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Universidad Nacional Andrés Bello
                 Facultad de Ingeniería
               Escuela de Obras Civiles




 “MODELO PARA EL CONTROL DEL VOLUMEN
ENTREGADO POR UNA PLANTA DE HORMIGON
            PREMEZCLADO”



  Memoria para optar al título de Ingeniero Civil


            RICARDO ANDRES ABARCA VERA
                    SANTIAGO, 2009
1. Introducción.


1.1 Antecedentes Preliminares:


Las plantas de hormigón premezclado deben garantizar al comprador
las siguientes propiedades debidamente controladas:

 Resistencia

 Trabajabilidad

 Volumen                              Y el volumen ¿Cómo lo
                                            controlamos?



                                       ¿Cómo demostramos tal
                                          volumen para que el
                                    comprador se sienta seguro de
                                      lo que solicitó es lo que se
                                               entregó?
1. Introducción (Continuación).


Hoy en día no existe un mecanismo preciso y que no este sujeto a
errores para demostrar en el caso que lo amerite, que puede existir un
“Déficit” en el volumen de hormigón que se entregó.



Si logramos controlar de mejor manera los volúmenes de hormigón,
podremos:

  1    Mantener un buen control de todos los parámetros de venta del
       hormigón.

  2    Menores reposiciones por déficit de volumen.

  3    Mejor aprovechamiento de las materias primas.
2. Objetivos.

2.1 Objetivos Generales:


 Desarrollar un modelo que permita determinar y controlar en forma
  frecuente y sistemática el volumen real entregado por la planta de
  hormigón premezclado.


 Entregar un modelo de control del volumen de hormigón alternativo
  al que propone la norma NCh 1934 Of. 1992.
2. Objetivos (Continuación)

2.1 Objetivos Específicos:


 Modelar la cantidad de volumen real despachado a los clientes que
  pudiesen tener dudas respecto al volumen que solicitaron.


 Identificar todas las variables que participan en la dosificación y
  encontrar cual de ellas presentan incertidumbres no controladas,
  además de determinar en que magnitud afectan al modelo.


 Determinar el error asociado al modelo, estableciendo un cuadro
  comparativo entre el volumen de diseño entregado por la planta, el
  volumen entregado por el modelo y finalmente el volumen real de
  hormigón, respecto a una medida patrón de un hormigón de prueba.
2. Objetivos (Continuación)

2.1 Objetivos Específicos:


 Verificar si el modelo, cumple con las tolerancias y requerimientos
  establecidos en la norma NCh 1934 Of. 1992.


 Resolver las inquietudes que pudiese existir por parte del comprador
  hacia el suministrador, por entregas de volúmenes de hormigón
  menores a los solicitados.
3. Marco Teórico.


3.1 Antecedentes Técnicos del Problema.

Para poder controlar los volúmenes de hormigón entregados a los
compradores, debemos centrar nuestro interés en la “Dosificación”,
para así encontrar:

             “Las fuentes de variabilidad de las materias
             primas que participar en la dosificación del
                             hormigón”.




       Cemento     Áridos    Adiciones       Aire           Agua
                             y Aditivos
3. Marco Teórico (Continuación).


        ¿Por qué debemos enfocarnos en las materias primas?


Debido a que el “VOLUMEN” es una de las etapas del Diseño primordial y
debemos garantizar estas cantidades y enfocar nuestra mirada en el manejo
de las materias primas.

Por lo tanto:



                          El volumen debemos              Densidad
        Masa              expresarlo en función
                                   de:                    Absoluta
3. Marco Teórico (Continuación).


 Cada materia prima es pesada, en condición húmeda a excepción
  del cemento. Cada una con distintas “TOLERANCIAS”.
 La norma NCh 1934 Of. 1992 establece los rangos de pesaje para las
  distintas materias primas, que permite mantener un control de
  estás.
                            Cemento = +/- 1%
                             Áridos = +/- 3%
                              Agua = +/- 1%
                       Aditivos y Adiciones = +/- 1%




 De estas materias primas centraremos nuestra atención en los ÁRIDOS.
3. Marco Teórico (Continuación).


   ¿Por qué enfocaremos nuestra atención en los áridos?


Porque aportan una cantidad de agua en la dosificación, producto
que poseen una humedad que hay que considerar al momento de
adicionar el AGUA.




 Identificando los distintos estados de humedad que los áridos
 presentan y cual es el que se utiliza en la dosificación.
3. Marco Teórico (Continuación).


 Estados de humedad de los áridos.


 Los estados de humedad que presentan los áridos se deben
 principalmente a la distribución de las partículas que interactúan
 entre sí.
 El agua actúa de manera importante sobre ellos, en el proceso de
 explotación y diseño del hormigón.

  Estos estados de baja
                                         Estados Hidrométricos de los
  y alta humedad nos
                                                    áridos
  permite definir:
3. Marco Teórico (Continuación).


 Estados Hidrométricos de los áridos.

  a) Árido seco.

  b) Árido en estado parcialmente seco.

  c) Árido en estado saturado superficialmente seco. (SSS)

  d) Árido en estado húmedo.

                          Esta condición se utiliza en el diseño del
                          hormigón, donde el árido no absorbe y
                          tampoco cede agua de sus poros


 En esta última condición es como se cargan
 los áridos en la realidad en los camiones
 mixer.
3. Marco Teórico (Continuación).


Por lo tanto la humedad que poseen los áridos, es una fuente de
incertidumbre al momento de calcular el agua que se va cargar
realmente en la mezcla de hormigón.




       Debemos analizar los efectos de la humedad en los
       áridos y los mecanismos que se poseen para poder
                           estimarla.
3. Marco Teórico (Continuación).


 Efectos de la humedad en la dosificación.


   La determinación de la humedad de los áridos es un tema que aún
   esta en desarrollo, ya que la tecnología que existe sólo permite:




                              ESTIMAR!!!!!!
                            La cantidad de agua
                              que ingresa a la
                                mezcladora
3. Marco Teórico (Continuación).


 Efectos de la humedad en la dosificación.


   La humedad de los áridos en la planta dosificadora, es un tema en
   constante desarrollo.


   La planta dosificadora posee un control sistemático de la humedad en
   los áridos, a través del uso de:


    1   La expresión de la norma NCh 1515 Of. 1979.

    2   Mecanismos electrónicos.              SENSORES DE HUMEDAD
3. Marco Teórico (Continuación).


 Efectos de la humedad en la dosificación.

                                   1

   La estimación de la humedad de los áridos, a partir de la norma NCh
   1515 Of. 1979, se puede calcular a través de la siguiente expresión:




                            mh − ms 
                        ω =          ×100
                            ms − mr 
3. Marco Teórico (Continuación).


 Efectos de la humedad en la dosificación.


   DONDE:


   ω:      Humedad de los áridos, en [%].

   mh :    Masa del recipiente más la muestra húmeda, en [gr.]

   ms :    Masa del recipiente más la muestra seca, en [gr.]

    mr :   Masa del recipiente, en [gr.]
3. Marco Teórico (Continuación).


