14EC05 15,005 176,832 32060 181,302 6IP14EC05 15,166 180,648 33290 184,282 f'c promedio= 184,682 Fuente: Propia. Tabla 304: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo IP, 14 días de curado, 10% EFC, mediante compresión axial. Código de Dprom Área Pmáx (kg) f'c (kg/cm2) espécimen (cm) (cm2) 1IP14EC10 15,097 179,007 34030 190,104 2IP14EC10 15,185 181,100 35530 196,189 3IP14EC10 15,217 181,865 34420 189,262 4IP14EC10 15,214 181,793 32330 177,840 5IP14EC10 15,273 183,206 35420 193,335 6IP14EC10 15,198 181,411 34490 190,121 f'c promedio= 189,475 Fuente: Propia. Tabla 305: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo IP, 14 días de curado, 15% EFC, mediante compresión axial. Código de Dprom Área 2 Pmáx (kg) f'c (kg/cm 2) espécimen (cm) (cm ) 1IP14EC15 14,968 175,961 33100 188,109 2IP14EC15 15,192 181,267 36000 198,602 3IP14EC15 15,199 181,435 37560 207,017 4IP14EC15 15,196 181,363 38940 214,708 5IP14EC15 15,232 182,223 36580 200,743 6IP14EC15 15,158 180,457 36620 202,929 f'c promedio= 202,018 Fuente: Propia. 235 Tabla 306: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo IP, 14 días de curado, 20% EFC, mediante compresión axial. Código de Dprom Área 2 Pmáx (kg) f'c (kg/cm 2) espécimen (cm) (cm ) 1IP14EC20 15,140 180,029 39000 216,632 2IP14EC20 15,213 181,769 39730 218,574 3IP14EC20 15,054 177,989 36320 204,057 4IP14EC20 15,206 181,602 39580 217,950 5IP14EC20 15,216 181,841 39490 217,168 6IP14EC20 15,166 180,648 38840 215,004 f'c promedio= 214,898 Fuente: Propia. Tabla 307: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo IP, 14 días de curado, 25% EFC, mediante compresión axial. Código de Dprom Área Pmáx (kg) f'c (kg/cm2) espécimen (cm) (cm2) 1IP14EC25 15,149 180,243 37500 208,053 2IP14EC25 15,188 181,172 38560 212,836 3IP14EC25 15,209 181,673 41840 230,303 4IP14EC25 15,189 181,196 41250 227,654 5IP14EC25 15,075 178,486 39580 221,754 6IP14EC25 15,157 180,421 39780 220,484 f'c promedio= 220,181 Fuente: Propia. Tabla 308: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo IP, 14 días de curado, 30% EFC, mediante compresión axial. Código de Dprom Área 2 Pmáx (kg) f'c (kg/cm 2) espécimen (cm) (cm ) 1IP14EC30 15,221 181,960 43290 237,909 2IP14EC30 15,139 180,005 40550 225,272 3IP14EC30 15,100 179,079 42920 239,671 4IP14EC30 15,190 181,220 43500 240,040 5IP14EC30 15,065 178,249 41810 234,559 6IP14EC30 15,137 179,945 42500 236,183 f'c promedio= 235,606 Fuente: Propia. 236 Tabla 309: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo IP, 14 días de curado, 35% EFC, mediante compresión axial. Código de Dprom Área 2 Pmáx (kg) f'c (kg/cm 2) espécimen (cm) (cm ) 1IP14EC35 15,180 180,981 44470 245,716 2IP14EC35 15,197 181,387 42830 236,125 3IP14EC35 15,227 182,104 45690 250,901 4IP14EC35 15,193 181,291 42840 236,305 5IP14EC35 15,311 184,118 42160 228,983 6IP14EC35 15,167 180,671 43440 240,437 f'c promedio= 239,745 Fuente: Propia. Tabla 310: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo IP, 14 días de curado, 40% EFC, mediante compresión axial. Código de Dprom Área Pmáx (kg) f'c (kg/cm2) espécimen (cm) (cm2) 1IP14EC40 15,258 182,846 37680 206,075 2IP14EC40 15,230 182,175 47620 261,396 3IP14EC40 15,145 180,148 39850 221,208 4IP14EC40 15,169 180,719 38260 211,710 5IP14EC40 14,972 176,055 42730 242,708 6IP14EC40 15,156 180,397 39280 217,741 f'c promedio= 226,806 Fuente: Propia. Tabla 311: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo IP, 14 días de curado, 50% EFC, mediante compresión axial. Código de Dprom Área 2 Pmáx (kg) f'c (kg/cm 2) espécimen (cm) (cm ) 1IP14EC50 15,208 181,649 32190 177,209 2IP14EC50 15,068 178,320 33530 188,032 3IP14EC50 15,221 181,960 32160 176,742 4IP14EC50 15,000 176,715 34990 198,003 5IP14EC50 15,196 181,363 34550 190,502 6IP14EC50 15,139 179,993 33400 185,563 f'c promedio= 186,009 Fuente: Propia. 237 Tabla 312: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo IP, 28 días de curado, 0% EFC, mediante compresión axial. Código de Dprom Área 2 Pmáx (kg) f'c (kg/cm 2) espécimen (cm) (cm ) 1IP28EC00 14,943 175,374 36640 208,925 2IP28EC00 15,216 181,841 37610 206,829 3IP28EC00 15,104 179,174 35590 198,634 4IP28EC00 15,214 181,781 36350 199,966 5IP28EC00 15,214 181,793 37280 205,069 6IP28EC00 15,135 179,910 36850 204,825 f'c promedio= 204,041 Fuente: Propia. Tabla 313: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo IP, 28 días de curado, 5% EFC, mediante compresión axial. Código de Dprom Área Pmáx (kg) f'c (kg/cm2) espécimen (cm) (cm2) 1IP28EC05 15,030 177,422 40850 230,242 2IP28EC05 15,059 178,107 34530 193,872 3IP28EC05 15,233 182,247 40460 222,006 4IP28EC05 15,225 182,056 39170 215,154 5IP28EC05 15,275 183,254 38230 208,618 6IP28EC05 15,192 181,267 35730 197,112 f'c promedio= 211,167 Fuente: Propia. Tabla 314: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo IP, 28 días de curado, 10% EFC, mediante compresión axial. Código de Dprom Área 2 Pmáx (kg) f'c (kg/cm 2) espécimen (cm) (cm ) 1IP28EC10 15,112 179,363 36580 203,944 2IP28EC10 15,153 180,338 39240 217,591 3IP28EC10 15,200 181,446 42290 233,072 4IP28EC10 15,137 179,957 40870 227,109 5IP28EC10 15,226 182,080 44550 244,673 6IP28EC10 15,173 180,802 41710 230,694 f'c promedio= 226,180 Fuente: Propia. 238 Tabla 315: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo IP, 28 días de curado, 15% EFC, mediante compresión axial. Código de Dprom Área 2 Pmáx (kg) f'c (kg/cm 2) espécimen (cm) (cm ) 1IP28EC15 15,067 178,297 39830 223,392 2IP28EC15 15,568 190,351 40230 211,346 3IP28EC15 15,586 190,792 42200 221,184 4IP28EC15 15,146 180,171 44520 247,098 5IP28EC15 15,198 181,411 44490 245,245 6IP28EC15 15,312 184,142 42310 229,768 f'c promedio= 229,672 Fuente: Propia. Tabla 316: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo IP, 28 días de curado, 20% EFC, mediante compresión axial. Código de Dprom Área Pmáx (kg) f'c (kg/cm2) espécimen (cm) (cm2) 1IP28EC20 15,275 183,254 39830 217,349 2IP28EC20 15,194 181,315 43610 240,520 3IP28EC20 15,053 177,966 39760 223,414 4IP28EC20 15,254 182,750 42610 233,160 5IP28EC20 15,259 182,870 50910 278,395 6IP28EC20 15,236 182,319 42450 232,834 f'c promedio= 237,612 Fuente: Propia. Tabla 317: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo IP, 28 días de curado, 25% EFC, mediante compresión axial. Código de Dprom Área 2 Pmáx (kg) f'c (kg/cm 2) espécimen (cm) (cm ) 1IP28EC25 15,157 180,433 44810 248,347 2IP28EC25 15,162 180,552 43960 243,475 3IP28EC25 15,082 178,652 44630 249,815 4IP28EC25 15,184 181,077 45270 250,005 5IP28EC25 15,332 184,624 45750 247,801 6IP28EC25 15,260 182,894 41610 227,509 f'c promedio= 244,492 Fuente: Propia. 239 Tabla 318: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo IP, 28 días de curado, 30% EFC, mediante compresión axial. Código de Dprom Área 2 Pmáx (kg) f'c (kg/cm 2) espécimen (cm) (cm ) 1IP28EC30 15,286 183,518 42290 230,441 2IP28EC30 15,029 177,399 41010 231,174 3IP28EC30 15,200 181,458 44960 247,770 4IP28EC30 15,171 180,767 47600 263,323 5IP28EC30 15,162 180,552 48890 270,780 6IP28EC30 15,170 180,743 45050 249,249 f'c promedio= 248,790 Fuente: Propia. Tabla 319: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo IP, 28 días de curado, 35% EFC, mediante compresión axial. Código de Dprom Área Pmáx (kg) f'c (kg/cm2) espécimen (cm) (cm2) 1IP28EC35 15,175 180,862 44780 247,592 2IP28EC35 15,207 181,626 49150 270,612 3IP28EC35 15,216 181,841 51200 281,565 4IP28EC35 15,127 179,720 48690 270,922 5IP28EC35 15,044 177,753 46660 262,499 6IP28EC35 15,115 179,435 51480 286,901 f'c promedio= 270,015 Fuente: Propia. Tabla 320: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo IP, 28 días de curado, 40% EFC, mediante compresión axial. Código de Dprom Área 2 Pmáx (kg) f'c (kg/cm 2) espécimen (cm) (cm ) 1IP28EC40 15,162 180,540 53560 296,665 2IP28EC40 15,197 181,387 42650 235,133 3IP28EC40 15,223 182,008 39670 217,958 4IP28EC40 15,134 179,886 44410 246,879 5IP28EC40 15,200 181,458 40860 225,176 6IP28EC40 15,189 181,196 40790 225,116 f'c promedio= 241,154 Fuente: Propia. 240 Tabla 321: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo IP, 28 días de curado, 50% EFC, mediante compresión axial. Código de Dprom Área Pmáx (kg) f'c (kg/cm2) espécimen (cm) (cm2) 1IP28EC50 15,137 179,957 45090 250,559 2IP28EC50 15,262 182,942 36910 201,758 3IP28EC50 15,172 180,790 35210 194,756 4IP28EC50 15,173 180,814 39980 221,111 5IP28EC50 15,318 184,287 37910 205,712 6IP28EC50 15,213 181,757 38090 209,566 f'c promedio= 213,910 Fuente: Propia. De manera similar al caso del concreto fabricado con cemento tipo IP, la resistencia a la compresión del concreto con escoria de cobre en sustitución del agregado fino en proporciones de peso obtenida tras los cálculos correspondientes con los datos encontrados en los ensayos realizados sobre las probetas fabricadas con cemento tipo V se muestran a continuación. Tabla 322: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo V, 7 días de curado, 0% EFC, mediante compresión axial. Código de Dprom Área Pmáx (kg) f'c (kg/cm2) espécimen (cm) (cm2) 1VV07EC00 14,962 175,820 27820 158,230 2VV07EC00 15,136 179,934 31470 174,898 3VV07EC00 15,021 177,210 31740 179,110 4VV07EC00 15,183 181,053 27820 153,657 5VV07EC00 14,938 175,257 25100 143,218 6VV07EC00 15,047 177,812 29890 168,099 f'c promedio= 162,869 Fuente: Propia. 241 Tabla 323: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo V, 7 días de curado, 5% EFC, mediante compresión axial. Código de Dprom Área 2 Pmáx (kg) f'c (kg/cm 2) espécimen (cm) (cm ) 1VV07EC05 15,158 180,457 28230 156,436 2VV07EC05 15,162 180,552 34150 189,142 3VV07EC05 15,072 178,415 27440 153,799 4VV07EC05 15,172 180,790 33710 186,459 5VV07EC05 15,212 181,745 34110 187,681 6VV07EC05 15,131 179,815 32200 179,073 f'c promedio= 175,432 Fuente: Propia. Tabla 324: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo V, 7 días de curado, 10% EFC, mediante compresión axial. Código de Dprom Área Pmáx (kg) f'c (kg/cm2) espécimen (cm) (cm2) 1VV07EC10 14,997 176,644 33710 190,836 2VV07EC10 15,076 178,510 36010 201,726 3VV07EC10 15,268 183,086 25650 140,098 4VV07EC10 15,249 182,630 35500 194,382 5VV07EC10 15,035 177,540 32980 185,761 6VV07EC10 15,123 179,613 30870 171,870 f'c promedio= 180,779 Fuente: Propia. Tabla 325: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo V, 7 días de curado, 15% EFC, mediante compresión axial. Código de Dprom Área 2 Pmáx (kg) f'c (kg/cm 2) espécimen (cm) (cm ) 1VV07EC15 15,243 182,487 35640 195,302 2VV07EC15 15,288 183,566 37830 206,084 3VV07EC15 15,254 182,750 35400 193,707 4VV07EC15 15,207 181,626 33170 182,628 5VV07EC15 15,269 183,110 33730 184,207 6VV07EC15 15,245 182,534 35250 193,114 f'c promedio= 192,507 Fuente: Propia. 242 Tabla 326: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo V, 7 días de curado, 20% EFC, mediante compresión axial. Código de Dprom Área 2 Pmáx (kg) f'c (kg/cm 2) espécimen (cm) (cm ) 1VV07EC20 15,067 178,297 28680 160,855 2VV07EC20 15,190 181,220 41860 230,990 3VV07EC20 15,192 181,267 33040 182,272 4VV07EC20 15,123 179,625 38420 213,891 5VV07EC20 15,212 181,745 36620 201,491 6VV07EC20 15,162 180,552 35910 198,890 f'c promedio= 198,065 Fuente: Propia. Tabla 327: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo V, 7 días de curado, 25% EFC, mediante compresión axial. Código de Dprom Área Pmáx (kg) f'c (kg/cm2) espécimen (cm) (cm2) 1VV07EC25 15,180 180,981 39510 218,310 2VV07EC25 15,168 180,695 38040 210,520 3VV07EC25 15,016 177,092 36460 205,882 4VV07EC25 15,119 179,530 38500 214,449 5VV07EC25 15,228 182,128 37670 206,833 6VV07EC25 15,129 179,767 38220 212,608 f'c promedio= 211,434 Fuente: Propia. Tabla 328: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo V, 7 días de curado, 30% EFC, mediante compresión axial. Código de Dprom Área 2 Pmáx (kg) f'c (kg/cm 2) espécimen (cm) (cm ) 1VV07EC30 15,199 181,435 40950 225,701 2VV07EC30 15,202 181,506 40660 224,014 3VV07EC30 15,027 177,351 37510 211,501 4VV07EC30 15,058 178,084 34400 193,167 5VV07EC30 15,139 180,005 42010 233,383 6VV07EC30 15,125 179,660 40200 223,756 f'c promedio= 218,587 Fuente: Propia. 243 Tabla 329: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo V, 7 días de curado, 35% EFC, mediante compresión axial. Código de Dprom Área 2 Pmáx (kg) f'c (kg/cm 2) espécimen (cm) (cm ) 1VV07EC35 15,181 181,005 38600 213,254 2VV07EC35 15,065 178,249 45170 253,409 3VV07EC35 14,971 176,032 37190 211,268 4VV07EC35 15,249 182,630 40630 222,471 5VV07EC35 15,070 178,368 41860 234,684 6VV07EC35 15,098 179,019 40410 225,730 f'c promedio= 226,803 Fuente: Propia. Tabla 330: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo V, 7 días de curado, 40% EFC, mediante compresión axial. Código de Dprom Área Pmáx (kg) f'c (kg/cm2) espécimen (cm) (cm2) 1VV07EC40 15,170 180,743 38710 214,172 2VV07EC40 15,202 181,506 42850 236,080 3VV07EC40 15,187 181,148 40760 225,009 4VV07EC40 15,177 180,910 38950 215,301 5VV07EC40 15,209 181,673 37520 206,525 6VV07EC40 15,177 180,910 37110 205,130 f'c promedio= 217,036 Fuente: Propia. Tabla 331: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo V, 7 días de curado, 50% EFC, mediante compresión axial. Código de Dprom Área 2 Pmáx (kg) f'c (kg/cm 2) espécimen (cm) (cm ) 1VV07EC50 14,973 176,079 35060 199,115 2VV07EC50 15,176 180,886 37880 209,414 3VV07EC50 15,069 178,344 36980 207,352 4VV07EC50 15,212 181,745 35500 195,329 5VV07EC50 15,218 181,888 39500 217,166 6VV07EC50 15,136 179,934 37130 206,354 f'c promedio= 205,788 Fuente: Propia. 244 Tabla 332: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo V, 14 días de curado, 0% EFC, mediante compresión axial. Código de Dprom Área 2 Pmáx (kg) f'c (kg/cm 2) espécimen (cm) (cm ) 1VV14EC00 15,223 182,008 35880 197,134 2VV14EC00 15,100 179,079 36240 202,369 3VV14EC00 15,182 181,029 35840 197,979 4VV14EC00 15,187 181,148 33310 183,883 5VV14EC00 15,158 180,457 36300 201,156 6VV14EC00 15,173 180,814 35650 197,164 f'c promedio= 196,614 Fuente: Propia. Tabla 333: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo V, 14 días de curado, 5% EFC, mediante compresión axial. Código de Dprom Área Pmáx (kg) f'c (kg/cm2) espécimen (cm) (cm2) 1VV14EC05 15,193 181,291 36360 200,561 2VV14EC05 15,167 180,671 36040 199,478 3VV14EC05 15,231 182,199 42990 235,950 4VV14EC05 15,085 178,723 37270 208,535 5VV14EC05 15,177 180,910 39240 216,904 6VV14EC05 15,172 180,779 38490 212,912 f'c promedio= 212,390 Fuente: Propia. Tabla 334: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo V, 14 días de curado, 10% EFC, mediante compresión axial. Código de Dprom Área 2 Pmáx (kg) f'c (kg/cm 2) espécimen (cm) (cm ) 1VV14EC10 14,960 175,773 38220 217,439 2VV14EC10 15,051 177,918 45720 256,972 3VV14EC10 15,187 181,148 39170 216,232 4VV14EC10 15,128 179,743 41540 231,107 5VV14EC10 15,269 183,110 42750 233,467 6VV14EC10 15,104 179,174 41530 231,786 f'c promedio= 231,167 Fuente: Propia. 245 Tabla 335: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo V, 14 días de curado, 15% EFC, mediante compresión axial. Código de Dprom Área 2 Pmáx (kg) f'c (kg/cm 2) espécimen (cm) (cm ) 1VV14EC15 15,189 181,196 43750 241,451 2VV14EC15 14,987 176,408 43630 247,324 3VV14EC15 15,158 180,457 43050 238,561 4VV14EC15 15,155 180,386 42490 235,551 5VV14EC15 15,258 182,846 43250 236,538 6VV14EC15 15,153 180,326 43330 240,287 f'c promedio= 239,952 Fuente: Propia. Tabla 336: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo V, 14 días de curado, 20% EFC, mediante compresión axial. Código de Dprom Área Pmáx (kg) f'c (kg/cm2) espécimen (cm) (cm2) 1VV14EC20 15,154 180,362 47900 265,577 2VV14EC20 15,251 182,678 46390 253,944 3VV14EC20 15,240 182,415 45720 250,638 4VV14EC20 15,104 179,174 43440 242,447 5VV14EC20 15,121 179,577 42130 234,607 6VV14EC20 15,176 180,874 45010 248,847 f'c promedio= 249,343 Fuente: Propia. Tabla 337: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo V, 14 días de curado, 25% EFC, mediante compresión axial. Código de Dprom Área 2 Pmáx (kg) f'c (kg/cm 2) espécimen (cm) (cm ) 1VV14EC25 15,089 178,818 48770 272,736 2VV14EC25 15,184 181,077 48970 270,438 3VV14EC25 15,222 181,984 47970 263,595 4VV14EC25 15,041 177,682 47570 267,726 5VV14EC25 15,286 183,518 36600 199,436 6VV14EC25 15,175 180,862 48330 267,220 f'c promedio= 256,858 Fuente: Propia. 246 Tabla 338: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo V, 14 días de curado, 30% EFC, mediante compresión axial. Código de Dprom Área 2 Pmáx (kg) f'c (kg/cm 2) espécimen (cm) (cm ) 1VV14EC30 15,219 181,912 47530 261,280 2VV14EC30 15,204 181,554 50510 278,209 3VV14EC30 15,191 181,244 46570 256,947 4VV14EC30 15,180 180,981 48660 268,868 5VV14EC30 15,150 180,267 49180 272,818 6VV14EC30 15,188 181,172 48530 267,867 f'c promedio= 267,665 Fuente: Propia. Tabla 339: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo V, 14 días de curado, 35% EFC, mediante compresión axial. Código de Dprom Área Pmáx (kg) f'c (kg/cm2) espécimen (cm) (cm2) 1VV14EC35 14,945 175,421 49140 280,126 2VV14EC35 15,345 184,937 52040 281,393 3VV14EC35 15,052 177,942 51970 292,062 4VV14EC35 15,189 181,196 49340 272,302 5VV14EC35 15,021 177,210 46200 260,708 6VV14EC35 15,121 179,565 49930 278,061 f'c promedio= 277,442 Fuente: Propia. Tabla 340: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo V, 14 días de curado, 40% EFC, mediante compresión axial. Código de Dprom Área 2 Pmáx (kg) f'c (kg/cm 2) espécimen (cm) (cm ) 1VV14EC40 15,245 182,534 48330 264,772 2VV14EC40 15,109 179,292 47110 262,755 3VV14EC40 15,234 182,271 43020 236,022 4VV14EC40 15,157 180,433 42260 234,214 5VV14EC40 15,205 181,578 54320 299,156 6VV14EC40 15,192 181,256 46790 258,144 f'c promedio= 259,177 Fuente: Propia. 247 Tabla 341: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo V, 14 días de curado, 50% EFC, mediante compresión axial. Código de Dprom Área 2 Pmáx (kg) f'c (kg/cm 2) espécimen (cm) (cm ) 1VV14EC50 15,224 182,032 45090 247,704 2VV14EC50 15,064 178,226 43110 241,884 3VV14EC50 15,207 181,626 41180 226,730 4VV14EC50 15,156 180,409 42020 232,915 5VV14EC50 15,174 180,838 40790 225,561 6VV14EC50 15,164 180,588 42880 237,447 f'c promedio= 235,373 Fuente: Propia. Tabla 342: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo V, 28 días de curado, 0% EFC, mediante compresión axial. Código de Dprom Área Pmáx (kg) f'c (kg/cm2) espécimen (cm) (cm2) 1VV28EC00 15,160 180,505 40230 222,875 2VV28EC00 15,216 181,841 58160 319,841 3VV28EC00 15,139 180,005 35620 197,884 4VV28EC00 15,275 183,254 40690 222,042 5VV28EC00 15,190 181,220 41740 230,328 6VV28EC00 15,196 181,363 48180 265,655 f'c promedio= 243,104 Fuente: Propia. Tabla 343: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo V, 28 días de curado, 5% EFC, mediante compresión axial. Código de Dprom Área 2 Pmáx (kg) f'c (kg/cm 2) espécimen (cm) (cm ) 1VV28EC05 15,259 182,870 45840 250,670 2VV28EC05 15,065 178,249 50850 285,274 3VV28EC05 15,281 183,398 42360 230,974 4VV28EC05 15,217 181,865 47140 259,204 5VV28EC05 15,197 181,387 41600 229,344 6VV28EC05 15,204 181,554 45530 250,780 f'c promedio= 251,041 Fuente: Propia. 