DERECHOS RESERVADOS

REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
UNIVERSIDAD RAFAEL URDANETA
FACULTAD DE INGENIERIA
ESCUELA DE INGENIERIA CIVIL
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DE
DISEÑO DE MEZCLA TIPO MORTERO
CON EL USO DE ASERRÍN
TRABAJO ESPECIAL DE GRADO
TUTOR: JESUS MEDINA
C.I. 7.624.053
CABRERA TOBOSO, MARIA GABRIELA
C.I. 15.530.216
PÉREZ COELLO, MARIA TERESA
C.I. 15.973.956
MARACAIBO, OCTUBRE DE 2003
REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
UNIVERSIDAD RAFAEL URDANETA
FACULTAD DE INGENIERIA
ESCUELA DE INGENIERIA CIVIL
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DISEÑO DE MEZCLA TIPO MORTERO
CON EL USO DE ASERRÍN
TRABAJO ESPECIAL DE GRADO
__________________
_________________
CABRERA T. Maria Gabriela
PÉREZ C. Maria Teresa
C.I. 15.530.216
C.I. 15.973.956
MARACAIBO, OCTUBRE DE 2003
REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
UNIVERSIDAD RAFAEL URDANETA
FACULTAD DE INGENIERIA
ESCUELA DE INGENIERIA CIVIL
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DE
DISEÑO DE MEZCLA TIPO MORTERO
CON EL USO DE ASERRÍN
TRABAJO ESPECIAL DE GRADO
CABRERA TOBOSO, MARIA GABRIELA
PÉREZ COELLO, MARIA TERESA
MARACAIBO, OCTUBRE DE 2003
Este Jurado aprueba el Trabajo Especial de Grado
"DISEÑO DE
MEZCLA TIPO MORTERO CON EL USO DE ASERRÍN",
que las
Bachilleres: CABRERA TOBOSO, MARÍA GABRIELA Y PÉREZ COELLO,
MARÍA TERESA, presentan para optar al Titulo de INGENIERO CIVIL.
JURADO EXAMINADOR
_________________________
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ING. JESÚS MEDINA
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DE
C.I. 7.624.053
________________________
ING. NANCY URDANETA
________________________
ING. PABLO
GONZALES
C.I. 5.818.597
C.I. 916.652
JURADO
JURADO
__________________________
ING. NANCY URDANETA
C.I. 5.818.597
DIRECTORA DE LA ESCUELA DE INGENIERÍA CIVIL
__________________________________
ING. JOSE FRANCISCO BOHÓRQUEZ
C.I. 3.379.454
DECANO DE LA FACULTAD DE INGENIERIA
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DEDICATORIA
En primer lugar, le doy "Gracias a Dios" por ser mi guía, mi consejero
espiritual y por iluminar mi vida.
A mis padres, porque por ellos estoy aquí, por educarme con amor y
paciencia y por apoyarme en todas mis decisiones. Gracias.
Al gran amor de mi vida "Mi Hijo", por ser el ángel que llego a mí,
porque me has dado la fuerza y las ganas de seguir adelante y luchar por lo
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que quiero. Que Dios te Bendiga."Nene" Té Amo.
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ti D
amiga, porque juntas pasamos momentos
A mi esposo, por ser mi apoyo y pilar y por darme lo dicha de ser
madre.
A
muy gratos, porque
siempre me tendiste la mano y me apoyaste cuando más lo necesite. "Gracias
donde quiera que estés".
A todas las personas que me apoyaron para dar este gran paso.
MARÍA G. CABRERA T.
DEDICATORIA.
A Dios por permitirme alcanzar esta meta, "Confiemos en él,
porque sabemos que si le pedimos algo conforme a su voluntad, él nos
oye".
A mis adorados padres, por su confianza, apoyo, esfuerzo,
ejemplo y estimulo, durante todo el desempeño de mi carrera, por que
sin ellos no hubiera podido lograrlo. Los amo, esto es para ustedes
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Gracias.
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dadas como ejemplo
durante
toda mi vida, las quiero mucho.
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mi abuelo, aunque no este presente yo sé que de algún lugar
A mis abuelitas queridas, por sus ejemplos y fuerza de voluntad
me observa y le doy las gracias por ser como fue. Té Amo.
A mis hermanos, en especial María del Rosario y Carlos A, por
sus consejos y apoyo incondicional que necesite en ese momento.
A mis queridos familiares, por darme aliento a seguir adelante y
orientarme en los momentos difíciles de mi carrera.
A mis amigos y compañeros en especial Grey, Rafael, Elizabeth,
Maritza, Anaisabel, Maríalejandra, Dubraska, Alejandro, Marco y
Manuel. Por brindarme su amistad incondicional y su apoyo en los
momentos que más los necesitaba. Gracias "Siempre estarán presentes
en mi"
MARÍA T. PEREZ C.
VII
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AGRADEDECIMIENTOS
A Dios por permitirnos estar aquí y acompañarnos en todo
momento.
A nuestro tutor Jesús Medina, por ayudarnos en la organización
y desarrollo de este trabajo en sus respectivas asesorías profesionales
y sobre todo por aceptar ser nuestro tutor.
A la profesora Betilia Ramos por facilitarnos sus conocimientos
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en el área metodológica, para un valioso desarrollo en la realización
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OSdeRescuela Ingeniero Nancy Urdaneta y su
H
A nuestra C
directora
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D Anita por brindarnos sus ayudas en los momentos
secretaria
de esta investigación.
necesarios.
A la empresa GEOTECNIA, C.A. bajo la dirección de José
Salazar y Jesús Urdaneta por el apoyo brindado en la realización de
este trabajo especial de grado.
A todas las personas que de una u otra manera aportaron su
ayuda y participación en la ejecución de esta investigación.
María G y María T.
VIII
ÍNDICE GENERAL
Pág.
APROBACIÓN DEL JURADO....................................................... IV
DEDICATORIA............................................................................... VI
AGRADECIMIENTOS.................................................................... VIII
ÍNDICE GENERAL.......................................................................... IX
INDICW DE TABLAS..................................................................... XI
ÍNDICE DE GRAFICOS.................................................................. XII
RESUMEN........................................................................................ XIII
INTRODUCCIÓN............................................................................ XIV
CAPITULO I "EL PROBLEMA"
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1.1 Planteamiento y Formulación del Problema................................
1.2 Justificación e Importancia de la investigación...........................
1.3 Objetivos de la Investigación.......................................................
1.3.1 Objetivo General.............................................................
1.3.2 Objetivos Específicos......................................................
1.4 Delimitación de la Investigación..................................................
1.4.1 Delimitación Espacial......................................................
1.4.2 Delimitación Temporal....................................................
16
17
18
18
18
19
19
19
CAPITULO II "MARCO TEORICO"
2.1 Antecedentes de la Investigación.................................................. 21
2.2 Fundamentación Teórica............................................................... 23
2.2.1 Arena Blanca.................................................................... 23
2.2.2 Cemento........................................................................... 25
2.2.3 Aserrín.............................................................................. 27
2.2.4 Mortero............................................................................. 28
2.3 Características................................................................................ 31
2.4 Propiedades.................................................................................... 32
2.5 Aplicaciones................................................................................... 33
2.6 Mezclado Adecuado Para un Buen Mortero.................................. 38
2.7 Expansión Volumétrica.................................................................. 39
2.7.1 Factores que Intervienen Positivamente en la Expansión
Volumétrica................................................................................ 39
2.8 Definición de Términos Básicos.....................................................42
IX
2.9 Sistemas de Variables e Indicadores...............................................44
2.9.1 Variable A..........................................................................44
2.9.2 Variable B..........................................................................44
2.9.3 Definición operacional de las Variables............................44
CAPITULO III "MARCO METODOLÓGICO"
3.1 Tipo de Investigación..................................................................... 45
3.2 Diseño de la Investigación..............................................................45
3.3 Población y Muestra....................................................................... 46
3.3.1 Población........................................................................... 46
3.3.2 Muestra.............................................................................. 46
3.4 Técnicas de Recolección de Datos..................................................47
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DE
CAPITULO IV "ANÁLISIS Y PRESENTACIÓN DE LOS
RESULTADOS"
4.1 Proceso de Manufactura..................................................................50
4.2 Proceso de Dosificación..................................................................51
4.3 Ensayos...........................................................................................52
4.4 Dosificación Para los Diferentes Tipos de Ensayos........................54
CONCLUSIONES............................................................................... 67
RECOMENDACIONES...................................................................... 69
BIBLIOGRAFÍA................................................................................. 71
ANEXOS.............................................................................................. 72
X
ÍNDICE DE TABLAS
Pág.
TABLA Nº 1...................................................................................... 59
Tipos de Mezclas.
TABLA Nº 2...................................................................................... 60
Resultados de los Ensayos a los 7 Días
TABLA Nº 1...................................................................................... 61
Resultados de los Ensayos a los 14 Días
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XI
ÍNDICE DE GRAFICOS
Pág.
