Informe de Laboratorio: Concreto Normal vs. Concreto Pesado

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA
FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL
DEPARTAMENTO ACADEMICO DE CONSTRUCCIÓN
UNIVERSIDAD NACIONAL DE
INGENIERÍA
FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL
Departamento Académico de Construcción
LABORATORIO N°2-MEZCLA DE CONCRETO EN EL
LABORATORIO (LEM)
GRUPO N°2
INTEGRANTES:
Delgado Caceres, Gabriela Fabiana…20220309E
Goycochea Valerde, Dilan Antonio…...20230035E
Guevara Marruffo, Fabian Andre…….20230167I
Quintana Campos, Cristopher………..20222564B
Vivar De La Cruz, Asenat Brigihtte......20221107G
Gonzales Quincho, Samuel……………20221243H
DOCENTE:
ING. VILLEGAS MARTINEZ, Carlos Alberto
LIMA, MAYO 2025
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INDICE
I. RESUMEN .................................................................................................................... 4
II. ABSTRACT ................................................................................................................. 5
III. INTRODUCCION ...................................................................................................... 6
IV. OBJETIVOS ............................................................................................................... 6
4.1. Objetivo General .................................................................................................... 6
4.2 Objetivos Específicos.............................................................................................. 7
V. MARCO TEÓRICO ..................................................................................................... 8
5.1. Antecedentes del uso de Concreto Ligero .............................................................. 8
5.2. Bases teóricas del Concreto Ligero........................................................................ 9
5.2.1. Definición del Concreto Ligero....................................................................... 9
5.2.2. Clasificación por densidad .............................................................................. 9
5.2.4. Propiedades Físicas y Mecánicas del Concreto Ligero ..................................11
5.3. Antecedentes del uso de Concreto Pesado ........................................................... 13
5.4. Bases teóricas del Concreto Pesado ..................................................................... 14
5.4.1. Definición del Concreto Pesado .................................................................... 14
5.4.2. Clasificación por Densidad ........................................................................... 15
5.4.3. Propiedades Físicas y Mecánicas del Concreto Pesado ................................ 16
5.5. Bases teóricas del Concreto Pesado ..................................................................... 18
5.5.1. Definición del Concreto Normal ................................................................... 18
5.5.2. Componentes del Concreto Normal .............................................................. 18
5.5.3. Propiedades Físicas y Mecánicas .................................................................. 20
5.5.4. Clasificación del Concreto Normal (según uso o diseño) ............................. 21
5.5.5. Ventajas del Concreto Normal....................................................................... 23
5.5.6. Desventajas del Concreto Normal ................................................................. 23
5.5.7. Comparación con el Concreto Ligero ........................................................... 24
5.5.8. Aplicaciones en Ingeniería Civil ................................................................... 24
5.3. Definiciones ......................................................................................................... 24
VI. ENSAYOS CON LA MEZCLA DETERMINADA ................................................. 25
6.1. Ensayo de Asentamiento ...................................................................................... 25
6.2. Ensayo de Densidad ............................................................................................. 30
6.3. Ensayo de Resistencia a la Compresión............................................................... 34
VII. RESULTADOS ....................................................................................................... 40
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7.1. Ensayo de Asentamiento ...................................................................................... 40
7.2. Ensayo de Densidad ............................................................................................. 40
7.3. Ensayo de Resistencia a la compresión ............................................................... 41
VIII. CONCLUSIONES ................................................................................................. 43
IX. RECOMENDACIONES .......................................................................................... 44
X. BIBLIOGRAFÍA ....................................................................................................... 44
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I. RESUMEN
Este trabajo de investigación tiene como propósito comparar el desempeño mecánico del
concreto normal y concreto pesado, a partir de la elaboración y ensayo de probetas en
condiciones de laboratorio. Inicialmente, se realizó en clase el cálculo del diseño de
mezcla para el concreto, definiendo las proporciones de cemento, agua, arena y piedra
para nuestra mezcla de prueba las cuales fueron necesarias para alcanzar una resistencia
característica prevista. Posteriormente, se hizo una mezcla de prueba con la máquina
mezcladora del laboratorio y se halló su Slump con el cono de Abrams, para luego fabricar
las probetas y realizarles un curado adecuado. Una vez transcurrido el periodo de
curación, se dimensionaron las probetas y se sometieron a ensayos de compresión en una
máquina de resistencia para determinar la carga máxima soportada y calcular la
resistencia a la compresión en (𝐾𝑔/𝑐𝑚2 ) . Los resultados obtenidos se compararon con
los valores teóricos previstos y se realizó un análisis de las diferencias encontradas.
Finalmente, se realizó unas conclusiones y recomendaciones sobre lo visto en el
laboratorio y sobre el empleo de concreto pesado frente al concreto normal, atendiendo
tanto a sus ventajas en aplicaciones específicas como a las consideraciones económicas y
de manejo en obra.
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II. ABSTRACT
The purpose of this research work is to compare the mechanical performance of normal
concrete and heavyweight concrete, based on the preparation and testing of test specimens
under laboratory conditions. Initially, the mix design calculation for concrete was carried
out in class, defining the proportions of cement, water, sand and stone for our test mix,
which were necessary to achieve a predicted characteristic strength. Subsequently, a test
mix was made with the laboratory mixing machine and its slump was determined using
the Abrams cone. The test specimens were then manufactured and properly cured. Once
the curing period was over, the test specimens were sized and subjected to compression
tests in a resistance machine to determine the maximum load supported and calculate the
compressive strength in (Kg/cm)2. The results obtained were compared with the predicted
theoretical values, and an analysis of the differences found was performed. Finally,
conclusions and recommendations were made based on what was seen in the laboratory
and on the use of heavy-duty concrete versus standard concrete, considering both its
advantages in specific applications and economic and on-site handling considerations.
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III. INTRODUCCION
En el presente informe se evaluó el concreto normal y el concreto pesado las cuales se
distinguen por sus características particulares y aplicaciones específicas. El concreto
normal, compuesto principalmente por cemento, piedra, arena y agua, es ampliamente
empleado en estructuras convencionales como columnas, vigas y losas. Por otro lado, el
concreto pesado incorpora agregados de mayor densidad para incrementar su peso y
mejorar propiedades como la resistencia a la radiación o la inercia sísmica, lo que lo hace
apropiado en proyectos de contención de radiación, blindaje nuclear y cimientos de
maquinaria pesada.
