UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA FACULTAD DE …cybertesis.uni.edu.pe/bitstream/uni/9992/1/clemente_cj.pdf · A Peter por ser un ejemplo de desarrollo profesional a ... que la fluidez

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA

FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL

TESIS

“ESTUDIO DE MORTERO RECICLADO”

PARA OBTENER EL TÍTULO PROFESIONAL DE INGENIERO CIVIL

ELABORADO POR

JHONNY CLEMENTE CRUZ

ASESOR

Ing. RAFAEL CACHAY HUAMAN

LIMA- PERÚ

2017

© 2017, Universidad Nacional de Ingeniería. Todos los derechos reservados

“El autor autoriza a la UNI a reproducir la tesis en su totalidad o en parte, con fines estrictamente académicos.”

Clemente Cruz, Jhonny

[email protected]

961759178

DEDICATORIA

Esta tesis se la dedico a mi Dios quién supo guiarme por el buen camino, darme

fuerzas para seguir adelante y afrontar los problemas que se presentaban,

enseñándome a encarar las adversidades sin perder la fe ni la esperanza.

Para mis padres por su apoyo, consejos, comprensión, amor, ayuda en los

momentos difíciles, y por ayudarme con los recursos necesarios para mi

formación profesional. Me han dado todo lo que soy como persona, mis valores,

mis principios, mi carácter, mi coraje y mi pasión para conseguir mis objetivos.

A mis hermanos por estar siempre presentes, acompañándome y apoyándome

para poderme realizar.

A todos mis seres queridos quienes por ellos soy lo que soy.

AGRADECIMIENTO

Al finalizar un trabajo tan arduo y lleno de dificultades como el desarrollo

de una tesis, es inevitable que te asalte un muy humano egocentrismo que te lleva

a concentrar la mayor parte del mérito en el aporte que has hecho. Sin embargo,

el análisis objetivo te muestra inmediatamente que la magnitud de ese aporte

hubiese sido imposible sin la participación de personas e instituciones que han

facilitado las cosas para que este trabajo llegue a un feliz término. Por ello, es

para mí un verdadero placer utilizar este espacio para ser justo y consecuente

con ellas, expresándoles mis agradecimientos.

A mi asesor el Ing. Rafael Cachay Huamán, por la orientación, el

seguimiento y la supervisión continúa de la misma, pero sobre todo por la

motivación y el apoyo recibido.

A mis padres Marcelino y Norma por apoyarme en todo momento y por lo

valores que me han inculcado.

A mis hermanos por ser parte importante de mi vida y representar la unidad

familiar. A Peter por ser un ejemplo de desarrollo profesional a seguir y a Liz que

junto a mis sobrinos llenan mi vida de alegrías y amor cuando lo necesito.

A todos ellos, muchas gracias.

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL INDICE

“Estudio de Mortero Reciclado” Bach. Clemente Cruz Jhonny 1

INDICE

RESUMEN ...................................................................................................................... 5

ABSTRACT .................................................................................................................... 6

PRÓLOGO ...................................................................................................................... 7

LISTA DE TABLAS ....................................................................................................... 8

LISTA DE GRÁFICOS ................................................................................................ 11

LISTA DE FIGURAS ................................................................................................... 13

LISTA DE SÍMBOLOS Y SIGLAS ............................................................................. 14

CAPÍTULO I: INTRODUCCIÓN ................................................................................. 18

1.1. GENERALIDADES. ...................................................................................... 18

1.2. PROBLEMÁTICA. ........................................................................................ 18

1.3. OBJETIVOS .................................................................................................. 19

1.3.1. Objetivo General ............................................................................... 19

1.3.2. Objetivo Específico ........................................................................... 19

1.4. HIPÓTESIS ................................................................................................... 20

1.4.1. Hipótesis General ............................................................................. 20

1.4.2. Hipótesis Específico ......................................................................... 20

CAPÍTULO II: FUNDAMENTO TEÓRICO ............................................................... 21

2.1. DEFINICIÓN .................................................................................................. 21

2.2. MATERIALES COMPONENTES................................................................ 21

2.2.1. Cemento ............................................................................................. 21

2.2.2. Agregado reciclado ........................................................................... 21

2.2.3. Agua ................................................................................................... 22

2.3. AGREGADO RECICLADO .......................................................................... 23

2.3.1. Agregado reciclado ........................................................................... 23

2.3.2. Producción del agregado reciclado ................................................ 23

2.3.2.1. Origen ................................................................................................. 23



2.3.2.2. Reciclaje ............................................................................................. 24

2.3.3. Proceso .............................................................................................. 25

CAPÍTULO III: PROPIEDADES DEL AGREGADO RECICLADO ....................... 28

3.1. AGREGADO NATURAL Y AGREGADO RECICLADO ........................... 28

3.1.1. Granulometría ................................................................................... 29

3.1.1.1. Procedimiento de ensayo: ............................................................... 29

3.1.1.2. Resultados: ........................................................................................ 30

3.1.2. Peso unitario ...................................................................................... 34

3.1.2.1. Peso unitario suelto (PUS) .............................................................. 35

3.1.2.1. Peso unitario compactado ............................................................... 37

3.1.3. Contenido de humedad .................................................................... 40


3.1.3.2. Resultados ......................................................................................... 42

3.1.4. Peso específico y absorción............................................................ 43


3.1.4.2. Resultados ......................................................................................... 46

3.1.5. Porcentaje de finos ........................................................................... 47


3.1.5.2. Resultados ......................................................................................... 49

CAPÍTULO IV: PROPIEDADES DEL MORTERO RECICLADO .......................... 52

4.1. DISEÑO ......................................................................................................... 52

4.1.1. Nomenclatura .................................................................................... 53

4.2. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL ........................................................ 55

4.2.1. Dosificaciones ................................................................................... 55

4.2.1.1. Diseño N° 1: ...................................................................................... 55

4.2.1.2. Diseño N°2:........................................................................................ 56

4.2.1.3. Diseño N°3:........................................................................................ 56



4.2.2. Preparación de los materiales y herramientas ............................. 57

4.2.2.1. Materiales .......................................................................................... 57

4.2.2.2. Herramientas y Equipos ................................................................... 58

4.2.3. Mezclado ............................................................................................ 58

4.2.4. Curado ................................................................................................ 59

4.3. PROPIEDADES DEL MORTERO EN ESTADO FRESCO ..................... 60

4.3.1. Consideraciones Generales ............................................................ 60

4.3.2. Fluidez ................................................................................................ 60

4.3.2.1. Procedimiento de ensayo ................................................................ 60

4.3.2.2. Resultados ......................................................................................... 62

4.3.3. Peso unitario ...................................................................................... 70


4.3.3.2. Resultados: ........................................................................................ 72

4.4. PROPIEDADES DEL MORTERO EN ESTADO ENDURECIDO ........... 79

4.4.1. Consideraciones Generales ............................................................ 79

4.4.2. Resistencia a la Compresión........................................................... 79

4.4.2.1. Procedimiento ................................................................................... 80

4.4.2.2. Resultados por diseños: .................................................................. 82

4.4.2.3. Resumen de resultados por porcentajes de sustitución: ........... 116

4.4.3. Resistencia a la Flexión ................................................................. 121

4.4.3.1. Procedimiento ................................................................................. 121

4.4.3.2. Resultados por diseño: .................................................................. 124

4.4.3.3. Resumen de resultados por porcentajes de sustitución: ........... 142

4.5. ANÁLISIS DEL CAMBIO DE SUS PROPIEDADES .............................. 147

4.5.1. Comparación del mortero en estado fresco ................................ 147

4.5.1.1. Diseño N° 1...................................................................................... 147

4.5.1.2. Diseño N° 2...................................................................................... 148



4.5.1.3. Diseño N° 3...................................................................................... 149

4.5.1.4. Observaciones generales: ............................................................. 150

4.5.2. Comparación del mortero en estado endurecido ....................... 150

4.5.2.1. Ensayo a compresión ..................................................................... 150

4.5.2.2. Análisis por diseños para compresión: ........................................ 150

4.5.2.3. Análisis por tiempos para compresión: ........................................ 155

4.5.2.4. Ensayo a flexión .............................................................................. 158

4.5.2.5. Análisis por diseños para flexión: ................................................. 158

4.5.2.6. Análisis por tiempos para flexión: ................................................. 161

CAPÍTULO V: IMPACTO AMBIENTAL.................................................................. 164

5.1. Impacto ambiental ...................................................................................... 164

5.2. Industria de la construcción ...................................................................... 164

CONCLUSIONES ...................................................................................................... 168

RECOMENDACIONES ............................................................................................. 171

BIBLIOGRAFÍA .......................................................................................................... 172

ANEXOS ..................................................................................................................... 174

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL RESUMEN


RESUMEN

El trabajo de investigación de esta tesis de grado se encuentra enmarcado hacia la

reutilización de desperdicios de construcción, en el que se muestra los resultados que

se obtienen al utilizar agregado fino reciclado para la obtención de mortero reciclado, al

que se evaluó en estado fresco y endurecido, mediante sustituciones parciales y

completas del agregado en diferentes dosificaciones.

Se ha trabajado con 3 diseños de relaciones de agua/cemento, manteniendo constante

la relación en peso de arena - cemento de 1 a 2,75; en cada diseño se tiene un mortero

convencional y sustituciones de arena natural por arena reciclada al 25, 50, 75 y 100%;

el primer diseño se tomó partiendo que la fluidez se encuentre en el rango de 110 ± 5,

como indica la norma técnica peruana, los otros dos diseños se tomaron con relaciones

de mayor y menor relación agua/cemento. Por lo que se ha trabajado con un total de 15

dosificaciones.

Se observó que a medida que el porcentaje de sustitución de arena natural por arena

reciclada aumentaba, también aumentó la fluidez del mortero, esto podría ser debido a

que la granulometría de la arena reciclada es menor que de la arena natural y

conjuntamente con el mayor porcentaje de finos hicieron que la mezcla sea más

trabajable.

En los 3 diseños se observó que una sustitución del 50% de arena natural por arena

reciclada tiene mejores resultados en los ensayos de compresión; y sustituciones del 25

y 50% tienen mejores resultados en los ensayos a flexión.

Los resultados muestran comportamientos similares o mejores a las muestras patrón,

por lo que su aplicación sería muy beneficioso en los aspectos técnicos, ecológicos y

económicos.

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL ABSTRACT


ABSTRACT

This research is based on the concept of the reuse of construction waste that

shows the results obtained by using recycled fine aggregate to obtain recycled

mortar, which was evaluated in fresh and hardened state, by substitutions in partial

and complete parts of the aggregate in different dosages.

We have worked with 3 designs of water / cement ratios, maintaining constant the

weight ratio of sand - cement from 1 to 2.75; in each design we have a

conventional mortar and substitutions of natural sand for recycled sand at 25, 50,

75 and 100%; the first design was made taking into account that the fluidity is in

the range of 110 ± 5, indicated by the Peruvian technical standard, the other two

designs were taken with higher and lower water / cement ratios. At the end, we

have worked with 15 dosages.

As a result, we could see that at the same time, while the percentage of

substitution of natural sand for recycled sand increased, the fluidity of the mortar

increased too, this could be because the granulometry of the recycled sand is

smaller than the natural sand and with the greater percentage of fines, they made

that the mixture had workability.

In the three designs was observed that a 50% substitution of natural sand for

recycled sand has better results in the compression tests; and substitutions of 25

and 50% have better results on stress tests.

The results show similar or better behaviors to the standard samples, so their

application would be very beneficial in technical, ecological and economic aspects.

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL PRÓLOGO


PRÓLOGO

La explotación incontrolada de los recursos no renovables, como el

petróleo, minerales y rocas, conlleva a grandes impactos ambientales,

produciendo cantidades elevadas de residuos.

La búsqueda de soluciones que minimicen el impacto que los residuos

tienen hacia el medio ambiente, es una manera de intentar reparar el daño

ambiental; una de las estrategias para disminuir la utilización excesiva de

recursos naturales es promover el reciclaje, con las propuestas de reducir,

reutilizar y reciclar.

Los resultados favorables de reciclar residuos de desperdicios de

construcción y demolición, podrían permitir aumentar las posibles aplicaciones de

los morteros reciclados, tal y cual se tienen con los morteros convencionales.

Por tanto, se ha requerido realizar esta investigación que el autor nos

brinda con la presente tesis.

Dada su gran importancia, la presente investigación va dirigida a los

ingenieros, constructores y público en general que deseen actualizar sus

conocimientos y renovar su visión hacia nuevas formas de construcción en mejora

del país.

ASESOR

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL LISTA DE TABLAS


LISTA DE TABLAS

Tabla N° 01: Granulometría de la arena gruesa indicada en el Capítulo III,

Tabla N°3 del RNE E.070 ................................................................ 22

Tabla N° 02: Ensayo de granulometría en agregado natural .............................. 31

Tabla N° 03: Ensayo de granulometría en agregado natural .............................. 33

Tabla N° 04: Valores de ensayo de peso unitario compactado ........................... 36

Tabla N° 05: Valores de ensayo peso unitario compactado ................................ 39

Tabla N° 06: Cantidades mínimas de agregados para el ensayo de la malla

N°200 ............................................................................................... 40

Tabla N°07: Valores de ensayo contenido de humedad ...................................... 42

Tabla N° 08: Valores de ensayo peso específico y absorción ............................. 47

Tabla N° 09: Cantidades mínimas de agregado para el ensayo de la malla

N° 200 .............................................................................................. 48

Tabla N° 10: Valores de ensayo de porcentaje de finos que pasan la mallan

N° 200 .............................................................................................. 50

Tabla N° 11: Resumen de propiedades de ambos agregados ............................ 50

Tabla N° 12: Ensayos realizados al mortero ........................................................ 52

Tabla N° 13: Resumen de propiedades físicas de la arena para el diseño del

mortero. ............................................................................................ 53

Tabla N° 14: Muestras de mortero ....................................................................... 54

Tabla N° 15: Valores de dosificación del primer diseño ...................................... 55

Tabla N° 16: Valores de dosificación del segundo diseño ................................... 56

Tabla N° 17: Valores de dosificación del tercer diseño ....................................... 57

Tabla N° 18: Valores de Ensayo de Fluidez del mortero patrón N° 1 ................. 62

Tabla N° 19: Valores de Ensayo de Fluidez del MR1-25% ................................. 62



Tabla N° 22: Valores de Ensayo de Fluidez del MR1-100% ............................... 64













Tabla N° 33: Valores de Ensayo de Peso Unitario del mortero patrón N°1 ........ 72

Tabla N° 34: Valores de Ensayo de Peso Unitario de MR1-25% ........................ 72



Tabla N° 37: Valores de Ensayo de Peso Unitario de MR1-100% ...................... 74











Tabla N° 48: Valores de Ensayo a Compresión de MP-1 .................................... 83

Tabla N° 49: Valores de Ensayo a Compresión de MR1-25% ............................ 85



Tabla N° 52: Valores de Ensayo a Compresión de MR1-100% .......................... 91

Tabla N° 53: Valores de Ensayo a Compresión del MP-2 ................................... 94



Tabla N° 56: Valores de Ensayo a Compresión de MR2-75% ..........................100

Tabla N° 57: Valores de Ensayo a Compresión de MR2-100% ........................102

Tabla N° 58: Valores de Ensayo a Compresión del MP-3 .................................105




Tabla N° 62: Valores de Ensayo a Compresión de MR3-100% ........................113

Tabla N° 63: Valores de Ensayo a Flexión del MP-1 .........................................124

Tabla N° 64: Valores de Ensayo a Flexión del MR1-25% .................................125

Tabla N° 65: Valores de Ensayo a Flexión de MR1-50% ..................................126




Tabla N° 67: Valores de Ensayo a Flexión de MR1-100% ................................128











Tabla N° 78: Comparación de propiedades en estado fresco del diseño N° 1 .147



Tabla N° 81: Comparación de ensayo a compresión del diseño N° 1 ...............150



Tabla N° 84: Comparación de ensayo a flexión del diseño N° 1 .......................158



UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL LISTA DE GRÁFICOS Y FIGURAS


LISTA DE GRÁFICOS

Gráfico N° 1: Curva granulométrica de arena natural .......................................... 32

Gráfico N° 2: Curva granulométrica de arena reciclada ...................................... 34

Gráfico N° 3: Edad Vs Compresión del MP-1 ...................................................... 84

Gráfico N° 4: Edad Vs Compresión de MR1-25% ................................................ 86



Gráfico N° 7: Edad Vs Compresión de MR1-100% ............................................. 92

Gráfico N° 8: Resumen de Edad Vs Compresión del diseño N° 1 ..................... 93

Gráfico N° 9: Edad Vs Compresión del MP-2 ...................................................... 95

Gráfico N° 10: Edad Vs Compresión de MR2-25%.............................................. 97

Gráfico N° 11: Edad Vs Compresión de MR2-50%.............................................. 99

Gráfico N° 12: Edad Vs Compresión de MR2-75%............................................101

Gráfico N° 13: Edad Vs Compresión de MR2-100%..........................................103

Gráfico N° 14: Resumen de Edad Vs Compresión del diseño N° 2 ..................104

Gráfico N° 15: Edad Vs Compresión de MP-3 ...................................................106




Gráfico N° 19: Edad Vs Compresión de MR3-100%..........................................114

Gráfico N° 20: Resumen de Edad Vs Compresión del diseño N° 3 ..................115

Gráfico N° 21: Resumen de Edad vs Compresión de morteros patrón. ............116

Gráfico N° 22: Resumen de Edad vs Compresión de MR-25% ........................117



Gráfico N° 25: Resumen de Edad vs Compresión de MR-100% ......................120

Gráfico N° 26: Edad Vs Flexión del MP-3 ..........................................................124

Gráfico N° 27: Edad Vs Flexión de MR1-25%....................................................125



Gráfico N° 30: Edad Vs Flexión de MR1-100% .................................................128

Gráfico N° 31: Resumen de Edad Vs Flexión del diseño N° 1 ..........................129









Gráfico N° 38: Edad Vs Flexión del MP-3 ..........................................................136






Gráfico N° 44: Resumen de Edad vs Flexión de MP .........................................142

Gráfico N° 45: Resumen de Edad vs Flexión de MR-25% ................................143

Gráfico N° 46 Resumen de Edad vs Flexión de MR-50% .................................144

Gráfico N° 47: Resumen de Edad vs Flexión de MR-75% ................................145

Gráfico N° 48: Resumen de Edad vs Flexión de MR-100% ..............................146

Gráfico N° 49: Comparación en estado fresco del diseño N° 1 .........................147



Gráfico N° 52: Comparación de ensayo a compresión del diseño N° 1 ............151



Gráfico N° 55 : Comparación de ensayo a compresión a los 7 días. ................155

Gráfico N° 56: Comparación de ensayo a compresión a los 14 días. ...............156

Gráfico N° 57: Comparación de ensayo a compresión a los 28 días. ...............157

Gráfico N° 58: Comparación de ensayo a flexión del diseño N° 1 ....................158



Gráfico N° 61: Comparación de ensayo a flexión a los 7 días. .........................161

Gráfico N° 62: Comparación de ensayo a flexión a los 28 días. .......................162



LISTA DE FIGURAS

Figura N° 01: Plantas de reciclaje y diagrama de sus respectivos procesos.