GRAFICO Nº 1
62
Esfuerzo vs. Tipo de Muestra ( a los 7 días ASERRÍN FINO)
GRAFICO Nº 2
63
Esfuerzo vs. Tipo de Muestra ( a los 7 días ASERRÍN GRUESO)
GRAFICO Nº 3
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64
Esfuerzo vs. Tipo de Muestra ( a los 14 días ASERRÍN FINO)
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OSdeRMuestra
Esfuerzo C
vs.HTipo
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GRUESO) D
GRAFICO Nº 4
XII
65
(a los 14 días ASERRÍN
RESUMEN
CABRERA TOBOSO, María Gabriela y PEREZ COELLO, María
Teresa. "DISEÑO DE MEZCLA TIPO MORTERO CON EL USO
DEL ASERRÍN" Trabajo Especial de Grado para Optar al Titulo de
Ingeniero Civil. Facultad de Ingeniería. Escuela de Civil. Universidad
Rafael Urdaneta, Maracaibo, Octubre de 2.003.
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Este trabajo de investigación surgió por la necesidad de presentar
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Slocalidad,
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utilizando materiales
de
la
como lo son la arena, el cemento y
C
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DER
el aserrín.
una alternativa a los materiales de construcción existentes en el país
Se analizó el comportamiento de los diferentes tipos de muestras
de morteros con el uso del aserrín, tratando de demostrar que estas
adquieren una resistencia y esfuerzos relativamente buenos para el
desarrollo
fundamental
de
los
objetivos
planteados
en
esta
investigación. El tipo de investigación es de campo y el diseño de la
investigación es no experimental, ya que lo que se hace es observar
fenómenos tal como se dan en su contexto natural, para después
analizarlos. Para la recolección de datos se utilizo la observación
directa, la revisión bibliográfica y la entrevista a especialistas en el
área. La población y muestra permitió garantizar los resultados
considerándose las muestras con agua a temperatura ambiente.
Se pudo determinar con mayor resistencia la muestra tipo B
ensayada a los 14 días, además es una nueva técnica con una buena
propuesta para el mercado de la construcción en un futuro.
XIII
INTRODUCCIÓN
El Mortero con el uso Aserrín es de características propias que
por un medio o por otro se hace más ligero que el mortero
convencional. Entre estas características cabe destacar su densidad, lo
cual es siempre considerablemente menor a la del mortero ordinario y
es menos pesado.
La forma de lograr un mortero ligero y resistente cosiste en hacer
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un mortero de arena – cemento –aserrín donde este se da con un
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H
Si se analiza
la
mezcla
se observa que en esta ocurren una serie
C
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DER que depende de las características propias de los
reacciones
aspecto poroso.
de
materiales utilizados y de sus densidades.
Es por tanto, objeto de este trabajo elaborar un diseño de mezcla
tipo mortero con el uso del aserrín utilizando materiales existentes en la
localidad.
Por ello, se varían las cantidades las cantidades de sus
componentes a fin de observar las resistencias, esfuerzos, densidades,
tiempo de reacción y expansión volumétrica.
A fin de cumplir con el objeto antes mencionado, el trabajo
especial de grado estará dividido en cuatro capítulos a saber:
Un primer capitulo que consiste en todo lo que es el
planteamiento del problema, la justificación y la importancia de esta
investigación, los objetivos tanto el general como los específicos y por
ultimo todo lo que es referente a l a delimitación de la investigación.
XIV
Un segundo capitulo donde se presentan todos los aspectos
básicos y conceptuales relacionados con el mortero (arena – cemento)
de aserrín, expansión volumétrica y tiempo de reacción.
Un tercer capitulo donde se presenta la metodología a seguir para
el logro de en buen mortero con el uso del aserrín.
Y un ultimo capitulo relacionado directamente con los resultados
obtenidos del laboratorio y su respectivo análisis.
El trabajo se limitara a utilizar materiales exclusivamente de la
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localidad, agua a temperatura ambiente, cemento Pórtland tipo I, arena
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blanca ó de playa y aserrín en polvo y escamas.
XVI
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Capitulo I
EL PROBLEMA
1.1 PLANTEAMIENTO Y FORMULACION DEL PROBLEMA
En los países en vías de desarrollo, se plantea la necesidad de buscar
soluciones al problema de
los elevados costos de los materiales de
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construcción.
E
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S R es una de las fuentes que genera
En Venezuela, la construcción
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R
mayores ingresos
para
DE la economía del país, y en vista de la actual situación
económica por la cual este atraviesa, se ha producido un
incremento
inasequible de los materiales utilizados en la fabricación de las mezclas
tradicionales.
Debido a lo concebido anteriormente, hemos considerado necesario
hacer un análisis de los posibles elementos que pueden ser utilizados para
preparar una mezcla tipo mortero que satisfaga los requisitos necesarios para
elaborar un modelo de mezcla o patrón que pueda ser estandarizado, es decir,
que pueda ser empleado en cualquier ámbito de la construcción en sí, como
por ejemplo en la fabricación de bloques, tabelones y otros, a objeto de
obtener calidad, economía y menor tiempo en la elaboración de mezclas tipo
mortero.
Un mortero no es más que elaborar una mezcla a través de un diseño ya
establecido. Para la realización de este diseño de mezcla se utilizará cementoarena-aserrín sustituyendo este último por la piedra, la cual se emplea en las
16
Capitulo I
17
mezclas tradicionales de concreto. En tal sentido se recomendaría
implementar una nueva técnica que contribuirá a la ejecución de trabajos
futuros en el campo de la Ingeniería Civil.
¿ Es preciso diseñar una mezcla tipo Mortero con el uso del Aserrín?
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1.2 JUSTIFICACION E IMPORTANCIA DE LA INVESTIGACIÓN
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En Venezuela seC
han
tratado de adoptar diversos tipos de materiales
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Dque no han tenido éxito ni aceptación, a diferencia de varias
constructivos
partes del mundo. Actualmente sigue siendo la mezcla tradicional de concreto
(arena, piedra y cemento) el más utilizado a pesar de sus desventajas técnicas
y económicas. Por tanto, queda claro que todo aporte tecnológico concebido
como parte de una propuesta integral que propenda posibilitar el acceso a los
diversos tipos de morteros de menor costo, no debe pasar por desapercibido.
La investigación contemplará el uso de una mezcla que sirva como
mortero para que sea utilizado en la construcción haciendo uso del aserrín
como elemento primario, cumpliendo con la debida metodología de trabajo en
estudio. Colocando de esta forma en manifiesto los más recientes avances
tecnológicos relacionados con el área de la investigación.
Es imprescindible realizar el estudio en cuestión, para así cooperar a
mejorar y optimizar el método existente hoy por hoy. Por tanto esta
investigación es de profundo interés social ya que de emplearse contribuirá al
Capitulo I
18
conocimiento de pautas reales de rapidez en la construcción y así también a
una solución viable para la competencia en el mercado.
Es de gran relevancia resaltar el impacto económico que origina esta
nueva técnica, pues en esta mezcla se utilizará menos cantidad de materiales
que en las mezclas ya existentes.
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Selementos,
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Todos estos factores
y
contribuirán y permitirán una
C
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Ddel
optimización
diseño de mezclas tipo mortero con el uso del aserrín y éste
podrá ser implementado masivamente por su bajo costo.
1.3 OBJETIVOS DE LA INVESTIGACION
1.3.1.- OBJETIVO GENERAL.
Diseñar una mezcla tipo mortero con el uso del aserrín.
1.3.2.- OBJETIVOS ESPECIFICOS.
- Analizar diferentes mezclas tipo mortero con el uso del aserrín para
así preceptuar sus densidades, asentamientos y especificaciones en
general.
- Determinar las cantidades de los componentes a utilizar para el
desarrollo de un buen mortero con el uso del aserrín
Capitulo I
19
- Demostrar que la optimización del diseño de mezcla tipo mortero
con el uso del aserrín, es una alternativa viable para la solución de
problemas que se presentan en la construcción.
1.4 DELIMITACION DE LA INVESTIGACION
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Scontinuación:
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en el espacio y tiempo definido
a
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DE
El alcance de la investigación, será el cumplir los objetivos propuestos
1.4.1.- DELIMITACION ESPACIAL.
La investigación se realizó en los laboratorios de GEOTECNIA C.A, y
la UNIVERSIDAD RAFAEL URDANETA, ubicados en el Municipio
Maracaibo, Estado Zulia.
1.4.2.- DELIMITACION TEMPORAL
La investigación se realizará durante el periodo comprendido entre
Marzo-Septiembre de 2003. En este periodo se revisará la bibliografía
necesaria y se realizará las acciones pertinentes con el propósito de lograr las
metas de la investigación.
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Capitulo II
21
MARCO TEORICO
2.1 ANTECEDENTES DE LA INVESTIGACION
Debido a la crisis que atraviesa Venezuela, los costos e insumos de
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inquirir nuevas alternativas que le permitan E
reducir
RVal máximo los costos. El
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RE es un elemento importante que
tiempo de duración de la O
construcción
S
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aumenta los costos
DERde la misma, por lo que la investigación de innovadores
construcción son cada vez mas elevados, obligando a los empresarios a
materiales de construcción se ha convertido en una labor habitual de muchos
profesionales de la Ingeniería Civil.
En la industria de la construcción, el progreso radica en los adelantos
de las técnicas de proyectos y en la disponibilidad de nuevos materiales, por
ende la mejora de éstos ha permitido el desarrollo de proyectos técnicamente
mas adelantados.