 Efectos de la humedad en la dosificación.


   El valor entregado por la expresión nos permite obtener la humedad de
   una muestra de árido. Sin embargo, este valor representa el total de
   grandes cantidades de áridos.

                                       Zona de baja humedad.

                                       Zona de humedad intermedia.


                                       Zona de alta humedad.




   La solución es tomar muestras de distintas partes del acopio de árido,
   para tener una mejor estimación de la humedad.
3. Marco Teórico (Continuación).


 Efectos de la humedad en la dosificación.

                                    2

  El segundo mecanismo utilizado por la planta dosificadora, es a través
  de los sensores de humedad. El cual dentro de los beneficios nos
  permite:

  1. Obtener valores de humedad más rápidamente.
  2. Valores de humedad más precisos.
  3. Control sistemático.
3. Marco Teórico (Continuación).


 Efectos de la humedad en la dosificación.


   La determinación de la humedad, a partir de los sensores de humedad,
   presenta un gran PROBLEMA. Lo que nos lleva a tener fuentes de
   incertidumbres en la estimación del agua aportada por los áridos.

   Lo que podría arrojar problemas de lecturas entregados por el sensor
   de humedad. Estos problemas se describen a continuación:
3. Marco Teórico (Continuación).


 Efectos de la humedad en la dosificación.


   1. No todo el flujo que circula por el sensor es captado por el cabezal de
       éste.




       El flujo que circula por este
       sector no es captado por el
       sensor.
3. Marco Teórico (Continuación).


 Efectos de la humedad en la dosificación.


   2. La descalibración del instrumento o falta mantención de éste.




                 Ejemplo de un instrumento descalibrado.
3. Marco Teórico (Continuación).


 Efectos de la humedad en la dosificación.


   3. Condiciones del medio donde se utiliza.

   4. Mala preparación del personal que lo utiliza.

   5. No seguir las recomendaciones de mantención y cuidados que entrega
      el fabricante.




     Ejemplo del fin de la
     vida útil de un sensor
     de humedad.
3. Marco Teórico (Continuación).


 Efectos de la humedad en la dosificación.


   Con todos estos antecedentes, la planta de hormigón premezclado
   debe tomar ciertas precauciones al momento de adicionar el agua.



   Por lo tanto cabe hacerse la siguiente pregunta………………



       ¿¿   Cuánta agua agregamos entonces al hormigón       ??
3. Marco Teórico (Continuación).

 Efectos de la humedad en la dosificación.

    La respuesta es la siguiente:

     De la cantidad de
     agua proporcionada         SÓLO SE NECESITA         Agregar la diferencia
     por los áridos.                                          de agua.


 Conocimiento.

 Experiencia.      Es el operador del “mixer” quien
                     realiza el ajuste de “cono” para
                     lograr la trabajabilidad deseada.
 Criterio.
                                                             De la cual no se
                                                              adiciona en su
                    Adiciona una cantidad de agua NO           totalidad.
                     considerada en los pesos de cada
                     materia prima al entrar a la
                     mezcladora ya que no queda
                     cuantificada.
3. Marco Teórico (Continuación).


 Efectos de la humedad en la dosificación.


                                       Adición de agua no cuantificada,
                                       para lograr la trabajabilidad del
                                       hormigón deseado.




  Ajuste de cono realizado por
  el operador del mixer.
3. Marco Teórico (Continuación).

“Por lo tanto debemos cuantificar la cantidad de agua real que posee el
hormigón, producto de la humedad y el ajuste de cono, para así obtener el
volumen real de hormigón que entregó el suministrador al comprador ”.




                        SI, EXISTE!!!!!!!!
           La cantidad de agua incorporada, producto del
           ajuste de “CONO”, es la que influye en la
           determinación del volumen y su verificación.


             ¿Existe una manera de verificar que el volumen
                    entregado, es el que se solicitó?
3. Marco Teórico (Continuación).


3.2 Solución según la normativa vigente.


 La normativa que establece un método de medición de volumen de
  amasada de hormigón fresco es la NCh 1934 Of. 1992.

                           Común acuerdo
                           entre las partes

       SUMINISTRADOR                          COMPRADOR


 Establece un método a través de la ecuación básica de la densidad.
3. Marco Teórico (Continuación).


La ecuación utilizada por la norma NCh 1934 Of. 1992, está dada por la
siguiente expresión:



                                  MT
                             DF =
                                  VR
DESPEJANDO


                                  MT
                             VR =
                                  DF
3. Marco Teórico (Continuación).

DONDE:


VR   Volumen real entregado por el suministrador, en [m3].


     Masa total de hormigón transportado, obtenida
MT   por las sumas de todas las pesadas de las
     materias primas, en [Kg].

         Densidad fresca del hormigón, obtenida según la
DF       norma NCh 1564 Of. 1986, en [Kg/m3].
3. Marco Teórico (Continuación).

Sin embargo, lo que se utiliza en realidad para determinar la masa de
hormigón es a través de la expresión:


                           M HORMIGON +CAMION − M CAMION
                      VR =
                                        DF



                                                           ¿Es esté valor
         ¿Qué tan
                                 No Obstante               representativo
        preciso es?
                                                           de la muestra?



                              ¿Cuánto es el error
                             que conlleva realizar
                               esta verificación?
3. Marco Teórico (Continuación).

   Fuentes de error del método utilizado por la NCh 1934 Of. 1992.
               (se pueden identificar 2 tipos de errores)


a) Error por la determinación de la masa de hormigón transportado:

 Calibración de las básculas: Periodos de calibración y tolerancias más
  estrictas.


                           +/- 0,02% (Para básculas de plataforma completa)

   TOLERANCIAS:

                           +/- 3% (Para básculas por ejes)



 Fuente: Tolerancias definidas por el decreto Nº 18, del MOP.
3. Marco Teórico (Continuación).

     Fuentes de error del método utilizado por la NCh 1934 Of. 1992.



•   Error por la determinación de la masa de hormigón transportado
    (continuación):

 Condiciones ideales:

    • Tipo de camión.
    • Estanque de combustible antes y después de la descarga.
    • Operador capacitado.
3. Marco Teórico (Continuación).

     Fuentes de error del método utilizado por la NCh 1934 Of. 1992.



•    Error por la determinación de la masa de hormigón transportado
     (continuación):

 Tiempo de la medición:

    • Tiempo en determinar cada parámetro de la ecuación desde la
      masa de hormigón hasta la densidad fresca.

 Tipo de hormigón:

    • Que sea de las mismas características que el hormigón que se
      entregó al comprador.
3. Marco Teórico (Continuación).

   Fuentes de error del método utilizado por la NCh 1934 Of. 1992.



b) Error por la determinación de la densidad fresca del hormigón:


 La muestra debe cumplir con lo establecido en la NCh 171 Of. 1975: La
  determinación de la densidad según lo establecido por dicha norma
  debe realizarse en el lugar de la obra.