248 Tabla 344: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo V, 28 días de curado, 10% EFC, mediante compresión axial. Código de Dprom Área 2 Pmáx (kg) f'c (kg/cm 2) espécimen (cm) (cm ) 1VV28EC10 15,125 179,672 44690 248,731 2VV28EC10 15,239 182,391 45360 248,697 3VV28EC10 15,194 181,315 47880 264,071 4VV28EC10 15,200 181,458 51480 283,701 5VV28EC10 15,066 178,273 44240 248,159 6VV28EC10 14,925 174,952 44120 252,184 f'c promedio= 257,590 Fuente: Propia. Tabla 345: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo V, 28 días de curado, 15% EFC, mediante compresión axial. Código de Dprom Área Pmáx (kg) f'c (kg/cm2) espécimen (cm) (cm2) 1VV28EC15 15,129 179,767 49390 274,744 2VV28EC15 15,216 181,841 49280 271,007 3VV28EC15 15,048 177,847 46210 259,830 4VV28EC15 15,288 183,566 46190 251,627 5VV28EC15 15,193 181,291 50850 280,488 6VV28EC15 15,176 180,886 48470 267,959 f'c promedio= 267,609 Fuente: Propia. Tabla 346: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo V, 28 días de curado, 20% EFC, mediante compresión axial. Código de Dprom Área 2 Pmáx (kg) f'c (kg/cm 2) espécimen (cm) (cm ) 1VV28EC20 14,992 176,526 45910 260,075 2VV28EC20 15,183 181,053 52740 291,296 3VV28EC20 15,141 180,041 49150 272,994 4VV28EC20 15,091 178,865 51650 288,765 5VV28EC20 15,107 179,245 45420 253,397 6VV28EC20 15,200 181,458 58890 324,537 f'c promedio= 281,844 Fuente: Propia. 249 Tabla 347: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo V, 28 días de curado, 25% EFC, mediante compresión axial. Código de Dprom Área 2 Pmáx (kg) f'c (kg/cm 2) espécimen (cm) (cm ) 1VV28EC25 15,225 182,056 50690 278,431 2VV28EC25 15,156 180,409 55760 309,075 3VV28EC25 15,122 179,601 57220 318,595 4VV28EC25 15,205 181,578 54390 299,541 5VV28EC25 15,218 181,888 52010 285,945 6VV28EC25 15,190 181,220 54130 298,698 f'c promedio= 298,381 Fuente: Propia. Tabla 348: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo V, 28 días de curado, 30% EFC, mediante compresión axial. Código de Dprom Área Pmáx (kg) f'c (kg/cm2) espécimen (cm) (cm2) 1VV28EC30 15,191 181,244 59600 328,839 2VV28EC30 15,209 181,673 57420 316,062 3VV28EC30 15,238 182,367 58310 319,740 4VV28EC30 15,069 178,344 56280 315,570 5VV28EC30 15,234 182,271 59800 328,083 6VV28EC30 15,076 178,510 57990 324,856 f'c promedio= 322,192 Fuente: Propia. Tabla 349: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo V, 28 días de curado, 35% EFC, mediante compresión axial. Código de Dprom Área 2 Pmáx (kg) f'c (kg/cm 2) espécimen (cm) (cm ) 1VV28EC35 15,245 182,534 54190 296,876 2VV28EC35 15,194 181,315 61120 337,093 3VV28EC35 15,228 182,128 69220 380,063 4VV28EC35 15,284 183,470 59140 322,342 5VV28EC35 15,238 182,367 60110 329,610 6VV28EC35 15,226 182,068 59240 325,373 f'c promedio= 331,893 Fuente: Propia. 250 Tabla 350: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo V, 28 días de curado, 40% EFC, mediante compresión axial. Código de Dprom Área 2 Pmáx (kg) f'c (kg/cm 2) espécimen (cm) (cm ) 1VV28EC40 15,085 178,723 59040 330,344 2VV28EC40 15,183 181,053 58900 325,320 3VV28EC40 15,217 181,865 60150 330,741 4VV28EC40 15,030 177,422 54990 309,939 5VV28EC40 15,202 181,506 58300 321,201 6VV28EC40 15,144 180,112 58130 322,744 f'c promedio= 323,381 Fuente: Propia. Tabla 351: Resistencia a la compresión de probetas de cemento tipo V, 28 días de curado, 50% EFC, mediante compresión axial. Código de Dprom Área 2 Pmáx (kg) f'c (kg/cm 2) espécimen (cm) (cm ) 1VV28EC50 15,068 178,320 52280 293,180 2VV28EC50 15,161 180,528 47720 264,335 3VV28EC50 15,181 181,005 58230 321,704 4VV28EC50 15,306 183,998 56280 305,873 5VV28EC50 15,167 180,671 57720 319,475 6VV28EC50 15,088 178,794 56920 318,355 f'c promedio= 303,820 Fuente: Propia. Para poder apreciar mejor la variación de la resistencia a la compresión, calculada a partir del ensayo de compresión axial de probetas de concreto, en función del porcentaje de escoria de cobre que sustituyó proporcionalmente diferentes porcentajes de peso del agregado fino se incluye la Tabla 352, la cual reúne los resultados f’c promedio de todas las tablas de análisis de este apartado y permite ver las diferencias cuantitativas entre las diferentes mezclas diseñadas y elaboradas en el desarrollo de la tesis. 251 Tabla 352: Resistencia a la compresión promedio de las probetas mediante ensayo de compresión axial. f'c promedio respecto al tiempo de Tipo de % EFC curado (kg/cm2) cemento 7 días 14 días 28 días 0% 134,101 179,427 204,041 5% 137,591 184,682 211,167 10% 143,582 189,475 226,180 15% 153,300 202,018 229,672 20% 156,685 214,898 237,612 IP 25% 164,856 220,181 244,492 30% 176,581 235,606 248,790 35% 193,903 239,745 270,015 40% 179,382 226,806 241,154 50% 159,374 186,009 213,910 0% 162,869 196,614 243,104 5% 175,432 212,390 251,041 10% 180,779 231,167 257,590 15% 192,507 239,952 267,609 20% 198,065 249,343 281,844 V 25% 211,434 256,858 298,381 30% 218,587 267,665 322,192 35% 226,803 277,442 331,893 40% 217,036 259,177 323,381 50% 205,788 235,373 303,820 Fuente: Propia. Se puede observar que el mayor incremento de resistencia del concreto se produce con proporciones de escoria de cobre de 35%, en probetas fabricadas con cemento tipo IP y tipo V. Así se confirman los indicios apreciados en los resultados del ensayo de esclerometría, donde la mayoría de promedios tienen un máximo valor con 35% de peso de arena sustituida por escoria de cobre. La resistencia a la compresión se mide con una prensa, que aplica carga sobre la superficie superior del cilindro a una velocidad especificada mientras ocurre la falla (ASOCRETO, 2010, págs. 125-126). Por ahora, el ensayo de compresión simple es el más fiable para conocer la resistencia de un concreto endurecido. 252 La aclaración anterior le otorga a los datos consignados en la Tabla 352 un valor más apreciable que los datos obtenidos mediante el ensayo de índice de rebote con esclerómetro, los cuales se agrupan en la Tabla 291. El esclerómetro permite realizar un sondeo no destructivo del concreto in situ, lo cual es su principal ventaja; pero tiene la limitación de que incorpora cierta dispersión (o error) en las mediciones, la cual es establecida por el fabricante del instrumento. Por su parte, el ensayo de compresión tiene la desventaja de que puede realizarse únicamente en laboratorio y en la mayoría de casos termina con el colapso de los especímenes puestos a prueba; pero tiene la ventaja —cualidad apreciable sobre cualquier otro método o ensayo— de proporcionar resultados bastante precisos de la resistencia a la compresión de muestras representativas del concreto. A partir de la relación de los resultados de ambos métodos de estimación de la resistencia del concreto se pudo hallar un valor más aproximado o real de la dispersión del ensayo de índice de rebote. 3.6.10.2.1. Análisis del tipo de falla Asimismo, consecuencia del ensayo de compresión axial de las probetas de concreto es el análisis del tipo de falla que presentaron los especímenes al aplicárseles la carga máxima que pueden tolerar. La Tabla 353 muestra la cantidad de casos de falla por tipo (ver Figura 2), de acuerdo a lo especificado en el apartado 2.2.8.3. Tabla 353: Tipos de falla en probetas cilíndricas de cementos tipo IP y tipo V, a diferentes tiempos de curado. 7 días de curado 14 días de curado 28 días de curado Tipo de Tipo de Cantidad Tipo de Cantidad Tipo de Cantidad cemento falla de casos falla de casos falla de casos a 20 a 2 a 7 b 11 b 26 b 33 IP c 24 c 29 c 8 d 1 d 1 d 8 e 4 e 2 e 4 a 8 a 0 a 10 b 34 b 45 b 18 V c 13 c 14 c 18 d 3 d 0 d 10 e 2 e 1 e 4 Fuente: Propia. 253 Si se acumulan en una sola tabla los datos registrados durante los ensayos de compresión axial de probetas de concreto de acuerdo al caso, se puede apreciar mejor la incidencia, en porcentaje, del tipo de falla más recurrente, lo cual se muestra a continuación: Tabla 354: Tipos de falla con más incidencia de acuerdo al tipo de cemento y tiempo de curado. Tiempo de Tipo de Tipo de Cantidad Incidencia curado cemento falla de casos (%) a 29 8,06% b 70 19,44% IP c 61 16,94% d 10 2,78% 7, 14 y 28 e 10 2,78% días a 18 5,00% b 97 26,94% V c 45 12,50% d 13 3,61% e 7 1,94% Total= 360 100,00% Fuente: Propia. En los especímenes fabricados con cemento tipo IP se nota que el tipo de falla b (cono y rotura vertical) con 19,44% es el de mayor incidencia entre las 180 probetas puestas a prueba. Le sigue el tipo c (cono y corte) con 16,94%, y el tipo a (cono) con 8,06% sobre los casos totales. Los tipos d y e son menos recurrentes. En probetas de cemento tipo V, también el tipo de falla b es el de mayor incidencia con 26,94% sobre los 180 especímenes fabricados. Le siguen los tipos c, con 12,50%, y a, con 5,00%. También en este caso los tipos d y e son menos frecuentes. En el apartado 2.2.8.3. se indica que el tipo de falla más usual durante los ensayos de compresión axial de probetas es el cono, pero también suelen presentarse fallas como los casos mostrados. Además, si se observan los resultados puestos entre la Tabla 139 y Tabla 198 se puede advertir que la incidencia del tipo de falla no guarda relación con las proporciones de arena sustituida por escoria de cobre, porque en todos los casos y todas la proporciones de EFC se presentan combinaciones de todos los tipos de fallas, sin seguir patrón de ocurrencia alguno. 254 3.6.10.3. Análisis del incremento de resistencia a la compresión respecto al concreto patrón Es posible analizar de manera cuantitativa el incremento de resistencia a la compresión del concreto sobre los resultados del ensayo de compresión axial mostrados en la Tabla 352. Tabla 355: Incremento de la resistencia a la compresión en concretos con cementos tipo IP y tipo V respecto al concreto patrón (0% EFC), mediante compresión axial. Incremento efectivo de f'c Incremento porcentual de f'c respeto al Tipo de respeto al patrón en función % EFC 2 patrón en función del tiempo de curado cemento del tiempo de curado (kg/cm ) 7 días 14 días 28 días 7 días 14 días 28 días Promedio 0% 0,000 0,000 0,000 0,00% 0,00% 0,00% 0,00% 5% 3,490 5,254 7,126 2,60% 2,93% 3,49% 3,01% 10% 9,481 10,048 22,139 7,07% 5,60% 10,85% 7,84% 15% 19,199 22,591 25,631 14,32% 12,59% 12,56% 13,16% 20% 22,585 35,470 33,571 16,84% 19,77% 16,45% 17,69% IP 25% 30,755 40,753 40,451 22,93% 22,71% 19,82% 21,82% 30% 42,480 56,178 44,748 31,68% 31,31% 21,93% 28,31% 35% 59,802 60,317 65,974 44,60% 33,62% 32,33% 36,85% 40% 45,281 47,379 37,113 33,77% 26,41% 18,19% 26,12% 50% 25,273 6,581 9,869 18,85% 3,67% 4,84% 9,12% 0% 0,000 0,000 0,000 0,00% 0,00% 0,00% 0,00% 5% 12,563 15,776 7,937 7,71% 8,02% 3,26% 6,33% 10% 17,910 34,553 14,486 11,00% 17,57% 5,96% 11,51% 15% 29,639 43,338 24,505 18,20% 22,04% 10,08% 16,77% 20% 35,196 52,729 38,740 21,61% 26,82% 15,94% 21,45% V 25% 48,565 60,244 55,277 29,82% 30,64% 22,74% 27,73% 30% 55,718 71,051 79,087 34,21% 36,14% 32,53% 34,29% 35% 63,934 80,828 88,789 39,25% 41,11% 36,52% 38,96% 40% 54,167 62,563 80,277 33,26% 31,82% 33,02% 32,70% 50% 42,920 38,759 60,716 26,35% 19,71% 24,98% 23,68% Fuente: Propia. En la Tabla 355 el incremento efectivo se refiere a la diferencia entre el valor de la f’c y el concreto patrón expresado en kg/cm2, donde el concreto patrón, estándar, convencional o de referencia es aquel fabricado sin sustituir agregado fino, es decir, con 0% de escoria de cobre. Sería inapropiado analizar la variación de la resistencia en función de los resultados numéricos encontrados porque a diferentes tiempos sumergidas, las probetas desarrollarán su resistencia a la compresión de forma diferente: el incremento de f’c es más acelerado durante los primeros días de edad del concreto y depende de las condiciones de humedad que permitan que la 255 reacción entre el cemento y el agua desarrollen adecuadamente los productos de la hidratación, los cuales llenarán los pequeños vacíos interiores que inicialmente estaban ocupados por agua. Así, un concreto curado durante 7 días desarrollará más rápidamente su resistencia que uno curado durante 14 días, y mucho más rápido será el proceso si se compara con uno sumergido 28 días. No obstante, sí es posible analizar la variación de la resistencia del concreto a partir de la estimación del incremento de su f’c en términos porcentuales respecto al concreto patrón. Un concreto curado durante 7 días desarrollará su resistencia a la compresión rápidamente, y esa resistencia tendrá la misma velocidad de desarrollo en todas las proporciones de agregado fino sustituido por escoria de cobre. Esa proporcionalidad de incremento de f’c tendrá un proceso de desarrollo similar para un concreto sumergido 14 días, aunque más lentamente, y será mucho más lento en las probetas curadas durante 28 días. Entonces, vista la proporcionalidad porcentual de variación de la resistencia a la compresión del concreto respecto a los tiempos de curado, se puede determinar el incremento promedio de dicha resistencia y aprovechar los resultados obtenidos para llegar a conclusiones más sólidas en cuanto se refiere al incremento de la resistencia a la compresión del concreto. 50% 45% 40% 35% 30% 25% 20% 15% 10% 5% 0% 0% 5% 10% 15% 20% 25% 30% 35% 40% 50% IP, 7 días 0,00% 2,60% 7,07% 14,32% 16,84% 22,93% 31,68% 44,60% 33,77% 18,85% IP, 14 días 0,00% 2,93% 5,60% 12,59% 19,77% 22,71% 31,31% 33,62% 26,41% 3,67% IP, 28 días 0,00% 3,49% 10,85% 12,56% 16,45% 19,82% 21,93% 32,33% 18,19% 4,84% IP, promedio 0,00% 3,01% 7,84% 13,16% 17,69% 21,82% 28,31% 36,85% 26,12% 9,12% % EFC Fuente: Propia. Figura 72: Incremento porcentual de f’c respecto al patrón, con cemento tipo IP y 7, 14 y 28 días de curado. f'c porcentual 256 45% 40% 35% 30% 25% 20% 15% 10% 5% 0% 0% 5% 10% 15% 20% 25% 30% 35% 40% 50% V, 7 días 0,00% 7,71% 11,00% 18,20% 21,61% 29,82% 34,21% 39,25% 33,26% 26,35% V, 14 días 0,00% 8,02% 17,57% 22,04% 26,82% 30,64% 36,14% 41,11% 31,82% 19,71% V, 28 días 0,00% 3,26% 5,96% 10,08% 15,94% 22,74% 32,53% 36,52% 33,02% 24,98% V, promedio 0,00% 6,33% 11,51% 16,77% 21,45% 27,73% 34,29% 38,96% 32,70% 23,68% % EFC Fuente: Propia. Figura 73: Incremento porcentual de f’c respecto al patrón, con cemento tipo V y 7, 14 y 28 días de curado. En la Figura 72 se puede ver el incremento porcentual de la resistencia a la compresión del concreto elaborado con cemento tipo IP. Las diferencias entre los incrementos se deben en gran medida a factores externos que influyeron durante la fabricación de las probetas. Sin embargo, si se halla el promedio de los incrementos se puede hallar un patrón de progresión del desarrollo de la resistencia a la compresión del concreto (barra roja), el cual tiene una secuencia evolutiva más ordenada y coherente. A partir de allí se puede estimar de manera más precisa cuál es el porcentaje de aporte óptimo de la escoria de cobre a la resistencia de los especímenes. Lo que se observa en la Figura 73, donde el concreto se elaboró con cemento tipo V, requiere una interpretación similar. Además, otro fenómeno observado es la curva granulométrica que se obtuvo de la combinación que formó el agregado fino para la fabricación del concreto en el porcentaje óptimo de sustitución de arena por escoria de cobre, que es 35%. Dicha curva, que es el resultado de la combinación por sustitución de agregado fino y EFC de acuerdo a los pesos retenidos por tamiz hallados durante el ensayo granulométrico del agregado fino, se muestra a continuación. f'c porcentual 257 120,00% 100,00% 80,00% 60,00% 40,00% 20,00% 0,00% 100,00 10,00 1,00 0,10 0,01 Abertura del tamiz (mm) Límite inferior Límite superior Granulometría a 35% de sustitución de AF por EFC Fuente: Propia. Figura 74: Curva granulométrica en el porcentaje óptimo (35%) de sustitución de agregado fino por escoria de cobre. En la Figura 74, la curva verde resulta de la combinación del agregado fino y la escoria de cobre cuando el porcentaje de sustitución es 35%. Anteriormente se había visto que el agregado fino de la cantera de Cunyac estaba en el límite superior establecido por las normas (véase Figura 67), y por su parte la escoria de cobre tuvo una granulometría que estaba por debajo del límite inferior (véase Figura 69), donde gran parte del material fue retenido en el tamiz #16. Sin embargo, se puede ver que la combinación de ambos materiales en el porcentaje óptimo de sustitución tiene una curva granulométrica que se inserta de manera adecuada entre los límites superior e inferior establecidos para la granulometría del agregado fino, aunque en el inferior está casi en el límite. La teoría dice que para obtener un buen concreto, la combinación de la arena y de la piedra debe alcanzar una granulometría que logre una masa unitaria máxima ya que de esa manera el volumen de espacios entre partículas será mínimo y se requerirá menos pasta para unirlas y llenar los espacios entre ellas, lo cual dará lugar a una mezcla de mejores condiciones técnicas y, además, económica. La granulometría tiene relación directa con la trabajabilidad de la mezcla y con las resistencias mecánicas del concreto debido a su influencia sobre la densidad y compacidad, aunque la forma y textura de los granos también influyen en el acomodo de las partículas en la mezcla (ASOCRETO, 2010, págs. 64, 65). Porcentaje que pasa 258 La curva granulométrica de la Figura 74, inserta de manera apropiada dentro de los límites, se obtuvo con un porcentaje de sustitución de arena por EFC de 35% en proporción de peso; y en 35% se obtuvo también la máxima resistencia a la compresión que alcanzó un concreto f’c=210 kg/cm2 con escoria de cobre. Entonces, se puede afirmar que la granulometría influye también en el incremento de la resistencia a la compresión del concreto porque la combinación de agregado fino y escoria de cobre tienen una compacidad, densidad, forma y textura que aseguran una superficie específica que optimiza la cantidad de pasta requerida para que el concreto mejore sus características mecánicas. 3.6.10.4. Análisis de la relación entre el asentamiento y la resistencia a la compresión del concreto Con los resultados de resistencia a la compresión de los ítems 3.6.10.1. y 3.6.10.2., mediante índice de rebote con esclerómetro y compresión axial, y con los resultados de la consistencia hallados en 3.6.8., se pudo realizar un análisis más específico, para discutir la relación entre el asentamiento y la resistencia a la compresión del concreto a diferentes proporciones de EFC. No obstante, es importante precisar que si se aplicara el análisis correlacional de Pearson al par de grupos de datos en mención (asentamiento–resistencia a la compresión) dentro del rango experimental, el valor de coeficiente de correlación sería muy bajo porque a partir de una proporción de 35% del peso de agregado fino sustituido por escoria de cobre en la mezcla, el valor de la resistencia empieza a disminuir (ver Tabla 356). Es preciso aclarar que el análisis de la relación que existe entre el asentamiento y la resistencia del concreto se realizó por pares de datos asentamiento-resistencia a la compresión por tiempo de curado, porque sería un error estudiar la correlación por medio de los promedios correspondientes de dichos parámetros, sobre todo de f’c ya que, como se ve más adelante, en la Tabla 387, los resultados presentan mucha diferencia entre ellos a diferentes tiempos de inmersión, lo que podría ocasionar que el error introducido al utilizar promedios sea considerable. 