En los diversos modelos de mezclas tipo morteros existentes la más
común o utilizada es la mezcla tipo mortero de concreto. A través de los años
se han logrado continuos adelantos, entre los cuales cabe destacar los diseños
de mezclas, vibración, distribución y sus componentes, tales como cemento y
agregados.
Estos avances han propiciado una real ciencia en las mezclas tipo
mortero, con una aplicación muy amplia para las distintas obras de
construcción.
Capitulo II
22
En Venezuela, la evolución de esta tecnología de las mezclas tipo
mortero de concreto se ve afectada por las crecientes exigencias en la
construcción moderna, así como también por el aumento de las mismas, por
ello se han incrementado los estudios de los componentes que intervienen en
la elaboración de las mezclas tipo mortero de concreto.
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agregados de diseños de
mezcla
de
concreto.
Para el año de 1982 se comenzó
C
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R de agregados o materiales para el diseño de las mezclas
DEtipos
a emplear otros
Hasta hace pocos años no se habían presentados variaciones en los
tipo mortero, con la finalidad de crear una mezcla igual o mejor de resistente
que la tradicional pero más económica.
A nivel Estadal los estudios de la materia son limitados, por lo cual se
hace necesaria la determinación de las características desarrolladas para el
diseño de mezcla tipo mortero con el uso del aserrín.
La calidad de la mezcla tipo mortero se determina mediante
las
combinaciones más económicas y prácticas de los componentes que los
constituyen, para que desarrollen las propiedades deseadas al endurecerse
posteriormente. Para la obtención del mismo se debe efectuar un diseño de
mezcla que esté acorde con las necesidades de las obras.
El mecanismo de cálculo para dicho diseño puede seguir muchos
caminos, de aquí los diseños de mezclas; sin embargo, para los efectos del
Capitulo II
23
presente trabajo especial de grado, se optará por un diseño de mezcla
conocido en el país, y se basa en las relaciones que han inferida esencialmente
por vías experimentales que se adapta mas a la calidad y características de los
materiales del país, se trata del Método “Porrero − Ramos − Grases”, cuyos
criterios son aplicables a cualquier tipo de mezclas de concreto, elaborados
OS
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con agregados naturales, en este caso (residuos provenientes de la elaboración
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S
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con el cono de Abrahams
C entre 2.54cm. y 17.78cm. de asentamiento, con el
E
R
DE
cual se espera
alcanzar los objetivos planteados para la investigación de este
de la madera “ASERRÍN”), y cemento Pórtland y con trabajabilidad medidas
trabajo.
Es obvio, que esta investigación se caracteriza por ser experimental, y
solo constituye una parte preliminar para el estudio de una mezcla tipo
mortero con el uso del aserrín, elaborados con materiales de la región, y en tal
sentido se espera que los resultados que se exponen puedan servir de
motivación para la continuación de esta investigación.
2.2 FUNDAMENTACIÓN TEORICA.
2.2.1 Arena Blanca:
La arena blanca o también llamada arena de playa según FELIX ORÚS
ASSO (1.984) Pág.28, está constituida por el machaqueo de rocas o
Capitulo II
24
fragmentos de ellas, generalmente de carácter monomineral y con un nivel de
alteración variable, estas también pueden ser producto de la degradación
natural de las rocas y son arrastradas por las aguas hasta lugares llamados
arenales y playas, tienen un alto nivel de cristalización como sucede con los
óxidos.
OS
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A
RV
En la construcción las arenas desempeñan un papel muy importante
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Srealización
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La arena utilizada
en
la
de las mezclas debe carecer de
C
E
DERque alteren las propiedades del mortero. En estado natural
materias orgánicas
para confeccionar con ellas los morteros.
o después de ser lavadas deberán cumplir las siguientes condiciones:
¾ La forma de los granos será redonda, rechazándose las arenas cuyos
granos tengan forma de laja.
¾ La arena pasará por un tamiz de apertura no superior a 1/3 del espesor del
tendel, es decir, la capa del mortero.
¾ Se limitará el contenido en finos de manera que el peso de arena que pase
por el tamiz 0.08 será como máximo el 15% del peso total.
¾ El contenido total de materias perjudiciales (mica, yeso, descompuestos,
piritas, entre otros) no será superior al 2%.
La tabla detallada a continuación, indica los límites de granulometría
admisibles de arena para el mortero de asiento, comprendida entre las
gruesas y las finas. De esta manera, se obtienen morteros libres de
segregación con mayor plasticidad y, por lo tanto, mejor trabajabilidad.
Capitulo II
25
Granulometría
TAMIZ IRAM
PASA %
4.8 mm (N°4)
100
2.4mm (N°8)
95 a 100
1.2mm (N°16)
70 a 100
590 micrones (N°30)
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149 micrones (N°100)
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DE
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40
aO
75
A
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297 micrones (N°50)
10 a 35
2 a 15
www.ecuadorconstruccion.com
2.2.2 CEMENTO:
En 1824 un albañil llamado Joseph Aspdin, realiza una patente para el
cemento que produce, cemento que afirma ser tan duro como la piedra de
portland (de aquí el origen del llamado cemento portland, actualmente dado al
cemento corriente). Johnson descubrió que el clinker, obtenido por fusión
parcial de los elementos constitutivos de la primera materia sobrecalentada y
que hasta entonces había sido echado como desecho inutilizable, da unos
resultados mucho mejores que el cemento usual, a condición de ser
finalmente molido.
El cemento es el producto de la molienda del clinker obtenido por
calcinación a unos 1400 °C y adicionándole una pequeña cantidad de yeso el
que nosotros llamamos hoy cemento Pórtland.
Capitulo II
26
La exposición universal de 1891 permitió una demostración del nuevo
producto y le dio una gran publicidad. A partir de ese momento, la mayor
parte de los fabricantes de aglomerantes participaban en la calcinación a alta
temperatura, y la cal fue cada vez mas reemplazada por el cemento.
Desde finales del siglo XIX los principios generales de la fabricación
OS
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del cemento portland no han sufrido cambio. Sin embargo, han sufrido una
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conocimientos científicos
básicos
y ha permitido
C
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ER del portland.
Dderivados
aglomerantes
evolución técnica y científica muy importante. Esta evolución aumentó los
descubrir una gama de
De manera general se puede hacer fácilmente la distinción entre un
mortero de cal hidratado y un mortero a base de aglomerantes hidráulicos.
El cemento blanco es un cemento portland que se fabrica a partir de
materias primas seleccionadas que contienen una insignificante cantidad de
óxido de hierro y manganeso, en vista de que estos materiales producen un
color gris. La normativa a cumplir en los agregados para ser utilizados en
cementos blancos, es la misma que la correspondiente a los concretos en
general. Es recomendable la utilización de agregados claros, para evitar la
aparición de áreas con sombras o tonos diferente. La arena utilizada afecta el
color, puesto que las partículas finas actúan como pigmento en la pasta del
cemento, de tal forma es conveniente utilizar arena blanca o amarillo claro.
Los cementos deben cumplir las condiciones que se indican en el pliego
de recepción de cementos vigente. No es recomendable emplear cementos con
Capitulo II
27
resistencia y características superiores a 35 Mpa (350 Kp/cm²), ya que para
iguales resistencias se reduce la plasticidad de la mezcla.
2.2.3 Aserrín:
OS
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Vladimir Yagodin en 1981 realizó un estudio donde definió que el
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Smadera
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residuos en la elaboración
de
la
es de alrededor 30% de la biomasa
C
E
DER lo que incluye aserrín (del 5 al 8%) y corteza (10 a 14%)
del tronco utilizado,
aserrín es un residuo proveniente de la madera, la generación media de los
La acumulación de los residuos en los aserraderos puede llegar a obstaculizar
el desarrollo del proceso productivo por lo que es necesario sean evacuados
con prontitud. Algunos productores los venden o regalan a empresas que le
dan diferentes usos, pero en muchas ocasiones se envían a los
vertederos o se incineran indiscriminadamente, lo que es un derroche de la
materia orgánica rica en nutrientes.
Propiedades de la masa de aserrín sacarificada de pinus caribaea y
Eucalyptus saligna
Propiedad
p. caribaea
E. saligna
Estándar
% en masa seca
Reductora libre
11.4
11.9
Reductora totales
16.2
13.3
Solubles en agua
23
18
Extracto etéreo
1.6
0.3
8
www.aserrinysuscomponentes.com y www.universidaddepinarderio.com
Capitulo II
28
2.2.4 MORTERO:
Hace unos cuantos millones de años, en el este de África en una
población pequeña se originó el lenguaje, el arte y las técnicas empleadas para
elaborar instrumentos cotidianos, entre ellos sus primitivos recipientes y
OS
D
A
RV
morteros. Así pues, a través del estudio de esas primeras poblaciones, se llegó
E
S
E
R
S antes
O
H
como tal apareció hacia
el
10.050
de Cristo en la cueva de Shanidar,
C
E
DEenRun estado óptimo el mortero y su masa. Desde los más
encontrándose
a conocer lo más elemental de nuestros morteros. Lo cierto, es que el mortero
remotos tiempos de la humanidad los
primeros
pobladores
homínidos
del
planeta tienen la necesidad apremiante de usar estos recipientes, cuya
finalidad es triturar, machacar y mezclar las materias, apreciándose en la gran
mayoría de poblados con asentamientos no itinerantes, como prioritariamente
fueron aprovechadas las concavidades naturales de las piedras mas cercanas
al poblado, usándose al mismo tiempo masas o manos de piedra de gran
dureza, para manchar y luego diluir en su interior los ocres y otros productos
para sus elaboraciones como pinturas.