 Condiciones del ambiente al determinar el ensayo: humedad y
  temperatura.

 Suciedad del entorno: Limitación de realizar los ensayos en el terreno.

 Condiciones adecuadas de los aparatos utilizados en la determinación
  de la densidad fresca: balanzas, varillas, medidas volumétricas, etc.
4. Modelación del Problema.


4.1 Hipótesis del modelo.

 Los pesajes de los áridos al ingresar al modelo deben estar en su
  condición hidrométrica, saturado superficialmente seco (SSS).

 Las densidades de las materias primas deben estar en condición
  saturada superficialmente seca (SSS).

 Los áridos pesados y cargados en el mixer, están en condición
  húmeda.


 El agua teórica utilizada en la dosificación no debe ser utilizada para
  determinar el volumen de hormigón. Esto debido a que el agua real
  de la mezcla es una incógnita de nuestro problema.
4. Modelación del Problema.
                            (Continuación)

4.1 Hipótesis del modelo.


 La humedad como la absorción de los áridos son parámetros
  conocidos de la planta debido al monitoreo sistemático de los
  áridos.

 El modelo se basa en ecuaciones utilizadas en la dosificación del
  hormigón, planteadas en la norma NCh 170 Of. 1985, las cuales están
  validadas para el uso en el modelo.

 Para determinar el volumen de aire, se utilizará el volumen de aire
  teórico, establecido por la norma NCh 170 Of. 1985.
4. Modelación del Problema.
                                     (Continuación)

4.2 Teoría del modelo.


La teoría básica del modelo parte con la ecuación principal para la
determinación del volumen:

                                   ( ∑ mi _ SSS ) +ϖ ESTIMADA
                              VR =
                                              γF
 DONDE:

 VR :              Volumen real de hormigón transportado, en [m3]
                   Sumatoria del material cargado en el mixer en su condición
 ∑m  i _ SSS   :
                   hidrométrica SSS, en [Kg]
 γF :              Densidad fresca del hormigón fresco, en [Kg/m3]

ϖ ESTIMADA :       Masa de agua estimada cargada en el mixer, en [Kg/m3]
4. Modelación del Problema.
                           (Continuación)

4.2 Teoría del modelo.

De la ecuación anterior, tenemos el siguiente problema:


 1   Ecuación.

                     • El volumen real de hormigón.
 2   Incógnitas.
                     • El agua estimada que contiene el hormigón.


 ¿Cómo encontramos el agua estimada que posee la mezcla?

       A partir de la ecuación fundamental de la dosificación.
4. Modelación del Problema.
                             (Continuación)

4.2 Teoría del modelo.

La norma NCh 170 Of. 1985, establece lo siguiente:


             VR = ∑ Vi = VC + VG + VA + VAD + VAI + VW

Por lo tanto si expresamos todos los términos en función del volumen de
agua obtenemos lo siguiente:

                                         mi _ sss        
                    ϖ ESTIMADA   = VR − ∑          + VAI  ⋅1000
                                         γ               
                                           i _ sss       


        Conocida el agua estimada de la mezcla obtenemos :

                   Volumen real de hormigón.
4. Modelación del Problema.
                                     (Continuación)


4.2 Casos de Interés del modelo.

   CASO Nº 1:

   Determinación del volumen real de hormigón, conocida la
   densidad fresca.
    La densidad fresca es un parámetro conocido.

    La densidad fresca es medida, tanto en la planta dosificadora como
       en las obras, a través de muestreos sistemático.

   Por lo tanto la cantidad de agua para este caso es:

                      ( ∑ m ) −     mi _ SSS 
                                   ∑ γ
                          i _ SSS
                                                 − VAI
                                                
       ϖ ESTIMADA =
                         γF
                                1
                                       i _ SSS 

                                       1 
                                                          VMOD _1
                                    − 
                                1000 γ 
                                       F 
4. Modelación del Problema.
                            (Continuación)


4.2 Casos de Interés del modelo.

O bien, podemos determinar el volumen directamente, sin tener que
estimar la cantidad de agua que posee el hormigón, a partir de:

                                 ∑mi _ SSS
                                             −∑
                                                  mi _ SSS
                                                             − V AI
                                 1000         γ i _ SSS
                     VMOD _1 =
                                         γF       
                                             − 1
                                         1000 

                                              • Suma de las materias primas.

Volumen de hormigón en función de:            • Volumen de aire.

                                              • Densidad aparente fresca.
4. Modelación del Problema.
                          (Continuación)


4.2 Casos de Interés del modelo.

   CASO Nº 2:

   Determinación del volumen real de hormigón, no conocida la
   densidad fresca del hormigón.

    La densidad fresca es un parámetro no conocido por la planta.

    El volumen de hormigón se determinará a partir de la densidad
     endurecida.

    Existe un mayor control de la planta dosificadora a la densidad
     fresca, a partir de la probetas.

    Analizaremos sí existe una relación de tipo lineal entre la
     densidad fresca y la endurecida.
4. Modelación del Problema.
                                                                 (Continuación)


4.2 Casos de Interés del modelo.

                                                              REGRESION LINEAL SIMPLE
                                                   Densidad Endurecida v/s Densidad Fresca Real (N=1033)
                                  2520

                                  2500
   Densidad Fresca Real [Kg/m3]




                                  2480

                                  2460

                                  2440

                                  2420

                                  2400

                                  2380                                                              γ F = F (γ E ) = βˆ0 + βˆ1 ⋅ γ E + ξ
                                  2360

                                  2340
                                     2340   2360     2380     2400    2420     2440     2460     2480      2500       2520   2540

                                                                      Densidad Endurecida [Kg/m3]

                                                        D.E v/s D.F                            Lineal (D.E v/s D.F)




El grafico fue obtenido, a partir de muestras realizadas en laboratorio
                                (N=1033)
4. Modelación del Problema.
                           (Continuación)


4.2 Casos de Interés del modelo.

A partir del método de los mínimos cuadrados obtenemos la
siguientes parámetros de la ecuación lineal:

                                           [
                          β 0 = 1014,7 ⋅ Kg / m 3    ]
                          β 1 = 0,5733
                                       [
                         ξ = 225705 ⋅ Kg / m 3   ]   2




                    γ F = 1014,7 + 0,5733 ⋅ γ E
Y una correlación de:

                             r 2 = 0,3830
4. Modelación del Problema.
                          (Continuación)


4.2 Casos de Interés del modelo.

Finalmente el volumen para el caso Nº 2, lo obtenemos a partir de la
siguiente secuencia:



γE               γF            ϖ ESTIMADA                VMOD _ 2
   Regresión Lineal           Determinación del     Determinación del
                               agua estimada      volumen de hormigón
                                                        modelado


                               Formula del caso       Expresión NCh
                                    Nº 1              1934 Of. 1992
4. Modelación del Problema.
                          (Continuación)

4.2 Casos de Interés del modelo.

La expresión final para determinar el volumen de hormigón esta dado
por:


                       ∑m   i _ SSS
                                      −∑
                                           mi _ SSS
                                                       − V AI
                         1000              γ i _ SSS
                VR =
                         0,0147 + 0,0005733 ⋅ γ E

                                           • Suma de las materias primas.

