Presentacion manuel-ramirez

Propuesta de modelo para determinar el impacto
técnico-económico en mezclas de concreto
hidráulico por el contenido de finos en los
agregados del Río Sonora.
PRESENTADO POR:
MANUEL RAMÓN RAMIREZ CELAYA
Universidad de Sonora
Posgrado en Ingeniería Civil
Hermosillo, Sonora Noviembre del 2010

INTRODUCCIÓN
El concreto hidráulico es un
material muy utilizado en la
construcción, por su
versatilidad, disponibilidad de
componentes y economía.
Está compuesto por cemento,
agregados gruesos y finos, agua,
aire y en ocasiones aditivos.
Generalidades

INTRODUCCIÓN
Algunas propiedades del concreto se
ven influenciadas por contaminantes
en sus agregados como son los finos
plásticos en las arenas.
En Hermosillo la industria de la
construcción ofrece dos tipos de
arenas: normal y lavada.
Generalidades
El presente estudio en base a la
experimentación evalúa la conveniencia
técnica y económica de utilizar en las
mezclas de concreto hidráulico arenas
lavadas en forma industrial en lugar de
arenas convencionales.

ALCANCE
El estudio se limita a generar una serie de modelos
que relacionen el comportamiento de la resistencia a
compresión, la demanda de agua y la contracción
lineal de una mezcla de concreto hidráulico al
incrementar gradualmente el contenido de finos en las
arenas del Río Sonora municipio de Hermosillo.
Planteamiento del problema
Evaluar el impacto en las propiedades del concreto
hidráulico por el uso de arenas con alto contenido de
finos
OBJETIVO

JUSTIFICACIÓN
Las arenas del Río Sonora llegan a presentar un alto contenido de
finos (entre 5 % y 9 %); algunos productores de material han
invertido en su proceso de explotación y producción de agregados
a través del lavado del material.
Las arenas obtenidas de estos procesos arrojan contenidos de
finos del orden de 1.13% – 4.0.

La visión general del constructor en el estado de sonora, es la de
utilizar el agregado fino más económico que puede conseguir
para producir concreto, restando importancia a su calidad, por lo
que el presente estudio aporta datos para mejorar la percepción
y pertinencia del uso de arenas limpias para producir concreto
JUSTIFICACIÓN

Definición de hipótesis:
“A menor cantidad de finos con similar plasticidad,
presentes en las arenas de los bancos de materiales
en Hermosillo, mayor será la resistencia a compresión,
menor la contracción lineal, la demanda de agua y el
costo de una mezcla de concreto hidráulico”

EVOLUCIÓN DEL CONCRETO HIDRÁULICO
1824: Joseph Aspind desarrolla un aglomerante de caliza y arcilla que le
llamó cemento Pórtland.
1867: el concreto armado es patentado por Joseph Monier.
Componentes del concreto y su evolución
A partir de entonces, el concreto
hidráulico se convierte en uno de
los materiales más usados en la
construcción
Actualmente se considera que el
consumo de concreto anual en el
mundo es de aproximadamente
dos tonelada por cada ser humano
del planeta.
“Eurotúnel” cruza el canal de la
mancha y une a Francia con
Inglaterra por debajo del mar.

Puente de la confederación de
12.9 km de longitud en Canadá
Presa de las tres
gargantas en china.
Presas Aguamilpa y el Cajón en México
EVOLUCIÓN DEL CONCRETO HIDRÁULICO

Estado fresco: trabajabilidad,
consistencia, masa unitaria, sangrado,
cohesión, segregación, fraguado, etc.
•Estado endurecido: resistencia,
estabilidad volumétrica, permeabilidad,
durabilidad, etc.
Demanda de agua: cantidad de agua
en una mezcla de concreto necesaria
para producir una determinada
consistencia, independiente de la
cantidad absorbida por los agregados
PROPIEDADES DEL CONCRETO HIDRÁULICO
125
75
100
50
25
0
52 10 10024 1000010001
0.1
Concreto
blando
Tiempo transcurrido desde el mezclado, horas
Concreto en
endurecimiento
progresivo
3días
7días
28días
3meses
1año
R
e
s
i
s
t
e
n
c
i
a
%
Concreto en
rigidización
125
75
100
50
25
0
52 10 10024 1000010001
0.1
Concreto
blando
Tiempo transcurrido desde el mezclado, horas
Concreto en
endurecimiento
progresivo
3días
7días
28días
3meses
1año
3días
7días
28días
3meses
1año
R
e
s
i
s
t
e
n
c
i
a
%
Concreto en
rigidización