El mortero como material constructivo es uno de los materiales básicos
de la edificación. Su composición y dosificación han ido evolucionando, tanto
en lo que se refiere a sus componentes, como a la tecnología de su fabricación
y puesta en obra. Recientemente se ha publicado una norma Europea que
entró en vigencia como tal el pasado mes de diciembre, cubriendo así el vacío
existente para el control de este producto.
Capitulo II
29
Se debe tener en cuenta que el mortero que no vaya a usarse
inmediatamente se conservará en cubilotes dejando 2 cm para cubrir de agua,
evitando así una posible desecación de la parte superior del mortero. El
mortero seco se conservará en silos.
Para la preparación y puesta en obra de los morteros es necesario
OS
D
A
RV
conllevar las siguientes etapas: medición de materiales, colocación en obras,
E
S
E
SR
O
H
C
E
R
E
Dmedición
Para la
de los materiales en la preparación de un mortero, el
amasado o mezclado y curado.
método más aconsejable es el de medir los materiales por peso mediante el
uso de una balanza de plataforma. Sin embargo, siendo en nuestro medio una
práctica común la medición y dosificación en volumen, se recomienda tomar
las precauciones que minimicen los errores. Para esto es aconsejable la
fabricación de carretillas- cajón o cajones de medición, las que pueden tener
el volumen de una bolsa de cemento de 50 Kg.
El amasado o mezclado del mortero consiste en mezclar y revolver los
materiales previamente medidos, se le debe efectuar preferiblemente mediante
el uso de mezcladoras mecánicas. En caso de no disponer de este equipo se
recurrirá a un mezclado
a
mano para el cual se deben respetar los
siguientes
pasos: el amasado debe realizarse en una superficie horizontal, limpia y lisa.
Deben evitarse terrenos con materiales sueltos que alteren el mortero. Todos
los componentes sólidos se deben mezclar en seco. Formada una torre
achatada, se debe agregar la mitad del agua requerida y proceder a mezclar y
Capitulo II
30
revolver vigorosamente con la utilización de una pala. Posteriormente se
agrega el resto del agua y se amasa hasta obtener una mezcla homogénea.
La colocación del mortero en obras dependerá del destino que se dará al
mortero. Sin embargo, es recomendable respetar ciertos procedimientos que
son comunes a todas las
sé
aplicaciones. Las superficies sobre las cuales
OS
D
A
RV
E
S
E
R
S esto
Opara
H
impurezas, polvo, entreC
otros,
es recomendable utilizar un chorro de
E
R preferencia en la totalidad de la superficie, tal que la
DEcon
agua a presión,
aplicará el mortero deben estar limpias y libres de materiales sueltos,
adherencia quede garantizada. En cuanto a la compactación del mortero, se
trabajará en revoques lanzados con máquinas revocadoras, el mortero se
compacta por si solo con el choque al que es sometido, mientras que si se
trata de revoques a mano, la compactación se realiza por la presión aplicada a
las herramientas destinadas a esta aplicación, como el caso de frotachos y
planchas de albañil. En el caso de los morteros de junta para muros, la
compactación se logra al igualar el mortero con la cuchara y la presión que se
aplica mediante el nivelado de las unidades de albañilería que se empleen. Es
necesario tomar en cuenta que en el mortero colocado en tiempo frío el
fraguado del cemento se retarda, lo contrario ocurre en tiempos calurosos.
En el curado del mortero, después de colocado se deben tomar las
previsiones para que el mismo, al quedar expuesto al aire mantenga su
humedad el mayor tiempo posible. Se deben tomar en cuenta que la pérdida
de agua del mortero altera el fraguado del cemento originando menor
resistencia mecánica y poca durabilidad. Para este efecto es necesario someter
al mortero
Capitulo II
31
a un procedimiento cuidadoso de curado, manteniendo la superficie del
mismo húmeda por lo menos siete días después de su colocación, o bien
cubriéndolo
para evitar que el agua se evapore, pudiéndose utilizar para ello plásticos o
compuestos de sellado que se encuentran en el mercado.
www.mortero.com y www.ace.com
OS
D
A
RV
E
S
E
SR
O
H
2.3 CARACTERISTICAS
C
E
R
DE
Para la obtención de un buen mortero es necesario realizar un estudio
de
investigación de las diferentes materias primas a utilizar, y
seleccionar debidamente estas, además garantizar una adecuada y constante
dosificación para los diferentes tipos de morteros. La función más inmediata
de un mortero es la de servir de ¨lecho¨ para los sillares superiores y laterales,
aumentando la superficie de contacto entre piedra, repartiendo mejor las
fuerzas por la carga del muro deben ser transpirables al vapor del agua o
comportarse como una barrera natural a la penetración de agua tanto por
infiltración como capilaridad, propiedades éstas, que aunque conocidas desde
la antigüedad son desconocidas hoy en día.
Otra característica de los morteros, y mas concretamente, del cemento
Pórtland, son los procesos de capilaridad, en una breve definición de este
fenómeno podría decirse que es la propiedad que tiene el agua (o un líquido)
para ascender por un capilar vencida la fuerza de gravedad, cuanto más fino
sea el capilar mas altura alcanzará. En general, los morteros de cal poseen un
poro más grande que el mortero de cemento Pórtland. Existen en el mercado
Capitulo II
32
productos destinados a frenar la ascensión capilar modificando el sistema
poroso del mortero pero una opción mas simple, es utilizar morteros
hidrófugos, es decir, que evitan la filtración.
La hidrofugación de los morteros puede ser una buena opción, ya que
desde la antigüedad muestran una considerable eficacia, proceso en el cual
OS
D
A
RV
además de evitar la penetración de agua y la ascensión capilar aumenta la
E
S
E
SR
O
mortero no está exento de
riesgos
y debe ser igualmente cauteloso que la
H
C
E
ER
dosificaciónDdel
mismo, ya que un exceso de hidrofugante nos reducirá
durabilidad en morteros sensibles al agua. El proceso de hidrofugación de un
considerablemente el poro del mortero causando los efectos anteriormente
descritos.
Para ciertos trabajos puede ser necesario reducir el tiempo de fraguado
de un mortero basado en cemento Pórtland, para poner rápidamente las obras
en servicio, ésta aceleración puede obtenerse añadiendo cemento Pórtland al
mortero. El mortero con dosificación de mas de 40% de cemento Pórtland
permite un tiempo de fraguado inferior a 10 minutos.
2.4 PROPIEDADES
De forma general, vamos a catalogar como morteros duros o poco
porosos a los creados con cemento Pórtland y los blandos y porosos a los
creados por cal, es también cierto que estas propiedades dependen de la
Capitulo II
33
relación árido / aglomerante, ya que un mortero de cal puede ser mas duro y
menos poroso que un cemento Pórtland de ahí que la elección que un tipo u
otro de mortero no solo reside en el aglomerante sino que también en la forma
de preparar, pero en igualdad de condiciones suelen ser mas blandos los
morteros de cal.
OS
D
A
RV
Una de las propiedades más resaltantes de los morteros es mejorar su
E
S
E
SR
O
H
hidratada a la mezcla. C
Otro
aspecto que se debe cuidar en el mortero es su
E
R
E
tendencia alD
fisuramiento plástico, este fenómeno se presenta normalmente en
trabajabilidad y evitar la segregación y exudación adicionando cemento y cal
los trabajos de albañilería debido a que en el proceso de secado, el agua se
evapora de afuera hacia adentro, produciendo un fisuramiento superficial por
la contracción del mortero. Este efecto se acentúa en tiempos calurosos o
ventosos. El producto de este fenómeno es una superficie debilitada que
puede evitarse manteniendo un ambiente húmedo alrededor del mortero, o
con el apisonado y alisado de la superficie conforme va secando la mezcla.
2.5 APLICACIONES
Los morteros tienen muchas aplicaciones dentro de las construcciones,
por lo que a continuación describiremos las más usuales:
Capitulo II
34
¾ Morteros Para Mamposterías
Este mortero tiene como misión juntar los mampuestos o
unidades que forman los muros (ladrillo, bloques entre otros) y
constituirse en juntas de unión, de manera que éstos trabajen como un
conjunto y sean impermeables conforme va endureciendo el mortero.
OS
D
A
RV
El mortero destinado a este uso debe contar con una
E
S
E
R
S
O
estas herramientas en
una
posición casi vertical. Debe poder extenderse
H
C
E
R
con facilidad
DE sobre las unidades de albañilería, pero sin que se salga de
trabajabilidad que facilite su trabajo con la cuchara, manteniéndose
la junta al ser aplastado por el peso de las unidades que se coloquen
encima. El mortero debe pegarse firmemente con las unidades de
albañilería, por lo que el agua del amasado debe retenerse en su
interior, evitando la exudación que debilita la superficie de adherencia.
Su resistencia mecánica debe ser por lo menos igual a la resistencia de
las unidades de albañilería (ladrillos, bloques) que se utilizan. En el
caso de los ladrillos, estos deben saturarse de agua antes de su
utilización, las superficies deben estar limpias según lo descrito
anteriormente, y el mortero debe esparcirse sobre los muros ya
construidos, tanto en su superficie como en las caras laterales de las
unidades de albañilería.