(Müller, 2010)................................................................................. 25

Figura N° 02: Etapas del proceso de producción de agregados reciclados en

planta16 (Pinochet, 2011) ............................................................... 26

Figura N° 03: Agregado natural ............................................................................ 28

Figura N° 04: Obtención de agregado reciclado .................................................. 29

Figura N° 05 : Tamizado para granulometría del agregado natural .................... 30

Figura N° 06: Procedimiento para hallar el P.U.S. de agregados ....................... 36

Figura N° 07: Procedimiento para hallar el P.U.C. de los agregados. ............... 39

Figura N° 08: Muestras para ensayo de Contenido de Humedad ....................... 42

Figura N° 09: Procedimiento de ensayo para hallar el peso específico y

porcentaje de absorción ................................................................ 46

Figura N° 10: Procedimiento de ensayo para calcular el porcentaje que pasa la

malla N°200 ................................................................................... 49

Figura N° 11: Preparación de materiales para mezclado .................................... 58

Figura N° 12: Mezclado de mortero ...................................................................... 59

Figura N° 13: Curado de las muestras de mortero ............................................. 59

Figura N° 14: Ensayo de Fluidez .......................................................................... 62

Figura N° 15: Ensayo de Fluidez de morteros con sustituciones mayores al

75% ................................................................................................ 70

Figura N° 16 Ensayo de Peso Unitario ................................................................. 71

Figura N° 17: Máquina digital Versa-Tester ......................................................... 82

Figura N° 18: Ensayo a Compresión .................................................................... 82

Figura N° 19: Máquina para Ensayo a Compresión. ..........................................123

Figura N° 20: Muestras para ensayo a flexión ...................................................123

Figura N° 21: Modo de ensayo a flexión ............................................................123

Figura N° 22: Ciclo de vida de los materiales utilizados en la construcción de

inmuebles 5 (Macozoma, 2002). ..................................................165

Figura N° 23: Ciclo de vida de los materiales utilizados en la construcción de

inmuebles revisada hacia la construcción sostenible 5

(Macozoma, 2002).......................................................................166

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL LISTA DE SÍMBOLOS Y SIGLAS


LISTA DE SÍMBOLOS Y SIGLAS

SÍMBOLO

% : Porcentaje.

°C : Grados centígrados.

” : Pulgada.

+/- : más o menos.

σ : desviación estándar.

Σ : Suma.

SÍGLA

A : Área.

Abs : Absorción.

ACI : American Concrete Institute.

ASOCEM : Asociación de productores de cemento.

ASTM : American Society for Testing and Materials.

b : Longitud de cara de viga.

BOL : Bolsa.

C/A : Cemento agua.

cm : Centímetros.

cm2 : Centímetros cuadrados.

cm3 : Centímetros cúbicos.

Cv : Coeficiente de variación.

Di : Diámetro inicial.

Dp : Diámetro promedio.

Di : Diámetro inicial.



F : Fluidez.

F promedio : Fluidez promedio.

Fć : Resistencia a la compresión.

Fć promedio : Resistencia a la compresión promedio.

F´t : Resistencia a la flexión.

F´t promedio : Resistencia a la flexión promedio.

g : Gramo.

g/lt : Gramo por litro.

h : Altura.

H (%) : Porcentaje de humedad del agregado ensayado.

I : Momento inercia.

kg. : Kilogramo.

Kg.cm : Kilogramo centímetro.

kg/m3 : Kilogramo por metro cubico.

kg/cm2 : Kilogramo por centímetro cuadrado.

g/cm3 : Gramo por centímetro cúbico.

KN : Kilo Newton.

L : Longitud.

Lb : Libra.

LEM : Laboratorio de Ensayo de Materiales.

Lts : Litros.

L1 : Longitud 1.

L2 : Longitud 2.

M : Momento torsor.

m2 : Metros cuadrados.

m3 : Metro cubico.



ml : Mililitros.

min : Minutos.

mm : Milímetros.

MPa : Mega Pascal.

MP-1 : Mortero patrón N° 1.



MR1-25% : Mortero reciclado N° 1 con sustitución del 25%.












NTP : Norma Técnica Peruana.

NTE : Norma Técnica de Edificaciones

N° : Número

N°200 : Malla número 200

P : Carga de rotura.

P.E. aparente : Peso específico aparente

P.E. masa sss : Peso específico de masa saturado superficialmente seco



P.E. masa : Peso específico de masa

Pie3 : Pie cubico

P.U. promedio : Peso unitario promedio.

P.U. : Peso Unitario.

P.U.C. : Peso unitario compactado

P.U.S. : Peso unitario suelto

Pm : Peso de la muestra.

Pr : Peso de recipiente.

RCD : Residuos de construcción y demolición.

RNE : Reglamento Nacional de Edificaciones.

Und : Unidad.

UNI : Universidad Nacional de Ingeniería.

V : Voltios.

V Recipiente : Volumen de recipiente.

Vol : Volumen.

V Bln : Volumen de fiola.

WWW : World Wide Web.

W Ag : Peso del agua.

W M.S. : Peso del material suelto.

W M.C. : Peso del material compactado.

W h : Peso del agregado en estado húmedo.

W s : Peso del agregado en estado seco.

W 1 : Peso seco original.

W 2 : Peso seco después del lavado.

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL CAPÍTULO I: INTRODUCCIÓN


CAPÍTULO I: INTRODUCCIÓN

1.1. GENERALIDADES.

La industrialización y el desarrollo han conllevado a grandes avances

tecnológicos y científicos, pero una de las consecuencias quizá la más negativa

es la contaminación ambiental, por ello cada vez se hace mayor concienciación

en la búsqueda de soluciones que minimicen el impacto que los residuos tienen

hacia el medio ambiente, una manera de intentar reparar el daño ambiental, es

promover las propuestas de reducir, reutilizar y reciclar. Con una gestión

adecuada de los recursos nos permitirán disminuir el impacto ambiental,

conservar nuestros recursos y promover prácticas más ecológicas.

Los agregados reciclados son el resultado de la gestión y tratamiento de los

residuos de la construcción y demolición, que tras someterlos a un proceso de

clasificación, reducción de tamaño y tamizado, cumplen con especificaciones

técnicas similares o mejores al de los agregados naturales, permitiendo su

aplicación en el sector de la construcción.

La investigación que a continuación se presenta contiene los resultados positivos

que se han obtenido de usar agregado reciclado en morteros, denotados a estos

como morteros reciclados.

1.2. PROBLEMÁTICA.

Según el OEFA (Organismo de Evaluación y Fiscalización Ambiental), el Perú

solo tiene doce rellenos sanitarios autorizados y en funcionamiento para una

población que supera los 30 millones de habitantes, lo que demuestra que existe

un alarmante déficit de infraestructuras.

Sin embargo, Lima solo tiene cuatro de dichos espacios (rellenos sanitarios) y un

relleno de seguridad para materiales peligrosos.

Lima genera, en promedio, 8 202 toneladas de residuos sólidos al día. Se espera

que para el año 2 034 esa cantidad aumente hasta 16 453 toneladas.



Los residuos sólidos entre ellos el desmonte terminan en cualquier lugar. Uno de

los destinos es la playa Carpayo de Ventanilla, la más sucia de Latinoamérica

(OEFA, Informe 2014-2015).

A todo ello se suma que a nivel nacional no se cuenta con escombreras

(estructuras destinadas a la disposición final de residuos procedentes de las

actividades de la construcción y demolición), constituyendo así un grave riesgo al

ambiente y la salud de personas, debido a la masificación de inversiones

inmobiliarias en el país.

El uso incontrolado de los recursos no renovables, como el petróleo, minerales y

rocas, conlleva a grandes impactos ambientales. Una de las estrategias para

disminuir la utilización excesiva de recursos naturales es promover el reciclaje,

con las propuestas de reducir, reutilizar y reciclar.

En la que se pretende minimizar los costes ecológicos que suponen tanto la

extracción de recursos minerales, como el vertido incontrolado de los residuos de

construcción y demolición, conocidos como escombros.

1.3. OBJETIVOS

1.3.1. Objetivo General

Obtener morteros reciclados con sustitución parcial o total de la arena natural por

arena reciclada proveniente de los residuos de construcción y demolición, con

iguales o mayores beneficios como; buena capacidad estructural, mayor

trabajabilidad, menor impacto ambiental, menores costos y otros; con el fin de

conseguir productos viables que mejoren la gestión de estos residuos.

1.3.2. Objetivo Específico

Fomentar la prevención y la reutilización consolidando el reciclado y su

valorización, disminuyendo el vertido ilegal para reducir al mínimo los

efectos negativos para la salud humana y el medio ambiente.



Incentivar la actualización de normativas o creación de nuevas normativas

para residuos específicos con nuevos sistemas de gestión.

Encontrar algunos problemas específicos que se podrían presentar en la

mezcla de mortero reciclado.

1.4. HIPÓTESIS

1.4.1. Hipótesis General

Los resultados científicos favorables, permitirán aumentar todas las posibles

aplicaciones de los morteros reciclados, tal y cual se tienen con los morteros

convencionales, erradicando con ello las ideas generales sobre materiales

reciclados.

1.4.2. Hipótesis Específico

La viabilidad de los morteros reciclados implica encontrar dosificación de

distintas mezclas en función de las propiedades que se buscan que

cumplan con la normativa específica de aplicación.

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL CAPITULO II: FUNDAMENTO TEÓRICO


CAPÍTULO II: FUNDAMENTO TEÓRICO

2.1. DEFINICIÓN

El mortero reciclado viene a ser un mortero con uso de agregados reciclados de

obra, desperdicios de construcción, piedras, arenas, escombros y otros residuos

provenientes de residuos de construcción y demolición.

Su mezcla es similar a un mortero convencional de componentes cemento,

agregado fino reciclado y agua.

2.2. MATERIALES COMPONENTES

2.2.1. Cemento

Cemento Portland, especificados en la Norma Técnica Peruana NTP

334.009:2013. CEMENTOS, Cementos Portland Requisitos.

Cemento hidráulico producido mediante la pulverización del clinker compuesto

esencialmente de silicatos de calcio hidráulicos y que contienen generalmente

sulfato de calcio y eventualmente caliza como adición durante la molienda.

Material que desarrolla propiedades conglomerantes al ser hidratado; formándose

una masa plástica resistente y duradera debido a las transformaciones químicas

en su masa al mezclarse con arena gruesa y agua, denotándose a esta como

mortero.

2.2.2. Agregado reciclado

Agregados cuyos componentes provienen del reciclaje del concreto, piedras,

escombros y otros residuos de la construcción y demolición. Actualmente no

existen especificaciones técnicas o características normadas para el uso de

estos, por lo que se hará una semejanza a las características a lo de agregados

finos convencionales, las cuales tiene las siguientes características:



Tabla N° 01: Granulometría de la arena gruesa indicada en el Capítulo III, Tabla N°3 del

RNE E.070

GRANULOMETRÍA DE LA ARENA GRUESA

MALLA ASTM % QUE PASA

N°4 (4.75 mm) 100

N°8 (2.36mm) 95 a 100

N°16 (1.18mm) 70 a 100

N°30 (0.60mm) 40 a 75

N°50 (0.30mm) 10 a 35

N°100 (0.15mm) 2 a 15

N°200 (0.075mm) menos de 2

No deberá quedar retenido más del 50% de arena entre dos mallas

consecutivas.

El módulo de fineza estará comprendido entre 1.6 y 2.5.

El porcentaje máximo de partículas quebradizas será: 1% es peso.

No deberá emplearse arena de mar.

2.2.3. Agua

El agua presente en la mezcla reacciona químicamente con el material

cementante para lograr la formación del gel.

Se podrá usar como aguas de mezclado aquellas que se consideren potables, o

a las que por experiencia se conozca que pueden ser utilizadas en la preparación

del mortero; el agua de mezclado deberá estar libre de sustancias colorantes,

aceites y azúcares, no deberá contener sustancias que puedan producir efectos

sobre el fraguado, la resistencia o durabilidad. El agua deberá de cumplir con los

requisitos de la Norma NTP 339.088 y ser de preferencia potable.



2.3. AGREGADO RECICLADO

2.3.1. Agregado reciclado

El desarrollo del agregado reciclado se podría dar bajo normativas y

estandarizaciones en obras públicas y privadas bajo la adopción de ordenanzas,

a nivel local, regional e internacional, y cuando se involucren a los principales

agentes que intervienen para la producción y funcionamiento de ésta, quienes

serían:

- El productor de los residuos (dueño): En quien reside la decisión de la

construcción.

- El poseedor de los residuos (empresa constructora): Quien ejecuta la

obra y tiene el control físico de los residuos a utilizar y de las que se

generan en la misma.

- El gestor de los residuos: Sería el titular de las instalaciones donde se

efectuaría la valoración o la disposición de rechazo de los residuos.

2.3.2. Producción del agregado reciclado

2.3.2.1. Origen

Residuos en la fase de construcción

Principalmente la obtención de los agregados reciclados ocurre durante el

proceso de construcción o de demolición de estructuras, también pudiéndose

extrae. En cualquier caso, su origen puede determinar la calidad del residuo.

Demolición selectiva en origen

Como la mayor parte de los residuos de demolición provienen del sector de la

edificación que utiliza una gran variedad de materiales, es importante llevar cabo

una cuidadosa separación para evitar la mezcla y contaminación del agregado

con otros materiales indeseables. Esto se obtiene mediante la demolición

selectiva.



Aunque separar en obra permite reducir tratamientos posteriores y el empleo de

sistemas de demolición para reducir el tamaño de los escombros in situ, en

muchos casos este tipo de demolición está limitada por factores económicos, de

tiempo o tecnología.

Sin embargo, aunque los costes asociados a la demolición selectiva son mayores

que los de los métodos tradicionales de demolición, el uso de demolición selectiva

mejora la calidad de los materiales, elimina la necesidad de hacer la selección en

planta, reduce costes de transporte y elimina las tasas de vertido. Además, la

demolición selectiva favorece el conocimiento del futuro árido reciclado, permite

una preselección según la calidad del hormigón a demoler y contribuye a una

mayor uniformidad (Sánchez y Gutiérrez, 2009)

2.3.2.2. Reciclaje

Plantas y equipos

Existen básicamente dos tipos de plantas o equipos en la industria del reciclaje:

plantas móviles y estáticas. Las plantas estáticas son mucho más eficientes y

útiles para el procesado de áridos ya que tienen una capacidad de producción

mucho más alta, que a su vez permite un mayor control de calidad y una mayor

variación de productos. Sin embargo, hoy en día se produce en éstas muchos

más agregados reciclados de los que se sustituyen.

Por otro lado, la móvil tiene un índice de producción más baja, y requiere un input

de material bastante más homogéneo para garantizar una buena calidad, pero

tiene la ventaja de que no necesita de una campaña de marketing activa ya que

la mayoría de agregados producidos son para reutilización en el mismo lugar de

procesado.

A continuación se puede observar un cuadro comparativo entre la maquinaría y

la complejidad de procesado (Müller, 2010).



Figura N° 1: Plantas de reciclaje y diagrama de sus respectivos procesos. (Müller, 2010)

Las plantas de producción de áridos reciclados deben estar ubicadas en zonas

de fácil acceso y de proximidad relativa a centros urbanos. Cuando esto no es

posible usualmente se habilitan vertederos temporales de residuos o pequeñas

plantas móviles que pueden emplearse para un tratamiento previo del residuo

(Müller, 2010).

2.3.3. Proceso

Una vez en planta, el proceso de producción del agregado puede dividirse en las

siguientes etapas:



Figura N° 2: Etapas del proceso de producción de agregados reciclados en planta (Pinochet,

2011)

Control de entrada

El control de admisión de realiza en una báscula que pesa el camión con los

residuos mientras se hace el registro de su origen y la inspección visual que

determina su aceptación o su rechazo (Pinochet, 2011).

Separación de entrada

Los residuos mixtos aceptados son sometidos a un tratamiento previo de

separación. Éstos se vierten en un área apropiada y se procede a la separación

manual y/o mecánica de las fracciones más voluminosas que se acopian en sus

áreas correspondientes. Los materiales tóxicos y peligrosos también son

separados y depositados en contenedores indicados al uso.

Posteriormente, una machacadora de mandíbulas se encarga de la trituración

primaria de los residuos (Pinochet, 2011).



Precribado

El precribado es un proceso mecánico de control de tamaño de los áridos y otros

materiales que ocurre después del control y la separación de entrada. De los

materiales que entran, las partículas más finas (el rechazo) son recogidas y

sometidas a una posterior reducción con auxilio de martillos. El producto es

almacenado y comercializado tal cual para aplicaciones más sencillas. Este

proceso es importante para conseguir una mayor regularidad en el tamaño de los

materiales, eliminando las partículas y los áridos más pequeños que no necesitan

ser machacados, resulta en un ahorro de energía y tiempo de procesamiento,

iniciando el proceso de separación (Pinochet, 2011).

Clasificación y limpieza

Una posterior selección mecánica a través de un tambor o de una criba permite

separar diferentes fracciones de residuo según su granulometría. Las fracciones

superiores al diámetro de la malla del tambor pasan a una última separación

manual en la cabina de selección donde se eliminan elementos no deseados de

forma clasificada. Un proceso de lavado o soplado para completar la separación

de elementos como plásticos, maderas o papeles, permite limpiar el material de

elementos contaminantes. (Pinochet, 2011).

Trituración primaria y/o secundaria

El material obtenido pasa a la línea del triturador primario. El molino de impactos

permite una trituración secundaria que produce un árido reciclado de diferentes

granulometrías, todas ellas, excelentes para el sector de la construcción

(Pinochet, 2011).

Cribado y acabado

Finalmente y a través de cintas el material se somete a una segunda criba donde

los áridos reciclados serán acopiados según sus granulometrías. (Pinochet,

2011).

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL CAPITULO III: PROPIEDADES DEL AGREGADO RECICLADO


CAPÍTULO III: PROPIEDADES DEL AGREGADO RECICLADO

Todos los ensayos físicos y mecánicos, se han llevado a cabo en el Laboratorio

de Ensayo de Materiales de la Universidad Nacional de Ingeniería. Cada uno de

los valores que se muestran, es el resultado del promedio de 03 ensayos.

3.1. AGREGADO NATURAL Y AGREGADO RECICLADO

El agregado fino natural usado es arena gruesa natural, libre de materia orgánica

y sales, pues la composición mineralógica y las características que presentan

afectan el comportamiento del mortero en estado fresco y endurecido.

Figura N° 03: Agregado natural

Fuente: Elaboración propia

El agregado reciclado usado es la obtenida de la trituración de probetas de

concreto que ya habían sido ensayadas, probetas indistintas de la resistencia

para las que fueron diseñadas, el medio para la trituración fue manual, con el uso

de combas de diferente tamaño, éste material se almacenó en costales, usándose

todo el material incluido los muy finos, solo respetando que el material pasará por

la malla de 3/8”.



Figura N° 04: Obtención de agregado reciclado


3.1.1. Granulometría

La granulometría es la distribución de las partículas que caracteriza a un material

granular con diferentes tipos o tamaños de partículas. Su distribución se expresa

como la relación en porcentaje de los diferentes tamaños presentes en un tipo

determinado de árido. Se detalla el procedimiento y los resultados del ensayo de

granulometría y módulo de finura del agregado fino según la NTP 400.012.

3.1.1.1. Procedimiento de ensayo:

1. Dejar secar al horno (110°C ± 5°C) una muestra de la arena gruesa mayor

a 3 kg.

2. Luego de que la muestra esté totalmente seca, dejar enfriar alrededor de

15 minutos, para luego proceder con el método del cuarteo para obtener

una muestra representativa del conjunto.

3. Se toma una muestra de 500 g, la cual será colocada en pila de tamices,

los cuales estarán dispuestas en orden decreciente según el tamaño de la

abertura, colocar en la máquina de vibrado y ponerlo en funcionamiento

por un periodo suficiente establecido por tanda.



4. Cálculos: Se anotará los pesos retenidos en cada malla para obtener

como resultados el porcentaje retenido acumulado en cada tamiz,

referidos al total de la muestra. También se calculará el módulo de fineza,

empleando la siguiente fórmula:

M. F. =∑ %𝑅𝑒𝑡. 𝐴𝑐𝑢𝑚𝑢𝑙𝑎𝑑𝑜 [3+1

12

+ 3/4" + 3/8" + N°4 + N°8 + N°16 + N°30 + N°50 + N°100]

100

5. Herramientas y equipos:

Horno de laboratorio, con una temperatura máxima de 200°C.

Bandeja de metal, badilejo, espátula, guantes.

Balanza electrónica digital con precisión de 0.5g.

Tamices N°4, N°8, N°16, N°30, N°50, N°100, fondo.

Máquina vibradora.

Figura N° 05 : Tamizado para granulometría del agregado natural


3.1.1.2. Resultados:

Los resultados obtenidos se expresan en la tabla a continuación como

porcentajes de material acumulado que pasan por cada tamiz. Estos porcentajes

se refieren al peso, no volumen, que cada fracción ocupa dentro de la muestra.