259 Tabla 356: Coeficientes de correlación y de determinación, datos asentamiento – f’c, en probetas fabricadas con cementos tipo IP y tipo V, hasta 50% de EFC. Tipo de Tiempo de curado Coeficiente cemento 7 días 14 días 28 días R 0,7787 0,5225 0,4298 IP R2 0,6063 0,2730 0,1847 R 0,7934 0,6813 0,7830 V R2 0,6294 0,4642 0,6131 Fuente: Propia. De acuerdo a la Tabla 356, aparentemente la correlación es baja o media, lo cual se debe a que el asentamiento tiene una tendencia de crecimiento lineal, mientras la resistencia a la compresión también sigue un patrón lineal ascendente pero sólo hasta una proporción de escoria de cobre de 35%, luego empieza a decrecer. En vista de lo precedente, fue necesario verificar la relación entre el asentamiento y la resistencia a la compresión del concreto hasta la proporción óptima de escoria de cobre (35%, donde el concreto adquiere su máxima resistencia), mediante los coeficientes de correlación de Pearson. Tabla 357: Coeficientes de correlación y de determinación, datos asentamiento – f’c, hasta 35% de EFC. Tipo de Tiempo de curado Coeficiente cemento 7 días 14 días 28 días R 0,9788 0,9705 0,9888 IP R2 0,9581 0,9419 0,9778 R 0,9911 0,9830 0,9779 V R2 0,9822 0,9662 0,9563 Fuente: Propia. Los coeficientes de correlación de Pearson mostrados en la Tabla 357 tienen valores muy próximos a 1; es decir, el asentamiento y la resistencia a la compresión tienen una correlación positiva muy fuerte. Asimismo, los coeficientes de determinación evidencian una probabilidad de variación de un parámetro respecto al otro en proporciones muy cercanas al 100%. En consecuencia, es evidente que existe una estrecha relación entre el asentamiento del concreto fresco y la resistencia a la compresión del concreto endurecido, pero creciente sólo hasta 35% de escoria de cobre (porcentaje óptimo), y decreciente a proporciones mayores. 260 Cemento tipo IP, 7 días 240 8 220 7 200 6 180 5 160 4 140 3 120 2 0% 5% 10% 15% 20% 25% 30% 35% 40% 45% 50% 55% % EFC f'c esclerometría f'c compresión Asentamiento Fuente: Propia. Figura 75: Desarrollo del asentamiento y resistencia a la compresión del concreto con cemento tipo IP y 7 días de curado. Cemento tipo IP, 14 días 260 8 240 7 6 220 5 200 4 180 3 160 2 0% 5% 10% 15% 20% 25% 30% 35% 40% 45% 50% 55% % EFC f'c esclerometría f'c compresión Asentamiento Fuente: Propia. Figura 76: Desarrollo del asentamiento y resistencia a la compresión del concreto con cemento tipo IP y 14 días de curado. f'c (kg/cm2) f'c (kg/cm2) Asentamiento (pulgada) Asentamiento (pulgada) 261 Cemento tipo IP, 28 días 280 8 270 7 260 6 250 240 5 230 4 220 3 210 200 2 0% 5% 10% 15% 20% 25% 30% 35% 40% 45% 50% 55% % EFC f'c esclerometría f'c compresión Asentamiento Fuente: Propia. Figura 77: Desarrollo del asentamiento y resistencia a la compresión del concreto con cemento tipo IP y 28 días de curado. Cemento tipo V, 7 días 240 9 8 220 7 200 6 180 5 4 160 3 140 2 0% 5% 10% 15% 20% 25% 30% 35% 40% 45% 50% 55% % EFC f'c esclerometría f'c compresión Asentamiento Fuente: Propia. Figura 78: Desarrollo del asentamiento y resistencia a la compresión del concreto con cemento tipo V y 7 días de curado. f'c (kg/cm2) f'c (kg/cm2) Asentamiento (pulgada) Asentamiento (pulgada) 262 Cemento tipo V, 14 días 290 9 8 270 7 250 6 230 5 4 210 3 190 2 0% 5% 10% 15% 20% 25% 30% 35% 40% 45% 50% 55% % EFC f'c esclerometría f'c compresión Asentamiento Fuente: Propia. Figura 79: Desarrollo del asentamiento y resistencia a la compresión del concreto con cemento tipo V y 14 días de curado. Cemento tipo V, 28 días 340 10 9 320 8 300 7 280 6 5 260 4 240 3 220 2 0% 5% 10% 15% 20% 25% 30% 35% 40% 45% 50% 55% % EFC f'c esclerometría f'c compresión Asentamiento Fuente: Propia. Figura 80: Desarrollo del asentamiento y resistencia a la compresión del concreto con cemento tipo V y 28 días de curado. f'c (kg/cm2) f'c (kg/cm2) Asentamiento (pulgada) Asentamiento (pulgada) 263 Lo mostrado de la Figura 75 a la Figura 80 permite apreciar con claridad cómo el asentamiento de la mezcla fresca (curva azul) continúa creciendo a medida que se incrementan los porcentajes de escoria en el concreto a través del rango experimental de la investigación (0% a 50%). La resistencia a la compresión del concreto, obtenida mediante esclerometría (curva verde) y compresión axial (curva roja), tiene un comportamiento no lineal porque experimenta crecimiento sólo hasta un porcentaje de 35% del peso de agregado fino sustituido por escoria de cobre, después empieza a decrecer. Sin embargo, con el análisis correlacional de Pearson se pudo determinar la estrecha relación que existe entre asentamiento y resistencia a la compresión entre 0% y 35%, que es el porcentaje óptimo de sustitución. Las figuras anteriores también permiten comparar de manera gráfica los resultados obtenidos mediante los dos métodos de medición de la resistencia a la compresión del concreto propuestos por la investigación: índice de rebote, cuyas curvas son relativamente irregulares; y compresión axial, con curvas más regulares y valores más precisos por su metodología de ensayo. 3.6.10.5. Análisis de la relación entre el porcentaje de escoria de cobre y la resistencia a la compresión del concreto El análisis propuesto en 3.6.10.4. se emplea también en el análisis de la relación entre el porcentaje de escoria de cobre y la resistencia a la compresión del concreto. También es necesario aclarar que si se hiciera el análisis de correlacional en todo el rango experimental, se estaría comparando un patrón de tendencia lineal (% EFC) con un patrón de tendencia no lineal (f’c compresión), lo cual arrojaría coeficientes de correlación de Pearson relativamente bajos, pero no por ello despreciables, como se muestra a continuación. Tabla 358: Coeficientes de correlación y de determinación, datos %EFC–f’c, en probetas fabricadas con cementos tipo IP y tipo V, hasta 50% de EFC. Tipo de Tiempo de curado Coeficiente cemento 7 días 14 días 28 días R 0,7657 0,5154 0,4737 IP R2 0,5863 0,2656 0,2244 R 0,8417 0,6849 0,8747 V R2 0,7085 0,4692 0,7651 Fuente: Propia. 264 Las proporciones de escoria de cobre como sustituta del agregado fino en porcentajes de peso se incrementan desde 0% hasta 50%, que es el rango experimental propuesto por la investigación. Sin embargo, de acuerdo al ensayo de compresión axial (véase la curva roja desde la Figura 75 hasta la Figura 80) el incremento de f’c alcanza su vértice máximo en 35. Por eso el análisis correlacional de Pearson se aplicó solamente en el segmento comprendido entre 0% y 35% de escoria de cobre que sustituyó al agregado fino en proporciones porcentuales de peso. Tabla 359: Coeficientes de correlación y de determinación, datos %EFC–f’c, en probetas fabricadas con cementos tipo IP y tipo V, hasta 35% de EFC. Tipo de Tiempo de curado Coeficiente cemento 7 días 14 días 28 días R 0,9755 0,9911 0,9818 IP R2 0,9515 0,9822 0,9639 R 0,9971 0,9893 0,9828 V R2 0,9942 0,9787 0,9658 Fuente: Propia. Los R de Pearson tienen valores muy próximos a 1, por lo tanto se puede asegurar que entre el porcentaje de escoria de cobre y la resistencia a la compresión del concreto existe una relación positiva muy fuerte. 3.6.11. Modelos de aproximación y patrones de tendencia Según Mario Triola (2009, pág. 576), los modelos de aproximación son modelos matemáticos o funciones matemáticas que se “ajustan” o describen datos del mundo real. En lugar de emplear datos muestrales dispuestos al azar, estos modelos consideran datos que varían en el tiempo u otra unidad de medición. El orden mostrado en la Tabla 291 (resultados del ensayo de índice de rebote) y Tabla 352 (resultados del ensayo de compresión axial) permite realizar de manera más sencilla un análisis respecto de la relación que existe entre un método y otro. Para ello fue necesario recurrir a modelos de aproximación, para encontrar un patrón que describa los patrones de tendencia de las curvas descritas por las secuencias de datos mencionados. Para arribar a los modelos que llevaron a obtener los patrones de tendencia, se emplearon diferentes modelos que, aunque no son lineales, permiten un tratamiento similar a formas lineales; lo cual es posible en la mayoría de casos gracias a la aplicación de logaritmos, logaritmos naturales y antilogaritmos, para linealizar modelos de variable con potencias 265 diferentes a la unidad. También fue necesario aplicar un tratamiento matricial en el caso del modelo de aproximación cúbico. El quid aquí es hallar una curva de tendencia aproximada que permita determinar de manera más confiable los verdaderos rangos de dispersión que introduce el ensayo de esclerometría y de esa forma plantear ecuaciones que permitan realizar estimaciones del error en la medición de la resistencia a la compresión del concreto entre los valores esperados y los valores encontrados con los dos métodos empleados en este trabajo de investigación. Para realizar el análisis correlacional de los resultados encontrados, se emplearon los siguientes modelos de aproximación (Triola, 2009, pág. 577): Modelo lineal: 𝑅 = 𝑎 + 𝑏𝐸 Modelo exponencial: 𝑅 = 𝑎 𝑒𝑏𝐸 Modelo logarítmico: 𝑅 = 𝑎 ln(𝐸) + 𝑏 Modelo potencial: 𝑅 = 𝑎 𝐸𝑏 Modelo cúbico: 𝑅 = 𝑎 + 𝑏𝐸 + 𝑐𝐸2 + 𝑑𝐸3 Donde: R: resistencia a la compresión del concreto (kg/cm2). E: resistencia a la compresión del concreto mediante esclerometría (kg/cm2). a, b, c y d: coeficientes. 266 En cuanto a los resultados de esclerometría, es necesario aclarar que se emplearon los datos correspondientes a la resistencia a la compresión del concreto hallados a partir de los valores del índice de rebote leídos directamente en el esclerómetro e introducidos en la curva de calibración del instrumento. Si se hubieran empleado directamente los datos del índice de rebote, se estaría incurriendo en un error debido a que el comportamiento gráfico del esclerómetro describe una forma no lineal, por lo que al utilizar su equivalencia en términos de resistencia a la compresión elimina la necesidad de realizar alguna forma de linealización previa. Al aplicar los modelos de aproximación se obtienen dos datos muy importantes: el coeficiente de correlación (R) y el coeficiente de determinación (r2, o R2 en el caso de esta tesis). 3.6.12. Análisis de la confiabilidad de la curva de tendencia El grado de confiabilidad de una curva de tendencia es más elevado cuando su coeficiente de determinación (R2) es 1 o se aproxima a 1. «El coeficiente de determinación R2 nos brinda la proporción de la variación en la variable de respuesta (y) que puede explicarse por medio de la correlación lineal entre x y y, lo cual puede explicarse con la línea de regresión» (Triola, 2009, págs. 582, 808). El coeficiente de determinación se obtiene de elevar al cuadrado el coeficiente de correlación y permite establecer el grado de relación entre dos variables; puede variar entre 0 (variables que no tienen dependencia) y 1 (dependencia perfecta entre variables), y desde el punto de vista estadístico permite predecir el comportamiento de la variable dependiente en función de las variaciones de la variable independiente. Como R2 permite estudiar el grado de relación de las variables en los diferentes modelos de aproximación, se puede emplear para elegir el modelo que introduzca menos dispersión en la relación existente entre la esclerometría y la compresión axial de probetas. El análisis se realizó por pares de grupos de resultados, en función del tiempo de curado y del tipo de cemento. Los coeficientes de determinación obtenidos por cada modelo de aproximación se muestran en la siguiente tabla. 267 Tabla 360: Nivel de correlación entre los valores de resistencia a la compresión mediante compresión axial y esclerometría. Tipo de Tiempo de R2 en función del modelo de aproximación cemento curado Lineal Exponencial Logarítmico Potencial Cúbico IP 7 días 0,8001 0,8369 0,7633 0,8031 0,9224 V 7 días 0,8526 0,8781 0,8230 0,8519 0,9147 IP 14 días 0,8533 0,8509 0,8459 0,8454 0,8683 V 14 días 0,9362 0,9215 0,9459 0,9355 0,9697 IP 28 días 0,8254 0,8428 0,8075 0,8269 0,8923 V 28 días 0,8653 0,8600 0,8668 0,8645 0,8950 Fuente: Propia. Se resalta en fondo amarillo los dos datos mayores hallados por tipo de cemento y por tiempo de inmersión. La primera conclusión es que el modelo de aproximación cúbico logra los mayores valores en todos los casos; la segunda es que el modelo exponencial logra en tres de los casos el segundo mayor valor y cuando no lo es, la diferencia con la segunda mayor cantidad no es considerable. Mario Triola (2009, pág. 577) da una recomendación que sirve para escoger los modelos más apropiados: «Al delimitar sus posibles modelos, seleccione funciones que den como resultado valores más grandes de R2, ya que corresponden a funciones que se ajustan mejor a los puntos observados. Sin embargo, no dé demasiada importancia a las diferencias pequeñas, como la diferencia entre R2=0.984 y R2=0.989». Con sustento en lo anterior y por simple análisis, se puede afirmar que los modelos de aproximación que describen de manera más ajustada la correlación entre variable son la exponencial y la cúbica. Si se grafican los puntos generados por la asociación del par f’c compresión–f’c esclerometría, por cada tipo de cemento y por cada tiempo de curado, se puede apreciar mejor qué línea de tendencia se acomoda mejor a la dispersión de puntos. De esa forma se justifica el desarrollo del análisis de los coeficientes de correlación mostrados en la Tabla 360, que corresponden a una determinada línea de tendencia. Las curvas de tendencia para probetas curadas durante 7, 14 y 28 días y fabricadas con los dos tipos de cemento, de acuerdo a los valores de R2 mostrados en la Tabla 360, que permiten apreciar el ajuste de los diferentes modelos de aproximación a la dispersión de datos obtenidos hasta este punto son las mostradas en las figuras siguientes. Para efectos prácticos, las normas indican que se considere que el concreto endurecido alcanza el 100% de su resistencia a los 28 días desde su fabricación. 268 200 IP 7 días 180 Modelo 160 lineal Modelo exponencial 140 Modelo logarítmico 120 Modelo potencial 100 Modelo 100 120 140 160 180 200 220 240 polinómico f'c esclerometría (kg/cm2) Fuente: Propia. Figura 81: Curvas de ajuste de tendencia sobre datos de esclerometría y compresión axial de probetas de cemento tipo IP, 7 días de curado. IP 14 días 250 IP 14 días 230 Modelo lineal 210 Modelo exponencial 190 Modelo 170 logarítmico Modelo 150 potencial 150 170 190 210 230 250 Modelo f'c esclerometría (kg/cm2) polinómico Fuente: Propia. Figura 82: Curvas de ajuste de tendencia sobre datos de esclerometría y compresión axial de probetas de cemento tipo IP, 14 días de curado. f'c compresión (kg/cm2) f'c compresión (kg/cm2) 269 280 IP 28 días 260 Modelo 240 lineal Modelo exponencial 220 Modelo logarítmico 200 Modelo potencial 180 Modelo 180 200 220 240 260 280 polinómico f'c esclerometría (kg/cm2) Fuente: Propia. Figura 83: Curvas de ajuste de tendencia sobre datos de esclerometría y compresión axial de probetas de cemento tipo IP, 28 días de curado. 240 220 V 7 días 200 Modelo lineal 180 Modelo 160 exponencial Modelo 140 logarítmico 120 Modelo potencial 100 Modelo 100 120 140 160 180 200 220 240 polinómico f'c esclerometría (kg/cm2) Fuente: Propia. Figura 84: Curvas de ajuste de tendencia sobre datos de esclerometría y compresión axial de probetas de cemento tipo V, 7 días de curado. f'c compresión (kg/cm2) f'c compresión (kg/cm2) 270 300 V 14 días 280 260 Modelo lineal 240 Modelo exponencial 220 Modelo logarítmico 200 Modelo potencial 180 Modelo 200 220 240 260 280 polinómico f'c esclerometría (kg/cm2) Fuente: Propia. Figura 85: Curvas de ajuste de tendencia sobre datos de esclerometría y compresión axial de probetas de cemento tipo V, 14 días de curado. 360 340 V 28 días 320 Modelo lineal 300 Modelo 280 exponencial Modelo 260 logarítmico 240 Modelo potencial 220 Modelo 220 240 260 280 300 320 340 polinómico f'c esclerometría (kg/cm2) Fuente: Propia. Figura 86: Curvas de ajuste de tendencia sobre datos de esclerometría y compresión axial de probetas de cemento tipo V, 28 días de curado. f'c compresión (kg/cm2) f'c compresión (kg/cm2) 271 Por otra parte, en su tesis de grado Valencia e Ibarra (2013) afirman que se debe analizar los porcentajes residuales que resulten de los modelos de aproximación elegidos, para establecer el error o desviación entre la obtención experimental de la resistencia a la compresión del concreto y los resultados de una ecuación de tendencia que se ajuste a la dispersión de datos encontrados en laboratorio. De esa forma, se puede establecer una ecuación de tendencia que describa mejor el nivel de confiabilidad de las estimaciones realizadas. Posteriormente, se realiza un análisis de la sobrevaloración y subvaloración de los porcentajes residuales hallados, para marcar los valores de dispersión reales. Como ya se seleccionaron los modelos aproximación en función de R2, o sea de su grado de confiabilidad, se buscará una ecuación de tendencia que dé como resultado un valor de resistencia a la compresión del concreto en función de los resultados del ensayo de índice de rebote con esclerómetro obtenidos experimentalmente. La forma básica de las ecuaciones de tendencia asumidas son: Ecuación de tendencia exponencial: ′ 𝑓′𝑐 𝑒𝑠𝑡 = 𝑒𝑎+𝑏(𝑓 𝑐 𝑒𝑠𝑐) (3.30) Ecuación de tendencia cúbica: 2 3 𝑓′𝑐 𝑒𝑠𝑡 = 𝑎 + 𝑏(𝑓′𝑐 𝑒𝑠𝑐 − ̅̅𝑓′̅̅𝑐̅̅ 𝑒̅̅𝑠𝑐̅) + 𝑐(𝑓′𝑐 𝑒𝑠𝑐 − ̅̅𝑓′̅̅𝑐̅̅ 𝑒̅̅𝑠𝑐̅) + 𝑑(𝑓′𝑐 𝑒𝑠𝑐 − ̅̅𝑓′̅̅𝑐̅̅ 𝑒̅̅𝑠𝑐̅) (3.31) Donde: f’c est: resistencia a la compresión del concreto calculada con la ecuación de tendencia correspondiente (kg/cm2). f’c esc: resistencia a la compresión calculada a partir del índice de rebote con esclerómetro (kg/cm2). f̅ ’̅c esc: promedio de las resistencias a la compresión obtenidas mediante esclerometría con las cuales se determinó la ecuación de tendencia cúbica (kg/cm2). a, b, c y d: coeficientes de la ecuación de tendencia correspondiente. 272 Para el cálculo de los porcentajes residuales, Valencia e Ibarra (2013) proponen la ecuación siguiente, la cual relaciona la resistencia a la compresión real del concreto, que en este caso corresponde a la resistencia experimental obtenida mediante compresión axial, y la resistencia a la compresión del concreto estimada mediante una ecuación de tendencia, previo cálculo de los coeficientes del modelo, la cual se expresa en porcentaje respecto a la resistencia experimental. 𝑅𝑒𝑠𝑖𝑠𝑡𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑒𝑥𝑝𝑒𝑟𝑖𝑚𝑒𝑛𝑡𝑎𝑙−𝑅𝑒𝑠𝑖𝑠𝑡𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑒𝑠𝑡𝑖𝑚𝑎𝑑𝑎 𝑃𝑜𝑟𝑐𝑒𝑛𝑡𝑎𝑗𝑒 𝑟𝑒𝑠𝑖𝑑𝑢𝑎𝑙 = 𝑥 100 (3.32) 𝑅𝑒𝑠𝑖𝑠𝑡𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑒𝑥𝑝𝑒𝑟𝑖𝑚𝑒𝑛𝑡𝑎𝑙 Luego, se procedió a calcular la ecuación de tendencia para los resultados hallados tras los ensayos aplicados a las probetas fabricadas con cementos tipo IP y V, sumergidas durante 7, 14 y 28 días, respectivamente. 