Capitulo II
35
¾ Morteros Para Revoques
En construcciones distinguimos para este tipo de morteros los
destinados a revoques interiores, exteriores y de impermeabilización de
tanques, todos estos morteros tienen la finalidad de uniformar las
irregularidades de los muros, protegerlos de la humedad e inclemencias
OS
D
A
RV
del tiempo, y en el caso de los revoques interiores, preparar la
E
S
E
R
Syeso,
O
H
revoque fino de cemento
o
empapelado o pintura.
C
E
DAElosRmorteros de revoques se les exige que tengan hasta la
superficie para recibir una aplicación de terminado, ya sea de un
altura del zócalo una resistencia mayor al desgaste, mientras que el
resto de la superficie no deben ser rígidos sino capaces de deformarse
sin fisuramiento, en todos los movimientos y cambios de volumen de
los muros. Sobre las partes metálicas o de madera se deben colocar
elementos especiales para permitir la adherencia del revoque. La
trabajabilidad debe ser necesaria para poder mantenerse en su sitio sin
deslizarse, pero capaz de permitir su fácil extensión sobre la superficie
a revocar.
Para este mortero debe dosificarse el agua de manera que la
mezcla pueda mantenerse en la llana en una posición casi vertical, debe
desarrollar los menores cambios de volumen para evitar los
fisuramientos.
Capitulo II
36
Debe ser resistente a variaciones de temperatura y cambios
climatológicos, para condiciones más rígidas se deben emplear dosis más
ricas de cemento y para su uso en obrar y una calidad óptima de revoque, se
deben respetar las siguientes exigencias: Limpiar la superficie a revocar, la
cual debe estar libre de polvo y suciedades y presentar una suficiente
OS
D
A
RV
rugosidad para la adecuada adherencia del mortero y una vez limpia se debe
E
S
E
S seRaplican por lo menos en dos capas; la
O
H
Los morteros para
revoques
C
E
R
DE
primera debe
ser ejecutada con arena de granulometría media, dejando la
humedecer la superficie a revocar.
suficiente rugosidad para la aplicación de una segunda capa, la que consistirá
en una determinación con granulometría de arena mas fina. Esta última capa
no debe ser mas resistente que la primera porque puede llegarse a la
separación de ambas capas de revoques a través de las tensiones superficiales
y desplazamientos diferenciales. Es conveniente por este hecho que la
segunda capa tenga un contenido menor de cemento para lo que se puede
aumentar el contenido de arena de la unidad de volumen, por lo mencionado
anteriormente.
En el caso de que la superficie a revocar sea demasiado irregular, antes
de la aplicación de las dos capas mencionadas, se aplicará un primer revoque
con granulometría gruesa de arena y con un contenido de cemento algo mayor
y se puede reducir el contenido de arena de la unidad de volumen.
Una vez aplicado el revoque se debe cuidar el curado del mismo,
manteniendo humedad en su entorno o aplicando un riego menudo de la
Capitulo II
37
superficie revocada. Después de los 14 días es conveniente analizar la
superficie revocada y verificar por golpe y sonido, si no existen zonas huecas
a ser reparadas.
¾ Mortero para Pegar Unidades Prefabricadas
OS
D
A
RV
Esta aplicación está destinada al pegado de unidades prefabricadas de
E
S
E
R
OEnSvista
H
revestimientos y C
pisos.
de que este mortero tendrá el objetivo
E
R cuidarse en su aplicación, que el mismo tenga una
DEdebe
de pegar,
terminado ( azulejos, cerámicas y mosaicos) en lo que corresponde a
perfecta adherencia tanto en la superficie a cubrir como con la de los
elementos prefabricados.
Para garantizar esta adherencia se recomienda cuidar los
siguientes aspectos: En la preparación del mortero se debe considerar la
resistencia
y
la
exudación
que
pudiera
presentarse.
Ambas
características están ligadas a la dosificación del mortero, en el que
debe cuidarse que, con la cantidad de agua requerida para lograr la
trabajabilidad deseada no se presente exudación en el estado fresco del
mortero. De presentarse, puede ser necesario agregar cal hidráulica a
las
dosificaciones
referenciales,
disminuyendo
la
proporción
equivalente de arena.
Fuente: Mamposterías y Construcción,
Esteban. Pág. (143)
VILLASANTE SÁNCHEZ,
Capitulo II
38
2.6 Mezclado Adecuado Para Un Buen Mortero
Mezclado Manual:
Generalmente utilizados para pequeñas cantidades. Los pasos a seguir
son:
OS
D
A
RV
1. Distribuir la arena en la caja de batir, bandeja o carretilla.
E
S
E
SR
O
H
3. Mezclar enC
seco
los materiales.
E
R
E
4. D
Agregar agua hasta lograr una consistencia uniforme, asegurando
2. Sobre la arena, distribuir cemento y cal.
que la cantidad no sea en exceso.
5. Lograda la consistencia, dejar reposar durante 5 minutos y
premezclar nuevamente con pala, agregando agua en caso de ser
necesario.
Mezclado Mecánico:
Es el realizado con hormigonera o perita y el mas conveniente de
los dos, los pasos a seguir son:
1. Agregar la mitad del agua necesaria.
2. La mitad de la arena.
3. Toda la cal.
4. Todo el cemento y el resto de la arena.
5. El resto del agua.
6. Dejar que la hormigonera agite el pastón durante 3 a 5 minutos
hasta alcanzar la consistencia adecuada.
Capitulo II
39
2.7 EXPANSION VOLUMÉTRICA
La expansión volumétrica se origina por los productos gaseosos que
resultan de las reacciones químicas que tienen lugar en el seno de la masa
del mortero. Estas reacciones no suceden de manera sencilla y simultánea,
OS
D
A
RV
dependen tanto de la dosificación en peso y de los dosificantes empleados
E
S
E
S Rpor la presencia excesiva de sulfato de
O
También puede
originarse
H
C
E
R
calcio enD
elE
cemento o de cantidades excesivas de sulfatos disueltos
como de los aditivos, ingredientes y secuencia de mezclado.
provenientes de fuentes externas como son el suelo o el agua que sean
capaces de penetrar en la estructura de la mezcla endurecida.
2.7.1 Factores que intervienen positivamente en la expansión
volumétrica
¾ Dosificación de los morteros
La dosificación de los morteros se realiza generalmente en
volumen. Se recomienda encarecidamente no utilizar la palada
como patrón de medida, ya que el volumen se recoge con ella,
varía en función de la finura del material. Deben utilizarse
recipientes aforados o al menos cubos de volúmenes apropiados,
se recomienda utilizar cubos diferentes para arenas y
conglomerados.
Debe considerarse que el empleo de arenas húmedas puede
hacer variar la cantidad de arena de agua prevista para la mezcla.
Capitulo II
40
En
ese
sentido
se
recomienda
el
empleo
de
arenas
razonablemente secas.
¾ Amasado De Los Morteros
El amasado de los morteros se realizará perfectamente con
OS
D
A
RV
medios manuales. La mezcla debe ser batida hasta conseguir su
E
S
E
SR
homogéneaCesHlaO
masa, mejorando su plasticidad y su retención
E
R
E
Dde agua debido a la introducción de aire en la masa y por lo tanto
uniformidad. Cuanto más prolongada es su duración mas
su trabajabilidad. Por esta razón no debe alargarse el amasado de
los morteros con aditivos airantes, ya que puede aumentar en
exceso el porcentaje de aire ocluido y disminuir por lo tanto su
resistencia, su adherencia o su impermeabilidad.
Aunque no es aconsejable, si el amasado se realiza a mano,
deberá hacerse sobre una plataforma impermeable y limpia,
realizando como mínimo tres batidas. El mortero se utilizará en
las dos horas posteriores a su amasado, durante ese tiempo podrá
agregarse agua si es necesario, para compensar la pérdida por
evaporación. Pasado este plazo el sobrante se desechará.
Por ello el amasado del mortero debe ser realizado
correctamente porque de lo contrario al realizar un mal amasado
puede que los componentes de la masa no reaccionen como lo
deseado.
Capitulo II
41
¾ La Buena Preparación Del Molde
El molde debe estar muy bien aceitado, ya que de lo contrario, no
subirá con facilidad ya que puede que las paredes del molde le
aumenten resistencia a la mezcla.
¾ Mezclado De Los Dosificantes
OS
D
A
RV
E
S
E
S R ya que al no crear un parámetro de
O
H
componentes
del
mortero,
C
E
R
E las reacciones entre muestras tal vez no sean
Dtrabajo,
Es necesario seguir un orden en cuanto a la mezcla de los
suficientemente confiables.
¾ Fluidez En El Momento Del Vaciado De Los Moldes En La
Mezcla Del Mortero
Debido a que el agua contribuye a aumentar la expansión
volumétrica del mortero, se emplea la cantidad adecuada de agua
porque un exceso de ésta puede hacer que no reaccione como lo
esperaba y cuando le falte agua ocurra lo mismo.
¾ La Presencia De La Arena Fina o El Aserrín En Polvo O En
Escamas
En ciertas cantidades estos componentes de la mezcla ayudan al incremento
de la expansión volumétrica en alto grado; es decir, que de esto va a depender
el aumento de la mezcla.