AGREGADO NATURAL

Tabla N° 02: Ensayo de granulometría en agregado natural

AGREGADO NATURAL

TAMIZ

MALA N°

Peso

Ret. (g)

%

Retenido

% Rete.

Acumulado

%

Acum.

Pasa

3/8" 0.00 0.00 0.00 100.00

N°4 7.50 1.50 1.50 98.50

N°8 22.50 4.50 6.00 94.00

N°16 91.00 18.20 24.20 75.80

N°30 127.50 25.50 49.70 50.30

N°50 113.50 22.70 72.40 27.60

N°100 90.50 18.10 90.50 9.50

Fondo 47.50 9.50 100.00 0.00

TOTAL 500 100


Cálculo del módulo de fineza:

M. F. =[0.00 + 1.50 + 6.00 + 24.20 + 49.70 + 72.40 + 90.50]

100= 2.44



Gráfico N° 1: Curva granulométrica de arena natural


El valor obtenido del ensayo de granulometría para el agregado fino natural

tamizado se encuentra dentro de los límites establecidos en la ASTM C-144 (Ver

Gráfico N° 1), no se tiene retenido más del 50% entre dos mallas consecutivas y

el módulo de fineza se encuentra dentro del rango establecido de agregado fino

para mortero de albañilería en la NTE E-0.70 de albañilería. Teniendo estos

resultados satisfactorios, continuamos con los siguientes ensayos de propiedades

físicas del agregado fino tamizado.

3/8", 100.00N°4, 98.50

N°8, 94.00

N°16, 75.80

N°30, 50.30

N°50, 27.60

N°100, 9.50

0.00

10.00

20.00

30.00

40.00

50.00

60.00

70.00

80.00

90.00

100.00

0.11

10

% Q

UE

PA

SA

MALLA

CURVA GRANULOMÉTRICA



AGREGADO RECICLADO

Tabla N° 03: Ensayo de granulometría en agregado natural

AGREGADO RECICLADO

TAMIZ

MALA N°

Peso

Ret. (g)

%

Retenido

% Rete.

Acumulado

%

Acum.

Pasa

3/8" 0.00 0.00 0.00 100.00

N°4 3.50 0.70 0.70 99.30

N°8 177.00 35.40 36.10 63.90

N°16 118.00 23.60 59.70 40.30

N°30 66.00 13.20 72.90 27.10

N°50 40.00 8.00 80.90 19.10

N°100 22.50 4.50 85.40 14.60

Fondo 73.00 14.60 100.00 0.00

TOTAL 500 100


Calculo del módulo de fineza:

M. F. =[0.00 + 0.70 + 36.10 + 59.70 + 72.90 + 80.90 + 95.40]

100= 3.36



Gráfico N° 2: Curva granulométrica de arena reciclada


El valor obtenido del ensayo de granulometría para el agregado fino reciclado

tamizado no se encuentra dentro de los límites establecidos en la ASTM C-144

(Ver Gráfico N° 2), se tiene retenido un 59% entre la malla N°8 y N°16 siendo

mayor al recomendado, el módulo de fineza tampoco se encuentra dentro del

rango establecido de agregado fino para mortero de albañilería en la NTE E-0.70

de albañilería; pero se continuará trabajando con éste material sin su alteración,

ya que el presente estudio radica en ver el comportamiento o la influencia de ésta

en la obtención de mortero reciclado. Continuamos con los siguientes ensayos de

propiedades físicas del agregado fino tamizado.

3.1.2. Peso unitario

El peso unitario es el peso de la unidad de volumen de material en las condiciones

de compactación y humedad que se efectúa el ensayo, expresada en (kg/m3).

Puede realizarse el ensayo sobre agregado fino y agregado grueso. Se detalla el

procedimiento y los resultados del ensayo de peso unitario suelto y compactado

del agregado fino según la NTP 400.017.

3/8", 100.00

N°4, 99.30

N°8, 63.90

N°16, 40.30

N°30, 27.10

N°50, 19.10

N°100, 14.600.00

10.00

20.00

30.00

40.00

50.00

60.00

70.00

80.00

90.00

100.00

0.11

10

% Q

UE

PA

SA

MALLA

CURVA GRANULOMÉTRICA



3.1.2.1. Peso unitario suelto (PUS)

Se denomina PUS cuando para determinarla se coloca el material seco

suavemente en el recipiente hasta el punto de derrame y a continuación se nivela

a ras una carilla. El concepto PUS es importante cuando se trata de manejo,

transporte y almacenamiento de los agregados debido a que estos se hacen en

estado suelto. Se usará invariablemente para la conversión de peso a volumen,

es decir para conocer el consumo de áridos por metro cúbico de hormigón.

Procedimiento de ensayo:

1. La muestra debe estar seca, se realiza el procedimiento de cuarteo de la

arena y se pesa el recipiente de volumen 1/10 pie3, el cual debe estar seco

y limpio.

2. Se llena el recipiente con una lampa o badilejo, de tal manera que el

agregado se deje caer de una altura aproximada de 5 cm por encima del

balde, este llenado se realizará en una sola capa, sin golpear o chucear.

Finalmente se enrasa suavemente el balde con la varilla metálica para

eliminar el exceso (Ver Figura N° 06).

3. Cálculos: Se determina la masa del recipiente más su contenido (Arena

Gruesa) y se registra ese valor.

P. U. S. = WM.S. (Kg)

VRecipiente (m3)

W M.S. : Peso del material suelto

V Recipiente : Volumen de recipiente

P.U.S. : Peso Unitario Suelto



Recipiente metálico de 1/10 pie3 de capacidad.



Varilla de compactación lisa de 5/8” de diámetro, de 60 cm de longitud

y punta roma.

Balanza electrónica digital con una aproximación al décimo de gramo.

Lampa o badilejo.

Figura N° 06: Procedimiento para hallar el P.U.S. de agregados


Resultados

Los resultados obtenidos del ensayo de peso unitario suelto se pueden

visualizar en la tabla N° 04.

Tabla N° 04: Valores de ensayo de peso unitario compactado

ENSAYO AGREGADO

NATURAL

ENSAYO AGREGADO

RECICLADO

N°1 N°2 N°3 N°1 N°2 N°3

W M.S.

(kg) 4.2388 4.1966 4.2624

W M.S.

(kg) 3.9004 3.7400 3.8345

VRecipiente

(m3) 0.00283 0.00283 0.00283

VRecipiente

(m3) 0.00283 0.00283 0.00283

P.U.S.

(Kg/m3) 1497.81 1482.90 1506.15

P.U.S.

(Kg/m3) 1378.23 1321.55 1354.95

P.U.S.

(Kg/m3) = 1495.62

P.U.S.

(Kg/m3) = 1351.58



Según los resultados el agregado reciclado tiene un menor peso unitario suelto

(90.37% con respecto al agregado natural), debido a que su distribución

granulométrica no es uniforme y contiene porcentaje retenido más del 50% entre

dos mallas consecutivas, por la que los granos no se acomodan bien y habría

espacios vacíos.

3.1.2.1. Peso unitario compactado

Se denomina P.U.C. cuando los granos han sido sometidos a compactación

incrementando así el grado de acomodamiento de las partículas de agregado y

por lo tanto el valor de la masa unitaria. El P.U.C. es importante desde el punto

de vista de diseño de mezclas ya que con él se determina el volumen absoluto de

los agregados por cuantos estos van a estar sometidos a una compactación

durante el proceso de colocación del mortero o concreto. Este valor se usará para

el conocimiento de volúmenes de materiales apilados y que estén sujetos a

acomodamiento o asentamiento provocados por él, tránsito sobre ellos o por la

acción del tiempo.

Procedimiento de ensayo:

1. La muestra debe estar seca, se realiza el procedimiento de cuarteo de la

arena y se pesa el recipiente de volumen 1/10 pie3, el cual debe estar seco

y limpio.

2. Se llena el recipiente con la muestra hasta un tercio de su capacidad y se

nivela la superficie con los dedos. Se efectúa la compactación de la capa

de agregado (Arena Gruesa) mediante 25 golpes de la varilla distribuidos

uniformemente en toda la superficie del material.

3. Se continúa el llenado del recipiente hasta 2/3 de su capacidad y se

compacta esta segunda capa con 25 golpes de varilla, sin penetrar en la

capa previa ya compactada.



4. Finalmente, se vuelve a llenar el recipiente hasta que desborde y se

compacta con 25 golpes de la varilla, sin penetrar en la capa previa ya

compactada y se nivela la capa superficial del agregado en forma manual

utilizando la varilla, de manera de enrasarla con el borde superior del

recipiente.

5. Cálculos: Se determina la masa del recipiente más su contenido (Arena

Gruesa) y se registra este valor.

P. U. C. = WP.C. (Kg)

VRecipiente (m3)

W M.C. : Peso del material compactado

V Recipiente : Volumen de recipiente

P.U.C. : Peso Unitario Compactado





y punta roma.


Lampa o badilejo.



Figura N° 07: Procedimiento para hallar el P.U.C. de los agregados.


Resultados

Los resultados obtenidos del ensayo de peso unitario compactado se

pueden visualizar en el Tabla N° 05.

Tabla N° 05: Valores de ensayo peso unitario compactado

ENSAYO AGREGADO

NATURAL

ENSAYO AGREGADO

RECICLADO

N°1 N°2 N°3 N°1 N°2 N°3

W M.C.

(kg) 4.8103 4.8008 4.8235

W M.C.

(kg) 4.3203 4.2886 4.3175

VRecipiente

(m3) 0.00283 0.00283 0.00283

VRecipiente

(m3) 0.00283 0.00283 0.00283

P.U.C.

(Kg/m3) 1699.75 1696.40 1704.42

P.U.C.

(Kg/m3) 1526.61 1515.41 1525.62

P.U.C.

(Kg/m3) = 1700.19

P.U.C.

(Kg/m3) = 1522.54




Según los resultados el agregado reciclado tiene un menor peso unitario

compactado (89.55% con respecto al agregado natural), debido a que su

distribución granulométrica no es uniforme, por lo que los granos no se acomodan

ni con los golpes que se dan, quedando espacios vacíos; mientras que el

agregado natural con el que se trabajó y la que recomienda la norma técnica

peruana posee distribución uniforme por lo que hay menos espacios vacíos.

3.1.3. Contenido de humedad

La humedad o contenido de humedad de un suelo es la relación, expresada como

porcentaje, del peso de agua en una masa dada de suelo, al peso de las partículas

sólidas (MTC, 2016).


1. Obtener una muestra representativa del agregado mediante cuarteo

(ASTM-C702).

2. Se procede a tomar el peso requerido de acuerdo a lo indicado en la

TABLA N°06

Tabla N° 06: Cantidades mínimas de agregados para el ensayo de la malla N°200

TAMAÑO NOMINAL

MÁXIMO DE

AGREGADO

CANTIDAD

MÍNIMA DE

ENSAYO (Kg)

No. 4 0.5

3/8” 1.5

½” 2

¾” 3

1” 4

1 ½” 6




3. Colocar la muestra en el horno en estado natural, empleando un recipiente

adecuado y revolviendo la muestra para evitar un sobrecalentamiento

localizado, ello a una temperatura de 110°C ± 5°C por un periodo de 24

horas o hasta conseguir un peso constante.

4. Cálculos: Sacar del horno y dejar al aire por una hora, luego pesar la

muestra seca.

H(%) = (Wh − W s)

W s∗ 100

W h : Peso del agregado en estado húmedo

W s : Peso del agregado en estado seco

W h –W s : Peso del agua retenida en el agregado en condiciones

naturales

H (%) : Porcentaje de humedad del agregado ensayado





y punta roma.


Lampa o badilejo.



Figura N° 8: Muestras para ensayo de Contenido de Humedad


3.1.3.2. Resultados

Los resultados obtenidos del ensayo de contenido de humedad se pueden

visualizar en la tabla N° 07.

Tabla N°07: Valores de ensayo contenido de humedad

ENSAYO AGREGADO

NATURAL

ENSAYO

AGREGADO

RECICLADO

N°1 N°2 N°3 N°1 N°2 N°3

W h 500 500.1 499.8 W h 500.7 504.8 501.7

W S 483.3 484 483.4 W S 476.6 480 477.8

W h – W S 16.7 16.1 16.4 W h – W S 24.1 24.8 23.9

H (%) 3.46% 3.33% 3.39% H (%) 5.06% 5.17% 5.00%

H (%) = 3.39 % H (%) = 5.08 %


El agregado reciclado contiene 5.08% de humedad mientras que el agregado

natural (3.39%), siendo mayor debido a las condiciones ambientales en las que

estuvieron expuestas.



3.1.4. Peso específico y absorción.

El peso específico es la relación, a temperatura estable, entre la masa de un

volumen unitario de material y la masa del mismo volumen de agua destilada libre

de gas, se expresa como densidad en kg/m3.

La absorción es la cantidad de agua absorbida por el agregado después de haber

sido sumergido durante 24 horas. Se expresa como porcentaje del peso seco. El

procedimiento se realiza de acuerdo a la NTP 400.022.


1. Obtener una muestra del agregado fino en estado natural mediante el

método del cuarteo.

2. Saturar una muestra mayor de 1 kg por 24 +/- 4 horas en un balde de

tamaño mediano, tal que el agua cubra y sobre pase el total de la muestra.

3. Luego de saturar la muestra por aproximadamente 24 horas, se retira el

agua en exceso, teniendo especial cuidado en no eliminar partículas finas,

para luego colocarlo sobre un pliego de plástico para dejarlo secar a una

temperatura ambiente, también para acelerar el proceso se puede utilizar

una olla y una estufa, de tal manera que se obtenga el estado Saturado

Superficialmente Seco.

Observación: Para comprobar el estado saturado superficialmente seco

del agregado fino, se realiza el ensayo del cono, como se describe a

continuación.

Se toma una muestra de 500g para llenar el molde metálico tronco-

cónico hasta rebasar su capacidad, luego ligeramente apisonar el

agregado fino en el molde con 25 golpes ligeros del apisonador,

permitiendo dejar caer libremente el apisonador distribuyendo los

golpes sobre la superficie.



Limpiar la arena suelta de la base y levantar el molde

verticalmente.

Si la humedad superficial está aún presente, el agregado fino

conservará la forma del molde (por lo que requerirá seguir secando

en la estufa).

Si la muestra está seca, el agregado fino se desmoronará por

completo lo que indica que la muestra ha sido secada más allá de

la condición de saturación con superficie seca, se recomienda

agregar algunos mililitros de agua, mezclar y dejar reposar 30 min

para repetir el ensayo del cono una vez más.

Si la muestra está en el estado saturado superficialmente seco, el

agregado fino tendrá un leve desmoronamiento superficial, el cual

indica que ha alcanzado la condición de superficie seca.

4. Introducir de inmediato en una fiola (Vol = 500 cc,) una muestra de 500 g

del material saturado superficialmente seco, llenar con agua hasta

alcanzar aproximadamente el 90% de la capacidad de la fiola de 500 cc.

Luego se hace rodar el frasco sobre una superficie plana para eliminar las

burbujas de aire, por un tiempo estimado de 15 minutos (Ver Figura N°

09).

5. Se deja reposar para luego llenar el total de la capacidad de la fiola (500

cc), para determinar el peso total del agua introducida en el frasco con una

aproximación de una décima de gramo.

6. Extraer todo el material dentro de la fiola y colocarlo en un recipiente,

dejarlo secar al horno a una temperatura de 105°C +/- 5°C durante

aproximadamente 24 horas. Para luego poder pesarlo.

7. Para el cálculo del peso específico de masa se utiliza la siguiente fórmula:



𝑃. 𝐸.𝑀𝑎𝑠𝑎 =𝑊𝑆

(𝑉𝐹𝑖𝑜𝑙𝑎 − 𝑊𝐴𝑔)

8. Para el cálculo del peso específico de masa saturado superficialmente

seco (SSS) se utiliza la siguiente fórmula:

𝑃. 𝐸.𝑀𝑎𝑠𝑎𝑆𝑆𝑆=

500

(𝑉𝐹𝑖𝑜𝑙𝑎 − 𝑊𝐴𝑔)

9. Para el cálculo del peso específico aparente se utiliza la siguiente fórmula:

𝑃. 𝐸.𝐴𝑝𝑎𝑟𝑒𝑛𝑡𝑒 =𝑊𝑆

[(𝑉𝐹𝑖𝑜𝑙𝑎 − 𝑊𝐴𝑔) − (500 − 𝑊𝑆)]

10. Para el cálculo del porcentaje de absorción se utiliza la siguiente fórmula.

%Abs =(500 − A)

Ax100%

W Ag : Peso del agua en g.

W s : Peso del agregado en estado seco en g.

V Bln : Volumen de fiola en cm3


P.E. masa sss : Peso específico de masa saturado superficialmente seco


%Abs : Porcentaje de absorción



Balanza electrónica digital, con una aproximación al décimo de gramo.

Frasco volumétrico de 500 cm3 de capacidad (fiola).



Molde cónico metálico, de 40 mm de diámetro en la parte superior, 90

mm de diámetro en la parte inferior y 75 mm de altura.

Barra compactadora de metal, de peso aproximado de 340 g, con un

extremo de superficie plana circular de 25 mm de diámetro.

Estufa con la capacidad de mantener una temperatura de 110°C +/-

5°C.

Embudo, pipeta y badilejo.

Figura N° 9: Procedimiento de ensayo para hallar el peso específico y porcentaje de absorción


3.1.4.2. Resultados


visualizar en la Tabla N° 08.



Tabla N° 08: Valores de ensayo peso específico y absorción


El peso específico de masa del agregado reciclado es mayor que del agregado

natural y se observa que también el porcentaje de absorción del agregado

reciclado es muy alto a comparación del agregado natural, esto podría ser debido

a que posee una gran cantidad de finos los cuales retienen mayor cantidad de

agua.

3.1.5. Porcentaje de finos

El material que pasa la malla N°200 es un material muy fino constituido por arcilla

y limo, se encuentra mezclado con la arena recubriendo el agregado grueso y en

exceso resulta ser nocivo para el mortero o concreto, ya que disminuye la

adherencia del agregado con la pasta e incrementa los requerimientos de agua

en la mezcla afectando así su resistencia. Por otro lado, un adecuado porcentaje

de éste material (piedra: máximo 1%, arena: máximo 5%) favorece la

trabajabilidad de la mezcla.




1. Con la muestra seca, dependiendo del tamaño máximo nominal del

agregado, se pesa en cantidad cercana a la indicada en la tabla 09:

Tabla N° 09: Cantidades mínimas de agregado para el ensayo de la malla N° 200

TAMAÑO MÁXIMO

NOMINAL DEL

AGREGADO (pulg)

CANTIDAD MÍNIMA

DE AGREGADO (gr)

N°4 300

3/8” 1000

¾” 2500

1 ½” o más 5000

Fuente: MTC - Manual de Ensayo de Materiales.

2. Colocar el material en el recipiente y agregar agua hasta cubrir la muestra

por completo.

3. Lavar la muestra cuidadosamente con la yema de los dedos.

4. Colocar el tamiz N°16 sobre el tamiz N°200.

5. Verter agua de lavado en los tamices teniendo cuidado que no se pierdan

partículas.

6. Repetir la operación hasta que las aguas de lavado sean cristalinas.

7. Con un chorro de agua se reintegra a la muestra el material retenido en

ambos tamices.

8. Se deja reposar la muestra durante 20 minutos y con la ayuda de una

pipeta se elimina el agua en exceso.

9. Secar la muestra en el horno por un periodo de 24 a 36 horas.



10. Pesar la muestra con una aproximación de 0.1 g.

11. Cálculos: Se utiliza la siguiente fórmula.

% Que pasa N°200 = (𝑊1 − 𝑊2)

𝑊1∗ 100

W 1 : Peso seco original

W 2 : Peso seco después del lavado



Balanza electrónica digital, con una aproximación al décimo de gramo.

Figura N° 10: Procedimiento de ensayo para calcular el porcentaje que pasa la malla N°200


3.1.5.2. Resultados


visualizar en el Tabla N° 10.