Volumen de hormigón en función de:         • Volumen de aire.

                                           • Densidad endurecida.
5. Aplicación, verificación y análisis de los resultados
                      del modelo.

5.1 Verificación del modelo, a partir de hormigones de prueba.

 La verificación del modelo se realizó, a partir de 1033 muestras de
  hormigones de prueba con diferentes características, para los dos
  casos en estudio.

 Distintos tamaños máximos de los áridos: 20 a 40 [mm].

 Formas del árido: Chancado o Rodado.

 Trabajabilidad: 5, 6 y 8 [cm].

5.2 Verificación del modelo, a partir del muestreo a camiones mixer.

 La verificación del modelo, se aplico a 30 camiones en 3 días diferentes.

 El muestreo se realiza en la planta cada 150 [m3] y se utilizó la
  información de los reportes y del área técnica.
5. Aplicación, verificación y análisis de los resultados
                del modelo (Continuación).

5.3 Error relativo promedio, de los resultados obtenidos en el modelo
   (hormigones de prueba).

   El error promedio para ambos casos de interés es:




5.4 Error relativo promedio, de los resultados obtenidos en el modelo,
    a la muestra de 30 camiones mixer.
                            ξ PROMEDIO = 1,47%
  Error relativo promedio, entre el volumen teórico versus el volumen
                              del modelo.
                                                            (Ver página: 78)
5. Aplicación, verificación y análisis de los resultados
                del modelo (Continuación).
5.5 Representación gráfica del error relativo, en la determinación de la
    densidad fresca modelada (continuación).
   Estimación de la densidad fresca modelada:
                                                Densidad Fresca Real v/s Densidad Fresca Modelada.
                                     2520                                                                                  2520




                                                                                                                                  Densidad Fresca Modelada [Kg/m3]
                                     2500                                                                                  2500


                                                                                          ξ PROMEDIO = 0,49%
      Densidad Fresca Real [Kg/m3]




                                     2480                                                                                  2480

                                     2460                                                                                  2460

                                     2440                                                                                  2440

                                     2420                                                                                  2420

                                     2400                                                                                  2400

                                     2380                                                                                  2380

                                     2360                                                                                  2360

                                     2340                                                                                  2340
                                            0       200            400             600              800             1000
                                                                         Muestras (N=1033)
                                                Densidad Fresca Real                     Densidad Fresca Modelada




                                                                                                                                  (ver página:77)
5. Aplicación, verificación y análisis de los resultados
                del modelo (Continuación).
5.5 Representación gráfica del error relativo, en la determinación del
   volumen de hormigón.

   Caso de interés Nº 1:
                                           Error relativo entre el Volumen Teórico versus el Volumen del Modelo (Método Nº 1).
                               6,00

                               5,00

                               4,00

                               3,00

                               2,00
          Error relativo (%)




                               1,00

                               0,00
                                       0                  200            400                  600           800                     1000
                               -1,00

                               -2,00

                               -3,00

                               -4,00

                               -5,00

                               -6,00
                                                                                   Muestras

                                                V.teórico v/s V.modelo           Tolerancia Superior              Tolerancia Inferior




                                                                                                                               (ver página:80)
5. Aplicación, verificación y análisis de los resultados
                del modelo (Continuación).
5.5 Representación gráfica del error relativo, en la determinación del
   volumen de hormigón.(continuación).
              hormigón

   Caso de interés Nº 2:
                                          Error relativo entre el Volumen Teórico versus el Volumen Modelo (Método Nº 2).
                              6,00

                              5,00

                              4,00

                              3,00

                              2,00
         Error relativo (%)




                              1,00

                              0,00
                                      0                200             400                  600          800                     1000
                              -1,00

                              -2,00

                              -3,00

                              -4,00

                              -5,00

                              -6,00
                                                                                 Muestras

                                             V.teórico v/s V.modelo           Tolerancia Superior              Tolerancia Inferior




                                                                                                                              (ver página:82)
5. Aplicación, verificación y análisis de los resultados
                del modelo (Continuación).
5.5 Representación gráfica del error relativo, en la determinación del
   volumen de hormigón (continuación).

   Camiones muestreados:
                                         Error relativo del volumen modelado, con respecto al volumen teórico (N=30).
                             6,00

                             5,00

                             4,00

                             3,00

                             2,00
       Error Realativo [%]




                             1,00

                             0,00
                                     0          5                    10        15                  20           25                 30
                             -1,00

                             -2,00

                             -3,00

                             -4,00

                             -5,00

                             -6,00

                                                                          Nº de Camiones

                                         Error Relativo del Modelo           Tolerancia Superior             Tolerancia Inferior




                                                                                                                               (ver página:83)
5. Aplicación, verificación y análisis de los resultados
                del modelo (Continuación).
5.6 Distribución de probabilidad para el error relativo entre el volumen
    teórico versus el volumen del modelo (ver página 84-85).




  Distribución normal, para los           Distribución normal, para los
     volúmenes, caso Nº 1.                   volúmenes, caso Nº 2.
5. Aplicación, verificación y análisis de los resultados
                 del modelo (Continuación).
5.6 Distribución de probabilidad para los resultados obtenidos por el
    modelo (ver página 86-87).




  Distribución normal, para los          Distribución normal, para los
     volúmenes, caso Nº 1.                  volúmenes, caso Nº 2.
6. Inferencia estadística para los resultados obtenidos por
                         el modelo.

6.1 Intervalo de confianza para el promedio de los volúmenes de hormigón.

   Caso de interés Nº 1:

                                                                       N .C = 95%
                                                                       E = 0,001
                       α /2                                 α /2       zα / 2 = 1,960
                                        (1 − α )                       n = 154
                               -0,025              0,025




                           0,03767 ≤ µ ≤ 0,03966       en     [m ] 3
6. Inferencia estadística para los resultados obtenidos por
                   el modelo (Continuación).

6.1 Intervalo de confianza para el promedio de los volúmenes de hormigón
    (Continuación).
   Caso de interés Nº 2:

                                                                  N .C = 95%
                                                                  E = 0,001
                           α /2                            α /2   zα / 2 = 1,960
                                        (1 − α )                  n = 160
                               -0,025              0,025




                           0,03784 ≤ µ ≤ 0,03986    en     [m ]
                                                             3
6. Inferencia estadística para los resultados obtenidos por
                   el modelo (Continuación).

6.2 Intervalo de confianza para la regresión lineal.

   Intervalo de confianza para la pendiente β1 :

                                                                  N .C = 95%
                                                                  tα / 2,n − 2 = 1,960
                        α /2                               α /2   n = 1033
                                        (1 − α )
                               -0,025              0,025




                          0,5289 ≤ β1 ≤ 0,6177
6. Inferencia estadística para los resultados obtenidos por
                   el modelo (Continuación).