El diseño de mezcla por durabilidad usado para nuestra mezcla de prueba, se calculó en
clase estableciendo las proporciones óptimas de sus componentes a fin de alcanzar la
resistencia y densidad deseadas. Seguidamente, en el laboratorio de ensayo de materiales
(LEM), se procedió a preparar probetas bajo condiciones controladas, empleando una
máquina mezcladora para garantizar la homogeneidad de la mezcla. Una vez fraguado y
curado el concreto, las probetas se sometieron a ensayos de resistencia a la compresión
mediante una prensa hidráulica. Se realizó un análisis comparativo de los resultados la
cual permitirá establecer diferencias de comportamiento mecánico entre el concreto
normal y el concreto pesado, así como verificar la validez del diseño de mezcla teórico al
correlacionarlo con la resistencia real obtenida en laboratorio.
IV. OBJETIVOS
4.1. Objetivo General
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➢ Comparar la resistencia a la compresión del concreto normal y del concreto
pesado, tomando como base lo realizado en el laboratorio de ensayo de
materiales (LEM). Evaluando los valores teóricos calculados y los resultados
experimentales, para determinar su comportamiento mecánico y aplicaciones
más adecuadas en el ámbito de la ingeniería civil.
4.2 Objetivos Específicos
➢ Calcular el diseño de mezcla teórico y en obra, así como también las
proporciones de cemento, agua, arena y piedra en la mezcla de prueba para las
probetas de concreto, que aseguren la resistencia y Slump deseada.
➢ Preparar y fabricar probetas de concreto en la máquina mezcladora del
laboratorio, siguiendo las normas de dosificación, mezclado, compactación y
curado recomendadas.
➢ Realizar ensayos de resistencia a la compresión en las probetas, utilizando una
prensa hidráulica calibrada, y registrar la carga máxima soportada por cada
muestra. Previo dimensionamiento de estas.
➢ Analizar y comparar los resultados experimentales de resistencia a la
compresión con los valores teóricos previstos en el diseño de mezcla,
evaluando posibles desviaciones y sus causas (variabilidad de materiales,
manejo en obra, errores de dosificación, entre otros).
➢ Elaborar conclusiones y recomendaciones para futuros proyectos o
investigaciones que requieran el diseño y uso de concreto normal y concreto
pesado, orientadas a optimizar su desempeño y eficiencia en obra.
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V. MARCO TEÓRICO
5.1. Antecedentes del uso de Concreto Ligero
➢ Walter Jesus Burga Lopez (2023), en su proyecto de tesis, abarcó el tema de la
“Elaboración de concretos livianos estructurales mediante el uso de nanoplacas
y poliestireno al 40% como reemplazo del agregado fino” con el objetivo de
diseñar un concreto liviano que pueda usarse estructuralmente y reducir el peso
del cemento ante la carga portante; Para hallar los resultados se hicieron ensayos
con esta anomalía del poliestireno obteniendo como resultado que el promedio de
las resistencias a la tracción diagonal a los 28 días del concreto liviano patrón y el
de adiciones de 0.05%, 0.10% y 0.15%, fueron de 15 kg/cm2, 18 kg/cm2, 19
kg/cm2 y 16 kg/cm2 respectivamente; Además, que el ensayo de asentamiento se
obtuvo un valor favorable de 4’’. De esta manera se concluyó que la mezcla es
adecuada para su uso en elementos estructurales.
➢ Adán Silvestre Gutiérrez (2020), en su trabajo de investigación, abarcó el eje
temático del “Diseño de concreto liviano mediante adición de poliestireno para
observar su resistencia y funcionalidad a diferentes porcentajes” con el
motivación de determinar una mezcla la cual permita reducir las cargas muertas
en las obras civiles; Para ello de manera cuantitativa se tomaron los registros
mediante recolección de datos y registros fotográficos obteniendo como resultado
que para los 28 días dependiendo del porcentaje del poliestireno tenemos: 0%
4050psi; con 3%, 3260psi; con 5%, 3180psi y con 7%, 3010psi. Concluyendo que
para el uso estructural, el poliestireno expandido no sirve como aligerante del
concreto, pero si se puede utilizar de manera arquitectónica para reducir las cargas
muertas.
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5.2. Bases teóricas del Concreto Ligero
5.2.1. Definición del Concreto Ligero
El concreto ligero es un tipo especial de concreto que se caracteriza por tener una densidad
menor a la del concreto convencional, generalmente inferior a 2000 kg/m³. Esta reducción
en densidad se logra mediante el uso de agregados livianos naturales o artificiales (como
piedra pómez, arcilla expandida o escoria volcánica), o mediante la inclusión de aditivos
espumantes que incorporan aire en la mezcla.
De acuerdo con la Norma Técnica Peruana E.060 “Concreto armado” del Reglamento
Nacional de Edificaciones (RNE), el concreto ligero se encuentra normado en el contexto
de mezclas con características específicas de peso y resistencia, empleadas cuando se
requiere reducir la carga muerta de las estructuras sin comprometer la capacidad resistente
del elemento estructural (Ministerio de Vivienda, Construcción y Saneamiento, 2021).
A nivel internacional, la ASTM C330/C330M-14 establece los requisitos para agregados
livianos utilizados en concreto estructural, mientras que la ASTM C567/C567M
especifica los procedimientos para determinar la densidad del concreto ligero estructural.
Según el estudio de Alemán Camacho et al. (2021), el concreto modificado con
poliestireno expandido (EPS) ha demostrado mejoras en reducción de peso y
comportamiento térmico, aunque con una ligera disminución de la resistencia a la
compresión.
5.2.2. Clasificación por densidad
a) Concreto estructural ligero (densidad: 1440–1850 kg/m³) ofrece alto aislamiento
térmico.