Tabla N° 10: Valores de ensayo de porcentaje de finos que pasan la mallan N° 200

ENSAYO AGREGADO

NATURAL

ENSAYO AGREGADO

RECICLADO

N°1 N°2 N°3 N°1 N°2 N°3

W 1 (g) 443.40 434.50 400.70 W 1 (g) 443.40 400.70 434.50

W 2 (g) 424.70 414.00 384.60 W 2 (g) 394.70 369.60 394.00

%N°200 4.22% 4.72% 4.02% %N°200 10.98% 7.76% 9.32%

%N°200 4.32% %N°200 9.36%


El porcentaje de finos que pasan la malla N° 200 del agregado natural son

menores a 5% que es el permitido por la Norma Técnica Peruana, mientras que

para el agregado reciclado es mayor, esto podría ser debido que cuando se tritura

el concreto se obtienen cantidades de cemento que no aglomeraron bien cuando

se preparó la mezcla de concreto.

Tabla N° 11: Resumen de propiedades de ambos agregados

RESUMEN DE

PROPIEDADES

AGREGADO

NATURAL

AGREGADO

RECICLADO

MÓDULO DE FINURA 2.44 3.36

P.U.S. Kg/m3 1495.62 1351.58

P.U.C. Kg/m3 1700.19 1522.54

CONTENIDO DE HUMEDAD % 3.39 5.08

PESO ESPECÍFICO DE MASA g/cm3 2.38 2.11

ABSORCIÓN % 2.31 8.28

FINOS QUE PASAN LA MALLA

N°200 % 4.32 9.36


Resultados generales:

El módulo de finura del agregado natural se encuentra en el rango

mientras que el agregado reciclado no.



El agregado reciclado tiene un menor peso unitario suelto, podría ser

debido a que su distribución granulométrica no es uniforme y contiene

porcentaje retenido más del 50% entre dos mallas consecutivas, por la

que los granos no se acomodan bien y habría espacios vacíos.

El agregado reciclado tiene un menor peso unitario compactado, podría

ser debido a que su distribución granulométrica no es uniforme, por lo que

los granos no se acomodan ni con los golpes que se dan, quedando

espacios vacíos; mientras que el agregado natural con el que se trabajó y

la que recomienda la norma técnica peruana posee distribución uniforme

por lo que hay menos espacios vacíos.

El agregado reciclado se encuentra con mayor humedad debido a las

condiciones ambientales en las que estuvo expuesta.

El peso específico de masa del agregado reciclado es mayor que del

agregado natural y se observa que también el porcentaje de absorción del

agregado reciclado es muy alto a comparación del agregado natural, esto

podría ser debido a que posee una gran cantidad de finos los cuales

retienen mayor cantidad de agua.


menores a 5% que es el permitido por la Norma Técnica Peruana,

mientras que para el agregado reciclado son mayores, esto podría ser

debido que cuando se tritura el concreto se obtienen cantidades de

cemento que no aglomeraron bien cuando se preparó la mezcla de

concreto.

.

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL CAPITULO IV: MORTERO CON AGREGADO RECICLADO


CAPÍTULO IV: PROPIEDADES DEL MORTERO RECICLADO

4.1. DISEÑO

Las propiedades esenciales que debe cumplir todo concreto o mortero,

independientemente que sea uno convencional o no, la cual nos hace pensar que

el proceso de dosificación se ha realizado de manera correcta son la

trabajabilidad, resistencia y durabilidad. Siendo así que durante su estado fresco

éste debe ser lo suficientemente dócil para permitir una fácil aplicación según

determinen las circunstancias, y en su estado endurecido debe ser capaz de

proporcionar cierta resistencia requerida, generalmente a compresión.

Para ello se presentará la caracterización de dos muestras representativas con

sustituciones parciales del 25% y 50 % del agregado natural por agregado

reciclado y una de un agregado convencional, donde se evaluarán, entre otras,

las distintas propiedades que los agregados confieren al mortero durante su

estado fresco y endurecido.

Con el objetivo de encontrar un mortero de buena trabajabilidad con el mayor

grado de resistencia se ha trabajado con 3 diseños de relaciones diferentes de

agua/cemento, en cada diseño se tiene un mortero convencional y sustituciones

de arena natural por arena reciclada al 25, 50, 75 y 100%; por lo que se ha

trabajado con un total de 15 dosificaciones. Los ensayos realizados fueron:

Tabla N° 12: Ensayos realizados al mortero

ENSAYO CANT. POR

MUESTRA

CANTIDAD

TOTAL NORMA

MORTERO

FRESCO

ENSAYO DE

FLUIDEZ 3 45 NTP 334.057

ENSAYO DE

PESO

UNITARIO

3 45 NTP 334.005

MORTERO

ENDURECIDO

ENSAYO A

COMPRESION 12 180 NTP 334.051

MORTERO

ENDURECIDO

ENSAYO A

FLEXIÓN 6 90 NTP 334.120




En cada dosificación la relación en peso seco de cemento: arena que se ha usado

es de 1:2,75 recomendada por la N.T.E. E-070 de Albañilería para muros

portantes, cabe resaltar que se ha considerado la humedad y absorción de los

agregados para el reajuste de los pesos respectivos y demás valores que se

muestran en la tabla N° 13.

Tabla N° 13: Resumen de propiedades físicas de la arena para el diseño del mortero.

UNID. AGREGADO

NATURAL

AGREGADO

RECICLADO

P.U.S. Kg/m3 1495.62 1351.58

P.U.C. Kg/m3 1700.19 1522.54

PESO ESPECÍFICO DE MASA g/cm3 2.38 2.11

CONTENIDO DE HUMEDAD % 3.39 5.08

ABSORCIÓN % 2.31 8.28

C. HUMEDAD – ABSORCIÓN % 1.08 -3.20

MÓDULO DE FINURA 2.44 3.36

GRANULOMETRÍA ASTM - C144 ASTM - C144


4.1.1. Nomenclatura

La nomenclatura que se ha utilizado para la identificación de cada mezcla, está

relacionado a las muestras patrón y al porcentaje de sustitución de arena natural

por arena reciclada.

MP-1 : Mortero patrón N° 1

MR1-25% : Mortero reciclado N° 1 con sustitución del 25%
















El primer diseño se tomó partiendo que la fluidez del primer mortero patrón (MP-

1) se encuentre en el rango de 110 ± 5 como indica la norma técnica peruana, los

otros dos diseños se tomaron con relaciones de mayor y menor relación

agua/cemento como se muestra en la tabla N° 14

Tabla N° 14: Muestras de mortero

Cantidad de agua por bolsa de

cemento (Lts)

35.53 37.53 39.53

SIM

BO

LO

DE

MU

ES

TR

AS

MP-2 MP-1 MP-3

MR2-25% MR1-25% MR3-25%

MR2-50% MR1-50% MR3-50%

MR2-75% MR1-75% MR3-75%

MR2-100% MR1-100% MR3-100%




4.2. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

4.2.1. Dosificaciones

Los siguientes datos que se muestran son dosificaciones por bolsa de cemento

(42.5 Kg) y considerando reajustes en pesos por contenido de humedad y

absorción para agregado natural (+1.08%) y para agregado reciclado (-3.20%);

con las relaciones en peso que se muestran:

4.2.1.1. Diseño N° 1:

Arena / Cemento : 2.75

Agua / Cemento : 0.883

Cemento (Kg) : 42.5

Arena (Kg) : 116.88

Agua (Kg) : 37.53

Tabla N° 15: Valores de dosificación del primer diseño

PESO SECO (Kg) PESO POR

REAJUSTE (Kg) PESO FINAL (Kg)

AGR.

NATU.

AGR.

RECICL.

AGR.

NATU.

AGR.

RECICL.

AGR.

NATU.

AGR.

RECICL. AGUA

MP-1 116.88 0.00 1.26 0.00 120.84 0.00 36.27

MR1-

25% 87.66 29.22 0.95 -0.94 90.63 30.70 37.52

MR1-

50% 58.44 58.44 0.63 -1.87 60.42 61.41 38.77

MR1-

75% 29.22 87.66 0.32 -2.81 30.21 92.11 40.02

MR1-

100% 0.00 116.88 0.00 -3.74 0.00 122.81 41.27




4.2.1.2. Diseño N°2:



Cemento (Kg) : 42.5

Arena (Kg) : 116.88

Agua (Kg) : 35.53

Tabla N° 16: Valores de dosificación del segundo diseño



AGR.

NATU.

AGR.

RECICL.

AGR.

NATU.

AGR.

RECICL.

AGR.

NATU.

AGR.

RECICL. AGUA

MP-2 116.88 0.00 1.26 0.00 120.84 0.00 34.27

MR2-

25% 87.66 29.22 0.95 -0.94 90.63 30.70 35.52

MR2-

50% 58.44 58.44 0.63 -1.87 60.42 61.41 36.77

MR2-

75% 29.22 87.66 0.32 -2.81 30.21 92.11 38.02

MR2-

100% 0.00 116.88 0.00 -3.74 0.00 122.81 39.27


4.2.1.3. Diseño N°3:



Cemento (Kg) : 42.5

Arena (Kg) : 116.88

Agua (Kg) : 39.53



Tabla N° 17: Valores de dosificación del tercer diseño



AGR.

NATU.

AGR.

RECICL.

AGR.

NATU.

AGR.

RECICL.

AGR.

NATU.

AGR.

RECICL. AGUA

MP-3 116.88 0.00 1.26 0.00 120.84 0.00 38.27

MR3-

25% 87.66 29.22 0.95 -0.94 90.63 30.70 39.52

MR3-

50% 58.44 58.44 0.63 -1.87 60.42 61.41 40.77

MR3-

75% 29.22 87.66 0.32 -2.81 30.21 92.11 42.02

MR3-

100% 0.00 116.88 0.00 -3.74 0.00 122.81 43.27


Se observa que para los tres diseños mantenemos fijo la relación Arena/Cemento

de 2.75 y solo variamos la cantidad de agua, variando así la relación

Agua/Cemento. Los valores mostrados son valores por bolsa de cemento, para

los ensayos en laboratorio se hizo en menor cantidad, pero manteniendo las

relaciones mencionadas.

4.2.2. Preparación de los materiales y herramientas

4.2.2.1. Materiales

Los materiales componentes; cemento, arena natural, arena reciclado y agua son

preparados en pesos de acuerdo a cada diseño.



Figura N° 11: Preparación de materiales para mezclado


4.2.2.2. Herramientas y Equipos

Para el batido de las muestras, se utilizó una Batidora Eléctrica de 5

litros de capacidad, cuyos implementos son:

Paletas de acero para la mezcla.

Recipiente inoxidable.

Motor de 3 velocidades para la mezcla.

Balanza electrónica digital.

Recipientes

Probeta

Cucharon de laboratorio, badilejos.

4.2.3. Mezclado

Para éste proceso de mezclado se hizo consideración de la NTP 334.003. Se

deposita primero el agua de diseño sobre el recipiente y luego el mortero seco

(cemento y arena). Al inicio del batido se comenzará en velocidad 1 por 30

segundos, luego en velocidad 2 por 30 segundos, posteriormente se limpia la

batea y la paleta del mortero disipado, y finalmente se bate en velocidad 2 por 60

segundos.



Figura N° 12: Mezclado de mortero


4.2.4. Curado

Para el curado de las muestras se utilizó recipientes de plástico de acuerdo a los

tamaños de las muestras realizadas por los morteros. Las muestras se curan un

día en su molde y luego son retirados de su molde e inmersos en agua con cal

hasta su ensayo. La cal utilizada fue de 3g/lt, si al espolvorear la cal se produce

decantación, implica que el agua ya está saturada.

Un ambiente húmedo y de temperatura adecuada es el estado en el cual deben

estar nuestros recipientes de curación. Esto quiere decir, en lugares que no

presenten climas extremos, cabe resaltar que las muestras no deben estar

expuestas a sol directo ni fuentes de calor radiante.

El proceso de curado del mortero, al igual que el del concreto, es una fase

importante para la hidratación total del cemento, y así llegar a resistencias

superiores.

Figura N° 13: Curado de las muestras de mortero




4.3. PROPIEDADES DEL MORTERO EN ESTADO FRESCO

4.3.1. Consideraciones Generales

El estado fresco es la fase una vez mezclado y amasado; su duración depende

del proceso de hidratación de la mezcla influenciada también por la humedad,

temperatura, otros; durante ésta etapa se puede manipular su forma puesto que

es plástico y trabajable, se relacionan con la puesta en obra, influyendo

principalmente en el rendimiento y las posibilidades de aplicación; respondiendo

a las exigencias del constructor y operarios.

En este estado se realizaron ensayos para hallar el peso unitario y la fluidez. Cabe

mencionar que para el resultado de cada ensayo se han realizado 3 ensayos de

la misma.

4.3.2. Fluidez

Mediante el ensayo de fluidez se determinará la cantidad de agua de amasado tal

que produzca una fluidez de 110+/-5% luego de 25 golpes en la mesa de flujo, los

procedimientos se realizarán de acuerdo a la NTP 334.057 (Ver Figura N° 14).

4.3.2.1. Procedimiento de ensayo

1. Preparar la mesa de flujo y el anillo (tronco de cono) humedeciendo las

superficies que estarán en contacto con la pasta. Colocar el anillo sobre

el centro de la mesa de flujo.

2. Colocar la muestra de mortero dentro del anillo, este proceso se realiza en

dos capas debidamente compactadas. Para ello, llenar el anillo hasta las

3/4 partes de su altura y luego compactar la muestra con el pistón 20

veces. En la segunda capa llenar el anillo hasta sobrepasar la altura del

mismo y volver a compactar conforme a lo indicado.

3. Alisar la superficie superior de la pasta con la plancha triangular.



4. Retirar suave y verticalmente el anillo de la mesa dejando así la pasta

desmoldada en el centro.

5. Cronómetro en mano. Girar la manivela de la mesa de flujo, dando en total

25 golpes en 15 segundos.

6. Luego hacer cuatro mediciones de diámetro sobre la pasta ya extendida

en la mesa, éstas están indicadas en la mesa de flujo, obteniendo así un

diámetro promedio el cual se utilizará en la obtención de la fluidez de la

muestra.

7. Cálculos: Se utiliza la siguiente fórmula.

%F =(𝐷𝑝 − 𝐷𝑖)

𝐷𝑖x100%

F = Fluidez

Dp = Diámetro promedio

Di = Diámetro inicial (10.16cm)



Espátula, plancha triangular

Cronómetro.

Mesa de flujo

Calibre o regla / Pie de Rey

Anillo troncocónico con diámetro mayor de 10.16 cm y diámetro menor

de 7.62 cm



Figura N° 14: Ensayo de Fluidez


4.3.2.2. Resultados


visualizar en las siguientes tablas:

Diseño N° 1:

Tabla N° 18: Valores de Ensayo de Fluidez del mortero patrón N° 1

MORTERO PATRÓN 1

Ensayo de Fluidez 37.53 Lts de agua por bolsa de cemento (42.5 Kg)

N° de Ensayos Diámetros (cm) Diámetros promedio (cm) Fluidez

Ensayo 1

20.90

21.15 108.17% 21.20

21.10

21.40

Ensayo 2

21.70

21.95 116.04% 21.90

22.30

21.90

Ensayo 3

21.50

21.58 112.35% 21.50

21.60

21.70

F promedio 112.19%




Tabla N° 19: Valores de Ensayo de Fluidez del MR1-25%

MORTERO CON ARENA RECICLADA 1 AL 25%



Ensayo 1

23.10

23.03 126.62% 22.90

23.00

23.10

Ensayo 2

23.20

23.33 129.58% 23.40

23.40

23.30

Ensayo 3

23.90

23.85 134.74% 23.90

23.80

23.80

F promedio 130.31%






Ensayo 1

24.70

24.65 142.62% 24.70

24.60

24.60

Ensayo 2

24.80

24.78 143.85% 24.70

24.70

24.90

Ensayo 3

23.10

23.35 129.82% 23.30

23.50

23.50

F promedio 138.76%








Ensayo 1

25.30

25.30 149.02% 25.30

25.30

25.30

Ensayo 2

25.30

25.30 149.02% 25.30

25.30

25.30

Ensayo 3

25.30

25.30 149.02% 25.30

25.30

25.30

F promedio 149.02%






Ensayo 1

25.30

25.30 149.02% 25.30

25.30

25.30

Ensayo 2

25.30

25.30 149.02% 25.30

25.30

25.30

Ensayo 3

25.30

25.30 149.02% 25.30

25.30

25.30

F promedio 149.02%




Diseño N° 2:


MORTERO PATRON 2



Ensayo 1

20.60

20.55 102.26% 20.50

20.50

20.60

Ensayo 2

21.30

21.38 110.38% 21.40

21.70

21.10

Ensayo 3

19.70

19.80 94.88% 19.90

19.70

19.90

F promedio 102.51%






Ensayo 1

21.90

22.38 120.23% 22.30

22.60

22.70

Ensayo 2

22.10

22.13 117.77% 22.20

22.10

22.10

Ensayo 3

23.10

23.18 128.10% 23.10

23.20

23.30

F promedio 122.03%








Ensayo 1

23.20

23.30 129.33% 23.20

23.30

23.50

Ensayo 2

24.30

24.25 138.68% 24.30

24.30

24.10

Ensayo 3

24.50

24.48 140.90% 24.50

24.30

24.60

F promedio 136.30%






Ensayo 1

25.30

25.15 147.54% 24.70

25.30

25.30

Ensayo 2

25.30

25.30 149.02% 25.30

25.30

25.30

Ensayo 3

25.30

25.30 149.02% 25.30

25.30

25.30

F promedio 148.52%








Ensayo 1

25.30

25.30 149.02% 25.30

25.30

25.30

Ensayo 2

25.30

25.30 149.02% 25.30

25.30

25.30

Ensayo 3

25.30

25.30 149.02% 25.30

25.30

25.30

F promedio 149.02%


Diseño N° 3:


MORTERO PATRON 3



Ensayo 1

22.50

22.53 121.70% 22.50

22.70

22.40

Ensayo 2

21.60

21.70 113.58% 21.60

21.70

21.90

Ensayo 3

22.60

22.70 123.43% 22.80

22.60

22.80

F promedio 119.57%








Ensayo 1

23.70

23.85 134.74% 23.70

24.00

24.00

Ensayo 2

23.10

23.05 126.87% 23.10

23.00

23.00

Ensayo 3

24.50

24.48 140.90% 24.70

24.10

24.60

F promedio 134.17%






Ensayo 1

24.10

24.20 138.19% 24.10

24.30

24.30

Ensayo 2

24.50

24.80 144.09% 24.70

25.00

25.00

Ensayo 3

24.70

24.88 144.83% 24.80

25.00

25.00

F promedio 142.37%








Ensayo 1

25.30

25.30 149.02% 25.30

25.30

25.30

Ensayo 2

25.30

25.30 149.02% 25.30

25.30

25.30

Ensayo 3

25.30

25.30 149.02% 25.30

25.30

25.30

F promedio 149.02%






Ensayo 1

25.30

25.30 149.02% 25.30

25.30

25.30

Ensayo 2

25.30

25.30 149.02% 25.30

25.30

25.30

Ensayo 3

25.30

25.30 149.02% 25.30

25.30

25.30

F promedio 149.02%




Figura N° 15: Ensayo de Fluidez de morteros con sustituciones mayores al 75%


Se observa que los morteros con sustituciones mayores al 75% de agregados

convencionales por agregados reciclados, muestran valores de fluidez altos,

sobrepasando en algunos casos el límite del borde de la mesa de flujo.

4.3.3. Peso unitario

El peso unitario del mortero varia normalmente entre los 2000 kg/m3 y 2200 kg/m3,

dependiendo por el diseño, el tipo de agregado y la cantidad de agua añadida.

Existen morteros especiales diseñados para diferentes necesidades. El

procedimiento de este ensayo se realiza mediante el uso de un recipiente de

400ml de capacidad, el cual es llenado en 3 capas, recibiendo 25 golpes por cada

capa llenada según lo indica la NTP 334.005.


1. Preparar recipiente metálico de 400 ml de capacidad y una barrilla

metálica.

2. Colocar la muestra de mortero dentro del recipiente, este proceso se

realiza en tres capas debidamente compactadas. Para ello, llenar el anillo

hasta las 1/3 partes de su altura y luego compactar la muestra con la

barrilla 25 veces. Se repite el procedimiento cuando se llena la segunda

capa (2/3 de altura) y para la tercera capa llenar el recipiente hasta

sobrepasar la altura del mismo y volver a compactar conforme a lo

indicado.