Capitulo II
42
2.8 DEFINICIÓN DE TÉRMINOS BÁSICOS
¾ ADITIVOS: Componente que se añade a una mezcla.
Fuente: DICCIONARIO ENCICLOPÉDICO ESPASA 1(1.985)
¾ ARENA BLANCA: Está formada por trozos de rocas, es
OS
D
A
RV
también llamada arena de playa y su característica principal es
E
S
E
SR
O
H
Fuente: VAN LAWRENCE,
(1.974)
C
E
R
E
¾D
ASERRÍN: Es el conjunto de partículas que se desprende de la
granulometría fina.
madera cuando se sierra.
Fuente: VILLASANTE ESTEBAN, (1.995)
¾ CEMENTO: Es una mezcla de materiales calcáreos que se
calcinan para formar el clinker, ya que este al ser pulverizado
hasta un alto grado de finura, constituye el cemento.
Fuente: ORÚS, FELIX (1.984)
¾ CURADO: Es un proceso de endurecimiento y secado de un
mortero en si.
Fuente: DICCIONARIO ENCICLOPÉDICO ESPASA 1 (1.985)
¾ FRAGUADO: Acción y efecto de endurecerse consistentemente
una mezcla.
Fuente: DICCIONARIO ENCICLOPÉDICO ESPASA 1 (1.985)
¾ MAMPOSTERÍA: Obras hechas con piedras sin labrar
colocadas a mano en el sitio.
Fuente: VILLASANTE ESTEBAN, (1.995)
Capitulo II
43
¾ MORTERO: Los morteros son mezclas plásticas obtenidas con
un aglomerante, arena y agua que sirvan para unir las piedras o
ladrillos que integran las obras.
Fuente: ORÚS, FELIX (1.984)
¾ REVOQUES: Pintar o revocar las paredes de una edificación.
OS
D
A
RV
Fuente: DICCIONARIO ENCICLOPÉDICO ESPASA 1. (1.985)
E
S
E
SERINDICADORES
O
H
2.9 SISTEMA DE VARIABLES
C
E
R
DE
En la presente investigación se consideraron para al intervención de un
sistema de variables las siguientes:
2.9.1 Variable A: Aserrín
Indicadores:
¾ Influencia sobre la mezcla.
¾ Variaciones de cantidades.
¾ Asentamiento de la mezcla.
2.9.2 Variable B: Mortero
Indicadores:
¾ Resistencia.
¾ Secuencia del mezclado.
¾ Expansión volumétrica.
Capitulo II
44
2.9.3 Definición operacional de las variables
Aserrín: El aserrín se podría definir como un residuo proveniente
de la elaboración o manipulación de la madera.
Mortero: El mortero puede definirse como una mezcla de uno o
OS
D
A
RV
varios conglomerados minerales, áridos, agua y aditivos.
E
S
E
SR
O
H
C
E
R
DE
E
S
E
SR
O
H
C
E
R
DE
OS
D
A
RV
Capitulo III
45
MARCO METODOLÓGICO
3.1 TIPO DE INVESTIGACIÓN
Según Hernández Sampieri, R. Y otros (1.991), "el tipo de
investigación se determina de acuerdo al problema que se maneja, objetivos a
OS
D
A
RV
lograr, búsqueda de soluciones y disponibilidad de los recursos": (Pág. 74).
E
S
E
OS Res determinar los diferentes esfuerzos de
H
cual el propósito de la C
investigación
E
R
E
D tipo mortero (arena – cemento) con el uso del aserrín.
diseños de mezclas
Por los objetivos, este estudio es una investigación de campo, mediante el
Por lo expuesto anteriormente, se seleccionará el método factible, por
considerarle él mas adecuado con la investigación realizada, tomando en
cuenta que este tipo de investigación esta basada en la propuesta de un
método funcional viable, o de una solución posible a un problema de tipo
practico con el objeto de satisfacer la investigación de un ente especifico.
3.2 DISEÑO DE LA INVESTIGACIÓN
Para Chávez, N. (1.994), "el diseño es un método especifico de una
serie de actividades sucesivas y organizadas, las cuales deben adaptarse a las
particularidades de cada investigación e indicar las pruebas a efectuar y las
técnicas a utilizar para recolectar y analizar los datos". (Pág. 48)
En la presente investigación el diseño es no experimental, para
Hernández Sampìeri R. Y otros (1.991), " la investigación no experimental es
Capitulo III
46
aquella que se realiza sin manipulación deliberada de la variable, es decir, es
una investigación donde no hacemos variar intencionalmente la variable
independiente. Lo que hacemos es observar fenómenos tal como se dan en su
contexto natural, para después analizarlos". (Pág. 82)
OS
D
A
RV
En esta investigación se realizo un análisis de las variables y a la vez un
E
S
E
S R y ella, además se comparan los
O
H
que existen en los morteros
tradicionales
C
E
R
DE para establecer las variables.
objetivos específicos
estudio entre las diferentes mezclas para determinar el grado de resistencia
3.3 POBLACIÓN Y MUESTRA.
3.3.1 Población:
La población, objeto de estudio, estará constituida por las mezclas a
realizar según las normas establecidas de calidad.
3.3.2 Muestra:
La muestra para Chávez, N. (1.994), "es una porción representativa de
la población que permita generalizar los resultados de una investigación".
(Pág. 82)
Para efectos de la muestra se considero una parte o fracción
representativa de la población y se considera en la tabla Nº 1, siendo un total
de 50 muestras.
Capitulo III
47
3.4 TÉCNICAS DE RECOLECCIÓN DE DATOS
Los estudios de naturaleza descriptiva requieren técnicas especificas en
.la recolección de información. Según Bavaresco, A. (1.997), "toda
investigación no tiene significado sin las técnicas de recolección de datos, los
OS
D
A
RV
cuales conducen a la verificación del problema planteado. Cada tipo de
E
S
E
SR
O
H
herramientas, instrumentos
o
medio
que serán empleados". (Pág. 93)
C
E
DER
investigación determina las técnicas a utilizar y cada técnica establece sus
Se consideró utilizar para la recolección de datos la observación
directa, la revisión bibliográfica y la entrevista a especialistas en el área.
Según Bavaresco, A. (1.998), "explica que en el primer paso de la
investigación se cuenta con dos métodos muy importante: el método directo y
el método indirecto, el primero consiste en la observación y recolección de los
datos por iniciativa propia de la fuente primaria y el segundo es la recepción
de datos brindados por otras personas, ya sean orales o escritos, pero han
tenido contacto con .los datos anteriores, los cuales se le llaman datos de
fuentes secundarias". (Pág. 104)
A través de la observación directa se pretende conocer los aspectos más
resaltante del mortero seleccionado para desarrollo de la investigación y los
datos suministrados por GEOTECNIA, C.A
. Capitulo III
48
La revisión bibliográfica estará referida a la información recopilada en
Internet de morteros, aserrín y cemento, aplicando teorías y modelos que
puedan existir para el estudio del caso.
Según Egg, A. (1.998), "la revisión bibliográfica es un instrumento o
OS
D
A
RV
técnica de investigación social cuya finalidad es de obtener datos e
E
S
E
SR
O
H
C
E
R
DE se realzó con carácter explicatorio, con la finalidad de
La entrevista
información a partir de documentos escritos". (Pág. 79)
obtener de expertos un conocimiento básico de la investigación, éstos están
dirigidos a los Ingenieros tales como, José Salazar y Jesús Urdaneta con el
propósito de obtener de expertos un conocimiento.
E
S
E
SR
O
H
C
E
R
DE
OS
D
A
RV
Capitulo IV
50
ANÁLISIS Y PRESENTACIÓN DE LOS RESULTADOS
En este capítulo se indican los ensayos realizados haciendo un análisis
del procedimiento seguido en cada uno de ellos.
Los morteros (arena – cemento) con el uso del aserrín difieren
moderadamente de los morteros tradicionales o convencionales utilizados en
OS
D
A
RV
Venezuela, tanto en el producto final como su manufactura y componentes
E
S
E
SR
O
H
C
E
R
DEDE MANUFACTURA.
4.1 PROCESO
dosificantes.
¾ Amasado:
Aquí se hace el pesado de los componentes dosificantes; cemento,
arena, aserrín y agua, una vez realizadas las pesadas se mezclan en la mejor
forma posible la arena con el
cemento, luego se le coloca la cantidad
de
aserrín, posteriormente se le agrega el agua, se bate hasta conseguir una
mezcla homogénea.
¾ Moldeo:
El mortero obtenido, el cual es una pasta bastante consistente, se vierte
en tres capas en el molde, consolidándose cada capa con 25 golpes
dados con una cabilla de 5/8 de pulgadas de diámetro y 600 milímetros
de longitud y con la punta terminada en forma de bala de fusil,
distribuidos uniformemente por toda la masa, notándose que en poco
tiempo se produce un asentamiento notorio en ellas y también estás
Capitulo IV
51
segregan una cantidad de agua moderada, produciendo cierto endurecimiento
producto de la temperatura ambiente.
¾ Curado:
OS
D
A
RV
El curado se realizó en una piscina que tenia de profundidad más ó
E
S
E
SR
21ºC hasta el momento deH
su O
rotura.