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b) Concreto no estructural o de relleno (densidad: < 1440 kg/m³): proporciona
aislamiento térmico moderado.
a) Concreto estructural ligero
El concreto estructural ligero es un tipo de concreto que se fabrica con agregados
livianos estructurales, cuya densidad en estado de equilibrio (peso seco más humedad
superficial) varía típicamente entre 1440 y 1850 kg/m³, según lo especificado por la
norma ASTM C330/C330M. Este tipo de concreto es adecuado para aplicaciones
estructurales, ya que alcanza resistencias a compresión mínimas de 17 MPa (2500 psi)
y ofrece alto aislamiento térmico.
•
Normas ASTM:
o
ASTM C567/C567M:
b) Concreto no estructural o de relleno
El concreto no estructural o también llamado concreto de relleno es un tipo de concreto
liviano que no está diseñado para soportar cargas estructurales, sino que se emplea
principalmente para rellenos, nivelaciones, aislaciones térmicas o acústicas, y
reducción de peso muerto en elementos constructivos no sometidos a esfuerzos
importantes. proporciona aislamiento térmico moderado.
Este concreto se elabora con agregados livianos no estructurales, como perlita,
vermiculita, piedra pómez o escoria expandida, y presenta una densidad seca
generalmente menor a 1440 kg/m³, de acuerdo con lo establecido en la ASTM C332 –
Especificación estándar para agregados livianos utilizados en concreto de
aislamiento y relleno. Su resistencia a compresión es normalmente menor a 17 MPa, lo
que lo excluye de las aplicaciones estructurales.
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Fig.N°1 Partes de una losa nervada
Fig.N°2 Concreto aligerado de poliestireno.
5.2.4. Propiedades Físicas y Mecánicas del Concreto Ligero
a) Densidad
•
Concreto convencional: ≈ 2400 kg/m³
•
Concreto ligero estructural (ACI 211.2-98): 1680–1920 kg/m³
•
Concreto ligero de muy baja calidad (aislante): 800–1200 kg/m³
b) Resistencia a la Compresión
•
Concreto ligero estructural: ≥ 17 MPa (176.4 𝐾𝑔/𝑐𝑚2 ) a 28 días
•
Concreto ligero de alta resistencia: ≥ 40 MPa (408𝐾𝑔/𝑐𝑚2 ) a 28 días
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c) Aislación Térmica
•
Concreto normal: 1.4-2.0 W/m·K
•
Concreto ligero estructural: 0,7–1,1 W/m·K
•
Concreto aislante muy ligero: 0,1–0,5 W/m·K
•
Mejora la inercia térmica y reduce puentes térmicos, contribuyendo a
menores ganancias/pérdidas de calor en cerramientos.
d) Aislación Acústica
•
Concreto normal macizo: 45-55 dB
•
Concreto ligero estructural (huecos, agregados porosos):
•
El agregado poroso atenúa más las frecuencias medias y altas, mejorando
35-50 dB
el confort acústico interior.
e) Absorción del Agua
•
Concreto convencional: 3–5 % en masa
•
Concreto ligero estructural: 8–12 % en masa (puede llegar hasta 15 % en
agregados muy porosos)
f) Durabilidad
•
Resistencia a ciclos hielo-deshielo: superior si el agregado ligero tiene baja
absorción y se añade aire incorporado.
•
Baja permeabilidad al cloruro si la densidad de la matriz es adecuada y se
controlan los vacíos.
•
Buena resistencia al fuego gracias al contenido de aire y porosidad del
agregado.
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•
Vida útil equivalente o superior al concreto convencional cuando se diseña
correctamente (protección del refuerzo, control de fisuración, curado
adecuado).
5.3. Antecedentes del uso de Concreto Pesado
➢ David Huamán López (2022), en su tesis titulada “Diseño de concreto pesado con
magnetita para aplicaciones en blindaje radiológico”, abordó la formulación de un
concreto especial de alta densidad para su uso en hospitales e instalaciones nucleares.
El objetivo fue evaluar la capacidad del concreto pesado para atenuar radiación
ionizante. Se realizaron ensayos de densidad, resistencia a la compresión y absorción
de radiación gamma, obteniendo como resultado una densidad promedio de 3450
kg/m³ y resistencia a compresión de 295 kg/cm² a los 28 días. El concreto con
magnetita mostró una reducción significativa en la transmisión de rayos gamma, lo
que permitió concluir que es viable para el blindaje estructural en áreas expuestas a
radiación.
➢ Lucía Vargas Maldonado (2020), en su trabajo de investigación titulado “Análisis
comparativo del comportamiento estructural del concreto convencional y concreto
pesado en losas de cimentación”, se enfocó en evaluar el desempeño de mezclas con
barita como agregado pesado. El estudio empleó una metodología experimental con
modelado estructural y pruebas de carga sobre losas construidas con concreto de
densidades entre 2800 kg/m³ y 3600 kg/m³. Se observó una mejora en la estabilidad
y una reducción en los desplazamientos verticales, aunque con incremento en el peso
total de la estructura. Se concluyó que el concreto pesado puede ser favorable en
cimentaciones profundas o estructuras con requerimientos de amortiguamiento
sísmico.
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➢ Carlos Eduardo Ramírez (2019), en su tesis de maestría titulada “Evaluación de la
resistencia mecánica del concreto de alta densidad con hematita para estructuras de
contención”, propuso el uso de hematita como agregado grueso en concreto pesado
para optimizar estructuras sometidas a empujes estáticos. Su enfoque cuantitativo
incluyó ensayos de resistencia a compresión, módulo de elasticidad y densidad a
edades de 7, 14 y 28 días. Los resultados indicaron que la mezcla alcanzó una
resistencia de hasta 370 kg/cm² con una densidad de 3850 kg/m³. Se concluyó que el
concreto pesado con hematita mejora la masa y rigidez de las estructuras, siendo útil
en aplicaciones de contención y estructuras marítimas.