3. Alisar la superficie superior de la pasta con la plancha triangular.

4. Realizar la medición de pesos.

5. Cálculos: Para el cálculo del peso unitario se utiliza la siguiente fórmula.

P. U. =(𝑃𝑚 − 𝑃𝑟)

𝑉𝑟

P.U. = Peso unitario

Pm = Peso de la muestra (mortero más recipiente)

Pr = Peso de recipiente (759.3 g)

V Recipiente= Volumen de recipiente (400 ml)



Recipiente metálico de 400 ml

Barrilla metálica.

Espátula, plancha triangular.

Figura N° 16 Ensayo de Peso Unitario




4.3.3.2. Resultados:

En los Cuadros del N° 33 al N° 47 se observan los resultados de los

ensayos.

Diseño N° 1:

Tabla N° 33: Valores de Ensayo de Peso Unitario del mortero patrón N°1

MORTERO PATRON 1

Ensayo de Peso

Unitario 37.53 Lts de agua por bolsa de cemento (42.5 Kg)

N° de Ensayos Peso Total (g) Peso Neto (g) P.U. (g/cm3)

Ensayo 1 1,584.90 861.1 2.153

Ensayo 2 1,586.10 860.1 2.150

Ensayo 3 1,589.60 857.9 2.145

P.U. promedio 2.149


Tabla N° 34: Valores de Ensayo de Peso Unitario de MR1-25%


Ensayo de Peso



Ensayo 1 1,580.40 887.9 2.220

Ensayo 2 1,576.50 884.6 2.212

Ensayo 3 1,581.30 876.9 2.192

P.U. promedio 2.208






Ensayo de

Peso Unitario 37.53 Lts de agua por bolsa de cemento (42.5 Kg)


Ensayo 1 1,571.50 812.2 2.031

Ensayo 2 1,569.50 810.2 2.026

Ensayo 3 1,574.00 814.7 2.037

P.U. promedio 2.031




Ensayo de



Ensayo 1 1,549.40 790.1 1.975

Ensayo 2 1,554.70 795.4 1.989

Ensayo 3 1,558.00 798.7 1.997

P.U. promedio 1.987






Ensayo de Peso



Ensayo 1 1,549.40 790.1 1.975

Ensayo 2 1,551.00 791.7 1.979

Ensayo 3 1,550.10 790.8 1.977

P.U. promedio 1.977


Diseño N° 2:


MORTERO PATRÓN 2

Ensayo de



Ensayo 1 1,598.60 839.3 2.098

Ensayo 2 1,595.20 835.9 2.090

Ensayo 3 1,605.20 845.9 2.115

P.U. promedio 2.101






Ensayo de



Ensayo 1 1,587.30 828 2.070

Ensayo 2 1,589.00 829.7 2.074

Ensayo 3 1,592.60 833.3 2.083

P.U. promedio 2.076




Ensayo de



Ensayo 1 1,595.50 836.2 2.091

Ensayo 2 1,582.50 823.2 2.058

Ensayo 3 1,588.50 829.2 2.073

P.U. promedio 2.074






Ensayo de Peso



Ensayo 1 1,583.00 823.7 2.059

Ensayo 2 1,588.00 828.7 2.072

Ensayo 3 1,584.80 825.5 2.064

P.U. promedio 2.065




Ensayo de Peso



Ensayo 1 1,559.20 799.9 2.000

Ensayo 2 1,558.70 799.4 1.999

Ensayo 3 1,558.60 799.3 1.998

P.U. promedio 1.999




Diseño N° 3:


MORTERO PATRON 3

Ensayo de Peso



Ensayo 1 1,592.70 833.4 2.084

Ensayo 2 1,594.20 834.9 2.087

Ensayo 3 1,594.40 835.1 2.088

P.U. promedio 2.086




Ensayo de



Ensayo 1 1,569.80 810.5 2.026

Ensayo 2 1,593.00 833.7 2.084

Ensayo 3 1,581.40 822.1 2.055

P.U. promedio 2.055






Ensayo de



Ensayo 1 1,577.70 818.4 2.046

Ensayo 2 1,579.40 820.1 2.050

Ensayo 3 1,567.60 808.3 2.021

P.U. promedio 2.039




Ensayo de



Ensayo 1 1,677.00 917.7 2.294

Ensayo 2 1,619.80 860.5 2.151

Ensayo 3 1,633.20 873.9 2.185

P.U. promedio 2.210






Ensayo de Peso



Ensayo 1 1,548.10 788.8 1.972

Ensayo 2 1,560.70 801.4 2.004

Ensayo 3 1,623.10 863.8 2.160

P.U. promedio 2.045


Las variaciones del peso unitario no son muy significantes con respecto al mortero

patrón.

4.4. PROPIEDADES DEL MORTERO EN ESTADO ENDURECIDO

4.4.1. Consideraciones Generales

La segunda etapa es cuando la mezcla se ha endurecido formando un material

sólido, sus propiedades son estipuladas por las prescripciones del proyecto y por

cumplimiento de las exigencias reglamentarias; respondiendo a las exigencias del

ingeniero o arquitecto prescriptor.

4.4.2. Resistencia a la Compresión

El mejor comportamiento en su estado endurecido es el de compresión, en

comparación con la flexión, debido a las funciones estructurales estáticas y

dinámicas que cumple este material al soportar cargas y esfuerzos (muros

portantes).



La NTP 334.051 establece el procedimiento para determinar la resistencia a la

compresión en morteros de cementos portland, usando especímenes cúbicos de

50mm de lado, estos especímenes serán compactados en dos capas por

apisonado del compactador. Los cubos se curan un día en su molde y luego son

retirados de su molde e inmersos en agua de cal hasta su ensayo. Esta norma se

aplica para determinar la resistencia de la compresión de cementos Portland y

otros morteros, dichos resultados pueden ser usados para verificar el

cumplimiento de requisitos.

Las pruebas a los 3, 7 y 28 días pueden ayudar a detectar problemas potenciales

relacionados con la calidad del mortero o con los procedimientos de las pruebas

en el laboratorio.

4.4.2.1. Procedimiento

1. Una vez preparado la mezcla del mortero, se moldean según lo indica la

NTP 334.051, se realiza el llenado de los moldes metálicos previamente

engrasados, compactando en dos capas, cada una de ellas con 32 golpes

en forma cuadrática.

2. Ya colocado el mortero, cubrir con trapo húmedo por 24 horas, luego se

desmoldará e inmediatamente se colocarán en agua con cal (3 g de cal

por litro de agua).

3. El ensayo de compresión se realizará como mínimo a 3 especímenes a

una misma edad, los ensayos se darán a los 7, 14 y 28 días.

4. Retirar la muestra 30 min antes del recipiente de curado.

5. Medir las dimensiones con regla vernier de la cara del cubo donde se

reposará la carga de ensayo.

6. Ensayar y analizar el resultado arrojado por la máquina Versa-Tester.



7. Cálculos: Se emplea la siguiente fórmula:

Resistencia a la compresión (f ′c) =P

A(kg/cm2)

P : Carga máxima de falla del espécimen (kg)

A : Área de la sección del espécimen (cm2)

8. Resultados: Los resultados se obtendrán como el promedio de los

especímenes a una edad determinada y serán expresados en (kg/cm2).

9. Herramientas y Equipos: Se detallan los equipos y herramientas

utilizados.

Vernier.

Máquina de compresión Versa-Tester, usada por el Laboratorio N°1 de

la Facultad de Ingeniería Civil – UNI con características:

Marca : Ele International.

Capacidad Máxima : 27 000 kg (Sistema métrico: KN).

Escalas :

- Sistema métrico: KN.

- Sistema Inglés: Lb.

Funcionamiento:

- Eléctrico-hidráulico.

- Eléctrico trifásico 220V.



Figura N° 17: Máquina digital Versa-Tester


Figura N° 18: Ensayo a Compresión


4.4.2.2. Resultados por diseños:

La máquina Versa-Tester no arroja valores de carga en KN, éstas tendrán

que ser multiplicadas por 101.9368 para trabajar con Kg

(KN*101.9368=Kg). El coeficiente de variación de este método para

ensayos hechos con un mismo cemento y a la misma edad, en un solo

laboratorio, es de un máximo de 5.1% según la norma ASTM C349-77.

Se muestran los resultados del ensayo de resistencia a la compresión en

cubos de mortero de manera cuantitativa (Ver Tabla N° 48 al N°62) y de

manera gráfica (Ver Gráfico N° 3 al N° 25).



Diseño N° 1:

Tabla N° 48: Valores de Ensayo a Compresión de MP-1

MEZCLA MORTERO PATRÓN 1

CARACTERÍSTICA 37.53 Lts de agua por bolsa de cemento (42.5 Kg)

EDAD (Días) 7 14 28

ENSAYO P1 P2 P3 P1 P2 P3 P1 P2 P3 P4 P5 P6

L1 (cm) 5.1 5.1 5.0 5.1 5.1 5.1 5.1 5.0 5.1 5.1 5.1 5.1

L2 (cm) 5.1 5.1 5.1 5.1 5.1 5.1 5.1 5.1 5.0 5.0 5.1 5.1

A (cm2) 26.01 26.01 25.50 26.01 26.01 26.01 26.01 25.50 25.50 25.50 26.01 26.01

F (KN) 43.10 44.24 51.14 47.54 48.80 51.66 49.14 50.06 48.36 49.34 48.38 48.24

F (Kg) 4393.61 4509.83 5213.21 4846.23 4974.67 5266.22 5009.33 5103.12 4929.82 5029.72 4931.86 4917.59

Fć (Kg/cm2) 168.92 173.39 204.44 186.32 191.26 202.47 192.59 200.12 193.33 197.24 189.61 189.07

Σ 19.35 8.27 4.32

Cv 10.62% 4.28% 2.23%

F'c promedio

(Kg/cm2) 182.25 193.35 193.66




Gráfico N° 3: Edad Vs Compresión del MP-1


0.00

182.25193.35 193.66

0.00

50.00

100.00

150.00

200.00

250.00

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28

RES

ISTE

NC

IA A

LA

CO

MP

RES

IÓN

(K

G/C

M2

)

TIEMPO (DÍAS)

ED AD V S RESI STENCI A A COMPRESI ÓN M O R T E R O P A T R O N N ° 1 ( 3 7 . 5 3 L T R P O R B O L S A D E C E M E N T O )



Tabla N° 49: Valores de Ensayo a Compresión de MR1-25%

MEZCLA MORTERO CON ARENA RECICLADA AL 25%




L1 (cm) 5.1 5.1 5.1 5.1 5.1 5.0 5.1 5.0 5.1 5.1 5.1 5.1

L2 (cm) 5.1 5.0 5.1 5.1 5.1 5.1 5.1 5.1 5.1 5.1 5.1 5.1

A (cm2) 26.01 25.50 26.01 26.01 26.01 25.50 26.01 25.50 26.01 26.01 26.01 26.01

F (KN) 45.42 46.08 52.88 45.24 51.98 51.04 45.11 58.23 57.12 52.32 55.20 48.10

F (Kg) 4630.11 4697.40 5390.59 4611.77 5298.84 5203.02 4598.51 5935.97 5822.81 5333.50 5627.09 4903.31

Fć (Kg/cm2) 178.01 184.21 207.25 177.31 203.72 204.04 176.80 232.78 223.87 205.06 216.34 188.52

Σ 15.41 15.34 21.42

Cv 8.12% 7.87% 10.34%

F'c promedio

(Kg/cm2) 189.83 195.02 207.23




Gráfico N° 4: Edad Vs Compresión de MR1-25%


0.00

189.83195.02

207.23

0.00

50.00

100.00

150.00

200.00

250.00

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28

RES

ISTE

NC

IA A

LA

CO

MP

RES

IÓN

(K

G/C

M2

)

TIEMPO (DÍAS)

ED AD V S RESI STENCI A A COMPRESI ÓN M O R T E R O R E C I C L A D O A L 2 5 % ( 3 7 . 5 3 L T R P O R B O L S A D E C E M E N T O )








L1 (cm) 5.1 5.1 5.1 5.1 5.1 5.1 5.1 5.1 5.1 5.1 5.0 5.1

L2 (cm) 5.1 5.1 5.1 5.1 5.1 5.1 5.0 5.1 5.0 5.0 5.1 5.1

A (cm2) 26.01 26.01 26.01 26.01 26.01 26.01 25.50 26.01 25.50 25.50 25.50 26.01

F (KN) 47.30 47.38 55.44 53.30 53.28 52.00 54.12 48.91 58.30 54.20 56.30 55.23

F (Kg) 4821.76 4829.92 5651.55 5433.40 5431.36 5300.88 5516.99 4985.89 5943.10 5525.15 5739.22 5630.15

Fć (Kg/cm2) 185.38 185.69 217.28 208.90 208.82 203.80 216.35 191.69 233.06 216.67 225.07 216.46

Σ 18.33 2.92 13.88

Cv 9.35% 1.41% 6.41%

F'c promedio

(Kg/cm2) 196.12 207.17 216.55






0.00

196.12207.17

216.55

0.00

50.00

100.00

150.00

200.00

250.00

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28

RES

ISTE

NC

IA A

LA

CO

MP

RES

IÓN

(K

G/C

M2

)

TIEMPO (DÍAS)









L1 (cm) 5.0 5.1 5.0 5.1 5.0 5.0 4.9 5.0 5.0 5.1 5.0 5.0

L2 (cm) 5.0 5.0 5.0 5.0 5.1 4.9 5.0 5.1 5.0 5.0 5.0 5.1

A (cm2) 25.00 25.50 25.00 25.50 25.50 24.50 24.50 25.50 25.00 25.50 25.00 25.50

F (KN) 43.38 43.72 41.84 46.23 47.52 47.21 48.76 47.90 49.05 47.56 51.10 45.60

F (Kg) 4422.16 4456.82 4265.17 4712.69 4844.19 4812.59 4970.59 4882.93 5000.16 4848.27 5209.13 4648.46

Fć (Kg/cm2) 176.89 174.78 170.61 184.81 189.97 196.43 202.88 191.49 200.01 190.13 208.37 182.29

Σ 3.20 5.82 9.58

Cv 1.84% 3.06% 4.89%

F'c promedio

(Kg/cm2) 174.09 190.40 195.86






0.00

174.09

190.40195.86

0.00

50.00

100.00

150.00

200.00

250.00

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28

RES

ISTE

NC

IA A

LA

CO

MP

RES

IÓN

(K

G/C

M2

)

TIEMPO (DÍAS)






CARACTERISTICA 37.53 Lts de agua por bolsa de cemento (42.5 Kg)



L1 (cm) 5.1 5.1 5.0 5.0 5.1 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0

L2 (cm) 5.0 5.0 5.1 5.1 5.0 5.1 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0

A (cm2) 25.50 25.50 25.50 25.50 25.50 25.50 25.00 25.00 25.00 25.00 25.00 25.00

F (KN) 38.62 36.94 36.96 46.50 38.10 39.10 33.24 45.26 45.24 37.14 45.04 45.90

F (Kg) 3936.92 3765.66 3767.70 4740.21 3883.91 3985.85 3388.49 4613.80 4611.77 3786.05 4591.38 4679.05

Fć (Kg/cm2) 154.39 147.67 147.75 185.89 152.31 156.31 135.54 184.55 184.47 151.44 183.66 187.16

Σ 3.85 18.34 22.03

Cv 2.57% 11.13% 12.87%

F'c promedio

(Kg/cm2) 149.94 164.84 171.14






0.00

149.94

164.84171.14

0.00

20.00

40.00

60.00

80.00

100.00

120.00

140.00

160.00

180.00

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28

RES

ISTE

NC

IA A

LA

CO

MP

RES

IÓN

(K

G/C

M2

)

TIEMPO (DÍAS)

ED AD V S RESI STENCI A A COMPRESI ÓN M O R T E R O R E C I C L A D O A L 1 0 0 % ( 3 7 . 5 3 L T R P O R B O L S A D E C E M E N T O )



Gráfico N° 8: Resumen de Edad Vs Compresión del diseño N° 1


Observaciones generales: Las tendencias son crecientes en todos los diseños.

182.25

193.35

193.66189.83

195.02

207.23

196.12

207.17

216.55

174.09

190.40

195.86

149.94

164.84

171.14

140.00

160.00

180.00

200.00

220.00

240.00

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30

RES

ISTE

NC

IA A

LA

CO

MP

RES

IÓN

(K

G/C

M2

)

TIEMPO (DÍAS)

ED AD V S RESI STENCI A A COMPRESI ÓN 3 7 . 5 3 L T R P O R B O L S A D E C E M E N T O

MP1

MR1-25%SUSTI

MR1-50%SUSTI

MR1-75%SUSTI

MR1-100%SUSTI



Diseño N° 2:

Tabla N° 53: Valores de Ensayo a Compresión del MP-2

MEZCLA MORTERO PATRÓN 2




L1 (cm) 5.0 5.1 5.1 5.1 5.1 5.1 5.1 5.1 5.1 5.1 5.1 5.1

L2 (cm) 5.1 5.1 5.0 5.1 5.1 5.1 5.1 5.1 5.1 5.1 5.1 5.1

A (cm2) 25.50 26.01 25.50 26.01 26.01 26.01 26.01 26.01 26.01 26.01 26.01 26.01

F (KN) 46.12 45.50 45.40 51.68 50.54 50.64 50.40 55.42 53.80 52.90 49.20 52.20

F (Kg) 4701.47 4638.27 4628.08 5268.26 5152.05 5162.24 5137.78 5649.51 5484.37 5392.63 5015.45 5321.27

Fć (Kg/cm2) 184.37 178.33 181.49 202.55 198.08 198.47 197.53 217.21 210.86 207.33 192.83 204.59

Σ 3.02 2.47 8.86

Cv 1.67% 1.24% 4.32%

F'c promedio

(Kg/cm2) 181.40 199.70 205.06




Gráfico N° 9: Edad Vs Compresión del MP-2


0.00

181.40

199.70205.06

0.00

50.00

100.00

150.00

200.00

250.00

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28

RES

ISTE

NC

IA A

LA

CO

MP

RES

IÓN

(K

G/C

M2

)

TIEMPO (DÍAS)









L1 (cm) 5.1 5.1 5.1 5.1 5.1 5.1 5.0 5.0 5.1 5.1 5.1 5.1

L2 (cm) 5.1 5.1 5.1 5.1 5.1 5.1 5.1 5.1 5.0 5.1 5.1 5.1

A (cm2) 26.01 26.01 26.01 26.01 26.01 26.01 25.50 25.50 25.50 26.01 26.01 26.01

F (KN) 44.74 50.02 47.60 50.80 52.14 53.00 58.70 58.26 54.20 56.32 57.78 49.98

F (Kg) 4560.80 5099.04 4852.34 5178.55 5315.15 5402.82 5983.88 5939.02 5525.15 5741.26 5890.09 5094.96

Fć (Kg/cm2) 175.35 196.04 186.56 199.10 204.35 207.72 234.66 232.90 216.67 220.73 226.45 195.88

Σ 10.36 4.35 14.19

Cv 5.57% 2.13% 6.42%

F'c promedio

(Kg/cm2) 185.98 203.72 221.22






0.00

185.98

203.72

221.22

0.00

50.00

100.00

150.00

200.00

250.00

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28

RES

ISTE

NC

IA A

LA

CO

MP

RES

IÓN

(K

G/C

M2

)

TIEMPO (DÍAS)






CARÁCTERÍSTICA 35.53 Lts de agua por bolsa de cemento (42.5 Kg)



L1 (cm) 5.1 5.1 5.1 5.1 5.1 5.0 5.1 5.1 5.1 5.1 5.1 5.1

L2 (cm) 5.1 5.1 5.1 5.0 5.1 5.1 5.1 5.1 5.1 5.0 5.1 5.1

A (cm2) 26.01 26.01 26.01 25.50 26.01 25.50 26.01 26.01 26.01 25.50 26.01 26.01

F (KN) 50.76 46.06 49.94 49.52 51.56 49.60 62.20 63.32 60.12 55.32 55.90 60.40

F (Kg) 5174.47 4695.36 5090.88 5048.07 5256.03 5056.22 6340.67 6454.84 6128.63 5639.32 5698.45 6157.18