C
E
R
DE
menos 35cm donde se sumergieron los moldes en agua a una temperatura de
4.2 PROCESO DE DOSIFICACIÓN
¾ Arena: La arena utilizada para estos morteros, fue arena blanca,
también llamada arena de playa con una finura semejante al del
cemento Pórtland ordinario.
La arena actúa en los morteros como elemento estabilizador, por
esta razón en esta investigación se debió utilizar una arena con
textura fina. La calidad y origen de la arena son de gran importancia
en los morteros con el uso del aserrín, por ello los ensayos
realizados con arena de playa han dado un buen resultado, en lo que
se refiere a la expansión volumétrica.
¾ Cemento: Existe una literatura muy extensa sobre el cemento, por
lo que se limitará el enfoque exclusivamente a lo relacionado con el
diseño de mezcla tipo mortero con el uso del aserrín.
Capitulo IV
52
El cemento influye en la preparación del mortero como cementante
y también como componente básico para aumentar la resistencia del
mortero con el uso del aserrín.
¾ Aserrín: El aserrín es un residuo proveniente de la madera que
OS
D
A
RV
puede ser en polvillo o en escamas, en el laboratorio para los
E
S
E
S R las mismas pruebas con la finalidad
O
H
para los cuales
se
le
practicaron
C
E
R
E
deD
poder apreciar el comportamiento de ellos.
ensayos de este trabajo especial de grado se utilizaron los 2 tipos
¾ Agua: La influencia del agua en la mezcla fue considerable, ya que
se utilizó desde 1.65lt hasta 4.8t de agua para la preparación de cada
uno de los morteros a ensayar. Estos limites fueron considerados en
esta forma debido a que las muestras con menos de 1.65lt de agua
no podían mezclarse adecuadamente por la poca trabajabilidad del
mortero, y las muestras con más de 4.8lt de agua quedan demasiado
fluidas no obteniéndose la debida consistencia en el mortero.
Por lo tanto, se pueden hacer tantos morteros diferentes como
relaciones de peso entre sus componentes.
4.3 ENSAYOS
Se realizaron 10 tipos de ensayos, los cuales se explican a
continuación.
Capitulo IV
53
¾ Tiempo de reacción: Se procedió de la siguiente manera:
En primer lugar se elaboro la mezcla tomando la medida exacta
de la arena, cemento y aserrín, mezclando bien, luego se procede
a agregarle la cantidad de agua requerida por la dosificación de
los materiales, hasta obtener la consistencia adecuada para un
OS
D
A
RV
buen mortero.
E
S
E
OS R El procedimiento que se siguió fue: se
H
¾ ExpansiónC
Volumétrica:
E
R
E
Dllevó a efecto el vaciado de la mezcla en el molde obteniéndose
una altura inicial dejándose en reposo para que se expandiera sin
perturbación, hasta obtener la altura final.
A continuación puede observarse el molde utilizado con sus
respectivas dimensiones:
30 cm.
15 cm.
Una vez llenado el molde a utilizar para la medición de la expansión
volumétrica se dejo reposar para poder apreciar este efecto, pero resulto que
Capitulo IV
54
este fenómeno no se daba debido a la cantidad de aserrín y agua utilizada.
¾ Resistencia: La obtención de la resistencia de las muestras se
efectuó en una maquina de ensayos de resistencia de las muestras
a la compresión de alta precisión obteniéndose de los ensayos de
OS
D
A
RV
las muestras como valor máximo de carga 22000 Kg. Y como
E
S
E
SdeRdicho ensayo hobo que referentar
O
H
Para la ejecución
C
E
R
E con el fin de obtener uniformidad entre ellas.
Dmuestras
valor mínimo de carga 250 Kg.
las
En la tabla Nº 1 se puede observar las diferentes combinaciones
resultando un total de 50 muestras y 10 tipos de ensayos.
A cada una de estas muestras se le realizaron los ensayos de
esfuerzo y resistencia.
La tabla Nº 2 se muestran los resultados obtenidos de cada
ensayo para cada tipo de muestra y a partir de los mínimos se
elaboraron las curvas.
El tiempo de reacción es mayor al disminuir la cantidad de
aserrín, esto puede ser debido a que la cantidad de cemento es
constante en la relación de los componentes de las muestras.
4.4 DOSIFICACIÓN PARA LOS DIFERENTES TIPOS DE ENSAYOS
¾ Mezcla tipo A de 50% de Cemento + 45% de Arena +5% de
Aserrín Fino:
Capitulo IV
55
Dosificación para un cilindro
Cemento = 3750gr.
Arena = 3375gr.
Aserrín Fino = 375gr.
Agua = 1650cc
E
S
E
Sse R
O
mezcla se ve afectada, esH
decir,
asienta de
C
E
R morteros de aserrín fino.
repite para todos
DElos
OS
D
A
RV
Observación: La altura del cilindro al momento del secado de la
manera pronunciada, esto se
¾ Mezcla tipo B de 50% de Cemento + 45% de Arena + 5% de
Aserrín Grueso:
Dosificación para un cilindro:
Cemento = 3750gr.
Arena = 3375gr.
Aserrín Grueso = 375gr.
Agua = 2200cc.
¾ Mezcla tipo C de 50% de Cemento + 35% de Arena + 15% de
Aserrín Fino:
Dosificación para un cilindro:
Cemento = 3500gr.
Arena = 2450gr.
Aserrín Fino = 1.050gr
Capitulo IV
56
Agua = 4200cc.
Observación: El fraguado de estos cilindros es bastante lento
hasta por lo menos 5 ó 6 días por lo que no es recomendable mayor
proporción de Aserrín Fino.
OS
D
A
RV
E
S
E
SR
O
H
Aserrín Grueso:
C
E
R
DE para un cilindro:
Dosificación
¾ Mezcla tipo D de 50% de Cemento + 35% de Arena + 15% de
Cemento = 3500gr.
Arena = 2450gr.
Aserrín Grueso = 1050gr.
Agua = 4800cc.
Observación: Este diseño no presentó una consistencia adecuada ya
que el aserrín grueso no permitía la trabajabilidad del mortero por
toda la cantidad de agua colocada para el mezclado.
¾ Mezcla tipo E de 50% de Cemento + 42.5% de Arena + 7.5%
de Aserrín Fino:
Dosificación para un cilindro:
Cemento = 4000gr.
Arena = 3400gr.
Capitulo IV
57
Aserrín Fino = 600gr.
Agua = 3000cc.
¾ Mezcla tipo F de 50% de Cemento + 42.5% de Arena + 7.5%
de Aserrín Grueso:
OS
D
A
RV
E
S
E
SR
O
H
Cemento = 4000gr.
C
E
R
DE= 3400gr.
Arena
Dosificación para un cilindro:
Aserrín Grueso = 600gr.
Agua = 3400cc.
¾ Mezcla tipo G de 50% de Cemento + 40% de Arena + 10% de
Aserrín Fino:
Dosificación para un cilindro:
Cemento = 3500gr.
Arena = 2800gr.
Aserrín Fino = 700gr.
Agua = 3000cc.
¾ Mezcla tipo H de 50% de Cemento + 40% de Arena + 10% de
Aserrín Grueso:
Dosificación para un cilindro:
Cemento = 3500gr.
Capitulo IV
58
Arena = 2800gr.
Aserrín Grueso = 700gr.
Agua = 3400cc.
E
S
E
SR
O
H
C
E
R
DE
OS
D
A
RV
TABLA Nº 1
TIPOS DE MEZCLAS
Fecha De Toma
Números De Cilindros
Tipo De Mezcla
30/07/2003
1-2-3-4-5
50 % de cemento +45% de arena
+ 5% de (AF)
30/07/2003
50 % de cemento +45% de arena
1-2-3-4-5
+ 5% de (AG)
31/07/2003
05/08/2003
1-2-3-4-5
1-2-3-4-5
(B)
+ 15%
OdeS(AF) (C)
D
A
RV50 % de cemento +35% de arena
1-2-3-4-5
E
S
E
SR
O
H
05/08/2003 REC
1-2-3-4-5
DE
31/07/2003
(A)
50 % de cemento +35% de arena
+ 15% de (AG)
(D)
50 % de cemento +42.5% de
arena +7.5% de (AF) (E)
50 % de cemento +42.5% de
arena +7.5% de (AG) (F)
06/08/2003
1-2-3-4-5
50 % de cemento +40% de arena
+ 10% de (AF)
06/08/2003
1-2-3-4-5
50 % de cemento +40% de arena
+ 10% de (AG)
07/08/2003
1-2-3-4-5
(G)
(H)
50 % de cemento +37.5% de
arena + 12.5% de (AF) (I)
07/08/2003
1-2-3-4-5
50 % de cemento +37.5% de
arena + 12.5% de (AG) (J)
Donde:
AF: Aserrín Fino
AG: Aserrín Grueso
59
TABLA Nº 2
RESULTADOS DE LOS ENSAYOS A LOS 7 DIAS
Fecha
Tipo
Asen. final ensayo
#Cilind.