5.4. Bases teóricas del Concreto Pesado
5.4.1. Definición del Concreto Pesado
El concreto pesado es un tipo de concreto elaborado con agregados de alta densidad, como
la magnetita, hematita, barita o acero triturado, lo que le permite alcanzar densidades
superiores a los 2800 kg/m³, pudiendo llegar incluso a 4000 kg/m³. Su principal
característica es su capacidad para proporcionar masa adicional a los elementos
estructurales, con aplicaciones específicas en blindajes radiológicos, estructuras
sometidas a cargas elevadas o donde se requiere mayor inercia estructural. De acuerdo
con la ASTM C637 y la ASTM C638, el concreto pesado se clasifica según el tipo de
agregado utilizado, y se establecen procedimientos para verificar su densidad y
desempeño. En el contexto peruano, aunque la Norma Técnica Peruana E.060 “Concreto
Armado” no especifica directamente el concreto pesado, este se contempla dentro de
soluciones especiales cuando se requieren resistencias mecánicas superiores o
condiciones particulares de masa estructural. Estudios como el de Domínguez et al.
(2021) han demostrado que, si bien el concreto pesado puede incrementar
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significativamente el peso de la estructura, también mejora la capacidad de disipación de
energía y la resistencia a cargas laterales, siendo una opción útil en zonas de alta
sismicidad o instalaciones industriales con exigencias estructurales elevadas.
5.4.2. Clasificación por Densidad
Concreto pesado estructural (densidad: > 2800 kg/m³) proporciona alta capacidad de
apantallamiento
radiológico
y
elevada
resistencia
mecánica.
Concreto pesado especial (densidad: > 4000 kg/m³): utilizado en instalaciones nucleares,
médicas y militares, donde se requiere blindaje contra radiación ionizante.
a) Concreto pesado estructural
El concreto pesado estructural es un tipo de concreto diseñado con agregados de alta
densidad, como barita, magnetita, hematita o limonita, lo cual le permite alcanzar
densidades superiores a los 2800 kg/m³, e incluso superar los 4000 kg/m³, según el tipo
de agregado empleado. De acuerdo con la ACI 304R-00 y especificaciones de la IAEA
(TECDOC-1275), este concreto es ideal para obras donde se requiera mayor peso
estructural, mayor resistencia al desgaste o apantallamiento contra radiación.
Este tipo de concreto puede alcanzar resistencias a compresión superiores a 25 MPa, y
ser empleado en estructuras masivas, contrapesos industriales, búnkeres de protección y
muros de contención sometidos a cargas elevadas.
Normas aplicables:
•
ACI 304R-00: Guide for Measuring, Mixing, Transporting, and Placing
Concrete
•
IAEA TECDOC-1275: Heavy Concrete for Radiation Shielding
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b) Concreto pesado especial
El concreto pesado especial incluye mezclas con densidades superiores a 4000 kg/m³,
empleando agregados minerales o metálicos especiales (por ejemplo, acero reciclado,
ilmenita o limonita). Estas formulaciones se utilizan particularmente en contextos de
ingeniería nuclear o médica, donde se requiere blindaje frente a rayos gamma o neutrones.
Debido a su densidad y masa térmica elevadas, estos concretos requieren un diseño
cuidadoso para evitar fisuración térmica o asentamientos diferenciales.
5.4.3. Propiedades Físicas y Mecánicas del Concreto Pesado
Densidad
•
Concreto convencional: ≈ 2400 kg/m³
•
Concreto pesado estructural: 2800–4000 kg/m³
•
Concreto pesado especial (con agregados metálicos o minerales densos):
> 4000 kg/m³
Resistencia a la Compresión
•
Concreto pesado estructural: ≥ 25 MPa (255 kg/cm²) a 28 días
•
Concreto pesado de alta resistencia: ≥ 60 MPa (612 kg/cm²)
•
Se pueden lograr resistencias mayores al emplear diseños especiales y aditivos de
alto rendimiento.
Aislación Térmica
•
Concreto pesado: 1.7–2.3 W/m·K
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•
Tiene menor capacidad aislante térmica que los concretos ligeros, debido a su alta
conductividad térmica.
•
Sin embargo, su elevada masa térmica ayuda a estabilizar la temperatura interior,
especialmente en construcciones masivas.
Aislación Acústica
•
Concreto pesado macizo: 55–65 dB
•
Su elevada densidad mejora la absorción de ruidos de baja frecuencia, siendo ideal
para laboratorios, salas de control o instalaciones industriales.
•
Es eficaz como barrera acústica en exteriores e interiores.
Absorción del Agua
•
Concreto pesado: 2–4 % en masa
•
Depende del tipo de agregado pesado utilizado y del diseño de la mezcla.
•
En general, presenta baja porosidad y menor absorción que el concreto ligero, lo
cual favorece su durabilidad.
Durabilidad
•
Excelente desempeño frente a la radiación ionizante (rayos gamma, neutrones), lo
que lo hace ideal para búnkeres de hospitales, centrales nucleares y laboratorios.
•
Buena resistencia al desgaste y a ambientes agresivos si se utilizan agregados
estables y una adecuada relación agua/cemento.
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•
Riesgo de fisuración térmica si no se controla el calor de hidratación en elementos
masivos.
•
Alta durabilidad si se asegura un curado prolongado, control de vacíos y adecuada
protección del refuerzo.
5.5. Bases teóricas del Concreto Pesado
5.5.1. Definición del Concreto Normal
Según la Norma Técnica Peruana NTP 339.034 y el Reglamento Nacional de
Edificaciones Norma E.060, el concreto normal es un material compuesto por cemento,
agua, agregados finos y gruesos, que al mezclarse y endurecer, desarrolla resistencia
mecánica principalmente a la compresión.
En términos de clasificación por densidad, el concreto normal se caracteriza por:
Densidad: entre 2200 y 2400 kg/m³
Resistencia a compresión: entre 100 y 350 kg/cm²
Usos: elementos estructurales convencionales (cimientos, vigas, columnas, losas,
pavimentos, prefabricados)
5.5.2. Componentes del Concreto Normal
Según la Norma Técnica Peruana NTP 339.034, el Reglamento Nacional de
Edificaciones E.060 sus componentes principales son:
➢ Cemento Portland
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Es un material inorgánico que, al mezclarse con agua, forma una pasta que fragua y
endurece por reacción química (hidratación). El cemento proporciona cohesión,
resistencia y durabilidad a la mezcla endurecida.
En Perú se utiliza principalmente el Cemento Portland Tipo I, conforme a la NTP
334.009 y la ASTM C150.
➢ Agua
Debe ser potable y libre de impurezas. Permite la formación de la pasta y una adecuada
manipulación del concreto fresco.