3.6.12.1. Análisis con el modelo de aproximación exponencial Se empleó la ecuación (3.30) como modelo para establecer el patrón de aproximación exponencial, para estimar la resistencia a la compresión a partir de los datos obtenidos con el ensayo de índice de rebote, y se compararon los resultados estimados con los datos reales. Los patrones de tendencia exponencial se muestran a continuación: Cemento tipo IP, 7 días de curado 𝑓′𝑐 𝑒𝑠𝑡 = 𝑒4,257+4,206𝑥10 −3(𝑓′𝑐 𝑒𝑠𝑐) 273 Tabla 361: Porcentajes residuales mediante aproximación exponencial, con cemento tipo IP y 7 días de curado. Tiempo Tipo de f'c esc f'c exp f'c est f'c exp - f'c est Porcentaje de % EFC cemento (kg/cm2) (kg/cm2) (kg/cm2) (kg/cm2) residual (%) curado 0% 140,895 134,101 127,712 6,389 5% 5% 160,443 137,591 138,655 -1,064 -1% 10% 179,583 143,582 150,277 -6,696 -5% 15% 189,340 153,300 156,572 -3,272 -2% 20% 207,707 156,685 169,146 -12,460 -8% IP 7 días 25% 210,039 164,856 170,813 -5,957 -4% 30% 214,148 176,581 173,790 2,790 2% 35% 219,711 193,903 177,904 15,999 8% 40% 213,654 179,382 173,430 5,952 3% 50% 193,125 159,374 159,085 0,289 0% Fuente: Propia. Cemento tipo V, 7 días de curado 𝑓′𝑐 𝑒𝑠𝑡 = 𝑒4,347+4,473𝑥10 −3(𝑓′𝑐 𝑒𝑠𝑐) Tabla 362: Porcentajes residuales mediante aproximación exponencial, con cemento tipo V y 7 días de curado. Tiempo Tipo de f'c esc f'c exp f'c est f'c exp - f'c est Porcentaje de % EFC cemento (kg/cm2) (kg/cm2) (kg/cm2) (kg/cm2) residual (%) curado 0% 158,256 162,869 156,781 6,088 4% 5% 191,435 175,432 181,865 -6,434 -4% 10% 196,853 180,779 186,327 -5,548 -3% 15% 215,974 192,507 202,965 -10,458 -5% 20% 220,344 198,065 206,971 -8,906 -4% V 7 días 25% 220,960 211,434 207,543 3,891 2% 30% 232,597 218,587 218,632 -0,045 0% 35% 230,551 226,803 216,640 10,163 4% 40% 223,396 217,036 209,816 7,220 3% 50% 213,030 205,788 200,309 5,479 3% Fuente: Propia. 274 Cemento tipo IP, 14 días de curado 𝑓′ −3 ′ 𝑐 𝑒𝑠𝑡 = 𝑒4,481+3,995𝑥10 (𝑓 𝑐 𝑒𝑠𝑐) Tabla 363: Porcentajes residuales mediante aproximación exponencial, con cemento tipo IP y 14 días de curado. Tiempo Tipo de f'c esc f'c exp f'c est f'c exp - f'c est Porcentaje de % EFC cemento (kg/cm2) (kg/cm2) (kg/cm2) (kg/cm2) residual (%) curado 0% 180,484 179,427 181,689 -2,261 -1% 5% 180,989 184,682 182,056 2,626 1% 10% 189,203 189,475 188,128 1,347 1% 15% 201,992 202,018 197,989 4,028 2% 20% 208,774 214,898 203,426 11,471 5% IP 14 días 25% 236,923 220,181 227,637 -7,456 -3% 30% 244,671 235,606 234,794 0,812 0% 35% 242,243 239,745 232,527 7,218 3% 40% 232,644 226,806 223,779 3,027 1% 50% 210,920 186,009 205,178 -19,169 -10% Fuente: Propia. Cemento tipo V, 14 días de curado 𝑓′ −3 ′ 𝑐 𝑒𝑠𝑡 = 𝑒4,094+5,768𝑥10 (𝑓 𝑐 𝑒𝑠𝑐) Tabla 364: Porcentajes residuales mediante aproximación exponencial, con cemento tipo V y 14 días de curado. Tiempo Tipo de f'c esc f'c exp f'c est f'c exp - f'c est Porcentaje de % EFC cemento (kg/cm2) (kg/cm2) (kg/cm2) (kg/cm2) residual (%) curado 0% 209,881 196,614 201,233 -4,619 -2% 5% 226,892 212,390 221,982 -9,592 -5% 10% 232,499 231,167 229,278 1,889 1% 15% 238,531 239,952 237,397 2,555 1% 20% 240,156 249,343 239,632 9,711 4% V 14 días 25% 250,280 256,858 254,045 2,814 1% 30% 264,864 267,665 276,340 -8,675 -3% 35% 269,838 277,442 284,385 -6,943 -3% 40% 246,430 259,177 248,464 10,713 4% 50% 234,942 235,373 232,533 2,841 1% Fuente: Propia. 275 Cemento tipo IP, 28 días de curado 𝑓′ −3 ′ 𝑐 𝑒𝑠𝑡 = 𝑒4,450+4,170𝑥10 (𝑓 𝑐 𝑒𝑠𝑐) Tabla 365: Porcentajes residuales mediante aproximación exponencial, con cemento tipo IP y 28 días de curado. Tiempo Tipo de f'c esc f'c exp f'c est f'c exp - f'c est Porcentaje de % EFC cemento (kg/cm2) (kg/cm2) (kg/cm2) (kg/cm2) residual (%) curado 0% 205,764 204,041 201,844 2,198 1% 5% 230,698 211,167 223,958 -12,790 -6% 10% 239,426 226,180 232,258 -6,077 -3% 15% 241,284 229,672 234,064 -4,392 -2% 20% 244,210 237,612 236,936 0,676 0% IP 28 días 25% 257,495 244,492 250,432 -5,940 -2% 30% 256,644 248,790 249,545 -0,755 0% 35% 262,196 270,015 255,389 14,627 5% 40% 241,937 241,154 234,702 6,452 3% 50% 211,343 213,910 206,593 7,317 3% Fuente: Propia. Cemento tipo V, 28 días de curado 𝑓′𝑐 𝑒𝑠𝑡 = 𝑒4,412+4,376𝑥10 −3(𝑓′𝑐 𝑒𝑠𝑐) Tabla 366: Porcentajes residuales mediante aproximación exponencial, con cemento tipo V y 28 días de curado. Tiempo Tipo de f'c esc f'c exp f'c est f'c exp - f'c est Porcentaje de % EFC cemento (kg/cm2) (kg/cm2) (kg/cm2) (kg/cm2) residual (%) curado 0% 245,616 243,104 241,610 1,494 1% 5% 259,778 251,041 257,058 -6,017 -2% 10% 272,819 257,590 272,156 -14,565 -6% 15% 276,770 267,609 276,902 -9,293 -3% 20% 285,222 281,844 287,336 -5,492 -2% V 28 días 25% 282,306 298,381 283,692 14,689 5% 30% 303,190 322,192 310,843 11,349 4% 35% 322,191 331,893 337,795 -5,902 -2% 40% 317,423 323,381 330,819 -7,438 -2% 50% 279,691 303,820 280,465 23,355 8% Fuente: Propia. 276 3.6.12.2. Análisis con el modelo de aproximación cúbica Igual que en el caso anterior, se empleó la ecuación (3.31) como modelo de aproximación para encontrar el patrón de aproximación cúbico y así poder estimar la resistencia a la compresión con los datos obtenidos mediante el ensayo de esclerometría, los cuales fueron comparados con los datos reales. Se encontraron los siguientes patrones de tendencia cúbica: Cemento tipo IP, 7 días de curado 𝑓′𝑐 𝑒𝑠𝑡 = 1,512𝑥102 + 6,736𝑥10−1(𝑓′𝑐 𝑒𝑠𝑐 − 192,865) + 2,026𝑥10−2(𝑓′𝑐 𝑒𝑠𝑐 − 192,865)2 + 2,717𝑥10−4(𝑓′𝑐 𝑒𝑠𝑐 − 192,865)3 Tabla 367: Porcentajes residuales mediante aproximación cúbica, con cemento tipo IP y 7 días de curado. Tiempo Tipo de f'c esc f'c exp f'c est f'c exp - f'c est Porcentaje de % EFC cemento (kg/cm2) (kg/cm2) (kg/cm2) (kg/cm2) residual (%) curado 0% 140,895 134,101 132,775 1,325 1% 5% 160,443 137,591 141,398 -3,807 -3% 10% 179,583 143,582 145,191 -1,609 -1% 15% 189,340 153,300 149,066 4,234 3% 20% 207,707 156,685 166,549 -9,864 -6% IP 7 días 25% 210,039 164,856 170,121 -5,265 -3% 30% 214,148 176,581 177,333 -0,753 0% 35% 219,711 193,903 189,142 4,761 2% 40% 213,654 179,382 176,402 2,980 2% 50% 193,125 159,374 151,377 7,997 5% Fuente: Propia. Cemento tipo V, 7 días de curado 𝑓′𝑐 𝑒𝑠𝑡 = 1,947𝑥102 + 1,167(𝑓′𝑐 𝑒𝑠𝑐 − 210,340) + 7,689𝑥10−3(𝑓′𝑐 𝑒𝑠𝑐 − 210,340)2 − 5,752𝑥10−5(𝑓′𝑐 𝑒𝑠𝑐 − 210,340)3 277 Tabla 368: Porcentajes residuales mediante aproximación cúbica, con cemento tipo V y 7 días de curado. Tiempo Tipo de f'c esc f'c exp f'c est f'c exp - f'c est Porcentaje de % EFC cemento (kg/cm2) (kg/cm2) (kg/cm2) (kg/cm2) residual (%) curado 0% 158,256 162,869 162,876 -0,007 0% 5% 191,435 175,432 175,754 -0,322 0% 10% 196,853 180,779 180,481 0,298 0% 15% 215,974 192,507 201,492 -8,985 -5% 20% 220,344 198,065 207,070 -9,005 -5% IP 7 días 25% 220,960 211,434 207,876 3,558 2% 30% 232,597 218,587 223,834 -5,247 -2% 35% 230,551 226,803 220,937 5,866 3% 40% 223,396 217,036 211,103 5,933 3% 50% 213,030 205,788 197,876 7,913 4% Fuente: Propia. Cemento tipo IP, 14 días de curado 𝑓′𝑐 𝑒𝑠𝑡 = 2,044𝑥102 + 5,501𝑥10−1(𝑓′𝑐 𝑒𝑠𝑐 − 212,884) + 6,343𝑥10−3(𝑓′𝑐 𝑒𝑠𝑐 − 212,884)2 + 3.373𝑥10−4(𝑓′𝑐 𝑒𝑠𝑐 − 212,884)3 Tabla 369: Porcentajes residuales mediante aproximación cúbica, con cemento tipo IP y 14 días de curado. Tiempo Tipo de f'c esc f'c exp f'c est f'c exp - f'c est Porcentaje de % EFC cemento (kg/cm2) (kg/cm2) (kg/cm2) (kg/cm2) residual (%) curado 0% 180,484 179,427 181,762 -2,335 -1% 5% 180,989 184,682 182,362 2,319 1% 10% 189,203 189,475 190,450 -0,974 -1% 15% 201,992 202,018 198,723 3,295 2% 20% 208,774 214,898 202,220 12,677 6% IP 14 días 25% 236,923 220,181 225,970 -5,789 -3% 30% 244,671 235,606 239,124 -3,519 -1% 35% 242,243 239,745 234,549 5,196 2% 40% 232,644 226,806 220,345 6,461 3% 50% 210,920 186,009 203,339 -17,330 -9% Fuente: Propia. 278 Cemento tipo V, 14 días de curado 𝑓′𝑐 𝑒𝑠𝑡 = 2,464𝑥102 + 1,813(𝑓′𝑐 𝑒𝑠𝑐 − 241,431) − 1,320𝑥10−2(𝑓′𝑐 𝑒𝑠𝑐 − 241,431)2 − 6,155𝑥10−4(𝑓′𝑐 𝑒𝑠𝑐 − 241,431)3 Tabla 370: Porcentajes residuales mediante aproximación cúbica, con cemento tipo V y 14 días de curado. Tiempo Tipo de f'c esc f'c exp f'c est f'c exp - f'c est Porcentaje de % EFC cemento (kg/cm2) (kg/cm2) (kg/cm2) (kg/cm2) residual (%) curado 0% 209,881 196,614 195,363 1,252 1% 5% 226,892 212,390 219,107 -6,717 -3% 10% 232,499 231,167 229,553 1,614 1% 15% 238,531 239,952 241,007 -1,055 0% 20% 240,156 249,343 244,027 5,316 2% V 14 días 25% 250,280 256,858 260,940 -4,082 -2% 30% 264,864 267,665 273,669 -6,005 -2% 35% 269,838 277,442 273,093 4,349 2% 40% 246,430 259,177 255,013 4,164 2% 50% 234,942 235,373 234,209 1,164 0% Fuente: Propia. Cemento tipo IP, 28 días de curado 𝑓′𝑐 𝑒𝑠𝑡 = 2,277𝑥102 + 1,017(𝑓′𝑐 𝑒𝑠𝑐 − 239,100) + 1,811𝑥10−2(𝑓′𝑐 𝑒𝑠𝑐 − 239,100)2 + 2,007𝑥10−4(𝑓′𝑐 𝑒𝑠𝑐 − 239,100)3 Tabla 371: Porcentajes residuales mediante aproximación cúbica, con cemento tipo IP y 28 días de curado. Tiempo Tipo de f'c esc f'c exp f'c est f'c exp - f'c est Porcentaje de % EFC cemento (kg/cm2) (kg/cm2) (kg/cm2) (kg/cm2) residual (%) curado 0% 205,764 204,041 206,456 -2,415 -1% 5% 230,698 211,167 220,279 -9,111 -4% 10% 239,426 226,180 227,996 -1,815 -1% 15% 241,284 229,672 229,971 -0,299 0% 20% 244,210 237,612 233,357 4,255 2% IP 28 días 25% 257,495 244,492 253,743 -9,251 -4% 30% 256,644 248,790 252,159 -3,369 -1% 35% 262,196 270,015 263,278 6,737 2% 40% 241,937 241,154 230,697 10,457 4% 50% 211,343 213,910 209,099 4,811 2% Fuente: Propia. 279 Cemento tipo V, 28 días de curado 𝑓′𝑐 𝑒𝑠𝑡 = 2,917𝑥102 + 1,912(𝑓′𝑐 𝑒𝑠𝑐 − 284,501) − 4,915𝑥10−3(𝑓′𝑐 𝑒𝑠𝑐 − 284,501)2 − 5,534𝑥10−4(𝑓′𝑐 𝑒𝑠𝑐 − 284,501)3 Tabla 372: Porcentajes residuales mediante aproximación cúbica, con cemento tipo V y 28 días de curado. Tiempo Tipo de f'c esc f'c exp f'c est f'c exp - f'c est Porcentaje de % EFC cemento (kg/cm2) (kg/cm2) (kg/cm2) (kg/cm2) residual (%) curado 0% 245,616 243,104 242,509 0,595 0% 5% 259,778 251,041 249,831 1,210 0% 10% 272,819 257,590 269,613 -12,023 -5% 15% 276,770 267,609 276,916 -9,307 -3% 20% 285,222 281,844 293,107 -11,263 -4% V 28 días 25% 282,306 298,381 287,518 10,863 4% 30% 303,190 322,192 322,127 0,065 0% 35% 322,191 331,893 327,162 4,731 1% 40% 317,423 323,381 329,586 -6,205 -2% 50% 279,691 303,820 282,486 21,335 7% Fuente: Propia. 3.6.13. Análisis de la sobrevaloración y subvaloración de la resistencia del concreto De acuerdo a los resultados encontrados para los porcentajes residuales por cada tipo de cemento y tiempo de curado, se aprecia que hay resultados positivos y negativos. Es decir, cuando la resistencia experimental es mayor que la resistencia estimada mediante el modelo de aproximación, el resultado de su diferencia será positivo (f’c experimental – f’c estimada ≥ 0); lo contrario ocurrirá cuando el resultado sea negativo (f’c experimental – f’c estimada < 0). En el caso en que el resultado es positivo, se trata de una subvaloración del concreto, ya que la resistencia a la compresión experimental es mayor al cálculo estimado con la ecuación de aproximación, lo cual quiere decir que el concreto no llega a requerir sus valores extremos de resistencia y trabaja de manera óptima. Pero, cuando el resultado es negativo se trata de una sobrevaloración del concreto, «es decir, que la resistencia estimada mediante la aproximación es mayor a la real (o experimental), por lo que se puede decir que se está sobreestimando la resistencia del concreto» (Valencia & Ibarra, 2013). Ello implica que se podría aceptar un concreto que no satisfaga los requisitos mínimos de resistencia y calidad establecidas por las normas, lo cual se traduce en un potencial riesgo, sobre todo si el material cumple funciones estructurales. 280 Los porcentajes residuales máximos según el modelo exponencial y cúbico, expresados en valor absoluto, por cada tipo de cemento y tiempo de curado, se muestran a continuación. Tabla 373: Porcentajes residuales máximos respecto a la resistencia experimental, mediante aproximación exponencial. Ecuación de tendencia exponencial Tipo de Sobrevaloración Subvaloración cemento Porcentaje Porcentaje y tiempo f'c exp - f'c est residual respecto f'c exp - f'c est residual respecto de curado (kg/cm2) a la resistencia (kg/cm2) a la resistencia experimental (%) experimental (%) IP 7 días -12,460 -8% 15,999 8% V 7 días -10,458 -5% 10,163 4% IP 14 días -19,169 -10% 11,471 5% V 14 días -9,592 -5% 10,713 4% IP 28 días -12,790 -6% 14,627 5% V 28 días -14,565 -6% 23,355 8% Fuente: Propia. Tabla 374: Porcentajes residuales máximos respecto a la resistencia experimental, mediante aproximación cúbica. Ecuación de tendencia cúbica Tipo de Sobrevaloración Subvaloración cemento Porcentaje Porcentaje y tiempo f'c exp - f'c est residual respecto f'c exp - f'c est residual respecto de curado (kg/cm2) a la resistencia (kg/cm2) a la resistencia experimental (%) experimental (%) IP 7 días -9,864 -6% 7,997 5% V 7 días -9,005 -5% 7,913 4% IP 14 días -17,330 -9% 12,677 6% V 14 días -6,717 -3% 5,316 2% IP 28 días -9,251 -4% 10,457 4% V 28 días -12,023 -5% 21,335 7% Fuente: Propia. Es fácil advertir que los valores máximos en cada patrón de ajuste se presentan como estimaciones sobrevaloradas (resultados negativos), por lo que se asumen esas cantidades como valores extremos de dispersión en la correlación entre métodos de medición de la resistencia a la compresión. Por lo tanto, son los porcentajes residuales correspondientes a las sobrevaloraciones los que son asumidos como los rangos de dispersión correspondientes al empleo del esclerómetro empleado en este estudio. 281 3.6.14. Análisis de porcentajes residuales máximos A continuación se muestran los valores absolutos de los porcentajes residuales hallados mediante las ecuaciones de tendencia exponencial y cúbica. Tabla 375: Porcentajes residuales máximos finales para establecer la dispersión real entre métodos de medición de la resistencia a la compresión del concreto. Porcentajes residuales máximos con Porcentajes residuales máximos con Tipo de la ecuación de tendencia exponencial la ecuación de tendencia cúbica cemento 7 días 14 días 28 días 7 días 14 días 28 días IP 8% 10% 6% 6% 9% 4% V 5% 5% 8% 5% 3% 7% Fuente: Propia. En consecuencia, la dispersión máxima para el patrón de aproximación exponencial es ±10% y para el modelo cúbico es ±9% cuando las probetas se fabrican con cemento tipo IP. Asimismo, la dispersión ajustada al patrón de aproximación exponencial es ±8% y ±7% en el caso del modelo de aproximación cúbico en probetas fabricadas con cemento tipo V. Aunque el modelo de aproximación cúbico ofrece un coeficiente de determinación más próximo a 1, se debe considerar como resultado los valores más elevados, que en el caso sujeto a estudio corresponden a los calculados mediante el modelo exponencial debido a que cuando se trata de elementos estructurales, se debe asumir los valores más desventajosos para el análisis y diseño, lo cual es comentado nuevamente en los apartados Resultados y Discusión. Los resultados encontrados representan también de modo implícito el nivel de correlación entre el ensayo de compresión axial de probetas y el ensayo de índice de rebote. Si se sigue de manera ordenada la secuencia de análisis realizado, es fácil entender nivel correlativo. 3.6.15. Análisis predictivo para estimar la resistencia del concreto 3.6.15.1. Análisis predictivo de la resistencia a la compresión mediante índice de rebote Se puede emplear el concepto de los modelos de aproximación para hallar una ecuación que permita calcular la resistencia a la compresión del concreto mediante el índice de rebote o esclerometría a través del rango de agregado fino que fue sustituido por escoria de cobre en proporciones de peso. Una vez hallada la expresión que permitió calcular la resistencia del 282 concreto a compresión en función de los valores obtenidos con el esclerómetro, se calculó la dispersión en porcentaje respecto al valor experimental obtenido y al valor estimado. La dispersión de puntos con f’c esclerometría (resistencia a la compresión del concreto mediante esclerometría) en el eje de las ordenadas y % EFC (porcentaje de escoria de fundición de cobre) en el eje de las abscisas muestra una disposición curva o parabólica, por lo que se hace evidente que el modelo de aproximación o patrón de tendencia más conveniente es un modelo cuadrático de la forma y=a+bx+cx2, lo cual se muestra a continuación para las probetas fabricadas con los cementos tipo IP y tipo V, a 7, 14 y 28 días de curado. 240 220 200 R² = 0,9907 180 IP 7 días 160 140 Aproximación 120 cuadrática 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% % EFC Fuente: Propia. Figura 87: Dispersión y curva de tendencia en probetas de cemento tipo IP, 7 días de curado, mediante índice de rebote. 250 230 R² = 0,8272 210 IP 14 días 190 170 Aproximación 150 cuadrática 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% % EFC Fuente: Propia. Figura 88: Dispersión y curva de tendencia en probetas de cemento tipo IP, 14 días de curado, mediante índice de rebote. f'c esclerometría f'c esclerometría (kg/cm2) (kg/cm2) 283 280 260 240 IP 28 días 220 R² = 0,8972 200 Aproximación 180 cuadrática 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% % EFC Fuente: Propia. Figura 89: Dispersión y curva de tendencia en probetas de cemento tipo IP, 28 días de curado, mediante índice de rebote. 240 220 R² = 0,9586 200 V 7 días 180 160 Aproximación 140 cuadrática 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% % EFC Fuente: Propia. Figura 90: Dispersión y curva de tendencia en probetas de cemento tipo V, 7 días de curado, mediante índice de rebote. 280 260 240 R² = 0,8235 V 14 días 220 200 Aproximación 180 cuadrática 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% % EFC Fuente: Propia. Figura 91: Dispersión y curva de tendencia en probetas de cemento tipo V, 14 días de curado, mediante índice de rebote. f'c esclerometría f'c esclerometría f'c esclerometría (kg/cm2) (kg/cm2) (kg/cm2) 284 340 320 300 R² = 0,7876 280 V 28 días 260 240 Aproximación 220 cuadrática 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% % EFC Fuente: Propia. Figura 92: Dispersión y curva de tendencia en probetas de cemento tipo V, 28 días de curado, mediante índice de rebote. Igual que en el análisis hecho en el apartado 3.6.13., entiéndase que cuando el resultado del cálculo del porcentaje residual (véase la ecuación (3.32)) es positivo, existe una subvaloración del material; es decir, se trata de un concreto que trabajará por debajo de sus solicitaciones máximas de resistencia. Cuando el resultado es negativo, hay una sobrevaloración del concreto, lo cual quiere decir que la estimación matemática está otorgando al concreto una resistencia que excede sus características reales. Entonces, el razonamiento previo sustenta que la dispersión o margen de error que se considerará en la estimación matemática de la resistencia a la compresión del concreto dentro de los márgenes establecidos —entre 0% y 50% de escoria de cobre en esta tesis— será el valor del porcentaje residual máximo correspondiente a cada tipo de cemento. La tabla siguiente muestra los valores encontrados. Tabla 376: Porcentajes residuales máximos y mínimos por tipo de cemento y tiempo de curado en ensayo de índice de rebote. Porcentaje residual (%) Tipo de Tiempo de Máximo Mínimo cemento curado [subvaloración] [sobrevaloración] 7 días 2% -2% IP 14 días 8% -6% 28 días 4% -4% 7 días 4% -4% V 14 días 5% -4% 28 días 6% -6% Fuente: Propia. f'c esclerometría (kg/cm2) 285 La dispersión se establece únicamente entre los valores que subvaloran la resistencia del concreto, o sea, entre los valores donde la resistencia experimental hallada con el esclerómetro es mayor a la resistencia calculada con el modelo matemático. Bajo esa premisa, se considera como dispersión ±8% para las probetas fabricadas con cemento tipo IP; y ±6% para los especímenes de cemento tipo V. Además, dado que convencionalmente se considera que el concreto alcanza el 100% de su resistencia a la compresión a los 28 días, se halló la ecuación de cálculo de f’c de acuerdo a los resultado obtenidos con las probetas que estuvieron sumergidas durante 28 días antes de ser puestas a prueba con el esclerómetro. La ecuación encontrada tras el análisis de los datos obtenidos en el ensayo de índice de rebote aplicado a las probetas fabricadas con cemento tipo IP, a 28 días de curado, es la que sigue. 