Fć (Kg/cm2) 198.94 180.52 195.73 197.96 202.08 198.28 243.78 248.17 235.63 221.15 219.09 236.72

Σ 9.84 2.29 11.78

Cv 5.13% 1.15% 5.03%

F'c promedio

(Kg/cm2) 191.73 199.44 234.09






0.00

191.73199.44

234.09

0.00

50.00

100.00

150.00

200.00

250.00

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28

RES

ISTE

NC

IA A

LA

CO

MP

RES

IÓN

(K

G/C

M2

)

TIEMPO (DÍAS)









L1 (cm) 5.0 5.0 5.1 5.0 5.1 5.0 5.0 5.0 5.1 5.1 5.1 5.1

L2 (cm) 5.1 5.0 5.0 5.0 5.0 5.1 5.1 5.1 5.0 5.0 5.1 5.1

A (cm2) 25.50 25.00 25.50 25.00 25.50 25.50 25.50 25.50 25.50 25.50 26.01 26.01

F (KN) 46.88 52.04 51.24 47.00 55.28 49.60 65.54 57.74 50.20 56.22 63.42 57.90

F (Kg) 4778.95 5304.96 5223.41 4791.18 5635.24 5056.22 6681.15 5886.02 5117.39 5731.07 6465.03 5902.33

Fć (Kg/cm2) 187.41 212.20 204.84 191.65 220.99 198.28 262.01 230.82 200.68 224.75 248.56 226.93

Σ 12.73 15.39 21.14

Cv 6.32% 7.56% 9.10%

F'c promedio

(Kg/cm2) 201.48 203.64 232.29






0.00

201.48 203.64

232.29

0.00

50.00

100.00

150.00

200.00

250.00

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28

RES

ISTE

NC

IA A

LA

CO

MP

RES

IÓN

(K

G/C

M2

)

TIEMPO (DÍAS)









L1 (cm) 5.1 5.0 4.9 5.1 5.1 5.0 5.0 5.0 5.1 5.1 5.1 5.0

L2 (cm) 5.1 5.1 5.0 5.1 5.1 5.1 5.1 5.1 5.0 5.0 5.1 5.1

A (cm2) 26.01 25.50 24.50 26.01 26.01 25.50 25.50 25.50 25.50 25.50 26.01 25.50

F (KN) 41.14 40.82 45.00 51.44 50.22 45.72 57.48 49.24 55.52 52.62 55.76 57.04

F (Kg) 4193.81 4161.19 4587.30 5243.79 5119.43 4660.70 5859.51 5019.53 5659.71 5364.08 5684.17 5814.66

Fć (Kg/cm2) 161.24 163.18 187.24 201.61 196.83 182.77 229.78 196.84 221.95 210.36 218.54 228.03

Σ 14.48 9.79 12.33

Cv 8.49% 5.05% 5.67%

F'c promedio

(Kg/cm2) 170.55 193.73 217.58






0.00

170.55

193.73

217.58

0.00

50.00

100.00

150.00

200.00

250.00

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28

RES

ISTE

NC

IA A

LA

CO

MP

RES

IÓN

(K

G/C

M2

)

TIEMPO (DÍAS)






Observaciones generales: En este diseño las tendencias no son uniformes, puesto que algunos crecen en mayor medida, podría ser

debido a factores de un correcto curado, adecuado ensayo o siendo realmente así el comportamiento de morteros reciclados.

181.40

199.70

205.06

185.98

203.72

221.22

191.73

199.44

234.09

201.48203.64

232.29

170.55

193.73

217.58

140.00

160.00

180.00

200.00

220.00

240.00

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30

RES

ISTE

NC

IA A

LA

CO

MP

RES

IÓN

(K

G/C

M2

)

TIEMPO (DÍAS)


MP2

MR2-25%SUSTI

MR2-50%SUSTI

MR2-75%SUSTI

MR2-100%SUSTI



Diseño N° 3:

Tabla N° 58: Valores de Ensayo a Compresión del MP-3

MEZCLA MORTERO PATRON 3




L1 (cm) 5.1 5.1 5.1 5.1 5.1 5.1 5.1 5.1 5.1 5.1 5.1 5.1

L2 (cm) 5.1 5.1 5.0 5.1 5.1 5.1 5.1 5.1 5.1 5.1 5.1 5.1

A (cm2) 26.01 26.01 25.50 26.01 26.01 26.01 26.01 26.01 26.01 26.01 26.01 26.01

F (KN) 38.88 39.12 40.04 46.10 45.62 44.86 49.40 52.14 49.56 54.08 55.20 52.12

F (Kg) 3963.43 3987.89 4081.68 4699.43 4650.50 4573.03 5035.84 5315.15 5052.15 5512.92 5627.09 5313.11

Fć (Kg/cm2) 152.38 153.32 160.07 180.68 178.80 175.82 193.61 204.35 194.24 211.95 216.34 204.27

Σ 4.19 2.45 9.15

Cv 2.70% 1.37% 4.48%

F'c promedio

(Kg/cm2) 155.26 178.43 204.13




Gráfico N° 15: Edad Vs Compresión de MP-3


0.00

155.26

178.43

204.13

0.00

50.00

100.00

150.00

200.00

250.00

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28

RES

ISTE

NC

IA A

LA

CO

MP

RES

IÓN

(K

G/C

M2

)

TIEMPO (DÍAS)









L1 (cm) 5.1 5.1 5.1 5.1 5.1 5.0 5.1 5.1 5.1 5.1 5.1 5.1

L2 (cm) 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0 5.1 5.1 5.1 5.1 5.1 5.1 5.1

A (cm2) 25.50 25.50 25.50 25.50 25.50 25.50 26.01 26.01 26.01 26.01 26.01 26.01

F (KN) 44.90 43.30 42.82 43.62 47.22 46.72 54.06 51.08 49.38 49.82 47.52 48.46

F (Kg) 4577.11 4414.00 4365.07 4446.62 4813.61 4762.64 5510.88 5207.10 5033.80 5078.65 4844.19 4940.01

Fć (Kg/cm2) 179.49 173.10 171.18 174.38 188.77 186.77 211.88 200.20 193.53 195.26 186.24 189.93

Σ 4.35 7.80 9.04

Cv 2.49% 4.25% 4.61%

F'c promedio

(Kg/cm2) 174.59 183.31 196.17






0.00

174.59183.31

196.17

0.00

50.00

100.00

150.00

200.00

250.00

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28

RES

ISTE

NC

IA A

LA

CO

MP

RES

IÓN

(K

G/C

M2

)

TIEMPO (DÍAS)









L1 (cm) 5.1 5.1 5.1 5.1 5.1 5.1 5.1 5.1 5.1 5.1 5.1 5.1

L2 (cm) 5.1 5.1 5.1 5.1 5.0 5.1 5.1 5.1 5.1 5.1 5.1 5.1

A (cm2) 26.01 26.01 26.01 26.01 25.50 26.01 26.01 26.01 26.01 26.01 26.01 26.01

F (KN) 46.98 45.40 44.06 48.80 46.56 48.30 43.44 53.16 60.24 56.40 50.66 53.70

F (Kg) 4789.14 4628.08 4491.48 4974.67 4746.33 4923.70 4428.27 5419.13 6140.87 5749.42 5164.28 5474.18

Fć (Kg/cm2) 184.13 177.93 172.68 191.26 186.13 189.30 170.25 208.35 236.10 221.05 198.55 210.46

Σ 5.73 2.59 22.26

Cv 3.21% 1.37% 10.73%

F'c promedio

(Kg/cm2) 178.25 188.90 207.46






0.00

178.25188.90

207.46

0.00

50.00

100.00

150.00

200.00

250.00

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28

RES

ISTE

NC

IA A

LA

CO

MP

RES

IÓN

(K

G/C

M2

)

TIEMPO (DÍAS)









L1 (cm) 5.0 5.1 5.1 5.1 5.1 5.0 5.1 5.0 5.1 5.1 5.0 5.1

L2 (cm) 5.1 5.0 5.0 5.0 5.1 5.1 5.0 5.1 5.1 5.0 5.1 5.1

A (cm2) 25.50 25.50 25.50 25.50 26.01 25.50 25.50 25.50 26.01 25.50 25.50 26.01

F (KN) 37.70 36.64 36.64 44.48 41.42 37.82 49.40 44.54 46.32 49.94 50.16 47.62

F (Kg) 3843.14 3735.08 3735.08 4534.29 4222.35 3855.37 5035.84 4540.41 4721.86 5090.88 5113.31 4854.38

Fć (Kg/cm2) 150.71 146.47 146.47 177.82 162.34 151.19 197.48 178.06 181.54 199.64 200.52 186.64

Σ 2.45 13.37 9.83

Cv 1.65% 8.16% 5.15%

F'c promedio

(Kg/cm2) 147.89 163.78 190.65






0.00

147.89

163.78

190.65

0.00

50.00

100.00

150.00

200.00

250.00

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28

RES

ISTE

NC

IA A

LA

CO

MP

RES

IÓN

(K

G/C

M2

)

TIEMPO (DÍAS)









L1 (cm) 5.1 5.0 5.1 5.1 5.1 5.1 4.9 5.0 5.1 5.1 5.1 5.1

L2 (cm) 5.1 5.1 5.1 5.0 5.1 5.1 5.1 5.1 5.1 5.0 5.0 5.1

A (cm2) 26.01 25.50 26.01 25.50 26.01 26.01 24.99 25.50 26.01 25.50 25.50 26.01

F (KN) 48.82 39.08 36.54 44.96 44.62 41.56 47.58 47.44 46.70 44.08 44.18 61.18

F (Kg) 4976.71 3983.82 3724.89 4583.22 4548.56 4236.63 4850.31 4836.03 4760.60 4493.52 4503.71 6236.69

Fć (Kg/cm2) 191.34 156.23 143.21 179.73 174.88 162.88 194.09 189.65 183.03 176.22 176.62 239.78

Σ 24.89 8.67 23.87

Cv 15.22% 5.03% 12.36%

F'c promedio

(Kg/cm2) 163.59 172.50 193.23






0.00

163.59172.50

193.23

0.00

50.00

100.00

150.00

200.00

250.00

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28

RES

ISTE

NC

IA A

LA

CO

MP

RES

IÓN

(K

G/C

M2

)

TIEMPO (DÍAS)






Observaciones generales: En este diseño las tendencias son más uniformes que el diseño N° 2, las causas de no ser todas uniformes

podrían ser debido a factores de un correcto curado, adecuado ensayo o siendo realmente así el comportamiento de morteros reciclados.

155.26

178.43

204.13

174.59

183.31

196.17

178.25

188.90

207.46

147.89

163.78

190.65

163.59 172.50

193.23

140.00

160.00

180.00

200.00

220.00

240.00

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30

RES

ISTE

NC

IA A

LA

CO

MP

RES

IÓN

(K

G/C

M2

)

TIEMPO (DÍAS)


MP3

MR3-25%SUSTI

MR3-50%SUSTI

MR3-75%SUSTI

MR3-100%SUSTI



4.4.2.3. Resumen de resultados por porcentajes de sustitución:

Morteros patrón:

Gráfico N° 21: Resumen de Edad vs Compresión de morteros patrón.


0

181.40

199.70 205.06

0

182.25193.35

193.66

0

155.26

178.43

204.13

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

220

240

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30

RES

ISTE

NC

IA A

LA

CO

MP

RES

IÓN

(K

G/C

M2)

TIEMPO (DÍAS)

EDAD VS RESISTENCIA A COMPRESIÓNMORTERO PATRON

DISEÑO N°235.53 Ltrs





Sustitución al 25%:

Gráfico N° 22: Resumen de Edad vs Compresión de MR-25%


0

185.98

203.72 221.22

0

189.83

195.02 207.23

0

174.59183.31

196.17

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

220

240

260

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30

RES

ISTE

NC

IA A

LA

CO

MP

RES

IÓN

(K

G/C

M2)

TIEMPO (DÍAS)

EDAD VS RESISTENCIA A COMPRESIÓNMORTERO RECICLADO AL 25%









0

191.73

199.44

234.09

0

196.12207.17 216.55

0

178.25188.90

207.46

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

220

240

260

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30

RES

ISTE

NC

IA A

LA

CO

MP

RES

IÓN

(K

G/C

M2)

TIEMPO (DÍAS)










0

201.48 203.64

232.29

0

174.09190.40

195.86

0

147.89

163.78 190.65

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

220

240

260

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30

RES

ISTE

NC

IA A

LA

CO

MP

RES

IÓN

(K

G/C

M2

)

TIEMPO (DÍAS)










Observaciones generales: En su gran mayoría se cumple que los diseños con menor cantidad de agua poseen valores de compresión

mayores que los diseños con mayor cantidad de agua.

0

170.55

193.73

217.58

0

149.94

164.84

171.14

0

163.59

172.50

193.23

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

220

240

260

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30

RES

ISTE

NC

IA A

LA

CO

MP

RES

IÓN

(K

G/C

M2)

TIEMPO (DÍAS)





UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL ITULO IV: MORTERO CON AGREGADO RECICLADO


4.4.3. Resistencia a la Flexión

Al igual que la resistencia a compresión, la resistencia a la flexión (f´t) o módulo

de ruptura, solo constituye una medida de calidad de la unidad. Su evaluación

debería realizarse cuando se tenga un alto alabeo que puede conducir a la

unidad a una falla de flexión.

Para la realización de este ensayo se utilizarán probetas prismáticas de mortero

de cemento y un procedimiento para preparar dichas probetas.

La NTP 334.120, establece el procedimiento para determinar la resistencia a la

flexión en morteros de cementos portland, usando especímenes en forma de viga

(probeta prismática) de 40 x 40 x 160mm, estos especímenes en la etapa de

vaciado serán compactados en dos capas por apisonado del compactador. Las

vigas se curan un día en su molde y luego son retirados de su molde e inmersos

en agua de cal hasta su ensayo. Los resultados pueden ser usados para verificar

el cumplimiento de requisitos.

Las pruebas de flexión se realizaran a los 7 y 28 días, con dos muestras para

los 7 días y cuatro muestras para los 28 días.

4.4.3.1. Procedimiento

1. Una vez preparado la mezcla del mortero, se moldean según lo indica la

norma NTP 334.121, se realiza el llenado de los moldes metálicos

previamente engrasados en forma de viga (probeta prismática) de 40 x 40

x 160mm.

2. Serán compactados en dos capas por apisonado del compactador, tal cual

indica la norma mencionada.

3. Ya colocado el mortero, cubrir con trapo húmedo por 24 horas, luego se

desmoldará e inmediatamente se colocarán en agua con cal (3 g de cal

por litro de agua).



4. El ensayo de flexión se realizará como mínimo a 2 especímenes a una

misma edad, los ensayos se darán a los 7 y 28 días.

5. Retirar la muestra 30 min antes del recipiente de curado.

6. Marcar la línea media de una de las caras principales y así mismo dos

líneas a 1 cm de los bordes de la cara opuesta, ya que estas nos servirán

para colocar los apoyos que se usarán en el ensayo.

7. Colocar los apoyos en las marcas hechas posteriormente.

8. Se tendrá que utilizar dos plataformas planas, en las cuales se apoyará la

muestra (ver figura 19).

9. Ensayar y analizar el resultado arrojado por el equipo.

10. Cálculos: Se empleará la siguiente fórmula:

Resistencia a la compresión (F′t) =My

I(kg/cm2)

𝐹′𝑡 =3PL

2bℎ2 (kg/cm2)

L : Longitud de la viga (14 cm)

b, h : Caras de la viga (4 cm)

y = h/2 = 2 cm

11. Resultados: Los resultados se obtendrá como el promedio de los

especímenes a una edad determinada y serán expresados en (kg/cm2).

12. Herramientas y Equipos: Se detallan los equipos y herramientas

utilizados.

Vernier.

Molde metálico.



Máquina de compresión, usada por el Laboratorio N°1 de la Facultad de Ingeniería Civil – UNI.

Figura N° 19: Máquina para Ensayo a Compresión.


Figura N° 20: Muestras para ensayo a flexión


Figura N° 21: Modo de ensayo a flexión




4.4.3.2. Resultados por diseño:

Los resultados se muestran en las siguientes tablas:

Diseño N° 1:

Tabla N° 63: Valores de Ensayo a Flexión del MP-1



EDAD (Días) 7 28

ENSAYO P1 P2 P1 P2 P3 P4

F (Kg) 115.00 125.00 125.00 150.00 125.00 125.00

M (Kg.cm)) 1610.0

0 1750.00 1750.00 2100.00 1750.00

1750.00

F't (Kg/cm2) 37.74 41.02 41.02 49.23 41.02 41.02

F't promedio (Kg/cm2)

39.38 43.08


Gráfico N° 26: Edad Vs Flexión del MP-3


0.00

39.38

43.08

0.00

5.00

10.00

15.00

20.00

25.00

30.00

35.00

40.00

45.00

50.00

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28

RES

ISTE

NC

IA A

LA

CO

MP

RES

IÓN

(K

G/C

M2

)

TIEMPO (DÍAS)

ED AD V S RESI STENCI A A FLEXI ÓN M O R T E R O P A T R O N N ° 1 ( 3 7 . 5 3 L T R P O R B O L S A D E C E M E N T O )



Tabla N° 64: Valores de Ensayo a Flexión del MR1-25%



EDAD (Días) 7 28


F (Kg) 125.00 125.00 150.00 120.00 150.00 140.00

M (Kg.cm)) 1750.00 1750.00 2100.00 1680.00 2100.00 1960.00

F't (Kg/cm2) 41.02 41.02 49.23 39.38 49.23 45.95

F't promedio

(Kg/cm2) 41.02 45.95


Gráfico N° 27: Edad Vs Flexión de MR1-25%


0.00

41.02

45.95

0.00

5.00

10.00

15.00

20.00

25.00

30.00

35.00

40.00

45.00

50.00

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28

RES

ISTE

NC

IA A

LA

CO

MP

RES

IÓN

(K

G/C

M2

)

TIEMPO (DÍAS)

ED AD V S RESI STENCI A A FLEXI ÓN M O R T E R O R E C I C L A D O A L 2 5 % ( 3 7 . 5 3 L T R P O R B O L S A D E C E M E N T O )



Tabla N° 65: Valores de Ensayo a Flexión de MR1-50%



EDAD (Días) 7 28


F (Kg) 125.00 135.00 110.00 150.00 125.00 150.00

M (Kg.cm)) 1750.00 1890.00 1540.00 2100.00 1750.00 2100.00

F't (Kg/cm2) 41.02 44.31 36.10 49.23 41.02 49.23


42.66 43.90




0.00

42.6643.90

0.00

5.00

10.00

15.00

20.00

25.00

30.00

35.00

40.00

45.00

50.00

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28

RES

ISTE

NC

IA A

LA

CO

MP

RES

IÓN

(K

G/C

M2

)

TIEMPO (DÍAS)







EDAD (Días) 7 28


F (Kg) 100.00 125.00 110.00 145.00 125.00 125.00

M (Kg.cm)) 1400.00 1750.00 1540.00 2030.00 1750.00 1750.00

F't (Kg/cm2) 32.82 41.02 36.10 47.59 41.02 41.02

F't promedio

(Kg/cm2) 36.92 41.43




0.00

36.92

41.43

0.00

5.00

10.00

15.00

20.00

25.00

30.00

35.00

40.00

45.00

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28

RES

ISTE

NC

IA A

LA

CO

MP

RES

IÓN

(K

G/C

M2

)

TIEMPO (DÍAS)







EDAD (Días) 7 28


F (Kg) 100.00 125.00 100.00 115.00 100.00 125.00

M (Kg.cm)) 1400.00 1750.00 1400.00 1610.00 1400.00 1750.00

F't (Kg/cm2) 32.82 41.02 32.82 37.74 32.82 41.02


36.92 36.10




0.00

36.92 36.10

0.00

5.00

10.00

15.00

20.00

25.00

30.00

35.00

40.00

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28

RES

ISTE

NC

IA A

LA

CO

MP

RES

IÓN

(K

G/C

M2

)

TIEMPO (DÍAS)

EDAD V S RESISTENCIA A FLEXIÓN M O R T E R O R E C I C L A D O A L 1 0 0 % ( 3 7 . 5 3 L T R P O R B O L S A D E C E M E N T O )

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL …………CAPITULO IV: MORTERO CON AGREGADO RECICLADO


Gráfico N° 31: Resumen de Edad Vs Flexión del diseño N° 1


Observaciones generales: Las tendencias no son uniformes, podría ser debido a factores de un correcto curado, adecuado ensayo,

imprecisión de la maquina analógica, o siendo realmente así el comportamiento de morteros reciclados.