La relación a/c más bajos (0.45–0.60) suelen mejorar la resistencia del concreto.
➢ Agregado fino
Es el material que pasa por el tamiz N.º 4 (4.76 mm) y queda retenido en el tamiz N.º
200. Proviene de la desintegración natural o artificial de las rocas.
Su función es llenar los vacíos entre las partículas del agregado grueso y mejorar la
trabajabilidad.
➢ Agregado grues
Es el material que queda retenido en el tamiz N.º 4 (4.76 mm). Puede provenir de
procesos de trituración o de depósitos naturales (grava de río).
Los agregados constituyen cerca del 75% del volumen del concreto, por lo que su
calidad influye directamente en la resistencia final.
➢ Aire atrapado (no intencional)
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Durante el mezclado se incorpora aire de forma natural en pequeñas cantidades (1%–
2%), lo cual puede influir en la durabilidad si no se controla adecuadamente.
➢ Aditivos
En obras reales se puede añadir aditivos químicos para mejorar el fraguado, la
resistencia, la trabajabilidad, etc. Ejemplos: superplastificantes, retardantes, acelerantes.
5.5.3. Propiedades Físicas y Mecánicas
➢ Densidad: ≈ 2400 kg/m³
➢ Resistencia a compresión (f’c): 210 a 350 kg/cm² (21 a 35 MPa)
La resistencia a la compresión del concreto normal varía entre 210 y 350 kg/cm²
(21 a 35 MPa), dependiendo de la dosificación, el tipo de cemento, el curado y
la relación agua/cemento. Este valor se determina mediante el ensayo de
compresión descrito en la norma ASTM C39/C39M, y es uno de los principales
parámetros en el diseño estructural
➢ Módulo de elasticidad: 20 – 30 GPa
Está relacionado con la resistencia a compresión y la rigidez de los agregados.
Se evalúa normalmente según la norma ASTM C469/C469M.
➢ Asentamiento típico: 2” a 4” (50 a 100 mm)
El rango típico de asentamiento para el concreto normal se sitúa entre 2” y 4”
(50 a 100 mm). Este parámetro indica la trabajabilidad del concreto fresco y se
determina mediante el ensayo de revenimiento o "slump test" conforme a la
norma ASTM C143/C143M.
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➢ Durabilidad: Alta si se cura adecuadamente y cumple con normas técnicas.
Una buena durabilidad garantiza resistencia frente a ciclos de hielo-deshielo,
ataque químico, penetración de cloruros y carbonatación
5.5.4. Clasificación del Concreto Normal (según uso o diseño)
➢ Concreto estructural: Empleado en columnas, vigas, losas, cimentaciones.
Es el concreto diseñado para soportar cargas estructurales, como las originadas por
peso propio, uso, viento o sismo. Este tipo de concreto es utilizado en:
o Vigas y columnas
o Muros portantes
o Losas
o Cimentaciones
Según la norma ACI 318-19, el concreto estructural debe cumplir con una resistencia
mínima a compresión de 17 MPa (f’c ≥ 170 kg/cm²), aunque en la práctica peruana se
utilizan concretos de 21 MPa a 35 MPa o más (Ministerio de Vivienda, 2021).
Se requiere un control estricto de:
○ Relación agua/cemento (a/c)
○ Curado
○ Compactación
○ Ensayos de resistencia mecánica
➢ Concreto para pavimentos: Dosificación y consistencia especiales.
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Este concreto se diseña con alta resistencia al desgaste superficial, durabilidad, y
control de retracción, ideal para pistas, veredas, losas industriales o patios de
maniobra.
Según la ACI 330R-08 y la norma ASTM C94/C94M, el concreto para pavimentos
debe tener:
Asentamiento reducido (slump de 2” a 3”) para mayor rigidez
Contenido de aire incorporado (5-7%) si se expone a congelamiento o deshielo
f’c ≥ 28 MPa para tráfico pesado
En pavimentos urbanos o de carga moderada, se emplean concretos con f’c ≥ 21 MPa,
buena resistencia al agrietamiento y al impacto.
Fig.N°3 Pavimento rigido
➢ Concreto masivo: Usado en presas o cimentaciones grandes.
Este tipo se emplea en estructuras de gran volumen como presas, cimentaciones
profundas, bloques de anclaje o muros de contención.
El principal desafío del concreto masivo es el control del calor de hidratación, ya que
la acumulación de calor puede generar fisuración térmica interna. Por ello:
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Se utiliza cemento tipo II o V (bajo calor de hidratación)
Se reducen las dosis de cemento (< 300 kg/m³)
Se controlan los tiempos de mezclado, colocación y curado
En algunos casos se emplea enfriamiento interno o en capas
Las recomendaciones para diseño y colocación de concreto masivo están detalladas en
la ACI 207.1R-05 - Guía para el Concreto Masivo.
Fig.N°4 Concreto masivo
5.5.5. Ventajas del Concreto Normal
➢ Alta resistencia mecánica.
➢ Facilidad de dosificación y elaboración.
➢ Bajo costo en comparación con concretos especiales.
➢ Amplia disponibilidad de materiales.
5.5.6. Desventajas del Concreto Normal
● Peso elevado, lo que incrementa las cargas muertas.
● Menor aislamiento térmico y acústico.
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● Mayor requerimiento de acero en estructuras altas.
5.5.7. Comparación con el Concreto Ligero
Propiedad
Concreto Normal
Concreto Ligero
Densidad (kg/m³)
2200 – 2500
1400 – 2000
Resistencia (MPa)
21 – 35 o más
17 – 35
Aislamiento térmico
Bajo
Alto
Costo
Medio
Medio–Alto
Uso
General
Estructuras livianas, aislantes
Fig.N°5 Tabla de información referencial
5.5.8. Aplicaciones en Ingeniería Civil
● Edificaciones
● Pavimentos rígidos
● Elementos estructurales (columnas, vigas, placas)
● Obras hidráulicas (canales, presas)
● Infraestructura urbana (veredas, cunetas)
5.3. Definiciones
•
Carga Muerta: Es el peso de la edificación como tal, es decir las losas, muros,
columnas, vigas, piso techo, revestimientos, etc.