6.2 Intervalo de confianza para la regresión lineal (Continuación).

   Intervalo de confianza para la ordenada al origen β0:

                                                                     N .C = 95%
                                                                     tα / 2,n − 2 = 1,960
                       α /2                               α /2       n = 1033
                                       (1 − α )
                              -0,025              0,025




                                                    [
                          906 ≤ β 0 ≤ 1123 en Kg / m 3           ]
6. Inferencia estadística para los resultados obtenidos por
                   el modelo (Continuación).

6.3 Prueba de Hipótesis para la regresión lineal.

   Prueba de Hipótesis para la pendiente β1:

   • Determinación de las hipótesis.     3. Nivel de significancia y región critica.

             H 0 : β1 = 0
             H 1 : β1 ≠ 0
                                                               (1 − α ) = 95%
    2. Estadístico de prueba.
                    ˆ                             t0 < −tα / 2,n − 2        t0 > tα / 2,n − 2
                    β1 − β1 *
             T0 =
                       σ2
                       ˆ
                       S xx
                                               t0 = 25,3 > t0, 005, 238 = 2,576       ( Cumple )
             T0 = 25,3
6. Inferencia estadística para los resultados obtenidos por
                   el modelo (Continuación).

6.3 Prueba de Hipótesis para la regresión lineal (Continuación).

   Prueba de Hipótesis para la pendiente β1:

   4. Conclusiones finales:




    Caso de rechazar la hipótesis nula.    Caso de no rechazar la hipótesis nula.