36.92

36.51

41.02

45.95

42.66

43.90

36.92

41.43

36.9236.10

25.00

30.00

35.00

40.00

45.00

50.00

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30

RES

ISTE

NC

IA A

LA

FLE

XIÓ

N (

KG

/CM

2)

TIEMPO (DÍAS)

ED AD V S RESI STENCI A A FLEXI ÓN 3 7 . 5 3 L T R P O R B O L S A D E C E M E N T O

MP1

MR1-25%SUSTI

MR1-50%SUSTI

MR1-75%SUSTI

MR1-100%SUSTI



Diseño N° 2:




EDAD (Días) 7 28


F (Kg) 100.00 115.00 125.00 125.00 150.00 125.00

M (Kg.cm)) 1400.00 1610.00 1750.00 1750.00 2100.00 1750.00

F't (Kg/cm2) 32.82 37.74 41.02 41.02 49.23 41.02

F't promedio

(Kg/cm2) 35.28 43.08




0.00

35.28

43.08

0.00

5.00

10.00

15.00

20.00

25.00

30.00

35.00

40.00

45.00

50.00

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28

RES

ISTE

NC

IA A

LA

CO

MP

RES

IÓN

(K

G/C

M2

)

TIEMPO (DÍAS)







EDAD (Días) 7 28


F (Kg) 145.00 150.00 150.00 150.00 140.00 150.00

M (Kg.cm)) 2030.00 2100.00 2100.00 2100.00 1960.00 2100.00

F't (Kg/cm2) 47.59 49.23 49.23 49.23 45.95 49.23

F't promedio

(Kg/cm2) 48.41 48.41




0.00

48.41 48.41

0.00

10.00

20.00

30.00

40.00

50.00

60.00

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28

RES

ISTE

NC

IA A

LA

CO

MP

RES

IÓN

(K

G/C

M2

)

TIEMPO (DÍAS)







EDAD (Días) 7 28


F (Kg) 145.00 125.00 145.00 150.00 150.00 150.00

M (Kg.cm)) 2030.00 1750.00 2030.00 2100.00 2100.00 2100.00

F't (Kg/cm2) 47.59 41.02 47.59 49.23 49.23 49.23

F't promedio

(Kg/cm2) 44.31 48.82




0.00

44.31

48.82

0.00

10.00

20.00

30.00

40.00

50.00

60.00

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28

RES

ISTE

NC

IA A

LA

CO

MP

RES

IÓN

(K

G/C

M2

)

TIEMPO (DÍAS)







EDAD (Días) 7 28


F (Kg) 100.00 100.00 100.00 150.00 90.00 100.00

M (Kg.cm)) 1400.00 1400.00 1400.00 2100.00 1260.00 1400.00

F't (Kg/cm2) 32.82 32.82 32.82 49.23 29.54 32.82

F't promedio

(Kg/cm2) 32.82 36.10




0.00

32.82

36.10

0.00

5.00

10.00

15.00

20.00

25.00

30.00

35.00

40.00

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28

RES

ISTE

NC

IA A

LA

CO

MP

RES

IÓN

(K

G/C

M2

)

TIEMPO (DÍAS)







EDAD (Días) 7 28


F (Kg) 125.00 110.00 100.00 150.00 110.00 90.00

M (Kg.cm)) 1750.00 1540.00 1400.00 2100.00 1540.00 1260.00

F't (Kg/cm2) 41.02 36.10 32.82 49.23 36.10 29.54

F't promedio

(Kg/cm2) 38.56 36.92




0.00

38.5636.92

0.00

5.00

10.00

15.00

20.00

25.00

30.00

35.00

40.00

45.00

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28

RES

ISTE

NC

IA A

LA

CO

MP

RES

IÓN

(K

G/C

M2

)

TIEMPO (DÍAS)

ED AD V S RESI STENCI A A FLEXI ÓN M O R T E R O R E C I C L A D O A L 1 0 0 % ( 3 5 . 5 3 L T R P O R B O L S A D E C E M E N T O )

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL …………CAPITULO IV: MORTERO CON AGREGADO RECICLADO




Observaciones generales: Las tendencias no son uniformes, podría ser debido a factores de un correcto curado, adecuado ensayo,

imprecisión de la maquina analógica, o siendo realmente así el comportamiento de morteros reciclados

38.56

36.92

45.13

46.77

44.31

48.82

32.82

36.10

38.56

36.92

25.00

30.00

35.00

40.00

45.00

50.00

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30

RES

ISTE

NC

IA A

LA

FLE

XIÓ

N (

KG

/CM

2)

TIEMPO (DÍAS)


MP2

MR2-25%SUSTI

MR2-50%SUSTI

MR2-75%SUSTI

MR2-100%SUSTI



Diseño N° 3:




EDAD (Días) 7 28


F (Kg) 150.00 125.00 150.00 125.00 125.00 125.00

M (Kg.cm)) 2100.00 1750.00 2100.00 1750.00 1750.00 1750.00

F't (Kg/cm2) 49.23 41.02 49.23 41.02 41.02 41.02

F't promedio

(Kg/cm2) 45.13 43.08


Gráfico N° 38: Edad Vs Flexión del MP-3


0.00

45.1343.08

0.00

5.00

10.00

15.00

20.00

25.00

30.00

35.00

40.00

45.00

50.00

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28

RES

ISTE

NC

IA A

LA

FLE

XIÓ

N (

KG

/CM

2)

TIEMPO (DÍAS)







EDAD (Días) 7 28


F (Kg) 125.00 150.00 125.00 145.00 150.00 150.00

M (Kg.cm)) 1750.00 2100.00 1750.00 2030.00 2100.00 2100.00

F't (Kg/cm2) 41.02 49.23 41.02 47.59 49.23 49.23

F't promedio

(Kg/cm2) 45.13 46.77




0.00

45.1346.77

0.00

5.00

10.00

15.00

20.00

25.00

30.00

35.00

40.00

45.00

50.00

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28

RES

ISTE

NC

IA A

LA

FLE

XIÓ

N (

KG

/CM

2)

TIEMPO (DÍAS)







EDAD (Días) 7 28


F (Kg) 125.00 150.00 150.00 140.00 150.00 150.00

M (Kg.cm)) 1750.00 2100.00 2100.00 1960.00 2100.00 2100.00

F't (Kg/cm2) 41.02 49.23 49.23 45.95 49.23 49.23

F't promedio

(Kg/cm2) 45.13 48.41




0.00

45.1348.41

0.00

10.00

20.00

30.00

40.00

50.00

60.00

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28

RES

ISTE

NC

IA A

LA

FLE

XIÓ

N (

KG

/CM

2)

TIEMPO (DÍAS)







EDAD (Días) 7 28


F (Kg) 100.00 100.00 100.00 110.00 100.00 100.00

M (Kg.cm)) 1400.00 1400.00 1400.00 1540.00 1400.00 1400.00

F't (Kg/cm2) 32.82 32.82 32.82 36.10 32.82 32.82

F't promedio

(Kg/cm2) 32.82 33.64




0.00

32.82 33.64

0.00

5.00

10.00

15.00

20.00

25.00

30.00

35.00

40.00

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28

RES

ISTE

NC

IA A

LA

FLE

XIÓ

N (

KG

/CM

2)

TIEMPO (DÍAS)







EDAD (Días) 7 28


F (Kg) 125.00 100.00 100.00 120.00 125.00 100.00

M (Kg.cm)) 1750.00 1400.00 1400.00 1680.00 1750.00 1400.00

F't (Kg/cm2) 41.02 32.82 32.82 39.38 41.02 32.82

F't promedio

(Kg/cm2) 36.92 36.51




0.00

36.92 36.51

0.00

5.00

10.00

15.00

20.00

25.00

30.00

35.00

40.00

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28

RES

ISTE

NC

IA A

LA

FLE

XIÓ

N (

KG

/CM

2)

TIEMPO (DÍAS)

ED AD V S RESI STENCI A A FLEXI ÓN M O R T E R O R E C I C L A D O A L 1 0 0 % ( 3 9 . 5 3 L T R P O R B O L S A D E C E M E N T O )





Observaciones generales: Las tendencias son más uniformes que de los otros diseños, en su mayoría creciente.

36.9236.51

45.1346.7745.13

48.41

32.8233.64

36.9236.51

20.00

25.00

30.00

35.00

40.00

45.00

50.00

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30

RES

ISTE

NC

IA A

LA

FLE

XIÓ

N (

KG

/CM

2)

TIEMPO (DÍAS)


MP3

MR3-25%SUSTI

MR3-50%SUSTI

MR3-75%SUSTI

MR3-100%SUSTI



4.4.3.3. Resumen de resultados por porcentajes de sustitución:

Morteros patrón:

Gráfico N° 44: Resumen de Edad vs Flexión de MP


0

35.28

43.08

0

39.38

43.08

0

45.1343.08

0

10

20

30

40

50

60

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30

RES

ISTE

NC

IA A

LA

FLE

XIÓ

N (

KG

/CM

2)

TIEMPO (DÍAS)

EDAD VS RESISTENCIA A FLEXIÓNMORTERO PATRON







Gráfico N° 45: Resumen de Edad vs Flexión de MR-25%


0

48.41 48.41

0

41.02

45.95

0

45.1346.77

0

10

20

30

40

50

60

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30

RES

ISTE

NC

IA A

LA

FLE

XIÓ

N (

KG

/CM

2)

TIEMPO (DÍAS)

EDAD VS RESISTENCIA A FLEXIÓNMORTERO RECICLADO AL 25%







Gráfico N° 46 Resumen de Edad vs Flexión de MR-50%


0

44.31

48.82

0

42.66

43.90

0

45.13 48.41

0

10

20

30

40

50

60

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30

RES

ISTE

NC

IA A

LA

FLE

XIÓ

N (

KG

/CM

2)

TIEMPO (DÍAS)








Gráfico N° 47: Resumen de Edad vs Flexión de MR-75%


0

32.82

36.10

0

36.92

41.43

0

32.8233.64

0

10

20

30

40

50

60

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30

RES

ISTE

NC

IA A

LA

FLE

XIÓ

N (

KG

/CM

2)

TIEMPO (DÍAS)








Gráfico N° 48: Resumen de Edad vs Flexión de MR-100% Fuente: Elaboración propia

Observaciones generales: Las tendencias en algunos diseños dan la impresión que disminuyen su valor, esto podría ser debido a que la

máquina de ensayo a flexión es analógico, y ya que los valores de estos ensayos son muy bajos comparados con la capacidad de la máquina,

se prestan a interpretar valores solo aproximados más no exactos, como lo sí lo son en los ensayos a compresión.

0

38.56 36.92

0

36.92

36.10

0

36.9236.51

0

10

20

30

40

50

60

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30

RES

ISTE

NC

IA A

LA

FLE

XIÓ

N (

KG

/CM

2)

TIEMPO (DÍAS)







4.5. ANÁLISIS DEL CAMBIO DE SUS PROPIEDADES

4.5.1. Comparación del mortero en estado fresco

4.5.1.1. Diseño N° 1

Se analizaron las propiedades por cada diseño realizado.

Análisis N° 1:

Tabla N° 78: Comparación de propiedades en estado fresco del diseño N° 1

ENSAYO MP-1 MR1-25% MR1-50% MR1-75% MR1-100%

FLUIDEZ 112.19% 130.31% 138.76% 149.02% 149.02%

P.U. 2.149 2.208 2.031 1.987 1.977

COMPARACIÓN CON MORTERO PATRÓN N° 1

FLUIDEZ 100.00% 116.16% 123.69% 132.83% 132.83%

P.U. 100.00% 102.73% 94.49% 92.44% 91.99%


Gráfico N° 49: Comparación en estado fresco del diseño N° 1


116.16%123.69%

132.83% 132.83%

102.73%94.49% 92.44% 91.99%

0.00%

20.00%

40.00%

60.00%

80.00%

100.00%

120.00%

140.00%

MR1-25% MR1-50% MR1-75% MR1-100%

Po

rcen

taje

de

com

par

ació

n (%

)

Morteros Reciclados

ANÁLISIS DEL DISEÑO N° 1

FLUIDEZ P.U.



Observaciones:

La fluidez de todos los morteros reciclados exceden el valor máximo

permitido por la NTP 334.051.

El MR1-75% Y MR1-100% poseen valores de fluidez máximos

El peso unitario disminuye a medida que se aumenta el porcentaje de

sustitución.

4.5.1.2. Diseño N° 2

Análisis N° 2:



FLUIDEZ 102.51% 122.03% 136.30% 148.52% 149.02%

P.U. 2.101 2.076 2.074 2.065 1.999


FLUIDEZ 100.00% 119.04% 132.97% 144.89% 145.37%

P.U. 100.00% 98.81% 98.71% 98.29% 95.14%


Gráfico N° 50: Comparación en estado fresco del diseño N° 2 Fuente: Elaboración propia

119.04%

132.97%

144.89% 145.37%

98.81% 98.71% 98.29% 95.14%

0.00%

20.00%

40.00%

60.00%

80.00%

100.00%

120.00%

140.00%

160.00%

MR2-25% MR2-50% MR2-75% MR2-100%

Po

rcen

taje

de

com

par

ació

n (%

)

Morteros Reciclados


FLUIDEZ P.U.



Observaciones:



El MR2-100% poseen valores de fluidez máximo.

La variación del peso unitario no es muy significante.

4.5.1.3. Diseño N° 3

Análisis N° 3:



FLUIDEZ 119.57% 134.17% 142.37% 149.02% 149.02%

P.U. 2.086 2.055 2.039 2.210 2.045


FLUIDEZ 100.00% 112.21% 119.07% 124.63% 124.63%

P.U. 100.00% 98.52% 97.74% 105.94% 98.03%


Gráfico N° 51: Comparación en estado fresco del diseño N° 3


112.21%119.07%

124.63% 124.63%

98.52% 97.74%105.94%

98.03%

0.00%

20.00%

40.00%

60.00%

80.00%

100.00%

120.00%

140.00%

MR3-25% MR3-50% MR3-75% MR3-100%

Po

rcen

taje

de

com

par

ació

n (%

)

Morteros Reciclados


FLUIDEZ P.U.



Observaciones:



El MR3-75% Y MR3-100% poseen valores de fluidez máximos

La variación del peso unitario no es muy significante.

4.5.1.4. Observaciones generales:



A partir de una sustitución del 75% de arena natural por arena reciclada,

las mezclas son tan fluidas que rebalsan toda la mesa de flujo, tal como

se mostraron en las figuras antes mostradas (figura N° 15).

Las variaciones del peso unitario no son muy significantes con respecto al

mortero patrón.

4.5.2. Comparación del mortero en estado endurecido

4.5.2.1. Ensayo a compresión

Se analizaron las propiedades por diseño y por tiempos.

4.5.2.2. Análisis por diseños para compresión:

Diseño N° 1:

Tabla N° 81: Comparación de ensayo a compresión del diseño N° 1

Tiempo (Días)

MP1 MR1-

25%SUSTI MR1-

50%SUSTI MR1-

75%SUSTI MR1-

100%SUSTI

7 182.25 189.83 196.12 174.09 149.94

14 193.35 195.02 207.17 190.40 164.84

28 193.66 207.23 216.55 195.86 171.14


7 100.00% 104.16% 107.61% 95.52% 82.27%

14 100.00% 100.87% 107.15% 98.48% 85.25%

28 100.00% 107.01% 111.82% 101.14% 88.37%




Gráfico N° 52: Comparación de ensayo a compresión del diseño N° 1


Observaciones del diseño N° 1:

Los diseños MR1-25 y MR1-50, tienen valores más óptimos que el mortero

patrón en todas sus edades.

Los diseños MR1-25, MR1-50 y MR1-75, tienen valores mayores que el

mortero patrón en su edad de los 28 días.

En el diseño N°1, el diseño MR1-50 es el diseño más óptimo (216.55

kg/cm2) y el diseño MR1-100 es el más deficiente (171.14 kg/cm2) en su

edad de 28 días.

104.

16%

107.

61%

95.5

2%

82.2

7%

100.

87%

107.

15%

98.4

8%

85.2

5%

107.

01%

111.

82%

101.

14%

88.3

7%

M R 1 - 2 5 % S U S T I M R 1 - 5 0 % S U S T I M R 1 - 7 5 % S U S T I M R 1 - 1 0 0 % S U S T I

PO

RC

ENTA

JE D

E C

OM

PA

RA

CIÓ

N (

%)

MORTEROS RECICLADOS


7 DÍAS 14 DÍAS 28 DÍAS



Diseño N° 2:


Tiempo

(Días) MP2

MR2-

25%SUSTI

MR2-

50%SUSTI

MR2-

75%SUSTI

MR2-

100%SUSTI

7 181.40 185.98 191.73 201.48 170.55

14 199.70 203.72 199.44 203.64 193.73

28 205.06 221.22 234.09 232.29 217.58


7 100.00% 102.53% 105.70% 111.07% 94.02%

14 100.00% 102.01% 99.87% 101.97% 97.01%

28 100.00% 107.88% 114.16% 113.28% 106.11%




102.

53%

105.

70%

111.

07%

94.0

2%102.

01%

99.8

7%

101.

97%

97.0

1%

107.

88%

114.

16%

113.

28%

106.

11%


PO

RC

ENTA

JE D

E C

OM

PA

RA

CIÓ

N (

%)

MORTEROS RECICLADOS






Los diseños MR2-25 y MR2-75, tienen valores más óptimos que el mortero

patrón en todas sus edades.

Todos los diseños MR2, tienen valores mayores que el mortero patrón en

su edad de los 28 días.



edad de 28 días.

Diseño N° 3:


Tiempo

(Días) MP3

MR3-

25%SUSTI

MR3-

50%SUSTI

MR3-

75%SUSTI

MR3-

100%SUSTI

7 155.26 174.59 178.25 147.89 163.59

14 178.43 183.31 188.90 163.78 172.50

28 204.13 196.17 207.46 190.65 193.23


7 100.00% 112.45% 114.81% 95.25% 105.37%

14 100.00% 102.73% 105.87% 91.79% 96.68%

28 100.00% 96.10% 101.63% 93.40% 94.66%







Tienen una tendencia a disminuir su valor con respecto al mortero patrón.

Solo el diseño MR3-50, tiene valores más óptimos que el mortero patrón

en todas sus edades, siendo el único que supera el valor a los 28 días.



edad de 28 días.

Observaciones generales

El diseño MR2-50 es el diseño más óptimo (234.09 kg/cm2) y el diseño

MR1-100 es el más deficiente (171.14 kg/cm2) en sus edades de los 28

días.

112.

45%

114.

81%

95.2

5% 105.

37%

102.

73%

105.

87%

91.7

9%

96.6

8%

96.1

0%

101.

63%

93.4

0%

94.6

6%


PO

RC

ENTA

JE D

E C

OM

PA

RA

CIÓ

N (

%)

MORTEROS RECICLADOS





4.5.2.3. Análisis por tiempos para compresión:

A los 7 días:

Gráfico N° 55 : Comparación de ensayo a compresión a los 7 días.


Observaciones de los diseños a los 7 días:

Los diseños no muestran tener una tendencia uniforme respecto al

porcentaje de sustitución de arena natural por arena reciclada.

El diseño MR3-25 tiene el valor más óptimo (112.45%) y el diseño MR1-

100 el más deficiente (82.27%), respecto a sus morteros patrón a los 7

días.

Los diseños con sustitución del 50%, son los que muestran mejor

comportamiento, y los diseños con sustitución del 100% son los que

muestran valores más deficientes respecto a sus morteros patrón.

104.

16%

107.

61%

95.5

2%

82.2

7%

102.

53%

105.

70%

111.

07%

94.0

2%

112.

45%

114.