•
Concreto Estructural: Tipo de concreto que se puede usar en las partes
estructurales de la edificación.
•
Concreto Liviano: Concreto con una densidad menor a comparación de otros
concretos mayormente menor a los 2100kg/m3.
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•
Concreto Pesado: Concreto el cual presenta una densidad mayor a los
2800kg/m3 usado mayormente para hospitales o para la parte estructural de la
edificación.
•
Ensayos mecánicos: Ensayos que se le hacen al concreto en estado de fluido o
seco para determinar ciertas propiedades mecánicas.
•
Fuerzas Axiales: Fuerzas que actúan de manera normal con respecto a las áreas
transversales en este caso del concreto seco, pueden ser tracción o compresión.
•
Mezcla: Es la sustancia que se obtiene al juntar los agregados, el cemento, agua
y algunos aditivos.
•
Normativa ACI: Normativa estándar que todo concreto a usar en una obra
debería cumplir.
•
Resistencia a Flexión: Resistencia del concreto a fallar por fuerzas de flexión al
mismo.
•
Resistencia a una fuerza Axial: Resistencia del concreto a no fallar por cargas
axiales sea de tracción o compresión.
VI. ENSAYOS CON LA MEZCLA DETERMINADA
Para obtener los datos de nuestra mezcla y compararlas con los datos estándares de la
normativa, se realizaron diferentes ensayos los cuales fueron:
6.1. Ensayo de Asentamiento
-Materiales y Equipos:
➢ Cono de Abrams:
El molde debe estar hecho de un metal que no sea atacado por la pasta de concreto, siendo
su espesor mínimo de 1.5 mm. La forma del molde debe ser una superficie lateral de un
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tronco de cono con un diámetro inferior de 200 mm, un diámetro superior de 100 mm y
una altura de 300 mm.Las tres últimas dimensiones mencionadas deben tener un margen
de ± 3 mm. Respecto a las bases estas deben ser paralelas y perpendiculares al eje del
tronco de cono. A continuación, se muestra una figura correspondiente a la geometría del
molde, además de sus elementos adicionales como agarraderas
Fig.N°6 Cono de Abrams
➢ Barra compactadora:
Barra cilíndrica de 16 mm de diámetro, posee 600 mm de longitud y en sus extremos está
redondeada asemejando una semiesfera de diámetro 16 mm.
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Fig.N°7 Cono de Abrams, barra compactadora y cucharón
➢ Instrumento de medida:
Puede ser una cinta métrica o una regla.El instrumento a utilizar debe tener una longitud
mayor o igual a 300 mm.
Fig.N°8 Cinta métrica
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➢ Cucharón:
Con este instrumento se puede recoger una cantidad representativa de concreto a ensayar
evitando derrames. Se requiere que tenga una forma apropiada.
Fig.N°9 Cucharón
➢ Muestra de concreto:
Las muestras deben ser representativas.
Fig.N°10 Concreto recién mezclado
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-Procedimiento:
1) Preparación de la muestra
✓ Se toma una muestra representativa del concreto fresco. Esta debe ser
homogénea y libre de segregación.
2) Proceso
✓ Se colocó el cono de asentamiento sobre la base rígida y se sujetó firmemente.
✓ Se llenó el cono en tres capas aproximadamente iguales en volumen.
✓ Se compactó cada capa con 25 golpes de la varilla de compactación, distribuidos
uniformemente sore la superficie de la capa.
✓ Una vez llenada la última capa, se sobrellenó ligeramente el cono y se niveló la
superficie con la varilla.
✓ Se retiró el cono verticalmente en un intervalo de tiempo de 5 a 10 segundos
evitando movimientos laterales o de torsión.
3) Medición del Asentamiento
✓ Una vez retirado el cono se medió la diferencia entre la altura original del cono y
la altura del concreto asentado.
✓ Se registró el valor del asentamiento en milímetros.
Fig.N°11 Imágenes referenciales al procedimiento
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6.2. Ensayo de Densidad
El ensayo de densidad en probetas de concreto es un procedimiento importante debido a
que es un indicador importante de la calidad y compactación del concreto, influyendo en
propiedades como la resistencia y la durabilidad.
Este ensayo se realiza típicamente en probetas cilíndricas de concreto, las cuales son
muestras representativas del material utilizado en una estructura. La densidad se calcula
dividiendo la masa de la probeta por su volumen. Asimismo, la densidad del concreto está
influenciada por varios factores, incluyendo la proporción de agregados, cemento, agua
y aditivos, así como el grado de compactación durante la colocación y el curado.
-Equipos y Materiales
➢ Probetas de Concreto Endurecido: Cilindros de concreto debidamente
curados y con las dimensiones estándar (comúnmente100 mm de diámetro
x 200 mm de altura). Deben estar debidamente identificadas.
Fig.N°12 Imágenes referenciales al procedimiento
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➢ Balanza de Precisión: De capacidad suficiente para pesar la probeta
completa (generalmente 15-25 kg o más, dependiendo del tamaño de la
probeta).
Fig.N°13 Imágenes referenciales al procedimiento
➢ Calibrador (Vernier o Pie de Rey): Para medir las dimensiones de la
probeta (diámetro y altura)
Fig.N°14 Imágenes referenciales al procedimiento
➢ Cuaderno de Registros: Para anotar todas las mediciones, observaciones
y cálculos de manera organizada.
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Fig.N°15 Imágenes referenciales al procedimiento
➢ Calculadora: Para realizar los cálculos de volumen y densidad
Fig.N°16 Imágenes referenciales al procedimiento
-Procedimiento
1. Preparación de la Probeta
•
Asegúrate de que cada probeta esté debidamente identificada con su origen, fecha
de colado y cualquier otra información relevante.
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•
Las probetas deben haber sido curadas adecuadamente según los requisitos del
proyecto (generalmente en una cámara de curado húmeda o sumergidas en agua a
una temperatura controlada) hasta la edad de ensayo (por ejemplo, 7 o 28 días).
•
Retira cualquier material suelto, como virutas o exceso de mortero, de la
superficie de la probeta.