𝑓′𝑐 𝑒𝑠𝑐 = 255,900 + 45,387(%𝐸𝐹𝐶 − 23%) − 727,264(%𝐸𝐹𝐶 − 23%)2 Donde: f’c esc: resistencia a la compresión del concreto estimada mediante esclerometría (kg/cm2), en función de las proporciones de agregado fino sustituido por escoria de cobre (%). %EFC: proporción de agregado fino sustituido por escoria de cobre (%). 23%: promedio de las proporciones de agregado fino sustituido por escoria de cobre definidas durante los ensayos experimentales. Los coeficientes de la ecuación fueron encontrados empleando métodos matriciales de mínimos cuadrados. 286 Tabla 377: Comparación de resultados experimentales y estimados en probetas de cemento tipo IP, 28 días de curado, mediante esclerometría. Tiempo f'c esc f'c esc Tipo de Dispersión de % EFC [experimental] [estimada] cemento 2 2 (%) curado (kg/cm ) (kg/cm ) 0% 205,764 206,988 5% 230,698 224,167 10% 239,426 237,709 15% 241,284 247,614 20% 244,210 253,883 IP 28 días ±8% 25% 257,495 256,516 30% 256,644 255,513 35% 262,196 250,874 40% 241,937 242,598 50% 211,343 215,137 Fuente: Propia. En la Tabla 377 se observan los resultados de las estimaciones realizadas con la ecuación encontrada. Al compararlos con los resultados experimentales, se puede notar que la diferencia entre ambos es compensada con el porcentaje de dispersión. Por ejemplo, si el porcentaje de peso de agregado fino sustituido por escoria de cobre fuese 3%, el resultado sería 217,732 kg/cm2, con una dispersión de ±8% de ese valor que es 17,419 kg/cm2, que escrito de manera más ordenada es: f’c = 217,732 kg/cm23% ± 17,419 kg/cm2. En el caso donde se empleó cemento tipo V y se tuvo un tiempo de curado de 28 días, se aplicó el análisis precedente y se obtuvo la siguiente ecuación: 𝑓′𝑐 𝑒𝑠𝑐 = 296,024 + 123,626(%𝐸𝐹𝐶 − 23%) − 498,854(%𝐸𝐹𝐶 − 23%)2 287 Tabla 378: Comparación de resultados experimentales y estimados en probetas de cemento tipo V, 28 días de curado, mediante esclerometría. Tiempo f'c esc f'c esc Tipo de Dispersión de % EFC [experimental] [estimada] cemento (%) curado (kg/cm2) (kg/cm2) 0% 245,616 241,201 5% 259,778 257,608 10% 272,819 271,522 15% 276,770 282,941 20% 285,222 291,866 V 28 días ±6% 25% 282,306 298,297 30% 303,190 302,234 35% 322,191 303,676 40% 317,423 302,624 50% 279,691 293,037 Fuente: Propia. Si se hicieran pruebas donde se reemplace proporcionalmente el peso de la arena por porcentajes más elevados de escoria de cobre sería posible analizar de mejor manera el efecto de ese reemplazo en la calidad del concreto. También sería posible determinar una dispersión mucho más fiable dado que a mayor número de muestras, mayor será la precisión de los cálculos y estimaciones. Como la escoria de cobre tiene una capacidad de absorción mucho menor que la del agregado fino, se prevé que a una proporción de escoria superior al 80% la mezcla se hará demasiado fluida y poco trabajable, a menos que se confine en moldes o encofres herméticos, que impidan el escurrimiento de agua. Ello no significa que el resultado final llegue a ser un concreto de escasa resistencia; sin embargo, lo más probable es que las partículas más pesadas se sedimenten en la parte inferior y la parte superior quede escasa en agregado grueso y agregado fino. 3.6.15.2. Análisis predictivo de la resistencia a la compresión mediante compresión axial En base lo explicado en el caso de la estimación de la resistencia a la compresión mediante índice de rebote con esclerómetro, se realizó también el análisis de los datos obtenidos experimentalmente con el ensayo de compresión axial de probetas de concreto. Los cálculos son los mismos y el procedimiento es similar. 288 Además, y como se dijo anteriormente, el ensayo de compresión axial de probetas es el método más confiable para determinar la resistencia de un concreto, por lo que se considera que la ecuación calculada para la estimación de dicha resistencia y su respectiva dispersión serán muy útiles para conocer de manera muy aproximada la resistencia del material dentro del rango de escoria de cobre que sustituyó porcentualmente proporciones de peso de agregado fino en la mezcla. Asimismo, primero fue necesario analizar la dispersión de datos sobre un plano, para asumir un patrón de tendencia adecuado. Las figuras se detallan a continuación. 200 180 R² = 0,7927 160 IP 7 días 140 Aproximación 120 cuadrática 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% % EFC Fuente: Propia. Figura 93: Dispersión y curva de tendencia en probetas de cemento tipo IP, 7 días de curado, mediante compresión axial. 250 230 210 IP 14 días R² = 0,7909 190 170 Aproximación 150 cuadrática 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% % EFC Fuente: Propia. Figura 94: Dispersión y curva de tendencia en probetas de cemento tipo IP, 14 días de curado, mediante compresión axial. f'c compresión f'c compresión (kg/cm2) (kg/cm2) 289 280 260 240 IP 28 días 220 R² = 0,7874 200 Aproximación 180 cuadrática 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% % EFC Fuente: Propia. Figura 95: Dispersión y curva de tendencia en probetas de cemento tipo IP, 28 días de curado, mediante compresión axial. 240 220 R² = 0,9397 200 V 7 días 180 160 Aproximación 140 cuadrática 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% % EFC Fuente: Propia. Figura 96: Dispersión y curva de tendencia en probetas de cemento tipo V, 7 días de curado, mediante compresión axial. 300 280 260 240 R² = 0,9439 V 14 días 220 200 Aproximación 180 cuadrática 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% % EFC Fuente: Propia. Figura 97: Dispersión y curva de tendencia en probetas de cemento tipo V, 14 días de curado, mediante compresión axial. f'c compresión f'c compresión f'c compresión (kg/cm2) (kg/cm2) (kg/cm2) 290 340 320 R² = 0,8768 300 280 V 28 días 260 240 Aproximación 220 cuadrática 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% % EFC Fuente: Propia. Figura 98: Dispersión y curva de tendencia en probetas de cemento tipo V, 28 días de curado, mediante compresión axial. También fue necesario analizar los porcentajes residuales, para establecer de manera coherente el valor de dispersión, lo cual se observa en la tabla que sigue. Tabla 379: Porcentajes residuales máximos y mínimos por tipo de cemento y tiempo de curado en ensayo de compresión axial. Porcentaje residual (%) Tipo de Tiempo de Máximo Mínimo cemento curado [subvaloración] [sobrevaloración] 7 días 10% -6% IP 14 días 7% -6% 28 días 8% -4% 7 días 4% -3% V 14 días 5% -2% 28 días 5% -5% Fuente: Propia. Lo más razonable es asumir como resultados para la dispersión aquellos valores que no sobrevaloran la resistencia del concreto, como ya antes se explicó (véase el ítem 3.6.13.) Entonces, la dispersión encontrada es ±10% para las probetas fabricadas con cemento tipo IP; y ±5% para los especímenes de cemento tipo V. Luego, se propone la siguiente ecuación, para estimar la resistencia del concreto a los 28 días de curado, mediante compresión axial de probetas, dentro del rango de reemplazo de agregado fino por escoria de cobre en proporciones de peso. 𝑓′𝑐 𝑐𝑜𝑚𝑝 = 247,263 + 75,142(%𝐸𝐹𝐶 − 23%) − 630,297(%𝐸𝐹𝐶 − 23%)2 f'c compresión (kg/cm2) 291 Donde: f’c comp: resistencia del concreto estimada mediante compresión axial (kg/cm2), en función de las proporciones de agregado fino sustituido por escoria de cobre (%). %EFC: proporción de agregado fino sustituido por escoria de cobre (%). 23%: promedio de las proporciones de agregado fino sustituido por escoria de cobre definidas durante los ensayos experimentales. Tabla 380: Comparación de resultados experimentales y estimados en probetas de cemento tipo IP, 28 días de curado, mediante compresión axial. Tiempo f'c comp f'c comp Tipo de Dispersión de % EFC [experimental] [estimada] cemento 2 (%) curado (kg/cm ) (kg/cm2) 0% 204,041 196,638 5% 211,167 213,316 10% 226,180 226,843 15% 229,672 237,218 20% 237,612 244,442 IP 28 días ±10% 25% 244,492 248,514 30% 248,790 249,435 35% 270,015 247,204 40% 241,154 241,822 50% 213,910 221,603 Fuente: Propia. La Tabla 380 muestra los resultados de las estimaciones realizadas con la ecuación respectiva. La diferencia entre los resultados experimentales y las estimaciones realizadas con el modelo encontrado se compensa aplicando una dispersión de ±10% del valor de la estimación. El resultado de las estimaciones no es exacto, pero la ecuación resulta de la aproximación de la dispersión de puntos sobre una línea de tendencia que demuestra ser apropiada por su coeficiente de determinación próximo a 1. En probetas fabricadas con cemento tipo V y tiempo de curado de 28 días, se encontró la ecuación: 𝑓′𝑐 𝑐𝑜𝑚𝑝 = 298,635 + 188,810(%𝐸𝐹𝐶 − 23%) − 456,682(%𝐸𝐹𝐶 − 23%)2 292 Tabla 381: Comparación de resultados experimentales y estimados en probetas de cemento tipo V, 28 días de curado, mediante compresión axial. Tiempo f'c comp f'c comp Tipo de Dispersión de % EFC [experimental] [estimada] cemento (%) curado (kg/cm2) (kg/cm2) 0% 243,104 231,050 5% 251,041 249,853 10% 257,590 266,372 15% 267,609 280,607 20% 281,844 292,560 V 28 días ±5% 25% 298,381 302,228 30% 322,192 309,614 35% 331,893 314,716 40% 323,381 317,534 50% 303,820 316,321 Fuente: Propia. 3.6.16. Análisis químico del concreto y de la escoria de cobre Las pruebas a que fueron sometidas muestras de concreto, descritas en b. del ítem 3.5.11., permitieron entender el fenómeno de interacción entre el cemento y la escoria de cobre. También se pudo averiguar de forma cualitativa la composición de la EFC empleando diferentes compuestos y reactivos. 3.6.16.1. Contenido de cobre El ácido nítrico es un compuesto químico que reacciona con los metales. Usualmente se usa el ácido nítrico para verificar la presencia de cobre en una sustancia; bajo dicha premisa, se observó su reacción con la escoria de cobre. Fuente: Propia. Figura 99: Reacción del ácido nítrico con la escoria de cobre. 293 En la Figura 99 se puede apreciar el resultado de la reacción entre el ácido nítrico y la escoria de cobre, donde la solución se tornó de color verdoso. Esa tonalidad verde indica presencia de cobre; sin embargo, el color no es muy intenso. El color pudo verse afectado porque en la escoria de cobre también hay hierro, cuya reacción con el ácido nítrico tiene una tonalidad amarilla intensa, la cual pudo haber atenuado el verde característico de la reacción con el cobre. Entonces, de acuerdo al color de la solución se puede asegurar que hay cobre en la escoria, por lo menos en cantidades pequeñas. Es importante aclarar que la escoria de cobre sometida a reacción con el ácido nítrico sufrió poca degradación durante el ensayo, lo cual puede deberse a que la escoria tiene componentes que le otorgan una textura vítrea y a simple vista exenta de porosidad, lo cual dificulta el ingreso de líquidos en su interior. 3.6.16.2. Contenido de hierro En el caso del contenido de hierro, se puso un poco de escoria de cobre en un tubo de ensayo y se vertió ferricianuro de potasio. Fuente: Propia. Figura 100: Reacción del ferricianuro de potasio con la escoria de cobre. Las partículas de color azul que aparecen adheridas al recipiente en la Figura 100 indican presencia de hierro en la escoria de cobre, ya que la reacción del ferricianuro de potasio con el hierro da como resultado una sustancia de color azul. Por lo tanto se puede afirmar que uno de los componentes de la escoria de cobre es el hierro. 294 En este caso el color del líquido resultante de la reacción tampoco tomó una tonalidad intensa, debido a la textura de la escoria de cobre. 3.6.16.3. Contenido de sílice La Sílice, conocida también como dióxido de silicio (SiO2), es un material que se encuentra como componente de la mayoría de tipos de rocas. Posee una dureza elevada y es, probablemente, responsable de la textura vítrea de la escoria de cobre. Fuente: Propia. Figura 101: Reacción del ácido clorhídrico con la escoria de cobre. Cuando el ácido clorhídrico reacciona con la sílice, la solución resultante de dicha reacción debe ser incolora, y la sílice se precipita al fondo del recipiente. La Figura 101 muestra eso mismo: el ensayo aplicado a la escoria de cobre da como resultado un fluido un poco turbio pero casi incoloro, y la escoria se sedimenta, lo cual quiere decir que las partículas de EFC contienen sílice. Esa sílice es la que otorga a la escoria de cobre su textura vítrea. 3.6.16.4. Verificación de la carbonatación del concreto con escoria de cobre Carbonatación es la formación de carbonato de calcio insoluble cuando el hidróxido de calcio, que se encuentra en el concreto, reacciona ante la presencia del dióxido de carbono. Dicha reacción también origina la aparición de agua. 𝐶𝑎(𝑂𝐻)2 + 𝐶𝑂2 → 𝐶𝑎𝐶𝑂3 + 𝐻2𝑂 No obstante, al haber empleado escoria de cobre, con importante presencia de hierro, en la fabricación del concreto en esta investigación, se hace necesario analizar la carbonatación del concreto, para descartar reacciones adversas de la escoria al ver reducido el pH del concreto ante el proceso de formación de carbonato de calcio. 295 El pH usual en un concreto bien fabricado oscila alrededor de 12,5. El pH es un parámetro muy importante que debe ser tomado en cuenta cuando se habla de concreto armado o reforzado. Fuente: Propia. Figura 102: Reacción de la fenolftaleína y el concreto con escoria de cobre. Cuando la fenolftaleína reacciona con el carbonato de calcio, la solución se torna blanquecina. En la Figura 102 se puede apreciar las pruebas realizadas en concretos fabricados con escoria de cobre en proporciones de 30% y 35%, curados durante 28 días. El primer par de muestras de concreto fue fabricado con cemento tipo IP y es fácil observar que la solución tiene un color rosado intenso o púrpura, lo cual indica que no existen indicios de carbonatación. En el segundo par de muestras de concreto, fabricado con cemento tipo V, el reactivo también tomó un color rosado intenso, lo que es un indicador de ausencia de carbonato de calcio en el concreto. El color rosado intenso o púrpura indica que la fenolftaleína está en reacción con un medio básico o alcalino, lo cual es una condición deseable para proteger el acero de refuerzo de la corrosión cuando se habla de concreto armado. Al contener hierro, la escoria de cobre podría ser analizada dentro del concreto como si se tratara del acero de refuerzo; así, los resultados del análisis indican que la escoria se encuentra en un medio o fase básica, libre de carbonatación y no habrá reacciones adversas con el hierro presente en el material. Sin embargo, se debe aclarar que la prueba con fenolftaleína es cualitativa y el color rosado únicamente indica que no existe carbonatación, o si la hay existe en pequeñas proporciones, y que el pH del concreto se encuentra por encima de 10, pero no se puede saber cuánto es su valor real. 296 3.6.16.5. Análisis del pH del concreto con escoria de cobre Visto lo anterior, se sabe que el concreto con escoria de cobre constituye una fase básica o alcalina y, además, está libre de carbonatación o la cantidad de carbonato de calcio en dicha fase no es considerable. Fuente: Propia. Figura 103: Medición del pH del concreto con 35% de escoria de cobre. El pH del concreto, para asegurar un medio que proteja el acero de refuerzo en concreto armado o elementos que contengan hierro, debe ser igual o superior a 12,5. Por eso, se midió el pH del concreto, sobre todo el fabricado con el porcentaje óptimo, para averiguar las condiciones en las cuales se encuentra la escoria de cobre. Tabla 382: pH del concreto con escoria de cobre. Tipo de pH promedio del concreto % EFC cemento con escoria de cobre 30% 12,321 IP 35% 12,440 40% 12,890 30% 12,243 V 35% 12,830 40% 13,180 Fuente: Propia. 297 En la Tabla 382 se puede observar que los resultados de la medición del pH exceden, en la mayoría de casos, el valor de 12,5. Entonces, se puede asegurar que el concreto es apropiado para proteger elementos que contengan hierro, como la escoria de cobre o el acero de refuerzo. Es preciso recalcar que los primeros cuatro ensayos químicos realizados en laboratorio son cualitativos, o sea que se evaluaron parámetros componentes de la escoria de cobre únicamente comparando matices de color. Solamente el pH del concreto pudo ser evaluado cuantitativamente. De esa forma, se puede asegurar que el empleo de la escoria de cobre no introducirá ningún elemento o agente que pueda alterar o afectar las propiedades resistivas o materiales del concreto. Finalmente, se demuestra que la escoria de cobre tendrá un desempeño óptimo como componente de un concreto que tiene un pH altamente básico y que está libre de carbonatación, lo cual es un aporte importante cuando se habla de concreto estructural. 3.6.17. Análisis de costos de producción La Tabla 383 y la Tabla 384 muestran un análisis de costos donde los insumos, mano de obra y equipo necesarios para elaborar un metro cúbico (m3) de concreto, con cementos tipo IP y tipo V, se homologan con los precios actuales. El análisis no contempla un estudio minucioso del costo de fabricación ya que no es un objetivo de este estudio; sin embargo, es preciso aclarar que los rendimientos varían en función del lugar y de las condiciones en las cuales se elabora el concreto, lo cual incide de manera directa en los costos de producción. En Cusco, comúnmente se asume que una cuadrilla compuesta por seis peones y asistidos por un operario puede elaborar 10 m3 de concreto en un día. En función de ello, se hizo un análisis de costos para averiguar el precio aproximado de un metro cúbico de concreto con los precios actuales de los materiales e insumos necesarios. Para consolidar lo propuesto en la investigación, en la sección Anexos se incluye el análisis de costos de 1 m3 de concreto con cementos tipo IP y tipo V sin sustitución de agregado fino por escoria de cobre. 298 Tabla 383: Costo de 1 m3 de concreto con cemento tipo IP y 35% de EFC. Rendimiento: 10 m3/día Unidad: m3 Unidad Cantidad Unitario Parcial Subtotal Materiales Cemento Portland tipo IP bls 8,76 23,00 201,48 Piedra chancada 3/4'' m3 0,65 55,00 35,70 Arena m3 0,17 110,00 18,39 Agua m3 0,22 10,00 2,23 Escoria de cobre kg 231,25 0,20 46,25 304,05 Mano de obra Peón hh 6,00 9,50 57,00 57,00 Herramientas y equipo Mezcladora tipo trompo de media bolsa hm 1,00 6,25 6,25 Herramientas manuales % mo 5,00 19,00 0,95 7,20 Total= 368,25 Fuente: Propia. Tabla 384: Costo de 1 m3 de concreto con cemento tipo V y 35% de EFC. Rendimiento: 10 m3/día Unidad: m3 Unidad Cantidad Unitario Parcial Subtotal Materiales Cemento Portland tipo V bls 8,76 23,00 201,48 Piedra chancada 3/4'' m3 0,65 55,00 35,70 Arena m3 0,18 110,00 19,28 Agua m3 0,22 10,00 2,24 Escoria de cobre kg 242,44 0,20 48,49 307,18 Mano de obra Peón hh 6,00 9,50 57,00 57,00 Herramientas y equipo Mezcladora tipo trompo de media bolsa hm 1,00 6,25 6,25 Herramientas manuales % mo 5,00 19,00 0,95 7,20 Total= 371,38 Fuente: Propia. 299 El precio de fabricación del concreto con cemento tipo V es apenas mayor que el fabricado con cemento tipo IP. Asimismo, el precio de un metro cúbico de concreto con 35% del peso del agregado fino reemplazado por escoria de cobre (porcentaje óptimo) es similar al precio de producción de un metro cúbico de concreto convencional. 