81%

95.2

5% 105.

37%

M R - 2 5 % M R - 5 0 % M R - 7 5 % M R - 1 0 0 %

PO

RC

ENTA

JE D

E C

OM

PA

RA

CIÓ

N (

%)

MORTEROS RECICLADOS

ANÁLISIS DE DISEÑOS A LOS 7 DÍAS

DISEÑO N° 1 DISEÑO N° 2 DISEÑO N° 3



A los 14 días:

Gráfico N° 56: Comparación de ensayo a compresión a los 14 días.







días.

Los diseños con sustitución del 25% y 50%, son los que muestran mejor



100.

87%

107.

15%

98.4

8%

85.2

5%

102.

01%

99.8

7%

101.

97%

97.0

1%

102.

73%

105.

87%

91.7

9%

96.6

8%

M R - 2 5 % M R - 5 0 % M R - 7 5 % M R - 1 0 0 %

PO

RC

ENTA

JE D

E C

OM

PA

RA

CIÓ

N (

%)

MORTEROS RECICLADOS





A los 28 días:

Gráfico N° 57: Comparación de ensayo a compresión a los 28 días. Fuente: Elaboración propia






días.

Los diseños con sustitución al 50%, son los que muestra mejor







No todas las tendencias son uniformes, ello podría ser debido a factores

de un correcto curado, adecuado ensayo, o siendo realmente así el

comportamiento de morteros reciclados.

107.

01%

111.

82%

101.

14%

88.3

7%

107.

88%

114.

16%

113.

28%

106.

11%

96.1

0%

101.

63%

93.4

0%

94.6

6%

M R - 2 5 % M R - 5 0 % M R - 7 5 % M R - 1 0 0 %

PO

RC

ENTA

JE D

E C

OM

PA

RA

CIÓ

N (

%)

MORTEROS RECICLADOS

ANÁLISIS DE DISEÑOS A LOS 28 DÍASDISEÑO N° 1 DISEÑO N° 2 DISEÑO N° 3



4.5.2.4. Ensayo a flexión

Se analizaron las propiedades por diseño y por tiempos

4.5.2.5. Análisis por diseños para flexión:

Diseño N° 1:

Tabla N° 84: Comparación de ensayo a flexión del diseño N° 1

Tiempo (Días)

MP1 MR1-

25%SUSTI MR1-

50%SUSTI MR1-

75%SUSTI MR1-

100%SUSTI

7 39.38 41.02 42.66 36.92 36.92

28 43.08 45.95 43.90 41.43 36.10


7 100.00% 104.17% 108.33% 93.75% 93.75%

28 100.00% 106.67% 101.90% 96.19% 83.81%


Gráfico N° 58: Comparación de ensayo a flexión del diseño N° 1


104.

17%

108.

33%

93.7

5%

93.7

5%

106.

67%

101.

90%

96.1

9%

83.8

1%


PO

RC

ENTA

JE D

E C

OM

PA

RA

CIÓ

N (

%)

MORTEROS RECICLADOS


7 DÍAS 28 DÍAS




Los diseños MR1-50 y MR1-25, tienen valores más óptimos a los 7 días y

28 días respectivamente respecto a su mortero patrón.

El diseño MR1-100 es el único que tiene valor inferior a su mortero patrón

en su edad de los 28 días.



edad de 28 días.

Diseño N° 2:


Tiempo

(Días) MP2

MR2-

25%SUSTI

MR2-

50%SUSTI

MR2-

75%SUSTI

MR2-

100%SUSTI

7 35.28 48.41 44.31 32.82 38.56

28 43.08 48.41 48.82 36.10 36.92


7 100.00% 137.21% 125.58% 93.02% 109.30%

28 100.00% 112.38% 113.33% 83.81% 85.71%


Gráfico N° 59: Comparación de ensayo a flexión del diseño N° 2 Fuente: Elaboración propia

137.

21%

125.

58%

93.0

2% 109.

30%

112.

38%

113.

33%

83.8

1%

85.7

1%


PO

RC

ENTA

JE D

E C

OM

PA

RA

CIÓ

N (

%)

MORTEROS RECICLADOS


7 DÍAS 28 DÍAS




Los diseños MR2-25 y MR2-50, tienen valores más óptimos a los 7 días y

28 días respectivamente, respecto a su mortero patrón.

Los diseños MR2-25 y MR2-50 tienen valores superiores en todas sus

edades, mientras que el diseño MR2-75 presenta valores inferiores en

todas sus edades respecto a su mortero patrón,


kg/cm2) y el diseño MR2-75 es el más deficiente (36.10 kg/cm2) en su edad

de 28 días.

Diseño N° 3:


Tiempo

(Días) MP3

MR3-

25%SUSTI

MR3-

50%SUSTI

MR3-

75%SUSTI

MR3-

100%SUSTI

7 45.13 45.13 45.13 32.82 36.92

28 43.08 46.77 48.41 33.64 36.51


7 100.00% 100.00% 100.00% 72.73% 81.82%

28 100.00% 108.57% 112.38% 78.10% 84.76%


Gráfico N° 60: Comparación de ensayo a flexión del diseño N° 3 Fuente: Elaboración propia

100.

00%

100.

00%

72.7

3% 81.8

2%

108.

57%

112.

38%

78.1

0%

84.7

6%


PO

RC

ENTA

JE D

E C

OM

PA

RA

CIÓ

N (

%)

MORTEROS RECICLADOS


7 DÍAS 28 DÍAS




El diseño MR3-50, tiene valores más óptimos en todas sus edades

respecto a su mortero patrón.

Los diseños MR3-25 y MR3-50 tienen valores superiores en todas sus

edades, mientras que los diseños MR3-75 y MR3-100 presentan valores

inferiores en todas sus edades respecto a su mortero patrón,


kg/cm2) y el diseño MR3-75 es el más deficiente (33.64 kg/cm2) en su edad

de 28 días.





4.5.2.6. Análisis por tiempos para flexión:

A los 7 días:

Gráfico N° 61: Comparación de ensayo a flexión a los 7 días.


104.

17%

108.

33%

93.7

5%

93.7

5%

137

.21%

125.

58%

93.0

2% 109.

30%

100.

00%

100.

00%

72.7

3%

81.8

2%

M R - 2 5 % M R - 5 0 % M R - 7 5 % M R - 1 0 0 %

PO

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%)

MORTEROS RECICLADOS










días.




A los 28 días:

Gráfico N° 62: Comparación de ensayo a flexión a los 28 días.


106.

67%

101.

90%

96.1

9%

83.8

1%

112.

38%

113.

33%

83.8

1%

85.7

1%

108.

57%

112.

38%

78.1

0% 84.7

6%

M R - 2 5 % M R - 5 0 % M R - 7 5 % M R - 1 0 0 %

PO

RC

ENTA

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OM

PA

RA

CIÓ

N (

%)

MORTEROS RECICLADOS










días.


comportamiento, y los diseños con sustitución del 75% y 100% son los

que muestran valores más deficientes respecto a sus morteros patrón.

Las tendencias en algunos diseños dan la impresión que disminuyen su

valor, esto podría ser debido a que la máquina de ensayo a flexión es

analógico, y ya que los valores de estos ensayos son muy bajos

comparados con la capacidad de la máquina, se prestan a interpretar

valores solo aproximados más no exactos, como lo sí lo son en los

ensayos a compresión.



comportamiento, y los diseños con sustitución del 75% y 100% son los

que muestran valores más deficientes respecto a sus morteros patrón.

Las tendencias en algunos diseños dan la impresión que disminuyen su

valor, esto podría ser debido a que la máquina de ensayo a flexión es

analógica, y ya que los valores de estos ensayos son muy bajos

comparados con la capacidad de la máquina, se prestan a interpretar

valores solo aproximados más no exactos, como lo sí lo son en los

ensayos a compresión

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL CAPITULO V: IMPACTO AMBIENTAL


CAPÍTULO V: IMPACTO AMBIENTAL

5.1. Impacto ambiental

En el mundo desarrollado, según la Agenda 21 para el desarrollo sostenible en

países en desarrollo, la construcción utiliza hasta la mitad de todos los materiales

vírgenes tomados de la corteza terrestre y consume entre 40% y 50% de la

energía del país en cuestión (Agenda 21, 2002). Cifras similares se presentaron

en las Conferencias del Concreto para el siglo 21 donde se estima que la industria

de la construcción por sí sola es responsable del consumo del 12% al 16% del

agua y del 30% al 40% de la energía, de la extracción del 40% de los materiales

vírgenes, de la tala del 25% de los bosques, de la emisión del 20% al 30% de

gases y del 40% del total del desperdicio producido en el mundo (Macozoma,

2002). De igual forma en el Reino Unido, la Oficina Nacional de Estadística

muestra que anualmente se manejan 420 millones de toneladas de material en la

industria de la construcción, lo que equivale a 7 toneladas por persona en ese

país (Lazarus, 2002).

Por otro lado, en Lima se genera, en promedio, 8 202 toneladas de residuos

sólidos al día. Se espera que para el año 2 034 esa cantidad aumente hasta 16

453 toneladas (OEFA, Informe 2014-2105).

5.2. Industria de la construcción

La industria de la construcción, es una de las mayores en el mundo, sin importar

el grado de desarrollo del país donde se construya, la cual es considerada como

una industria que impacta profundamente en el medio ambiente. Con la finalidad

de entender mejor este impacto se explica a continuación el concepto de ciclo de

vida de un material y su energía contenida.

En la mayoría de las industrias, es común hablar de la energía que representa la

fabricación o utilización de cierto material o producto. Esta energía se refiere a la

cantidad de energía utilizada en la búsqueda, obtención, procesamiento,

transporte, construcción y, en el caso de los materiales de construcción, en su

demolición y disposición final.



Si se analiza el ciclo de vida de los materiales de construcción, se pueden detectar

ineficiencias que contribuyen a un mal desempeño de la industria de la

construcción. Una de las razones de que esta industria sea conocida como

aquella que desperdicia muchos recursos, es la combinación de costos ocultos,

alto consumo de recursos a expensas del medio ambiente, entre otros, como se

puede vislumbrar en la Figura N° 22 (Macozoma, 2002).

Figura N° 22: Ciclo de vida de los materiales utilizados en la construcción de inmuebles

(Macozoma, 2002).

El uso de materiales naturales provenientes de fuentes de recursos renovables o

reusables es altamente recomendado, del mismo modo que el manejo de

materiales vírgenes cuyo proceso de extracción represente un impacto mínimo al

ambiente. Un esquema de estas actividades se muestra en la Figura N° 23.

(Macozoma, 2002).



Figura N° 23: Ciclo de vida de los materiales utilizados en la construcción de inmuebles revisada

hacia la construcción sostenible (Macozoma, 2002).

De igual forma se puede especificar en el diseño de una obra la utilización de

materiales reciclados o de desecho que aporten beneficios económicos y

ambientales. Los materiales que provienen de un proceso de reciclaje serian

ambientalmente más amigables que aquellos que provienen de fuentes vírgenes.

Si se parte del concepto de sostenibilidad, condición que permitirá la existencia

del hombre como tal, se puede definir el desarrollo sostenible, que es el tipo de

desarrollo necesario para alcanzar el estado de sostenibilidad, es decir,

satisfaciendo las necesidades actuales sin comprometer la habilidad de las

generaciones futuras de alcanzar las suyas propias (Macozoma, 2002).

Esta investigación da posibles aplicaciones constructivas de productos

provenientes de desperdicios de construcción y demolición busca obtener,

principalmente, beneficios económicos, dado que se utilizarán recursos que

inevitablemente terminarían confinados en un relleno sanitario, lo que además de

disminuir el costo de la adquisición de los mismos, en muchos casos, también

evitará el gasto en el proceso de desecho. Así mismo, si el producto terminado,

es decir, el elemento constructivo en investigación resulta más barato en el

mercado, con iguales o mayores beneficios tecnológicos que su competencia

(buena capacidad estructural, facilidad de construcción y mantenimiento, menor

impacto ambiental, entre otros).



De esta manera la aplicación de sistemas constructivos innovadores que utilicen

materiales de bajo costo provenientes de materiales reciclados, puede ser un

factor clave para promover un incremento en las construcciones sostenibles de

nuestro país. Además, con esto es posible crear empleos y proyectos productivos

en regiones rurales, teniendo como beneficio el ahorro en el consumo de energía,

mejora en la calidad de vida de las personas y disminución del impacto ambiental.

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL CONCLUSIONES


CONCLUSIONES

Se diseñaron distintas mezclas de mortero (con cantidades de agua de

35.53, 37.53 y 39.53 litros por bolsa de cemento) con 5 dosificaciones

(sustituciones de agregado natural por agregado obtenido del triturado de

probetas de concreto al 0, 25, 50, 75 y 100%); con el objeto de comprobar

la viabilidad de los morteros con sustituciones. A falta de normativa

concreta, se han utilizado aquéllas que se refieren a materiales similares

como agregados y morteros convencionales; mostrándose a continuación

los resultados obtenidos de los ensayos a los agregados y a las mezclas

de mortero en estado fresco y endurecido.

El valor obtenido del ensayo de granulometría para el agregado fino

reciclado (agregado obtenido por trituración de probetas de concreto) no

se encuentra dentro de los límites establecidos en la ASTM C-144 (la

curva granulométrica queda fuera del rango permisible), siendo su módulo

de finura de 3.36; pese a ello se obtuvieron resultados finales óptimos.

En el agregado reciclado, se tiene retenido un 59% entre la malla N°8 y

N°16 siendo éste valor mayor al recomendado (50%), el módulo de fineza

tampoco se encuentra dentro del rango establecido de agregado fino para

mortero de albañilería en la NTE E-0.70 de albañilería, pese a ello se

obtuvieron resistencias mecánicas óptimas.

El agregado reciclado tiene el 90.37% de peso unitario suelto con respecto

al agregado natural y el 89.55% de peso unitario compactado con respecto

al agregado natural, porque los granos no se acomodan bien, quedando

espacios vacíos; mientras que el agregado natural con el que se trabajó y

la que recomienda la norma técnica peruana posee distribución uniforme

por lo que hay menos espacios vacíos.

El agregado reciclado contenía 5.08% de humedad mientras que el

agregado natural (3.39%), siendo mayor debido a las condiciones

ambientales en las que estuvieron expuestas.



El peso específico de masa del agregado natural (2.64 g/cm3) es mayor

que del agregado reciclado (2.32 g/cm3) y se observa que también el

porcentaje de absorción del agregado reciclado (8.34%) es muy alto a

comparación del agregado natural (2.31%), debido a que posee una gran

cantidad de finos los cuales retienen mayor cantidad de agua.


menores a 5% que es el permitido por la Norma Técnica Peruana,

mientras que para el agregado reciclado fueron mayores (9.36%), esto

debido a que cuando se tritura el concreto se obtienen cantidades de

cemento que no se aglomeraron bien cuando se preparó la mezcla de

concreto. Pero pese a haber tenido mayor porcentaje de finos del

permitido para agregados reciclados, se obtuvieron resultados de

resistencia mecánica favorables.

A partir de una sustitución del 75% de arena natural por arena reciclada,

las mezclas de mortero reciclado son tan fluidas que rebalsan toda la mesa

de flujo.

Las variaciones del peso unitario del mortero reciclado, no son muy

significantes con respecto al mortero patrón.

En el ensayo a compresión, el diseño MR2-50 (Mortero reciclado con

35.53 litros por bolsa de cemento con sustitución del 50% de agregado

natural por agregado reciclado) es el diseño más óptimo (234.09 kg/cm2)

y el diseño MR1-100 (Mortero reciclado 37.53 litros por bolsa de cemento

con sustitución del 100% de agregado natural por agregado reciclado) es

el más deficiente (171.14 kg/cm2) en sus edades de los 28 días.

En el ensayo a flexión, el diseño MR2-50 (Mortero reciclado con 35.53

litros por bolsa de cemento con sustitución del 50% de agregado natural

por agregado reciclado) es el diseño más óptimo (48.82 kg/cm2) y el

diseño MR3-75 (Mortero reciclado con 39.53 litros por bolsa de cemento

con sustitución del 75% de agregado natural por agregado reciclado) es

el más deficiente (33.64 kg/cm2) en sus edades de los 28 días.



En los ensayos a flexión, los resultados a los 28 días referentes al de 7

días no son muy considerables, pero en su mayoría los valores del mortero

reciclado son mayores al mortero patrón.

Los diseños con sustitución del 25% y 50% de agregado natural por

agregado reciclado, son los que muestran mejor comportamiento, y los

diseños con sustitución del 100% de agregado natural por agregado

reciclado son los que muestran valores más deficientes respecto a sus

morteros patrón.

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL RECOMENDACIONES


RECOMENDACIONES

Los posibles mayores usos que se podrían dar serían en productos

prefabricados como baldosas o adoquines, rellenos, drenajes, bases y sub

bases.

Se recomienda normalizar y estandarizar los productos reciclados de

residuos de construcción y demolición para usos en obras públicas y

privadas; ya que la adopción de ordenanzas, a nivel local, regional e

internacional, permitirían extender el uso de agregados reciclados.

De igual forma se puede especificar en el diseño de una obra la utilización

de materiales reciclados o de desecho que aporten beneficios económicos

y ambientales. Los materiales que provienen de un proceso de reciclaje

son ambientalmente más amigables que aquellos que provienen de

fuentes vírgenes.

Las soluciones que son sugeridas para contrarrestar el impacto ambiental

son; optimizar la gestiones municipales, fortalecer las instituciones de

supervisión, contar con rellenos sanitarios, tener plantas de tratamiento,

identificar puntos de disposición informal, promover la formalización de

recicladores pues solo se encuentra en un 28% y sobre todo, educar al

ciudadano sobre la importancia de gestionar los residuos desde que se

generan en casa, en el ambiente laboral o en cualquier otro espacio.

Se recomienda que más estudios deben ser realizados para corroborar y

profundizar los resultados obtenidos, ya que los desperdicios de

construcción y demolición como residuos de concreto pueden ser

explotados como ventajas en vez de ser consideras como problemas.

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL BIBLIOGRAFÍA


BIBLIOGRAFÍA

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Mixto”, Tesis de maestría Universidad Técnica de Catalunya, Barcelona,

2011.

17. Torre Carrillo Ana, “Curso Básico de Tecnología del concreto”, primera

edición, Universidad Nacional de Ingeniería, Lima, 2004.

18. Zavaleta G. Herman, “Compendio de Tecnología del hormigón”, Primera

Edición, Santiago. Instituto Chileno del Cemento y el hormigón. Chile,

1992.

.

http://diariocorreo.pe/noticias/oefa/

http://www.oefa.gob.pe/publicaciones/fiscalizacion-ambiental-en-residuos-solidos-en-gestion-municipal-provincial




http://www.catalogo.uni.edu.pe/cgi-bin/koha/opac-detail.pl?biblionumber=262890&query_desc=kw%2Cwrdl%3A%20concreto%20reciclado

http://www.catalogo.uni.edu.pe/cgi-bin/koha/opac-detail.pl?biblionumber=262890&query_desc=kw%2Cwrdl%3A%20concreto%20reciclado

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL ANEXOS


ANEXOS

PANEL FOTOGRÁFICO

Materiales: Arena gruesa, yeso, cemento.

Mteriales componentes del mortero convencional.



Probetas de concreto usadas.

Triturado de probetas de concreto.



Muestras para horno.

Horno utilizado.



Ensayo granulometrico

Ensayo de Peso Unitario



Ensayo de Cono.

Ensayo de Peso Específico.

Ensayo de Porcentaje de Finos.



Material para mezcla de mortero.

Batidor Eléctrico.



Ensayo de Fluidez.

Ensayo de Peso Unitario.



Moldes de cubos con muestras, protegidos con bolsa.

Moldes de vigas con muestras, protegidos con bolsa.



Recipientes donde se cura las muestras

Maquina para ensayo a Compresion.



Ensayo a Compresion.

Maquina para ensayo a Flexión.



Ensayo a Flexión.

Muestras después de haber sido ensayadas.

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA FACULTAD DE …cybertesis.uni.edu.pe/bitstream/uni/9992/1/clemente_cj.pdf · A Peter por ser un ejemplo de desarrollo profesional a ... que la fluidez