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1ra Presentacion T[1].T.2

  • 1. Universidad Nacional Andrés Bello Facultad de Ingeniería Escuela de Obras Civiles “MODELO PARA EL CONTROL DEL VOLUMEN ENTREGADO POR UNA PLANTA DE HORMIGON PREMEZCLADO” Memoria para optar al título de Ingeniero Civil RICARDO ANDRES ABARCA VERA SANTIAGO, 2009
  • 2. 1. Introducción. 1.1 Antecedentes Preliminares: Las plantas de hormigón premezclado deben garantizar al comprador las siguientes propiedades debidamente controladas:  Resistencia  Trabajabilidad  Volumen Y el volumen ¿Cómo lo controlamos? ¿Cómo demostramos tal volumen para que el comprador se sienta seguro de lo que solicitó es lo que se entregó?
  • 3. 1. Introducción (Continuación). Hoy en día no existe un mecanismo preciso y que no este sujeto a errores para demostrar en el caso que lo amerite, que puede existir un “Déficit” en el volumen de hormigón que se entregó. Si logramos controlar de mejor manera los volúmenes de hormigón, podremos: 1 Mantener un buen control de todos los parámetros de venta del hormigón. 2 Menores reposiciones por déficit de volumen. 3 Mejor aprovechamiento de las materias primas.
  • 4. 2. Objetivos. 2.1 Objetivos Generales:  Desarrollar un modelo que permita determinar y controlar en forma frecuente y sistemática el volumen real entregado por la planta de hormigón premezclado.  Entregar un modelo de control del volumen de hormigón alternativo al que propone la norma NCh 1934 Of. 1992.
  • 5. 2. Objetivos (Continuación) 2.1 Objetivos Específicos:  Modelar la cantidad de volumen real despachado a los clientes que pudiesen tener dudas respecto al volumen que solicitaron.  Identificar todas las variables que participan en la dosificación y encontrar cual de ellas presentan incertidumbres no controladas, además de determinar en que magnitud afectan al modelo.  Determinar el error asociado al modelo, estableciendo un cuadro comparativo entre el volumen de diseño entregado por la planta, el volumen entregado por el modelo y finalmente el volumen real de hormigón, respecto a una medida patrón de un hormigón de prueba.
  • 6. 2. Objetivos (Continuación) 2.1 Objetivos Específicos:  Verificar si el modelo, cumple con las tolerancias y requerimientos establecidos en la norma NCh 1934 Of. 1992.  Resolver las inquietudes que pudiese existir por parte del comprador hacia el suministrador, por entregas de volúmenes de hormigón menores a los solicitados.
  • 7. 3. Marco Teórico. 3.1 Antecedentes Técnicos del Problema. Para poder controlar los volúmenes de hormigón entregados a los compradores, debemos centrar nuestro interés en la “Dosificación”, para así encontrar: “Las fuentes de variabilidad de las materias primas que participar en la dosificación del hormigón”. Cemento Áridos Adiciones Aire Agua y Aditivos
  • 8. 3. Marco Teórico (Continuación). ¿Por qué debemos enfocarnos en las materias primas? Debido a que el “VOLUMEN” es una de las etapas del Diseño primordial y debemos garantizar estas cantidades y enfocar nuestra mirada en el manejo de las materias primas. Por lo tanto: El volumen debemos Densidad Masa expresarlo en función de: Absoluta
  • 9. 3. Marco Teórico (Continuación).  Cada materia prima es pesada, en condición húmeda a excepción del cemento. Cada una con distintas “TOLERANCIAS”.  La norma NCh 1934 Of. 1992 establece los rangos de pesaje para las distintas materias primas, que permite mantener un control de estás. Cemento = +/- 1% Áridos = +/- 3% Agua = +/- 1% Aditivos y Adiciones = +/- 1% De estas materias primas centraremos nuestra atención en los ÁRIDOS.
  • 10. 3. Marco Teórico (Continuación). ¿Por qué enfocaremos nuestra atención en los áridos? Porque aportan una cantidad de agua en la dosificación, producto que poseen una humedad que hay que considerar al momento de adicionar el AGUA. Identificando los distintos estados de humedad que los áridos presentan y cual es el que se utiliza en la dosificación.
  • 11. 3. Marco Teórico (Continuación).  Estados de humedad de los áridos. Los estados de humedad que presentan los áridos se deben principalmente a la distribución de las partículas que interactúan entre sí. El agua actúa de manera importante sobre ellos, en el proceso de explotación y diseño del hormigón. Estos estados de baja Estados Hidrométricos de los y alta humedad nos áridos permite definir:
  • 12. 3. Marco Teórico (Continuación).  Estados Hidrométricos de los áridos. a) Árido seco. b) Árido en estado parcialmente seco. c) Árido en estado saturado superficialmente seco. (SSS) d) Árido en estado húmedo. Esta condición se utiliza en el diseño del hormigón, donde el árido no absorbe y tampoco cede agua de sus poros En esta última condición es como se cargan los áridos en la realidad en los camiones mixer.
  • 13. 3. Marco Teórico (Continuación). Por lo tanto la humedad que poseen los áridos, es una fuente de incertidumbre al momento de calcular el agua que se va cargar realmente en la mezcla de hormigón. Debemos analizar los efectos de la humedad en los áridos y los mecanismos que se poseen para poder estimarla.
  • 14. 3. Marco Teórico (Continuación).  Efectos de la humedad en la dosificación. La determinación de la humedad de los áridos es un tema que aún esta en desarrollo, ya que la tecnología que existe sólo permite: ESTIMAR!!!!!! La cantidad de agua que ingresa a la mezcladora
  • 15. 3. Marco Teórico (Continuación).  Efectos de la humedad en la dosificación. La humedad de los áridos en la planta dosificadora, es un tema en constante desarrollo. La planta dosificadora posee un control sistemático de la humedad en los áridos, a través del uso de: 1 La expresión de la norma NCh 1515 Of. 1979. 2 Mecanismos electrónicos. SENSORES DE HUMEDAD
  • 16. 3. Marco Teórico (Continuación).  Efectos de la humedad en la dosificación. 1 La estimación de la humedad de los áridos, a partir de la norma NCh 1515 Of. 1979, se puede calcular a través de la siguiente expresión:  mh − ms  ω =  ×100  ms − mr 
  • 17. 3. Marco Teórico (Continuación).  Efectos de la humedad en la dosificación. DONDE: ω: Humedad de los áridos, en [%]. mh : Masa del recipiente más la muestra húmeda, en [gr.] ms : Masa del recipiente más la muestra seca, en [gr.] mr : Masa del recipiente, en [gr.]
  • 18. 3. Marco Teórico (Continuación).  Efectos de la humedad en la dosificación. El valor entregado por la expresión nos permite obtener la humedad de una muestra de árido. Sin embargo, este valor representa el total de grandes cantidades de áridos. Zona de baja humedad. Zona de humedad intermedia. Zona de alta humedad. La solución es tomar muestras de distintas partes del acopio de árido, para tener una mejor estimación de la humedad.
  • 19. 3. Marco Teórico (Continuación).  Efectos de la humedad en la dosificación. 2 El segundo mecanismo utilizado por la planta dosificadora, es a través de los sensores de humedad. El cual dentro de los beneficios nos permite: 1. Obtener valores de humedad más rápidamente. 2. Valores de humedad más precisos. 3. Control sistemático.
  • 20. 3. Marco Teórico (Continuación).  Efectos de la humedad en la dosificación. La determinación de la humedad, a partir de los sensores de humedad, presenta un gran PROBLEMA. Lo que nos lleva a tener fuentes de incertidumbres en la estimación del agua aportada por los áridos. Lo que podría arrojar problemas de lecturas entregados por el sensor de humedad. Estos problemas se describen a continuación:
  • 21. 3. Marco Teórico (Continuación).  Efectos de la humedad en la dosificación. 1. No todo el flujo que circula por el sensor es captado por el cabezal de éste. El flujo que circula por este sector no es captado por el sensor.
  • 22. 3. Marco Teórico (Continuación).  Efectos de la humedad en la dosificación. 2. La descalibración del instrumento o falta mantención de éste. Ejemplo de un instrumento descalibrado.