2. Medición de las Dimensiones
•
Diámetro: Mide el diámetro de la probeta en al menos dos direcciones
perpendiculares a la misma altura, y en al menos tres alturas diferentes a lo largo
del cilindro (parte superior, media e inferior). Calcula el promedio de estas
mediciones.
•
Altura: Mide la altura de la probeta en al menos tres puntos diferentes a lo largo
de la circunferencia. Calcula el promedio de estas mediciones.
•
Cálculo del Volumen: Utiliza las dimensiones promedio para calcular el volumen
de la probeta cilíndrica con la fórmula:
V=π⋅(D/2)2 ⋅H
Donde:
o
V = Volumen de la probeta
o
π = Aproximadamente 3.14159
o
D = Diámetro promedio
o
H = Altura promedio
3. Determinación de la Masa
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Se seca la probeta ligeramente con un trapo o paño y se pesa la probeta seca con una
balanza con precisión de al menos 0.1% de la masa de la probeta.
4. Cálculos
•
Densidad: ρ=M/V
Donde:
o
ρ = Densidad
o
M = Masa de la probeta (seca al aire o SSS, según el método)
o
V = Volumen de la probeta
6.3. Ensayo de Resistencia a la Compresión
Este ensayo mide la capacidad de un material de soportar fuerzas de compresión sin
fracturarse. Es imprescindible la realización de este ensayo en el ámbito de la
construcción para garantizar materiales de calidad de acuerdo a su uso.
-Materiales y equipos:
➢ Máquina de compresión
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Fig.N°17 Máquina de compresión
➢ Vernier o pie de rey
Fig.N°18 Vernier o pie de rey
➢ Balanza
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Fig.N°19 Balanza
-Procedimiento:
1. Se pesó cada probeta en la balanza y se anotó su peso.
2. Luego se tomó la medida de su diámetro y de su altura utilizando el vernier. Se
tomaron 2 medidas de la altura y el diámetro de la probeta. Se anotaron los datos
obtenidos.
3. Se llevó cada probeta a la máquina de compresión para obtener la carga máxima
y el f’c.
4. Se sacó la probeta de la máquina y se observó el tipo de fractura generada.
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Fig.N°20 Probeta en la máquina de compresión
Fig.N°21 Visualización de los valores de carga máxima y f’c aprox.
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Fig.N°22 Probeta con fractura tipo V
De las 6 muestras ensayadas se halló el f’c promedio de cada probeta. Se realizó la
prueba tanto a los 7 días como a los 14 días de realizada la mezcla ensayando 3 probetas
en cada caso. Las probetas 1,2 y 3 fueron ensayadas a los 7 días, y las probetas 4, 5 y 6
fueron ensayadas a los 14 días.
-Cálculos:
ENSAYO RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN
PROBETA DIÁMETRO ALTURA MASA
CARGA
N°
(cm)
(cm)
(gr)
MÁXIMA(kg)
1
2
3
4
5
10.08
10.19
10.19
10.28
10.01
10.23
10.16
10.20
10.15
20.78
20.89
20.67
20.70
20.66
20.64
20.45
20.46
20.43
f'c
TIPO DE
APROX
FRACTURA
(kg//cm^2)
3828.7
11833
150
2
3952.5
13675
179
2
3773.0
13308
169
3
3844.0
14800
188
5
3968.3
14945
190
5
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6
7
8
10.13
10.08
10.10
10.16
10.25
10.03
20.42
20.33
20.32
20.35
20.47
20.48
10.19
20.50
3788.1
12152
154
5
3915.5
16183
206
2
3807.6
14400
183
2
Fig.N°23 Datos obtenidos del laboratorio
Procedemos ahora a corregir los f’c de cada muestra para verificar que cumpla con la
resistencia requerida dependiendo de los días que pasaron.
Hallaremos el área de cada probeta con la siguiente fórmula:
1 𝑑1 + 𝑑2 2
) ∗π
Á𝑟𝑒𝑎 = ∗ (
4
2
ÁREA (cm2)
80.675
82.275
80.436
81.393
80.714
79.920
81.793
80.238
Fig.N°24 Datos obtenidos del laboratorio
Luego hallamos el f’c corregido dividiendo la carga máxima entre el área:
𝑓′𝑐 =
𝑐𝑎𝑟𝑔𝑎 𝑚á𝑥𝑖𝑚𝑎
á𝑟𝑒𝑎
f'c(kg/cm^2)
146.675
166.211
165.448
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181.834
185.159
152.051
197.853
179.467
Fig.N°25 Datos obtenidos del laboratorio
VII. RESULTADOS
7.1. Ensayo de Asentamiento
Nuestro slump resultó ser de 1.50’’, sin embargo, en nuestro diseño se estableció un
slump de 3’’ a 4’’, por lo que nuestra mezcla no cumple con la especificación, y esto
puede deberse principalmente a la falta de agua en la mezcla.
7.2. Ensayo de Densidad
En este caso se realizará para concreto endurecido haciendo uso de las dimensiones
calculadas de cada probeta para hallar su volumen, y junto con el peso de cada probeta se
pueden realizar los cálculos haciendo uso de las siguientes expresiones:
𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 = Á𝑟𝑒𝑎𝑝𝑟𝑜𝑏𝑒𝑡𝑎 ∗ 𝑎𝑙𝑡𝑢𝑟𝑎𝑝𝑟𝑜𝑏𝑒𝑡𝑎
𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑈𝑛𝑖𝑡𝑎𝑟𝑖𝑜 =
𝑃𝑒𝑠𝑜
𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛
PESO UNITARIO(kg/cm3)
2.278
2.322
2.272
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2.309
2.407
2.332
2.346
2.316
Fig.N°26 Peso unitario de cada probeta
Por consiguiente, se calcula el promedio:
𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑈𝑛𝑖𝑡𝑎𝑟𝑖𝑜𝑝𝑟𝑜𝑚 = 2.323
𝑘𝑔
𝑐𝑚3
7.3. Ensayo de Resistencia a la compresión
En base a los cálculos realizados en el item 6.3; Hallamos el promedio de los 3 primeros
f’c para obtener la resistencia del concreto a los 7 días:
𝑓′𝑐7 𝑑í𝑎𝑠 = 159.445 𝑘𝑔/ 𝑐𝑚2
El f’c de diseño de nuestro concreto es de 210 kg/m3. A los 7 días la ganancia de
resistencia debería ser el 70% de ese valor, por lo que hallamos ese porcentaje y lo
comparamos con la resistencia obtenida previamente.