300 Capítulo IV: Resultados Los ensayos realizados y sus respectivos análisis permitieron arribar a resultados muy importantes, ajustados a las normas y reglamentos que establecen los parámetros fundamentales sobre la fabricación y verificación de la consistencia en la mezcla fresca y resistencia a la compresión del concreto endurecido. Asimismo, los resultados obtenidos en cada análisis permitieron entender de mejor manera muchos fenómenos físicos que ocurren desde que el cemento es hidratado, como el asentamiento en función de la cantidad de agregado fino sustituido por escoria de cobre en la etapa más temprana de la fabricación del concreto, así como también el mecanismo de desarrollo de la resistencia a la compresión a través del tiempo. Además, se realizó un análisis profundo sobre la relación que existe entre el ensayo de índice de rebote o esclerometría y el ensayo de compresión axial de probetas, lo cual permitió determinar un rango de dispersiones más preciso que el que proporciona el fabricante del esclerómetro. También se hizo un análisis predictivo que permitió arribar a ecuaciones para estimar la resistencia a la compresión del concreto a proporciones de escoria de cobre no contempladas en el estudio, dentro del rango experimental establecido. 4.1. Consistencia del concreto fresco Las mediciones realizadas durante la fabricación de la mezcla permitieron comprender el concepto de consistencia del concreto. El asentamiento, slump o revenimiento, es el parámetro que permite cuantificar la consistencia. La Tabla 385, a continuación, muestra los valores del asentamiento promedio de los concretos fabricados en la investigación, los cuales fueron curados durante 7, 14 y 28 días. También se muestra una clasificación del concreto según su consistencia de acuerdo a lo explicado en el ítem 2.2.10. 301 Tabla 385: Resultados promedio del asentamiento y clasificación del concreto según su consistencia. Asentamiento Incremento del Consistencia del Tipo de promedio del asentamiento % EFC concreto según su cemento concreto fresco respecto al patrón consistencia pulgada cm (pulgada) 0% 3,15 7,99 0,00 Media/blanda 5% 3,30 8,39 0,16 Media/blanda 10% 3,60 9,15 0,46 Media/blanda 15% 4,00 10,16 0,85 Húmeda/fluida 20% 4,39 11,14 1,24 Húmeda/fluida IP 25% 5,00 12,70 1,85 Húmeda/fluida 30% 5,47 13,89 2,32 Húmeda/fluida 35% 5,98 15,19 2,83 Muy húmeda/fluida 40% 6,56 16,67 3,42 Muy húmeda/líquida 50% 7,17 18,20 4,02 Muy húmeda/líquida 0% 3,38 8,57 0,00 Media/blanda 5% 3,71 9,42 0,33 Media/blanda 10% 4,08 10,37 0,71 Húmeda/fluida 15% 4,38 11,11 1,00 Húmeda/fluida 20% 4,79 12,17 1,42 Húmeda/fluida V 25% 5,35 13,60 1,98 Húmeda/fluida 30% 5,99 15,21 2,61 Muy húmeda/fluida 35% 6,58 16,72 3,21 Muy húmeda/líquida 40% 7,53 19,13 4,16 Muy húmeda/líquida 50% 8,45 21,46 5,07 Muy húmeda/líquida Fuente: Propia. La mezcla se hace más fluida debido a que la escoria de cobre tiene una baja capacidad de absorción y al incrementarse las proporciones de agregado fino sustituido hay más agua suelta dentro de la mezcla. Asimismo, la clasificación mostrada en la Tabla 385 demuestra que el concreto fabricado con cemento tipo V desarrolla asentamientos más altos y consistencias más fluidas que la mezcla elaborada con cemento tipo IP, lo cual es evidente en la proporción de sustitución de 50% de la arena por escoria de cobre, donde el slump del concreto con cemento tipo V es mayor que el del fabricado con cemento tipo IP en más de una pulgada. El asentamiento medido durante la preparación de las mezclas con cementos tipo IP y tipo V resultó tener un patrón de progreso lineal con respecto a los porcentajes de escoria de cobre introducidos como sustituta del agregado fino en proporciones de peso, comparado con el slump de un concreto patrón; y se aprecia también que la consistencia varía en función de la humedad en la mezcla. Lo anterior se describe en las figuras que siguen. 302 Fuente: Propia. Figura 104: Desarrollo del asentamiento promedio de la mezcla, fabricada con cemento tipo IP, con el incremento de escoria de cobre. Fuente: Propia. Figura 105: Desarrollo del asentamiento promedio de la mezcla, fabricada con cemento tipo V, con el incremento de escoria de cobre. 303 En ambas figuras, la línea roja representa el promedio de los asentamientos registrados para las mezclas con que fueron fabricadas las probetas curadas durante 7, 14 y 28 días. Se justifica, además, el análisis del promedio de dichos valores porque las proporciones de escoria de cobre y las condiciones de fabricación del material fueron las mismas en el concreto fresco preparado con cementos tipo IP y tipo V para los diferentes tiempos de curado. Como se dijo antes, se aprecia que el asentamiento de la mezcla describe un crecimiento lineal, directamente proporcional a la cantidad de agregado fino sustituido por escoria de fundición de cobre en proporciones de peso en kilogramos. Esa proporcionalidad se verificó empleando los coeficientes de correlación de Pearson, cuyos resultados se aprecian a continuación. Tabla 386: Coeficientes de correlación de Pearson %EFC–asentamiento. Tipo de Coeficientes de correlación de Pearson del promedio cemento de los asentamientos de los tres tiempos de curado R 0,9935 IP R2 0,9871 R 0,9889 V R2 0,9780 Fuente: Propia. 1,1000 1,0000 0,9000 0,8000 0,7000 0,6000 0,5000 7 días 14 días 28 días Promedio Referencia Tiempo de curado Tipo IP Tipo V Fuente: Propia. Figura 106: Coeficientes de correlación de Pearson del % EFC–asentamiento, en concretos fabricados con cementos tipo IP y tipo V [0%–50% de EFC]. R 0,9973 0,9903 0,9810 0,9984 0,9916 0,9610 0,9935 0,9889 1,0000 304 Se observa que los coeficientes de correlación de Pearson en las mezclas fabricadas con cementos tipo IP (barra verde) y tipo V (barra roja) se aproximan a 1 (barra azul), por lo cual se puede asegurar que entre las proporciones de escoria de cobre y el asentamiento hay una correlación positiva muy fuerte. De forma similar, se analizó la relación que existe entre el asentamiento y la resistencia a la compresión del concreto. 1,1000 1,0000 0,9000 0,8000 0,7000 0,6000 0,5000 7 días 14 días 28 días Referencia Tiempo de curado Tipo IP Tipo V Fuente: Propia. Figura 107: Coeficientes de correlación de Pearson del asentamiento–f’c, en concretos fabricados con cementos tipo IP y tipo V [0%–35% de EFC]. La Figura 107 muestra la correlación que existe entre el asentamiento de la mezcla fresca y la resistencia a la compresión de los concretos fabricados con cementos tipo IP (barra verde) y tipo V (barra roja), respecto a una correlación positiva perfecta (barra azul). La correlación también resulta positiva muy fuerte, ya que los resultados están muy próximos a 1. Por consiguiente, se puede afirmar que la resistencia a la compresión del concreto se incrementa de forma directamente proporcional al asentamiento de la mezcla fresca y el incremento se mantiene hasta alcanzar el contenido óptimo de escoria de cobre (35%). Es preciso aclarar que el análisis correlacional se hizo solamente en el rango experimental de 0% a 35% de escoria de cobre (ver justificación en el ítem 3.6.10.3.) En teoría, la resistencia de un concreto ser verá afectada en la medida en que una mezcla se haga más fluida. Se debe tener en cuenta que la escoria de cobre tiene una baja capacidad de absorción. Así, al aumentar los porcentajes de escoria que sustituyó al agregado fino en R 0,9788 0,9911 0,9705 0,9830 0,9888 0,9779 1,0000 305 proporciones de peso, la mezcla empezó a mostrar una consistencia más fluida. La Figura 107 demuestra que el incremento de fluidez en la mezcla fresca es proporcional al incremento de la resistencia a la compresión del concreto endurecido hasta una proporción de 35% de escoria de cobre, a partir de ese punto la resistencia empieza a decrecer mientras el asentamiento sigue aumentando. De esa manera se confirma la validez de la hipótesis que indica que la consistencia mejora a medida que las proporciones de escoria de cobre en el concreto fresco se incrementan. Sin embargo, una mezcla de consistencia demasiado fluida podría ocasionar problemas de trabajabilidad; también podría introducir el problema de la sedimentación de las partículas de agregado grueso y riesgo de pérdida de agua y cemento por escurrimiento. En conclusión, la consistencia mejora cuando la mezcla se hace más fluida, es decir, a medida que la escoria de cobre aumenta en el concreto, pero podría haber problemas de trabajabilidad. 4.2. Resistencia del concreto fabricado con cementos tipo IP y tipo V 4.2.1. Resistencia a la compresión del concreto determinada mediante índice de rebote o esclerometría La Tabla 291 muestra los resultados de la resistencia a la compresión que se obtuvieron mediante el ensayo de índice de rebote o esclerometría. Para ver de mejor manera el desarrollo de la resistencia del concreto, esos resultados se muestran de forma gráfica a continuación. 280 260 240 220 200 180 160 140 120 0% 5% 10% 15% 20% 25% 30% 35% 40% 45% 50% 55% % EFC 7 días 14 días 28 días Fuente: Propia. Figura 108: Resistencia a la compresión mediante esclerometría en concreto con cemento tipo IP a 7, 14 y 28 días de curado. f'c esclerómetro (kg/cm2) 306 340 320 300 280 260 240 220 200 180 160 140 0% 5% 10% 15% 20% 25% 30% 35% 40% 45% 50% 55% % EFC 7 días 14 días 28 días Fuente: Propia. Figura 109: Resistencia a la compresión mediante esclerometría en concreto con cemento tipo V a 7, 14 y 28 días de curado. En la Figura 108 se observan tres curvas, cada una de ellas muestra cómo varía la resistencia a la compresión del concreto a medida que se incrementan las proporciones de escoria de cobre que sustituye al agregado fino en proporciones de peso. La curva verde (sumergido durante 7 días) y la curva roja (sumergido durante 28 días) logran su máximo valor cuando la proporción de EFC es 35% del peso de arena que fue sustituido como parte de la investigación. La curva azul (sumergido durante 14 días) alcanza su máximo valor en 30%; sin embargo, la diferencia con el valor que adquiere en 35% es muy reducida. Además, se debe tener en cuenta que el ensayo de índice de rebote es un método aproximado de medición de la resistencia a la compresión del concreto y por lo tanto está sujeto a ciertos márgenes de error. Similar es el caso de la Figura 109, donde las curvas para 14 y 28 días de curado (curvas azul y roja, respectivamente) alcanzan su valor máximo en 35%. La curva del concreto curado durante 7 días alcanza su valor máximo en 30%, pero la diferencia con el valor encontrado en 35% es pequeña. Al ser un ensayo de estimación aproximada, las curvas obtenidas en las pruebas de esclerometría tienen una forma irregular, lo cual se debe a diversos factores internos (propios de la estructura de las probetas) y externos (dependen de las condiciones de ensayo). f'c esclerómetro (kg/cm2) 307 4.2.2. Resistencia a la compresión del concreto determinada mediante compresión axial Los resultados del análisis realizado tras el ensayo de compresión axial en probetas de concreto se pueden apreciar en la Tabla 352. Aquí también es conveniente ver el resultado final de la evolución de la resistencia del concreto de forma gráfica, lo cual se muestra a continuación. 280 260 240 220 200 180 160 140 120 0% 5% 10% 15% 20% 25% 30% 35% 40% 45% 50% 55% % EFC 7 días 14 días 28 días Fuente: Propia. Figura 110: Resistencia mediante compresión axial en concreto con cemento tipo IP a 7, 14 y 28 días de curado. 340 320 300 280 260 240 220 200 180 160 140 0% 5% 10% 15% 20% 25% 30% 35% 40% 45% 50% 55% % EFC 7 días 14 días 28 días Fuente: Propia. Figura 111: Resistencia mediante compresión axial en concreto con cemento tipo V a 7, 14 y 28 días de curado. f'c compresión (kg/cm2) f'c compresión (kg/cm2) 308 La Figura 110 muestra, igual que en el caso de esclerometría, tres curvas: verde (sumergido 7 días), azul (sumergido 14 días) y rojo (sumergido 28 días). La resistencia crece entre las proporciones de escoria de cobre de 0% a 35%, donde alcanza su máximo valor; de ahí empieza a decrecer. Es lógico que se dé mayor validez a los resultados del ensayo de compresión axial porque es el único método que logra determinar de manera confiable la resistencia del concreto. Además, las curvas de la resistencia tienen un desarrollo más ordenado, a diferencia del caso anterior, debido a que este ensayo no introduce errores que sean de consideración. Las curvas mostradas en la Figura 111 sugieren una explicación similar al caso del cemento tipo IP. La diferencia es que las probetas fueron fabricadas con cemento tipo V y se ha logrado un mayor incremento de resistencia a 35%, donde las curvas alcanzan su punto máximo. Finalmente, en la Tabla 387 se muestran los resultados obtenidos al hallar el promedio de resistencia a la compresión de grupos de 6 probetas cada uno, por cada proporción de escoria de cobre mediante ensayos de índice de rebote (o esclerometría) y compresión axial. Tabla 387: Resultados finales de resistencia a la compresión de probetas cilíndricas. 7 días de curado 14 días de curado 28 días de curado Tipo de % EFC f'c escl f'c comp f'c escl f'c comp f'c escl f'c comp cemento (kg/cm2) (kg/cm2) (kg/cm2) (kg/cm2) (kg/cm2) (kg/cm2) 0% 140,895 134,101 180,484 179,427 205,764 204,041 5% 160,443 137,591 180,989 184,682 230,698 211,167 10% 179,583 143,582 189,203 189,475 239,426 226,180 15% 189,340 153,300 201,992 202,018 241,284 229,672 20% 207,707 156,685 208,774 214,898 244,210 237,612 IP 25% 210,039 164,856 236,923 220,181 257,495 244,492 30% 214,148 176,581 244,671 235,606 256,644 248,790 35% 219,711 193,903 242,243 239,745 262,196 270,015 40% 213,654 179,382 232,644 226,806 241,937 241,154 50% 193,125 159,374 210,920 186,009 211,343 213,910 0% 158,256 162,869 209,881 196,614 245,616 243,104 5% 191,435 175,432 226,892 212,390 259,778 251,041 10% 196,853 180,779 232,499 231,167 272,819 257,590 15% 215,974 192,507 238,531 239,952 276,770 267,609 20% 220,344 198,065 240,156 249,343 285,222 281,844 V 25% 220,960 211,434 250,280 256,858 282,306 298,381 30% 232,597 218,587 264,864 267,665 303,190 322,192 35% 230,551 226,803 269,838 277,442 322,191 331,893 40% 223,396 217,036 246,430 259,177 317,423 323,381 50% 213,030 205,788 234,942 235,373 279,691 303,820 Fuente: Propia. 309 4.2.3. Incremento de la resistencia a la compresión del concreto con escoria de cobre Para efectos de análisis —ya se comentó antes—, las normas indican que se considere que el concreto ha alcanzado el 100% de su resistencia a la compresión a los 28 días de su fabricación; el curado por inmersión mejora considerablemente dicha propiedad. La Tabla 387 permite ver el aumento de f’c producto de la incorporación de escoria de cobre en la mezcla. En la Tabla 355 se observa el cálculo de los incrementos efectivos y sus correspondientes incrementos porcentuales respecto a concretos patrón con 0% de EFC. En el caso del concreto fabricado con cemento tipo IP, a los 28 días de curado logra una resistencia patrón (0% de escoria de cobre) de 204,041 kg/cm2 y un valor máximo de 270,015 kg/cm2, según el ensayo de compresión axial de probetas; la diferencia es 65,974 kg/cm2, que es el incremento efectivo de resistencia con 35% del peso del agregado fino sustituido por escoria de cobre en la mezcla. De la misma forma, el concreto fabricado con cemento tipo V tiene un valor patrón de 243,104 kg/cm2 y un valor máximo de 331,893 kg/cm2 a los 28 días de inmersión; la diferencia es igual a 88,879 kg/cm2, cantidad que es el incremento efectivo de resistencia a la compresión con 35% del peso del agregado fino sustituido por escoria de cobre en la mezcla. Una manera de apreciar mejor la contribución de la escoria de cobre como componente del concreto se muestra en la tabla siguiente, donde el incremento porcentual promedio se ha redondeado a su inmediato entero mayor, para simplificar el análisis. Tabla 388: Incremento de la resistencia a la compresión del concreto en la proporción óptima de escoria de cobre para ambos tipos de cemento. Incremento Tipo de Tiempo f'c comp Diferencia Incremento % EFC sobre el cemento de curado (kg/cm2) (kg/cm2) promedio patrón 0% (patrón) 134,101 7 días 59,802 45% 35% (óptimo) 193,903 0% (patrón) 179,427 IP 14 días 60,317 34% 37% 35% (óptimo) 239,745 0% (patrón) 204,041 28 días 65,974 32% 35% (óptimo) 270,015 0% (patrón) 162,869 7 días 63,934 39% 35% (óptimo) 226,803 0% (patrón) 196,614 V 14 días 80,828 41% 39% 35% (óptimo) 277,442 0% (patrón) 243,104 28 días 88,789 37% 35% (óptimo) 331,893 Fuente: Propia. 310 La Tabla 388 muestra el incremento de la resistencia del concreto, mediante compresión axial, al reemplazar el 35% del peso de agregado fino por escoria de cobre, el cual es el porcentaje de reemplazo óptimo, donde se consiguió el máximo incremento de la resistencia respecto al concreto patrón o de referencia (0% de EFC). Al ver los resultados expresados en términos porcentuales, se puede notar que el concreto fabricado con cemento tipo V obtiene ligeramente un mejor desempeño en compresión (39% sobre el patrón) que el fabricado con cemento tipo IP (37% sobre el patrón) en el porcentaje óptimo de reemplazo. 40% 35% 30% 25% 20% 15% 10% 5% 0% 0% 5% 10% 15% 20% 25% 30% 35% 40% 50% IP, promedio 0,00% 3,01% 7,84% 13,16% 17,69% 21,82% 28,31% 36,85% 26,12% 9,12% % EFC Fuente: Propia. Figura 112: Incremento porcentual promedio de f’c respecto al patrón con cemento tipo IP. 50% 40% 30% 20% 10% 0% 0% 5% 10% 15% 20% 25% 30% 35% 40% 50% V, promedio 0,00% 6,33% 11,51% 16,77% 21,45% 27,73% 34,29% 38,96% 32,70% 23,68% % EFC Fuente: Propia. Figura 113: Incremento porcentual promedio de f’c respecto al patrón con cemento tipo V. De manera más simple, la Figura 112 y la Figura 113 permiten apreciar de forma gráfica el incremento porcentual de la resistencia a la compresión del concreto. f'c porcentual f'c porcentual 311 Uno de los objetivos de la investigación es estudiar la relación que existe entre la sustitución progresiva de la arena por escoria de cobre en proporciones porcentuales de peso. Para ello se hizo el análisis desarrollado en 3.6.10.5. y que de forma gráfica se ve a continuación. 1,1000 1,0000 0,9000 0,8000 0,7000 0,6000 0,5000 7 días 14 días 28 días Referencia Tiempo de curado Tipo IP Tipo V Fuente: Propia. Figura 114: Coeficientes de correlación de Pearson del % EFC–f’c, en concretos fabricados con cementos tipo IP y tipo V [0%–35% de EFC]. La Figura 114 demuestra que hay una correlación positiva muy fuerte entre el porcentaje de escoria de cobre y la resistencia a la compresión del concreto, pero solamente hasta 35% de EFC, que es el porcentaje de reemplazo de agregado fino óptimo. De esa manera queda demostrada una de las hipótesis de la investigación, que será comentada con más detalle en el apartado de Conclusiones. 