  • 23. 3. Marco Teórico (Continuación).  Efectos de la humedad en la dosificación. 3. Condiciones del medio donde se utiliza. 4. Mala preparación del personal que lo utiliza. 5. No seguir las recomendaciones de mantención y cuidados que entrega el fabricante. Ejemplo del fin de la vida útil de un sensor de humedad.
  • 24. 3. Marco Teórico (Continuación).  Efectos de la humedad en la dosificación. Con todos estos antecedentes, la planta de hormigón premezclado debe tomar ciertas precauciones al momento de adicionar el agua. Por lo tanto cabe hacerse la siguiente pregunta……………… ¿¿ Cuánta agua agregamos entonces al hormigón ??
  • 25. 3. Marco Teórico (Continuación).  Efectos de la humedad en la dosificación. La respuesta es la siguiente: De la cantidad de agua proporcionada SÓLO SE NECESITA Agregar la diferencia por los áridos. de agua.  Conocimiento.  Experiencia.  Es el operador del “mixer” quien realiza el ajuste de “cono” para lograr la trabajabilidad deseada.  Criterio. De la cual no se adiciona en su  Adiciona una cantidad de agua NO totalidad. considerada en los pesos de cada materia prima al entrar a la mezcladora ya que no queda cuantificada.
  • 26. 3. Marco Teórico (Continuación).  Efectos de la humedad en la dosificación. Adición de agua no cuantificada, para lograr la trabajabilidad del hormigón deseado. Ajuste de cono realizado por el operador del mixer.
  • 27. 3. Marco Teórico (Continuación). “Por lo tanto debemos cuantificar la cantidad de agua real que posee el hormigón, producto de la humedad y el ajuste de cono, para así obtener el volumen real de hormigón que entregó el suministrador al comprador ”. SI, EXISTE!!!!!!!! La cantidad de agua incorporada, producto del ajuste de “CONO”, es la que influye en la determinación del volumen y su verificación. ¿Existe una manera de verificar que el volumen entregado, es el que se solicitó?
  • 28. 3. Marco Teórico (Continuación). 3.2 Solución según la normativa vigente.  La normativa que establece un método de medición de volumen de amasada de hormigón fresco es la NCh 1934 Of. 1992. Común acuerdo entre las partes SUMINISTRADOR COMPRADOR  Establece un método a través de la ecuación básica de la densidad.
  • 29. 3. Marco Teórico (Continuación). La ecuación utilizada por la norma NCh 1934 Of. 1992, está dada por la siguiente expresión: MT DF = VR DESPEJANDO MT VR = DF
  • 30. 3. Marco Teórico (Continuación). DONDE: VR Volumen real entregado por el suministrador, en [m3]. Masa total de hormigón transportado, obtenida MT por las sumas de todas las pesadas de las materias primas, en [Kg]. Densidad fresca del hormigón, obtenida según la DF norma NCh 1564 Of. 1986, en [Kg/m3].
  • 31. 3. Marco Teórico (Continuación). Sin embargo, lo que se utiliza en realidad para determinar la masa de hormigón es a través de la expresión: M HORMIGON +CAMION − M CAMION VR = DF ¿Es esté valor ¿Qué tan No Obstante representativo preciso es? de la muestra? ¿Cuánto es el error que conlleva realizar esta verificación?
  • 32. 3. Marco Teórico (Continuación). Fuentes de error del método utilizado por la NCh 1934 Of. 1992. (se pueden identificar 2 tipos de errores) a) Error por la determinación de la masa de hormigón transportado:  Calibración de las básculas: Periodos de calibración y tolerancias más estrictas. +/- 0,02% (Para básculas de plataforma completa) TOLERANCIAS: +/- 3% (Para básculas por ejes) Fuente: Tolerancias definidas por el decreto Nº 18, del MOP.
  • 33. 3. Marco Teórico (Continuación). Fuentes de error del método utilizado por la NCh 1934 Of. 1992. • Error por la determinación de la masa de hormigón transportado (continuación):  Condiciones ideales: • Tipo de camión. • Estanque de combustible antes y después de la descarga. • Operador capacitado.
  • 34. 3. Marco Teórico (Continuación). Fuentes de error del método utilizado por la NCh 1934 Of. 1992. • Error por la determinación de la masa de hormigón transportado (continuación):  Tiempo de la medición: • Tiempo en determinar cada parámetro de la ecuación desde la masa de hormigón hasta la densidad fresca.  Tipo de hormigón: • Que sea de las mismas características que el hormigón que se entregó al comprador.
  • 35. 3. Marco Teórico (Continuación). Fuentes de error del método utilizado por la NCh 1934 Of. 1992. b) Error por la determinación de la densidad fresca del hormigón:  La muestra debe cumplir con lo establecido en la NCh 171 Of. 1975: La determinación de la densidad según lo establecido por dicha norma debe realizarse en el lugar de la obra.  Condiciones del ambiente al determinar el ensayo: humedad y temperatura.  Suciedad del entorno: Limitación de realizar los ensayos en el terreno.  Condiciones adecuadas de los aparatos utilizados en la determinación de la densidad fresca: balanzas, varillas, medidas volumétricas, etc.
  • 36. 4. Modelación del Problema. 4.1 Hipótesis del modelo.  Los pesajes de los áridos al ingresar al modelo deben estar en su condición hidrométrica, saturado superficialmente seco (SSS).  Las densidades de las materias primas deben estar en condición saturada superficialmente seca (SSS).  Los áridos pesados y cargados en el mixer, están en condición húmeda.  El agua teórica utilizada en la dosificación no debe ser utilizada para determinar el volumen de hormigón. Esto debido a que el agua real de la mezcla es una incógnita de nuestro problema.
  • 37. 4. Modelación del Problema. (Continuación) 4.1 Hipótesis del modelo.  La humedad como la absorción de los áridos son parámetros conocidos de la planta debido al monitoreo sistemático de los áridos.  El modelo se basa en ecuaciones utilizadas en la dosificación del hormigón, planteadas en la norma NCh 170 Of. 1985, las cuales están validadas para el uso en el modelo.  Para determinar el volumen de aire, se utilizará el volumen de aire teórico, establecido por la norma NCh 170 Of. 1985.
  • 38. 4. Modelación del Problema. (Continuación) 4.2 Teoría del modelo. La teoría básica del modelo parte con la ecuación principal para la determinación del volumen: ( ∑ mi _ SSS ) +ϖ ESTIMADA VR = γF DONDE: VR : Volumen real de hormigón transportado, en [m3] Sumatoria del material cargado en el mixer en su condición ∑m i _ SSS : hidrométrica SSS, en [Kg] γF : Densidad fresca del hormigón fresco, en [Kg/m3] ϖ ESTIMADA : Masa de agua estimada cargada en el mixer, en [Kg/m3]
  • 39. 4. Modelación del Problema. (Continuación) 4.2 Teoría del modelo. De la ecuación anterior, tenemos el siguiente problema: 1 Ecuación. • El volumen real de hormigón. 2 Incógnitas. • El agua estimada que contiene el hormigón. ¿Cómo encontramos el agua estimada que posee la mezcla? A partir de la ecuación fundamental de la dosificación.
  • 40. 4. Modelación del Problema. (Continuación) 4.2 Teoría del modelo. La norma NCh 170 Of. 1985, establece lo siguiente: VR = ∑ Vi = VC + VG + VA + VAD + VAI + VW Por lo tanto si expresamos todos los términos en función del volumen de agua obtenemos lo siguiente:   mi _ sss  ϖ ESTIMADA = VR − ∑ + VAI  ⋅1000   γ    i _ sss  Conocida el agua estimada de la mezcla obtenemos : Volumen real de hormigón.
  • 41. 4. Modelación del Problema. (Continuación) 4.2 Casos de Interés del modelo. CASO Nº 1: Determinación del volumen real de hormigón, conocida la densidad fresca.  La densidad fresca es un parámetro conocido.  La densidad fresca es medida, tanto en la planta dosificadora como en las obras, a través de muestreos sistemático. Por lo tanto la cantidad de agua para este caso es: ( ∑ m ) −  mi _ SSS  ∑ γ i _ SSS  − VAI  ϖ ESTIMADA = γF  1  i _ SSS  1  VMOD _1  −   1000 γ   F 
  • 42. 4. Modelación del Problema. (Continuación) 4.2 Casos de Interés del modelo. O bien, podemos determinar el volumen directamente, sin tener que estimar la cantidad de agua que posee el hormigón, a partir de: ∑mi _ SSS −∑ mi _ SSS − V AI 1000 γ i _ SSS VMOD _1 =  γF   − 1  1000  • Suma de las materias primas. Volumen de hormigón en función de: • Volumen de aire. • Densidad aparente fresca.