𝑓′𝑐70% = 147 𝑘𝑔/𝑐𝑚2
𝑓′𝑐70% < 𝑓′𝑐7 𝑑í𝑎𝑠
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Se observa que nuestro f’c cumple con el rango previsto a los 7 días.
Hallamos el promedio de los 3 siguientes f’c para obtener la resistencia del concreto a
los 14 días:
𝑓′𝑐14 𝑑í𝑎𝑠 = 173.015 𝑘𝑔/ 𝑐𝑚2
El f’c de diseño de nuestro concreto es de 210 kg/cm3. A los 14 días la ganancia de
resistencia debería ser el 85% de ese valor, por lo que hallamos ese porcentaje y lo
comparamos con la resistencia obtenida previamente.
𝑓′𝑐85% = 178.5 𝑘𝑔/𝑐𝑚2
𝑓′𝑐85% > 𝑓′𝑐14 𝑑í𝑎𝑠
Se observa que nuestro f’c no cumple con el rango previsto a los 14 días, y esto puede
deberse a diversos factores como:
•
Mala calidad del cemento o agregados.
•
Inadecuada mezcla de los ingredientes.
Hallamos el promedio de las 2 últimas f’c para obtener la resistencia del concreto a los
21 días:
𝑓′𝑐21 𝑑í𝑎𝑠 = 188.660 𝑘𝑔/ 𝑐𝑚2
El f’c de diseño de nuestro concreto es de 210 kg/cm3. A los 21 días la ganancia de
resistencia debería ser el 90% de ese valor, por lo que hallamos ese porcentaje y lo
comparamos con la resistencia obtenida previamente.
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𝑓′𝑐90% = 189.0 𝑘𝑔/𝑐𝑚2
𝑓′𝑐90% > 𝑓′𝑐14 𝑑í𝑎𝑠
Se observa que el f’c no cumple con el rango previsto a los 21 días, sin embargo, los
valores son muy cercanos.
VIII. CONCLUSIONES
➢ El concreto evaluado alcanzó una resistencia adecuada a los 7 días, cumpliendo
con el 70 % del f’c de diseño. Sin embargo, no logró los valores esperados a los
14 y 21 días, lo que podría deberse a fallas en la dosificación o calidad de
materiales.
➢ El asentamiento fue de 1.5”, menor al rango de diseño (3”–4”), lo que indica baja
trabajabilidad y puede haber afectado la compactación y resistencia final.
➢ El concreto normal es la opción más común y económica para la mayoría de las
estructuras. Es fácil de conseguir y ofrece resistencia adecuada. Sin embargo, es
pesado y no aísla bien el calor o el sonido, lo que puede limitar su uso en ciertos
casos.
➢ El concreto pesado es ideal para usos específicos. Es mucho más denso y
resistente que el concreto normal, lo que lo hace perfecto para proteger contra
radiación o soportar cargas muy grandes. Por otro lado, es más caro y requiere
mayor cuidado en la obra.
➢ Dado que El slump no cumplió con lo requerido es necesario la incorporación de
un aditivo plastificante para mejorar esa condición.
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➢ Dado que no se alcanzó la resistencia esperada en general, se tendría que revisar
y realizar una modificación en la relación agua/cemento del diseño de mezcla para
lograr El f'c requerido.
IX. RECOMENDACIONES
➢ Verificar que los pesos de los componentes sean exactos para asegurar una mezcla
acorde a lo diseñado.
➢ En El Caso de notar que El Concreto en la mezcladora no posee una humedad
óptima Al realizar la inspección, agregar El agua necesaria y registrarla, revisando
posteriormente Los resultados de los ensayos.
➢ Para proyectos que requieran mayor aislamiento térmico y acústico, se
recomienda emplear concreto ligero, ya que ofrece excelentes propiedades en
estos aspectos y ayuda a reducir la carga en estructuras altas.
➢ En obras donde sea necesario tener una resistencia elevada y protección contra
radiación o impacto, el uso de concreto pesado es aconsejable, asegurando un
diseño adecuado y control en la preparación de la mezcla para optimizar su
desempeño.
➢ Asegurar una buena compactación en todas las capas para evitar vacíos y
garantizar una resistencia adecuada. -Para tener una evaluación completa del
comportamiento del concreto, se recomienda realizar ensayos de resistencia a
compresión a los 28 días, que es el estándar para validar el f’c.
X. BIBLIOGRAFÍA
-
American Concrete Institute. (2005). ACI 207.1R-05: Guide to Mass Concrete.
Farmington Hills, MI: ACI. Recuperado de
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA
FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL
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https://www.concrete.org/Portals/0/Files/PDF/Previews/207105.pdf
ASTM International. (2020). ASTM C150/C150M – Standard Specification for
Portland Cement. West Conshohocken, PA: ASTM International.
https://www.astm.org/c0150_c0150m.html
Ministerio de Vivienda, Construcción y Saneamiento. (2021). Norma Técnica
E.060 – Concreto Armado. Reglamento Nacional de Edificaciones del Perú.
Recuperado de https://www.cip.org.pe/publicaciones/2021/enero/portal/e.060concreto-armado-sencico.pdf
Ministerio de Vivienda, Construcción y Saneamiento. (2021). Manual de
recomendaciones técnicas para vaciados de concreto masivo. Recuperado de
https://cdn.www.gob.pe/uploads/document/file/2563608/Manual%20de%20reco
mendaciones%20t%C3%A9cnicas%20para%20vaciados%20de%20concreto%2
0masivo.pdf
360 en Concreto. (s.f.). Concreto masivo: algo más que controlar la
temperatura. Argos. Recuperado de
https://360enconcreto.com/blog/detalle/concreto-masivo-algo-mas-quecontrolar-la-temperatura/
Ministerio de Vivienda, Construcción y Saneamiento. (2019). Concreto masivo –
Entregable 1. Recuperado de
https://cdn.www.gob.pe/uploads/document/file/1485377/Entregable%201%20%20Concreto%20masivo.pdf