4.3. Dispersión real del esclerómetro La determinación del modelo de aproximación y el análisis de la subvaloración y sobrevaloración de los porcentajes residuales, a partir del estudio de la correlación entre los resultados encontrados mediante el ensayo de compresión axial de probetas como variable dependiente y del ensayo de índice de rebote como variable independiente, permitieron calcular el valor real de la dispersión del esclerómetro empleado en los ensayos sobre las probetas que fueron elaboradas para este estudio. De esa manera, ya no tendrá que considerarse las dispersiones de ±60% y ±65% que recomienda el fabricante. R 0,9755 0,9971 0,9911 0,9893 0,9818 0,9828 1,0000 312 Tabla 389: Dispersión real del esclerómetro en función de las ecuaciones de tendencia exponencial y cúbica por cada tipo de cemento. Porcentaje residual máximo Tipo de con ecuación de tendencia cemento Exponencial Cúbica IP ±10% ±9% V ±8% ±7% Fuente: Propia. Finalmente, el análisis de la Tabla 389 permite establecer el valor final de la dispersión del esclerómetro en ±10% cuando se ponen a prueba las probetas fabricadas con cemento tipo IP. En el caso de las probetas elaboradas con cemento tipo V la dispersión es ±8%. La selección la dispersión se hizo bajo el criterio de que cuando se trata de los materiales de construcción, siempre se asuman los valores desfavorables máximos. 4.4. Ecuaciones para la estimación de la resistencia a la compresión del concreto 4.4.1. Ecuaciones de tendencia para estimar la resistencia del concreto mediante el índice de rebote La ecuación que permite estimar la resistencia a la compresión del concreto, compensada con su respectiva dispersión, para cualquier porcentaje de escoria de cobre dentro del rango experimental (0% a 50%) en probetas fabricadas con cemento IP, por medio del índice de rebote, es: 𝑓′𝑐 𝑒𝑠𝑐 = [255,900 + 45,387(%𝐸𝐹𝐶 − 23%) − 727,264(%𝐸𝐹𝐶 − 23%)2] ± 8% Donde: f’c esc: resistencia a la compresión del concreto estimada mediante esclerometría (kg/cm2), en función de las proporciones de agregado fino sustituido por escoria de cobre (%). %EFC: proporción de agregado fino sustituido por escoria de cobre (%). 23%: promedio de las proporciones de agregado fino sustituido por escoria de cobre definidas durante los ensayos experimentales. 313 Del mismo modo, cuando para estimar la resistencia del concreto cuando se trata de probetas elaboradas con cemento tipo V la ecuación y dispersión correspondiente es: 𝑓′𝑐 𝑒𝑠𝑐 = [296,024 + 123,626(%𝐸𝐹𝐶 − 23%) − 498,854(%𝐸𝐹𝐶 − 23%)2] ± 6% 4.4.2. Ecuaciones de tendencia para estimar la resistencia del concreto mediante compresión axial En probetas fabricadas con cemento tipo IP, dentro de los límites experimentales, la ecuación de estimación y dispersión es la siguiente: 𝑓′𝑐 𝑐𝑜𝑚𝑝 = [247,263 + 75,142(%𝐸𝐹𝐶 − 23%) − 630,297(%𝐸𝐹𝐶 − 23%)2] ± 10% Donde: f’c comp: resistencia del concreto estimada mediante compresión axial (kg/cm2), en función de las proporciones de agregado fino sustituido por escoria de cobre (%). De igual forma, cuando las probetas son fabricadas con cemento tipo V la ecuación de cálculo y su correspondiente dispersión se aprecia a continuación: 𝑓′𝑐 𝑐𝑜𝑚𝑝 = [298,635 + 188,810(%𝐸𝐹𝐶 − 23%) − 456,682(%𝐸𝐹𝐶 − 23%)2] ± 5% 314 Capítulo V: Discusión 5.1. Contraste de resultados con referentes del marco teórico 5.1.1. ¿Influye la granulometría de los agregados en la resistencia a la compresión del concreto? La Figura 74 mostró que con un porcentaje de sustitución de 35% del peso de arena por escoria de cobre, la curva granulométrica resultante de dicha combinación se insertó dentro de los límites granulométricos establecidos para el agregado fino. Además, con 35% de escoria de cobre en el concreto, los especímenes alcanzaron sus valores máximos de resistencia a la compresión —resultados que fueron obtenidos mediante el ensayo de compresión axial de probetas cilíndricas—, lo cual confirma que la granulometría influye sobre dicho parámetro. 5.1.2. ¿Los valores de dispersión proporcionados por los fabricantes del esclerómetro empleado en los ensayos son apropiados para ajustar los resultados obtenidos en la investigación? ¿Fue posible determinar valores más aproximados de la resistencia a la compresión del concreto mediante índice de rebote? La dispersión —±60% cuando los resultados están entre 201 y 300 kg/cm2, y ±65% cuando están entre 301 kg/cm2 y 400 kg/cm2 (véase 1. de Anexos)— que otorga el fabricante sobre el esclerómetro que fue empleado en la investigación es un parámetro de ajuste relativo, que depende en gran medida de las condiciones locales del elemento y del tiempo de antigüedad. En el caso de los especímenes que fueron puestos a prueba, la edad de las probetas no superó los 28 días, durante los cuales estuvieron sumergidas. Así, no se tuvo que contemplar problemas por deterioro, antigüedad o carbonatación, por lo cual se puede afirmar que la dispersión real del esclerómetro utilizado es de ±10% respecto al resultado experimental por compresión cuando las probetas se fabrican con cemento tipo IP; y ±9% cuando se emplea cemento tipo V. 5.1.3. ¿Quiere decir que el ensayo de compresión axial es más confiable que el ensayo de índice de rebote? Como se mencionó en el apartado 2.2.9., el ensayo de compresión axial de probetas es la manera más confiable de medir la resistencia a la compresión del concreto porque otorga resultados directos y más precisos; a diferencia del ensayo de índice de rebote con esclerómetro que obliga recurrir a la curva de calibración del instrumento y, además, contemplar márgenes de 315 dispersión, proporcionados por el fabricante, que son muy considerables e inducen a aceptar errores también considerables. Sin embargo, ya se dijo que la ventaja principal del ensayo de esclerometría es ser no destructivo y se puede aplicar in situ, a diferencia del ensayo de compresión axial que requiere ser realizado en laboratorio y termina con la destrucción de la muestra. 5.1.4. Y, ¿qué tan confiable es el ensayo de índice de rebote o esclerometría? Si se aseguran condiciones adecuadas y favorables, el ensayo de esclerometría en el concreto puede ofrecer resultados bastante cercanos a los que se podría obtener mediante un ensayo de compresión en laboratorio. No obstante, siempre se debe tener en cuenta las recomendaciones y especificaciones propuestas en las normas técnicas y reglamentos. 5.1.5. ¿El pH del concreto se vio alterado con la incorporación de escoria de cobre en el concreto? En teoría, el pH del concreto debe estar entre 12 y 13, y puede considerarse que 12,5 es un nivel de pH altamente alcalino que garantiza un medio o fase que protegerá de forma efectiva al acero de refuerzo si se trata de un concreto estructural. Los resultados mostrados en la Tabla 382 corresponden a muestras de concreto con escoria de cobre, donde en la proporción de sustitución óptima los valores del pH están muy próximos a 12,5, y en muchos casos superan dicho valor. 5.2. Interpretación de los resultados encontrados en la investigación 5.2.1. ¿Son satisfactorios los resultados obtenidos tras el incremento de escoria de cobre en la mezcla como sustituta del agregado fino? Los resultados evidencian que un porcentaje de 35% del peso de agregado fino sustituido por escoria de cobre en concreto fabricado con cementos tipo IP y tipo V incrementa la resistencia a la compresión en más del 30% respecto a un concreto patrón con f’c=210 kg/cm2, con lo cual se demuestran las hipótesis planteadas al inicio de la investigación. 316 5.2.2. ¿La consistencia del concreto mejora con la incorporación de escoria de cobre en la mezcla fresca? El análisis del asentamiento de la mezcla fresca permitió determinar que la consistencia del concreto se hace más fluida en la medida que se incrementan las proporciones de escoria de cobre que sustituye al agregado fino. Sin embargo el aumento de fluidez no implica una mejoría en la resistencia del concreto, ya que a partir de un porcentaje de 35%, al cual se llamó porcentaje óptimo, la resistencia empezó a decrecer. Visto lo anterior, es posible asegurar que una consistencia demasiado fluida no significa mejoría y tampoco asegura una mejor trabajabilidad. 5.2.3. ¿Cuál es la relación que existe entre el asentamiento de la mezcla fresca y la resistencia a la compresión del concreto endurecido? Aunque el asentamiento se incrementa a medida que la cantidad de escoria de cobre aumenta en la mezcla, la resistencia a la compresión del concreto también aumenta, lo cual contradice el postulado teórico que indica que la resistencia del concreto disminuye a medida que la mezcla se hace más fluida debido a que la relación agua cemento aumenta. Sin embargo, esto es relativo porque el efecto de incremento de resistencia se produce solamente hasta alcanzar el 35% de escoria como sustituta del agregado fino en proporción de peso; a partir de ese punto la resistencia empieza a decrecer. 5.2.4. Entonces, ¿qué tipo de relación existe entre el asentamiento, la consistencia y la resistencia a la compresión del concreto? Existe correlación lineal entre el asentamiento de la mezcla y la resistencia a la compresión del concreto endurecido, curado a 7, 14 y 28 días. Pero a partir de la proporción óptima de escoria de cobre, que es 35%, la resistencia empieza a disminuir; mientras que a mayores proporciones de EFC el asentamiento sigue incrementándose y la consistencia se hace más fluida, lo cual describe una relación totalmente lineal; entonces se puede afirmar que a partir del punto óptimo no existe relación lineal entre ambos. 317 5.2.5. ¿Es posible relacionar los resultados de los ensayos de resistencia a la compresión —más específicamente, resultados del ensayo de esclerometría y de compresión axial— con las proporciones experimentales propuestas en la investigación para determinar el valor de f’c en una proporción de escoria de cobre que no fue objeto de estudio? Fue posible utilizar los datos del ensayo de índice de rebote con esclerómetro y se establecieron ecuaciones que permiten conocer el valor de la resistencia a la compresión del concreto en valores porcentuales que no fueron probados experimentalmente durante la investigación, dentro del rango experimental (0% a 50% de escoria de cobre) y ajustadas por su respectiva dispersión, a los 28 días de curado donde, en teoría, el concreto alcanza el 100% de su resistencia.  Cemento tipo IP: 𝑓′𝑐 𝑒𝑠𝑐 = [255,900 + 45,387(%𝐸𝐹𝐶 − 23%) − 727,264(%𝐸𝐹𝐶 − 23%)2] ± 8%  Cemento tipo V: 𝑓′𝑐 𝑒𝑠𝑐 = [296,024 + 123,626(%𝐸𝐹𝐶 − 23%) − 498,854(%𝐸𝐹𝐶 − 23%)2] ± 6% También fue posible encontrar ecuaciones de estimación de la resistencia del concreto a partir de los datos del ensayo de compresión axial de probetas, dentro del rango experimental de la tesis.  Cemento tipo IP: 𝑓′𝑐 𝑐𝑜𝑚𝑝 = [247,263 + 75,142(%𝐸𝐹𝐶 − 23%) − 630,297(%𝐸𝐹𝐶 − 23%)2] ± 10%  Cemento tipo V: 𝑓′𝑐 𝑐𝑜𝑚𝑝 = [298,635 + 188,810(%𝐸𝐹𝐶 − 23%) − 456,682(%𝐸𝐹𝐶 − 23%)2] ± 5% 5.2.6. Si la escoria de cobre tiene un peso específico y mayor densidad que la arena, ¿de qué manera influyó en la preparación de la mezcla? Debido a que la escoria de cobre tiene un peso específico mayor que el de la arena, a medida que las proporciones de sustitución se incrementaban la cantidad de mezcla se fue reduciendo debido a que su estructura molecular es más densa. Por eso, cuando se elaboraron los concretos 318 con porcentajes superiores a 40% de sustitución de agregado fino por escoria de cobre el volumen de la mezcla empezó a disminuir de manera notoria. Sin embargo, el diseño de mezclas contempló un margen de 5% por desperdicios, lo cual compensó el déficit de concreto en los porcentajes de sustitución de 40% y 50%. Es una situación que debe tenerse muy en cuenta si se quiere reproducir parte o toda la tesis. 5.3. Comentario de la demostración de la hipótesis 5.3.1. Y, ¿qué origina el incremento de fluidez en la mezcla? La baja capacidad de absorción y la textura vítrea y escasamente porosa de la escoria de cobre hacen que al incorporarla en sustitución del agrego fino haya más agua de mezcla libre en la mezcla fresca, por lo cual el concreto se hace más fluido cuando aumentan las proporciones de arena sustituida al no existir un medio que absorba el agua. 5.3.2. ¿Cuál es la principal característica física de la escoria de cobre que influye sobre la consistencia del concreto? La escoria de fundición de cobre es un material cuya capacidad de absorción es demasiado baja. Por eso, una proporción de escoria demasiado elevada hará que la mezcla sea muy fluida, lo cual afectará de manera desfavorable a la consistencia y la trabajabilidad del concreto fresco. 5.4. Aporte de la investigación 5.4.1. ¿Cuál es el aporte fundamental del trabajo de investigación realizado sobre los efectos de sustitución de agregado fino por escoria de cobre en proporciones porcentuales de peso en el concreto? Este estudio cree que ha contribuido de manera importante en la corroboración de dos aspectos técnicos y un tema analítico. Primero, se ha demostrado que la incorporación de escoria de cobre en sustitución del agregado fino produce una elevación del valor de resistencia a la compresión del concreto, fabricado con cemento tipo IP y tipo V, en el punto óptimo de sustitución (35% de EFC). Y, segundo, se ha visto el efecto de la escoria de cobre sobre la consistencia del concreto, donde se ha demostrado 319 que la consistencia se hace más fluida en directa proporción con el incremento de escoria en estrecha relación con la baja capacidad de absorción del material sustituto. Además, esta tesis empleó modelos de aproximación y patrones de tendencia en función de los resultados obtenidos, para analizar con ellos el comportamiento real del concreto y estimar la verdadera dispersión del esclerómetro empleado en los ensayos. 5.4.2. ¿Qué aspectos científicos y técnicos importantes produjo este trabajo de investigación como aporte al desarrollo de la tecnología del concreto? Este estudio introdujo temas nuevos al desarrollo de la tecnología del concreto respecto a trabajos de investigación anteriores realizados en esta universidad. El análisis de la subvaloración y sobrevaloración de la resistencia del concreto permite llegar, por medio del cálculo de los porcentajes residuales máximos, a un patrón de estimación que permite asegurar una dispersión más ajustada a las condiciones en que se encontraban los especímenes fabricados, siempre y cuando el concreto no exceda los límites de su tolerancia a esfuerzos y cargas externas. Además de lo anterior, respecto a la metodología de trabajo se ha propuesto un sistema de codificación de especímenes que permitió agrupar los abundantes datos y resultados de manera más ordenada y explícita, fácil de ubicar dentro del volumen desarrollado. En vista de ello, se resaltan los siguientes aportes: – Análisis de la subvaloración y sobrevaloración de f’c en el concreto. – Determinación de porcentajes residuales. – Empleo de patrones y modelos de aproximación en dispersiones de datos. – Determinación probabilística de rangos de dispersión en ensayos no destructivos. – Establecimiento de ecuaciones de predicción del comportamiento de la resistencia a la compresión, mediante índice de rebote y compresión axial, dentro del rango experimental de la tesis (0% a 50% de EFC en el concreto). – Desarrollo de un sistema de codificación de muestras, para organizar y analizar de forma más dinámica la información adquirida durante la investigación. 320 5.4.3. Aparte de su aprovechamiento como material de construcción, ¿qué otro aporte importante propone este trabajo de investigación? El empleo de la escoria de fundición de cobre como material de construcción permite dar un uso sostenible a un residuo que es potencialmente peligroso si se dispone como desecho en lugares cercanos a grupos de personas, y puede alterar de forma adversa el ciclo de los ecosistemas. La EFC también es peligrosa por el impacto sobre el medio ambiente debido a su alta resistencia a la degradación y lentísima asimilación natural. 5.4.4. ¿Sería rentable el empleo de concreto con escoria de cobre en lugar del concreto convencional en la construcción de estructuras civiles? La fabricación de concreto con escoria de cobre tiene un costo similar al del concreto convencional, por lo tanto se puede concluir que su uso no implicaría incrementos significativos sobre los presupuestos. Además, los costos se verían reducidos significativamente si la industria minera y metalúrgica proporcionara la escoria de cobre en grandes cantidades exclusivamente para su empleo en la construcción. 5.5. Incorporación de temas nuevos que se han presentado durante el proceso de la investigación que no estaba considerado dentro de los objetivos de la investigación 5.5.1. ¿Se introdujeron temas nuevos que inicialmente no fueron contemplados en los objetivos de la investigación? Para consolidar los resultados de la investigación, tuvo que recurrirse a conceptos que anteriormente no fueron empleados en tesis que estudiaron el comportamiento del concreto en esta universidad. Así, se emplearon modelos de aproximación estadística y patrones de tendencia, para calcular una dispersión más ajustada a las condiciones en las cuales se realizó la investigación. Con ello también se pudo determinar ecuaciones que permiten calcular la resistencia del concreto en proporciones que no fueron contempladas dentro del rango experimental. Asimismo, se emplearon los conceptos de porcentajes residuales y de subvaloración y sobrevaloración en el proceso de análisis de resultados, lo cual consolida lo demostrado en este estudio. 321 Con todo lo anterior, las expectativas propuestas en los objetivos de la investigación fueron superadas, y por mucho. 5.5.2. ¿Fue posible analizar la composición química de la escoria de cobre para analizar su comportamiento como componente del concreto? Las herramientas disponibles en el Laboratorio de Química de la Facultad permitieron realizar un estudio cualitativo de la composición química de la escoria de cobre, mediante la aplicación de reactivos al material. La escoria de cobre tiene una textura vítrea, que la hace resistente al ataque de sustancias reactivas, por la presencia de sílice (SiO2) en su composición. Asimismo, se demostró que existen pequeñas cantidades de cobre remanente. También se comprobó la existencia de hierro como componente de la escoria. Además, se verificó que no contribuye a la formación de carbonatos o elementos que podrían afectar el acero de refuerzo si se empleara en concreto estructural. Finalmente, se comprobó de manera cuantitativa que la EFC no altera el pH del concreto, lo cual crea un medio que asegura la protección de los refuerzos de acero en concreto estructural. 