  • 43. 4. Modelación del Problema. (Continuación) 4.2 Casos de Interés del modelo. CASO Nº 2: Determinación del volumen real de hormigón, no conocida la densidad fresca del hormigón.  La densidad fresca es un parámetro no conocido por la planta.  El volumen de hormigón se determinará a partir de la densidad endurecida.  Existe un mayor control de la planta dosificadora a la densidad fresca, a partir de la probetas.  Analizaremos sí existe una relación de tipo lineal entre la densidad fresca y la endurecida.
  • 44. 4. Modelación del Problema. (Continuación) 4.2 Casos de Interés del modelo. REGRESION LINEAL SIMPLE Densidad Endurecida v/s Densidad Fresca Real (N=1033) 2520 2500 Densidad Fresca Real [Kg/m3] 2480 2460 2440 2420 2400 2380 γ F = F (γ E ) = βˆ0 + βˆ1 ⋅ γ E + ξ 2360 2340 2340 2360 2380 2400 2420 2440 2460 2480 2500 2520 2540 Densidad Endurecida [Kg/m3] D.E v/s D.F Lineal (D.E v/s D.F) El grafico fue obtenido, a partir de muestras realizadas en laboratorio (N=1033)
  • 45. 4. Modelación del Problema. (Continuación) 4.2 Casos de Interés del modelo. A partir del método de los mínimos cuadrados obtenemos la siguientes parámetros de la ecuación lineal: [ β 0 = 1014,7 ⋅ Kg / m 3 ] β 1 = 0,5733 [ ξ = 225705 ⋅ Kg / m 3 ] 2 γ F = 1014,7 + 0,5733 ⋅ γ E Y una correlación de: r 2 = 0,3830
  • 46. 4. Modelación del Problema. (Continuación) 4.2 Casos de Interés del modelo. Finalmente el volumen para el caso Nº 2, lo obtenemos a partir de la siguiente secuencia: γE γF ϖ ESTIMADA VMOD _ 2 Regresión Lineal Determinación del Determinación del agua estimada volumen de hormigón modelado Formula del caso Expresión NCh Nº 1 1934 Of. 1992
  • 47. 4. Modelación del Problema. (Continuación) 4.2 Casos de Interés del modelo. La expresión final para determinar el volumen de hormigón esta dado por: ∑m i _ SSS −∑ mi _ SSS − V AI 1000 γ i _ SSS VR = 0,0147 + 0,0005733 ⋅ γ E • Suma de las materias primas. Volumen de hormigón en función de: • Volumen de aire. • Densidad endurecida.
  • 48. 5. Aplicación, verificación y análisis de los resultados del modelo. 5.1 Verificación del modelo, a partir de hormigones de prueba.  La verificación del modelo se realizó, a partir de 1033 muestras de hormigones de prueba con diferentes características, para los dos casos en estudio.  Distintos tamaños máximos de los áridos: 20 a 40 [mm].  Formas del árido: Chancado o Rodado.  Trabajabilidad: 5, 6 y 8 [cm]. 5.2 Verificación del modelo, a partir del muestreo a camiones mixer.  La verificación del modelo, se aplico a 30 camiones en 3 días diferentes.  El muestreo se realiza en la planta cada 150 [m3] y se utilizó la información de los reportes y del área técnica.
  • 49. 5. Aplicación, verificación y análisis de los resultados del modelo (Continuación). 5.3 Error relativo promedio, de los resultados obtenidos en el modelo (hormigones de prueba). El error promedio para ambos casos de interés es: 5.4 Error relativo promedio, de los resultados obtenidos en el modelo, a la muestra de 30 camiones mixer. ξ PROMEDIO = 1,47% Error relativo promedio, entre el volumen teórico versus el volumen del modelo. (Ver página: 78)
  • 50. 5. Aplicación, verificación y análisis de los resultados del modelo (Continuación). 5.5 Representación gráfica del error relativo, en la determinación de la densidad fresca modelada (continuación). Estimación de la densidad fresca modelada: Densidad Fresca Real v/s Densidad Fresca Modelada. 2520 2520 Densidad Fresca Modelada [Kg/m3] 2500 2500 ξ PROMEDIO = 0,49% Densidad Fresca Real [Kg/m3] 2480 2480 2460 2460 2440 2440 2420 2420 2400 2400 2380 2380 2360 2360 2340 2340 0 200 400 600 800 1000 Muestras (N=1033) Densidad Fresca Real Densidad Fresca Modelada (ver página:77)
  • 51. 5. Aplicación, verificación y análisis de los resultados del modelo (Continuación). 5.5 Representación gráfica del error relativo, en la determinación del volumen de hormigón. Caso de interés Nº 1: Error relativo entre el Volumen Teórico versus el Volumen del Modelo (Método Nº 1). 6,00 5,00 4,00 3,00 2,00 Error relativo (%) 1,00 0,00 0 200 400 600 800 1000 -1,00 -2,00 -3,00 -4,00 -5,00 -6,00 Muestras V.teórico v/s V.modelo Tolerancia Superior Tolerancia Inferior (ver página:80)
  • 52. 5. Aplicación, verificación y análisis de los resultados del modelo (Continuación). 5.5 Representación gráfica del error relativo, en la determinación del volumen de hormigón.(continuación). hormigón Caso de interés Nº 2: Error relativo entre el Volumen Teórico versus el Volumen Modelo (Método Nº 2). 6,00 5,00 4,00 3,00 2,00 Error relativo (%) 1,00 0,00 0 200 400 600 800 1000 -1,00 -2,00 -3,00 -4,00 -5,00 -6,00 Muestras V.teórico v/s V.modelo Tolerancia Superior Tolerancia Inferior (ver página:82)
  • 53. 5. Aplicación, verificación y análisis de los resultados del modelo (Continuación). 5.5 Representación gráfica del error relativo, en la determinación del volumen de hormigón (continuación). Camiones muestreados: Error relativo del volumen modelado, con respecto al volumen teórico (N=30). 6,00 5,00 4,00 3,00 2,00 Error Realativo [%] 1,00 0,00 0 5 10 15 20 25 30 -1,00 -2,00 -3,00 -4,00 -5,00 -6,00 Nº de Camiones Error Relativo del Modelo Tolerancia Superior Tolerancia Inferior (ver página:83)
  • 54. 5. Aplicación, verificación y análisis de los resultados del modelo (Continuación). 5.6 Distribución de probabilidad para el error relativo entre el volumen teórico versus el volumen del modelo (ver página 84-85). Distribución normal, para los Distribución normal, para los volúmenes, caso Nº 1. volúmenes, caso Nº 2.
  • 55. 5. Aplicación, verificación y análisis de los resultados del modelo (Continuación). 5.6 Distribución de probabilidad para los resultados obtenidos por el modelo (ver página 86-87). Distribución normal, para los Distribución normal, para los volúmenes, caso Nº 1. volúmenes, caso Nº 2.
  • 56. 6. Inferencia estadística para los resultados obtenidos por el modelo. 6.1 Intervalo de confianza para el promedio de los volúmenes de hormigón. Caso de interés Nº 1: N .C = 95% E = 0,001 α /2 α /2 zα / 2 = 1,960 (1 − α ) n = 154 -0,025 0,025 0,03767 ≤ µ ≤ 0,03966 en [m ] 3
  • 57. 6. Inferencia estadística para los resultados obtenidos por el modelo (Continuación). 6.1 Intervalo de confianza para el promedio de los volúmenes de hormigón (Continuación). Caso de interés Nº 2: N .C = 95% E = 0,001 α /2 α /2 zα / 2 = 1,960 (1 − α ) n = 160 -0,025 0,025 0,03784 ≤ µ ≤ 0,03986 en [m ] 3
  • 58. 6. Inferencia estadística para los resultados obtenidos por el modelo (Continuación). 6.2 Intervalo de confianza para la regresión lineal. Intervalo de confianza para la pendiente β1 : N .C = 95% tα / 2,n − 2 = 1,960 α /2 α /2 n = 1033 (1 − α ) -0,025 0,025 0,5289 ≤ β1 ≤ 0,6177
  • 59. 6. Inferencia estadística para los resultados obtenidos por el modelo (Continuación). 6.2 Intervalo de confianza para la regresión lineal (Continuación). Intervalo de confianza para la ordenada al origen β0: N .C = 95% tα / 2,n − 2 = 1,960 α /2 α /2 n = 1033 (1 − α ) -0,025 0,025 [ 906 ≤ β 0 ≤ 1123 en Kg / m 3 ]
  • 60. 6. Inferencia estadística para los resultados obtenidos por el modelo (Continuación). 6.3 Prueba de Hipótesis para la regresión lineal. Prueba de Hipótesis para la pendiente β1: • Determinación de las hipótesis. 3. Nivel de significancia y región critica. H 0 : β1 = 0 H 1 : β1 ≠ 0 (1 − α ) = 95% 2. Estadístico de prueba. ˆ t0 < −tα / 2,n − 2 t0 > tα / 2,n − 2 β1 − β1 * T0 = σ2 ˆ S xx t0 = 25,3 > t0, 005, 238 = 2,576 ( Cumple ) T0 = 25,3
  • 61. 6. Inferencia estadística para los resultados obtenidos por el modelo (Continuación). 6.3 Prueba de Hipótesis para la regresión lineal (Continuación). Prueba de Hipótesis para la pendiente β1: 4. Conclusiones finales: Caso de rechazar la hipótesis nula. Caso de no rechazar la hipótesis nula.