toma
muest. Edad Carga Diam. Peso Altura Esf. Dens. (cm)
1
30/07/03
A
7
2.000
15,00 8365 29,60
11.3
1599
2.54
2
30/07/03
A
7
2.000 15,00 8280 29,50
11.3
1588
2.54 06/08/03
3
30/07/03
A
7
2.000 15,00 8320 29,50
11.3
1596
2.54 06/08/03
1
30/07/03
B
7
18.000 15,00 9190 29,90 101.9 1739
2.54 06/08/03
2
30/07/03
B
7
19.000 15,00 9295 29,90 107.6 1759
2.54 06/08/03
3
30/07/03
B
7
18.750
2.54 06/08/03
1
31/07/03
2
31/07/03
3
31/07/03
1
O1741S
D
A
15,00 9230 30,00
106.1
V
R
E
S
14,80
E 6185 30,00 1.5 1198
R
DE
S
C
7HO
500 14,80
C
RE
C
7
250
06/08/03
2.54 07/08/03
6415 30,00
2.9
1243
2.54 07/08/03
C
7
250
14,90 6360 30,00
1.4
1216
2.54 07/08/03
05/08/03
E
7
750
14,80 7615 29,20
4.4
1516
2.54 12/08/03
2
05/08/03
E
7
550
14,80 7550 29,00
3.2
1513 2.54 12/08/03
3
05/08/03
E
7
750
14,70 7470 29,30
4.4
1502 2.54 12/08/03
1
05/08/03
F
7
14.500 15,00 8450 30,00
82.1 1594
2.54 12/08/03
2
05/08/03
F
7
14.250 14,80 8380 29,80
82.8
1635
2.54 12/08/03
3
05/08/03
F
7
14.000 15,00 8320 30,00
79.2
1569
2.54
12/08/03
1
06/08/03
G
7
1.000
15,00 7810 29,70
5.7
1488
2.54
13/08/03
2
06/08/03
G
7
1.000 14,80 7725 29,50
5.8
1522
2.54 13/08/03
3
06/08/03
G
7
1.000 14,80 7830 29,50
5.8
1543
2.54 13/08/03
1
07/08/03
H
7
4.000
14,90 6775 30,00
22.9
1295
2.54
14/08/03
2
07/08/03
H
7
3.750
14,80 6800 30,20
21.8
1309
2.54
14/08/03
3
07/08/03
H
7
3.750 14,80 6635 30,00
21.8
1286
2.54
14/08/03
1
07/08/03
I
7
500
14,80 7350 29,50
2.9
1448
2.54
14/08/03
2
07/08/03
I
7
500
14,80 7250 29,50
2.9
1429
2.54
14/08/03
3
07/08/03
I
7
500
14,70 7365 29,60
2.9
1466
2.54
14/08/03
Las muestras tipo D y J no se pudieron realizar por no tener trabajabilidad.
60
TABLA Nº 3
RESULTADOS DE LOS ENSAYOS A LOS 14 DIAS
Fecha
Tipo
Asen.
muest. Edad Carga Diam. Peso Altura Esf. Dens. (cm)
final
#Cilind.
toma
4
30/07/03
A
14
3.000
14,90 8125 29,00
17.2
1607
2.54
5
30/07/03
A
14
2.500
14,80 8205 29,20
14.5
1633
2.54 13/08/03
4
30/07/03
B
14
21.250 15,00 9240 29,90 120.3 1749
2.54 13/08/03
5
30/07/03
B
14
22.000 14,80 9110 29,90 127.9 1771
2.54 13/08/03
4
31/07/03
C
14
750
5
31/07/03
C
14
750
4
05/08/03
E
14
4.4 O
1093
S
D
A
V 4.4 1109
14,80 5705 R
29,90
E
S
E 7355 29,30 40.7 1459
14,80
R
14,80 5605 29,80
ensayo
13/08/03
2.54 14/08/03
2.54 14/08/03
4
7.000
S
O
05/08/03
E EC
14H 7.500 14,80
DERF 14 13.500 14,80
05/08/03
5
05/08/03
F
14
15.000 14,90 8260 29,90
86.0
1584
2.54 19/08/03
4
06/08/03
G
14
1.750
14,80 6935 30,00
10.2
1344
2.54 20/08/03
5
06/08/03
G
14
1.500 14,80 6610 29,80
8.7
1289
2.54 20/08/03
4
07/08/03
H
14
6.000 14,80 7430 29,80
34.9
1449
2.54 21/08/03
5
07/08/03
H
14
5.500 14,80 7460 29,80
32.0
1455
2.54 21/08/03
4
07/08/03
I
14
1.500 14,80 6966 29,70
8.7
1363
2.54 21/08/03
5
07/08/03
I
14
1.250 14,80 6980 29,90
7.3
1357
2.54 21/08/03
5
2.54 19/08/03
7320 28,90
43.6
1472
2.54 19/08/03
8295 30,20
78.5
1597
2.54 19/08/03
61
E
S
E
SR
O
H
C
E
R
DE
OS
D
A
RV
12
10
OS
D
A
RV
8
E
S
E
6
SR
O
H
C
E
R
4DE
Kg/cm2
2
0
A
C
E
62
G
I
120
100
OS
D
A
RV
80
E
S
E
60
SR
O
H
C
E
R
40 DE
Kg/cm2 20
0
B
F
63
H
45
40
OS
D
A
RV
35
30
25
20
E
S
E
SR
O
H
C
E
R
DE
15
Kg/cm
2
10
5
0
A
C
E
64
G
I
140
120
OS
D
A
RV
100
E
S
E
80
SR
O
H
C
E
R
DE
60
Kg/cm2
40
20
0
B
F
H
65
E
S
E
SR
O
H
C
E
R
DE
OS
D
A
RV
CONCLUSIONES
En la relación expuesta en los Capítulos anteriores se puede
concluir que:
- El Aserrín Fino no es adecuado para los diseños de mezclas
realizadas en este trabajo especial de grado, ya que este no toma
OS
D
A
RV
consistencia, resistencia y en algunos casos el tiempo de fraguado es
E
S
E
S R resistencias y consistencia adecuadas
O
H
El Aserrín Grueso
presenta
C
E
R
E porcentajes del 5% al 10% en la ejecución de la mezcla.
Dlos
para
muy lento.
-
- A través del tiempo la resistencia de las mezclas se va
incrementando considerablemente.
- Los asentamientos arrojados por los resultados en los ensayos de
laboratorio fueron satisfactorios para los objetivos trazados en la
investigación.
67
E
S
E
SR
O
H
C
E
R
DE
OS
D
A
RV
RECOMENDACIONES
- A través de los resultados arrojados por los ensayos practicados en
esta investigación, se puede decir que estás podrían ser utilizadas
para nivelación de techos, nivelación de pisos no sujetos a cargas
exageradas y para la preparación de bloques estructurales.
- Realizar estudios detallados con el mismo renglón de este trabajo,
OS
D
A
RV
pero solamente con Aserrín Grueso (en escama) y en vez de utilizar
E
S
E
SR
O
H
plástico conocido
también
como Capa Vegetal.
C
E
ER
SeD
recomienda realizar el mismo estudio bajando el porcentaje de
Arena Blanca (arena de playa) utilizar material areno - limoso
-
Cemento, ya que en esta investigación la cantidad de cemento
utilizada se tomo como patrón.
- Realizar un estudio comparativo de costos con los bloques
tradicionales existentes en el mercado, una vez analizados los
resultados de laboratorio al bajar el porcentaje de cemento,
trabajando estos como bloques de mamposterías.
- Para la realización de este trabajo especial de grado es necesario
disponer de un equipo especializado para una buena confiabilidad de
los datos obtenidos.
- Se recomienda el uso de mascaras, ya que el polvillo expulsado por
en aserrín puede afectar las mucosas.
69
E
S
E
SR
O
H
C
E
R
DE
OS
D
A
RV
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71
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C
E
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DE
OS
D
A
RV
OS
D
A
RV
E
S
E
SR
O
H
C
E
PROCESO
DE
R
DE SECADO DE LA ARENA BLANCA O DE PLAYA
PROCESO DE TAMIZADO DE LA ARENA BLANCA O DE PLAYA
OS
D
A
RV
E
S
E
SR
O
H
C
E
PESADO
R
DE DE LA ARENA BLANCA O DE PLAYA
PESADO DE LA ARENA BLANCA O DE PLAYA
OS
D
A
RV
E
S
E
SR
O
H
C
E
R
DE
PESADO DE LA ARENA BLANCA O DE PLAYA
ASERRIN EN ESCAMAS
OS
D
A
RV
E
S
E
SR
O
H
C
E
R
DE
CEMENTO
AMASADO DE MATERIALES
(ASERRIN EN ESCAMAS, CEMENTO Y ARENA)
OS
D
A
RV
E
S
E
SR
O
H
C
E
R
DE
AMASADO DE MATERIALES
(ASERRIN EN ESCAMAS, CEMENTO Y ARENA)
MEZCLA DE MATERIALES
(ASERRIN EN ESCAMAS, CEMENTO, ARENA Y AGUA)
OS
D
A
RV
E
S
E
SR
O
H
C
E
R
DE
MEZCLA DE MATERIALES
(ASERRIN EN ESCAMAS, CEMENTO, ARENA Y AGUA)
VACIADO DE LA MEZCLA EN LOS MOLDES
OS
D
A
RV
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S
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O
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C
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DE
VACIADO DE LA MEZCLA EN LOS MOLDES
VACIADO TERMINADO EN LOS MOLDES PUESTOS A SECAR POR UN
PERÍODO DE 24 HORAS