322 Glosario Agua: Como componente del concreto, hidrata las partículas de cemento en la mezcla para que desarrolle sus propiedades aglutinantes. El agua también es importante como elemento de curado, donde se procura que el cemento esté hidratado hasta que los espacios intermoleculares de la mezcla sean ocupados por el producto de la hidratación del concreto. Se recomienda que el agua de mezcla y el agua de curado sea potable, o por lo menos esté libre de sustancias que puedan afectar el proceso de hidratación del cemento (aceites, azúcares, colorantes, etc.) Agregado: Es el material que aporta su propia resistencia su propia resistencia a la compresión y actúa como relleno en el concreto, que no perturba el proceso de fraguado ni endurecimiento. De acuerdo a su forma se define su adherencia con el mortero. Una forma de clasificarlo es por su tamaño: agregado fino y agregado grueso. Cemento: El cemento hidráulico es el material que «tiene la propiedad de fraguar y endurecer ante la presencia de agua» (ASOCRETO, 2010, pág. 2). También puede definirse el cemento como un adhesivo y cohesivo que aglutina a los componentes del concreto. El cemento Portland es el tipo más utilizado. Existen cinco tipos de cemento: tipo I y IP, tipo II, tipo III, tipo IV y tipo V. Concreto: Es un material de características similares a la piedra. Es conocido también como hormigón. Hace referencia a partículas, conocidas como agregados, fino y grueso, aglutinadas por en ligante compuesto por la mezcla de agua y cemento. Consistencia: Es la capacidad de la mezcla fresca para fluir. Es la dificultad que ofrece la pasta para experimentar deformación. La consistencia está en proporción directa con el contenido de agua. Su parámetro de medida es el asentamiento o revenimiento, que se determina por medio del ensayo conocido como slump test que emplea el cono de Abrams. Curado: Es el proceso que tiene la finalidad de lograr la saturación del concreto hasta que los productos de la hidratación del cemento se formen y llenen los espacios que inicialmente estuvieron ocupados por agua al inicio del proceso de fraguado. Esclerómetro: Es conocido también como martillo de Schmidt. Se emplea para evaluar la dureza superficial del concreto por medio de la medición del rebote de un émbolo cargado con 323 un resorte, después de haber golpeado una superficie plana de la estructura (ASOCRETO, 2010, pág. 144). Escoria de fundición de cobre: Es el material residual que resulta del proceso de fundición y refinación del cobre. Tiene una textura irregular y vitrificada. Principalmente está compuesta por óxido de hierro y óxido de sílice. Esfuerzo: Es toda fuerza o carga, interna o externa, que actúa sobre un elemento. En términos técnicos, es la resistencia ante una carga aplicada sobre un área unitaria. Fraguar: Es el proceso inicial de endurecimiento del concreto y empieza con el fraguado inicial, donde la pasta empieza a perder su plasticidad, y concluye con el fraguado final, donde la pasta es resistente a la deformación ante cargas pequeñas. Gel: Es la sustancia que resulta de la mezcla del cemento con el agua; es el producto de la hidratación del cemento en la mezcla. Resistencia: Es la capacidad del concreto de resistir ante la aplicación de esfuerzos o cargas externas. Los más importantes son: resistencia a compresión, resistencia a tracción, resistencia a flexión y resistencia a corte. La resistencia a compresión es la propiedad más importante del concreto cuando tiene desempeño estructural. Resistencia a la compresión: Es la capacidad de un elemento de concreto de soportar esfuerzos externos de compresión. La práctica la define como el criterio de evaluación de calidad más importante del concreto. Probeta: Conocida comúnmente también como briqueta en el uso local. Se trata de un elemento cilíndrico sólido sobre el cual se aplican pruebas para verificar la calidad del concreto. Sus dimensiones más comunes son 20 cm x 10 cm y 30 cm x 15 cm, altura y diámetro respectivamente. 324 Abreviaturas AASHTO: American Association of State Highway Transportation Officials. ACI: American Concrete Institute. AF: Agregado fino. AG: Agregado grueso. ASTM: American Society of Testing Materials. EFC: Escoria de fundición de cobre. FIA: Facultad de Ingeniería y Arquitectura. NTP: Norma Técnica Peruana. RNE: Reglamento Nacional de Edificaciones. SI: Sistema Internacional de Unidades. TMN: Tamaño máximo nominal. UAC: Universidad Andina del Cusco. 325 Conclusiones Conclusión Nº 1 Un concreto diseñado para alcanzar una resistencia a la compresión de 210 kg/cm2, fabricado con cementos tipo IP o tipo V, incrementa su capacidad de resistencia a la compresión al sustituir 35% del peso total de agregado fino por escoria de cobre, lo cual se hace mucho más evidente a los 28 días de curado de las probetas (véase Tabla 387). Además, la consistencia del concreto mejora en la medida que se incrementan los porcentajes de escoria de cobre hasta alcanzar la proporción óptima de reemplazo del agregado fino, que es 35% (véase Tabla 385). De esa forma, se verifica la hipótesis general de la investigación que indicaba que «La resistencia a la compresión y la consistencia de un concreto f’c=210 kg/cm2 elaborado con cementos tipo IP y tipo V, mediante pruebas de índice de rebote y compresión axial de testigos sometidos a curado por inmersión, mejorará con la sustitución del agregado fino por escoria de cobre en proporción de peso, comparado con un concreto patrón.» Conclusión Nº 2 La Tabla 388 demuestra que al reemplazar el agregado fino en una proporción de 35% de su propio peso por escoria de cobre, la resistencia a la compresión del concreto, fabricado con cemento tipo IP o tipo V, se optimiza pues eleva su resistencia en una proporción real de 37% cuando se emplea cemento tipo IP, y 39% cuando se utiliza cemento tipo V, respecto a un concreto patrón (0% de escoria de cobre). Así, se corrobora la validez de la hipótesis que decía que «Se optimizará la resistencia a compresión del concreto con la sustitución del agregado fino por escoria de cobre en proporciones porcentuales de peso.» Conclusión Nº 3 Si se analiza de manera más detallada los resultados del ensayo de compresión axial obtenidos durante la investigación, mostrados en la Tabla 388, se llega a la conclusión de que hay incremento de resistencia en el concreto a los 7, 14 y 28 días de curado por inmersión de las probetas; lógicamente, el incremento de resistencia es mayor en los primeros días de edad del concreto. Entonces se comprueba la validez de la hipótesis: «La resistencia del concreto con sustitución del agregado fino por escoria de cobre en proporciones de peso se incrementará a los 7, 14 y 28 días del curado por inmersión.» 326 Conclusión Nº 4 Se observó que los porcentajes de escoria de cobre que sustituyeron proporcionalmente al agregado fino y el asentamiento o slump de la mezcla fresca tuvieron una relación de variación directamente proporcional, lo cual fue verificado calculando los coeficientes de correlación de Pearson y sus respectivos coeficientes de determinación (R2), como se puede apreciar en forma gráfica en la Figura 106. Es decir que, a medida que se incrementaron las proporciones de escoria de cobre en el concreto como sustituta de la arena, el asentamiento de la mezcla también aumentó respecto al concreto patrón (0% de EFC). Entonces queda verificada la hipótesis que indicaba que «La consistencia del concreto, en términos del asentamiento, con sustitución del agregado fino por escoria de cobre en proporción de peso será superior a la del concreto patrón con f’c=210 kg/cm2.» Conclusión Nº 5 La Tabla 387 muestra los resultados de resistencia a la compresión del concreto que fueron obtenidos mediante compresión axial e índice de rebote con el esclerómetro empleado en la tesis; en ella, se puede apreciar que la resistencia del concreto se incrementa a medida que aumentan las proporciones de agregado fino sustituido por escoria de cobre; dicho aumento es efectivo hasta llegar al 35% de sustitución, a partir de ese punto la resistencia empieza a decrecer. Para corroborar la relación entre el incremento de escoria de cobre y la resistencia a la compresión del concreto, se determinaron y analizaron los coeficientes de correlación de Pearson desde 0% hasta 35% de EFC, cuyos valores se detallan en la Figura 114. De esa forma, la hipótesis que asevera que «A mayor porcentaje en peso de la escoria de cobre respecto al peso del agregado fino que se sustituirá en el concreto, se logrará una mayor resistencia a la compresión» se verifica solamente hasta el porcentaje óptimo de sustitución de agregado fino por escoria de cobre, que es 35%, porque en adelante empezará a decrecer. Conclusión Nº 6 Inicialmente se empezó con la hipótesis de que «Un concreto con resistencia a la compresión óptima, superior a un concreto patrón f’c=210 kg/cm2, se obtendrá con un porcentaje de sustitución de agregado fino por escoria de cobre de menos del 30%.». Sin embargo, los resultados registrados en la Tabla 387 demuestran que el punto óptimo de sustitución de agregado fino por escoria de cobre, donde la resistencia a la compresión alcanza su valor 327 máximo, es 35% tanto con cemento tipo IP y con cemento tipo V. Así, queda rechazada la suposición esgrimida preliminarmente en dicha hipótesis. 328 Recomendaciones Recomendación Nº 1 Se recomienda investigar los efectos de la escoria de cobre sobre la resistencia del concreto en proporciones superiores al 50% de sustitución del agregado fino. De hecho, sería muy valioso conocer qué sucede si se reemplazara por completo la arena (100% de escoria). Recomendación Nº 2 Es recomendable estudiar los efectos de la escoria de cobre sobre la resistencia a flexión y tracción de especímenes fabricados y curados de acuerdo a lo definido en esta investigación. Recomendación Nº 3 Es muy recomendable que todo ensayo experimental sobre el concreto tenga un sustento o apoyo estadístico o probabilístico, ya que el simple hecho de obtener resultados directamente de los ensayos o pruebas experimentales puede aparentar la comprobación de una hipótesis, pero en el fondo puede no cumplir las condiciones mínimas que un material debe satisfacer de acuerdo a las normas y reglamentos técnicos. Recomendación Nº 4 Se recomienda investigar el efecto de la EFC sobre concretos fabricados con otros tipos de cemento como el tipo II, el tipo III o el tipo IV. También podría investigarse el efecto de otros tiempos de inmersión o de diferentes métodos de curado. Recomendación Nº 5 Se remienda estudiar el efecto de la oxidación que produce la reacción química entre la escoria de cobre y el gel (cemento con agua). También sería un gran aporte profundizar en la investigación del efecto de carbonatación que producen los materiales en la mezcla endurecida. Recomendación Nº 6 Sería un aporte muy valioso estudiar las características físicas de la escoria de fundición de cobre como material de construcción. Su resistencia a la compresión, deformabilidad, punto de fluencia, etc. permitirían realizar investigaciones mucho más precisas y satisfactorias. 329 Recomendación Nº 7 Experimentar el efecto de la temperatura sobre la resistencia a la compresión en probetas fabricadas con escoria de cobre permitiría conocer cómo se comporta el material cuando es expuesto a bajas y altas temperaturas por efecto de dilatación del material. Recomendación Nº 8 Es recomendable estudiar concretos con edades mayores a un año desde su fabricación, aplicando la metodología de los modelos de aproximación empleada en la elaboración de esta tesis, mediante el ensayo de índice de rebote con esclerómetro y verificar los efectos que producen las condiciones del entorno del elemento que se estudie. Recomendación Nº 9 Se recomienda realizar el estudio de los materiales (peso específico, peso unitario, abrasión, contenido de humedad, etc.) empleados en la investigación y realizar un diseño de mezclas que determine la cantidad necesaria de escoria de cobre para elaborar un concreto que logre una resistencia a la compresión de 210 kg/cm2. Recomendación Nº 10 El porcentaje óptimo de sustitución de agregado fino por escoria de cobre hallado en este estudio es 35%. Sin embargo, dicho porcentaje depende de la distribución granulométrica de la arena empleada en esta tesis. Por ello, es recomendable que futuras investigaciones empleen agregados finos de canteras diferentes, para determinar el porcentaje de sustitución en función de las granulometrías de arena respectivas (véase como referencia la Figura 74). 330 Referencias Abanto, F. (1996). Tecnología del concreto. Lima: Editorial San Marcos. ACI Committee 211. (2002). Standard Practice for Selecting Proportions for Normal, Heavyweight and Mass Concrete (ACI 211.1-91). Estados Unidos: American Concrete Institute [ACI]. Recuperado el 10 de Agosto de 2016, de http://imcyc.com/biblioteca/ArchivosPDF/Concreto%20de%20alta%20densidad/Stand ard%20Practice%20for%20Selecting%20Proportions%20for%20Normal,%20Heavyw eight,%20and%20Mass%20Concrete%20(ACI%20211.1-91).pdf Asociación Colombiana de Productores de Concreto [ASOCRETO]. (2010). Tecnología del concreto - Tomo 1. Materiales, propiedades y diseño de mezclas (Tercera ed.). Colombia: Asociación Colombiana de Productores de Concreto - ASOCRETO. Biswas, A., & Davenport, W. (1993). El cobre: metalurgia extractiva. México: Editorial Limusa. Castro, F. (2003). El proyecto de investigación y su esquema de elaboración (Segunda ed.). Venezuela: Uyapar. Comisión Chilena del Cobre. (2004). Anexo C. Resumen descriptivo de las tecnologías y operación de las fundiciones primarias de concentrados de cobre de Chile. En C. 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Corrosión y preservación de la infraestructura industrial. España: Omnia Science. Valencia, G., & Ibarra, M. Á. (2013). Estudio experimental para determinar patrones de correlación entre la resistencia a compresión y la velocidad de pulso ultrasónico en concreto simple (tesis de grado). Pontificia Universidad Católica del Perú. 332 Anexos 333 334 1. Matriz de consistencia “Análisis comparativo de la influencia de la escoria de cobre como sustituto del agregado fino en porcentaje de peso, en la resistencia y consistencia de un concreto f’c=210 Kg/cm2 elaborado con cementos tipo IP y tipo V, mediante pruebas de esclerometría y compresión axial de testigos sometidos a curado por inmersión”. Tabla 390: Matriz de consistencia del proyecto de investigación. Problema Hipótesis Objetivos Variables Indicador Instrumento Fuente Problema general: Hipótesis general: Objetivo general: Instrumentos Registros de (Para X1:) metodológicos: laboratorio. ¿Cómo variará La resistencia a la Analizar X1: Concreto con  Cantidad de comparativamente compresión y la comparativamente sustitución de cemento Guías de Libros sobre la resistencia de un consistencia de un el comportamiento agregado fino por Portland tipo IP observación de metodología de la concreto con concreto f’c=210 de la resistencia de escoria de cobre (kg). campo. investigación. f’c=210 kg/cm2, con kg/cm2 elaborado un concreto f’c=210 en proporciones  Cantidad de sustitución de con cementos tipo kg/cm2 con de peso. cemento Instrumentos de Libros agregado fino por IP y tipo V, sustitución de Portland tipo V Ingeniería: especializados en escoria de cobre en mediante pruebas agregado fino por (kg). tecnología del proporciones de de índice de rebote escoria de cobre en  Cantidad de  Balanza. concreto. peso, en función de y compresión axial proporciones de agregado fino  Tamices. su resistencia a la de testigos peso en función de (kg).  Horno. Internet. compresión y sometidos a su resistencia a la  Cantidad de  Máquina de Los consistencia, curado por compresión y agregado grueso Ángeles. elaborado con inmersión, consistencia, (kg).  Esclerómetro. cementos tipo IP y mejorará con la elaborado con  Cantidad de agua  Máquina de tipo V, mediante sustitución del cementos tipo IP y (l o kg). compresión axial. pruebas de índice agregado fino por tipo V, mediante  Cantidad de  Cono de Abrams. de rebote y escoria de cobre pruebas de índice escoria de cobre compresión axial de en proporción de de rebote y (kg). probetas sometidas peso, comparado compresión axial de a curado por probetas sometidas 335 inmersión, con un concreto a curado por comparado con un patrón. inmersión, respecto concreto patrón? a un concreto patrón. Problemas Sub hipótesis: Objetivos específicos: específicos: 1.- ¿Cómo se 1.- Se optimizará la 1.- Determinar la comportará la resistencia a resistencia a la resistencia a la compresión del compresión en el compresión de un concreto con la concreto con concreto que se sustitución del sustitución del podría obtener con agregado fino por agregado fino por (Para Y1:) la sustitución del escoria de cobre escoria de cobre en Y1: Resistencia del Resistencia a la agregado fino por en proporciones proporciones de concreto. compresión del escoria de cobre en porcentuales de peso. concreto. proporción de peso. peso? (Para Y2:) Y2: Consistencia Asentamiento de la del concreto mezcla. 2.- ¿Cómo variará la 2.- La resistencia 2.- Determinar la fresco. resistencia del del concreto con resistencia a la concreto con sustitución del compresión del sustitución del agregado fino por concreto con agregado fino por escoria de cobre sustitución del escoria de cobre en en proporciones de agregado fino por proporciones de peso se escoria de cobre en peso a los 7, 14 y 28 incrementará a los proporciones de días de curado por 7, 14 y 28 días del peso a los 7, 14 y 28 inmersión, curado por días de curado por comparado con un inmersión. inmersión. concreto patrón? 336 3.- ¿Se obtendrá 3.- La consistencia 3.- Analizar la mejor consistencia del concreto, en consistencia del en el concreto con términos del concreto con sustitución del asentamiento, con sustitución del agregado fino por sustitución del agregado fino por escoria de cobre en agregado fino por escoria de cobre en proporciones escoria de cobre proporciones de porcentuales de en proporción de peso, respecto a un peso, comparado peso será superior concreto estándar. con un concreto a la del concreto estándar? patrón con f’c=210 kg/cm2. 4.- ¿Cuál será la 4.- A mayor 4.- Determinar el relación óptima porcentaje en peso porcentaje de peso entre el porcentaje de la escoria de óptimo de agregado en peso del cobre respecto al fino que será agregado fino que peso del agregado sustituido por será sustituido por fino que se escoria de cobre escoria de cobre en sustituirá en el para obtener un el concreto y la concreto, se concreto de mejor resistencia a la logrará una mayor resistencia a la compresión? resistencia a la compresión compresión. comparado con un concreto f’c=210 kg/cm2 estándar. 5.- ¿Cuál será el 5.- Un concreto 5.- Determinar el incremento de con resistencia a la incremento de 337 resistencia máximo compresión resistencia a la que aportará la óptima, superior a compresión del sustitución de un concreto patrón concreto con agregado fino por f’c=210 kg/cm2, se escoria de cobre en escoria de cobre obtendrá con un sustitución del respecto a un porcentaje de agregado fino concreto patrón sustitución de respecto a un con f’c=210 kg/cm2? agregado fino por concreto patrón con escoria de cobre f’c=210 kg/cm2. de menos del 30%. Fuente: Propia. 338 2. Análisis de costos de producción de concreto estándar con f’c=210 kg/cm2 Tabla 391: Costo de 1 m3 de concreto con cemento tipo IP y 100% de AF. Rendimiento: 10 m3/día Unidad: m3 Unidad Cantidad Unitario Parcial Subtotal Materiales Cemento Portland tipo IP bls 8,76 23,00 201,48 Piedra chancada 3/4'' m3 0,65 55,00 35,70 Arena m3 0,26 110,00 28,29 Agua m3 0,22 10,00 2,23 Escoria de cobre kg 231,25 0,20 46,25 267,70 Mano de obra Peón hh 6,00 9,50 57,00 57,00 Herramientas y equipo Mezcladora tipo trompo de media bolsa hm 1,00 6,25 6,25 Herramientas manuales % mo 5,00 19,00 0,95 7,20 Total= 331,90 Fuente: Propia. Tabla 392: Costo de 1 m3 de concreto con cemento tipo V y 100% de AF. Rendimiento: 10 m3/día Unidad: m3 Unidad Cantidad Unitario Parcial Subtotal Materiales Cemento Portland tipo V bls 8,76 23,00 201,48 Piedra chancada 3/4'' m3 0,65 55,00 35,70 Arena m3 0,27 110,00 29,66 Agua m3 0,22 10,00 2,24 Escoria de cobre kg 242,44 0,20 48,49 269,07 Mano de obra Peón hh 6,00 9,50 57,00 57,00 Herramientas y equipo Mezcladora tipo trompo de media bolsa hm 1,00 6,25 6,25 Herramientas manuales % mo 5,00 19,00 0,95 7,20 Total= 333,27 Fuente: Propia. 339 Apéndices 340 1. Curvas de conversión del esclerómetro Proceq modelo N/NR Fuente: (Proceq S.A., 2013, pág. 8).