La resistencia a compresión se define como la capacidad de
soportar carga a compresión por unidad de área del concreto
hidráulico, medida en ensayes de especimenes elaborados, curados
y probados en las condiciones estándar y se expresa como:
 = P/A donde:  = Esfuerzo a compresión en kg/cm2
P = Carga a compresión última aplicada en kg
A = Área de la sección transversal en cm2

La contracción lineal representa un cambio de longitud en una muestra o
elemento de concreto medido a lo largo de su longitud axial por otras
causas diferentes a la aplicación de cargas.
C.L.= DL/Lo donde: C.L= contracción lineal
DL = cambio de longitud en mm
Lo = longitud inicial en mm
La contracción inicia después que el
concreto se ha colocado y terminado y
empieza a secarse; puede durar 20 años o
más pero bajo condiciones ordinarias
probablemente el 90 % se da durante el
primer año

Neville asegura que la intensidad de la contracción disminuye
rápidamente con el tiempo:
•Del 14 al 34% de la contracción a 20 años ocurre en 2 semanas.
•Del 40 al 80% de la contracción a 20 años ocurre en 3 meses.
•Del 66 al 85% de la contracción a 20 años ocurre en 1 año.
Y considera que el contenido de agua en
una mezcla de concreto es un factor
importante en el nivel de contracción
alcanzado
Carlson relacionó densidad-contracción
Odman relacionó w/c-agregados-contracción

G.E. Troxell, J.M. Raphael y R.E. Davis, demostraron experimentalmente
que la humedad relativa a la que se expone el elemento de concreto
influye fuertemente en la magnitud de su contracción
Actualmente la mayor parte de las investigaciones se basan en el uso
de agregados alternativos: arenas del desierto y desechos de
construcciones.

ASTM NMX ASTM
NMX
Pretensados
Arena natural 3 5 5 8
Arena triturada 5 6 7 10
Máxima cantidad permitida (%)
Material que pasa la malla No. 200Agregado fino
Concreto sujeto a la abrasión Concreto No sujeto a la abrasión Hasta 25 Hasta 5 15
Hasta 25 6 -10 13
Hasta 25 11 - 15 6
26 - 35 Hasta 5 13
26 - 35 6 -10 10
26 - 35 11 - 15 5
36 -40 Hasta 5 10
Máxima cantidad permitida
en masa Material que pasa
la malla No. 200 (%) NMX -
C -111 para otros
concretos
Límite líquido Índice plástico
Especificaciones de los contaminantes en arenas para concreto de
acuerdo a las normas ASTM y NMX
LOS FINOS COMO CONTAMINANTES DE LOS AGREGADOS

PROCESOS DE EXPLOTACIÓN Y LAVADO DE AGREGADOS
Cribado y lavado simultáneo Lavadoras tipo tornillo Fuente de abastecimiento
Antecedentes
Mínimo Promedio Máximo Mínimo Promedio Máximo
Arena normal 4.82 6.59 8.9 2.4 2.86 3.21
Arena lavada 1.13 2.53 3.96 2.82 3.15 3.51
Finos (%) Módulo de finura
Tipo de arena
Características de arena lavada y arena normal en
bancos de materiales de Hermosillo

De acuerdo a la carta de plasticidad, podemos clasificar los finos
como “CL”, arcillas de baja o nula plasticidad.
CARACTERÍSTICAS DE LOS FINOS EN LAS
ARENAS DEL RÍO SONORA
Antecedentes
Muestra No. Límite líquido Límite plástico Índice plástico
F200-1.1 40.0 22.0 18.0
F200-1.2 40.4 24.0 16.4

EL SITIO EN ESTUDIO
El presente estudio se limita a los
Bancos de explotación de agregados
considerados como los más importantes
en el municipio de Hermosillo.
Estos bancos son MACCSA y Francisco
Castillo, los cuáles se ubican en el río
sonora aguas debajo de la presa A.L.R.,
y consisten en depósitos naturales de
materiales granulares.
Ubicación de los bancos
de materiales en estudio
Materiales y métodos

DISEÑO EXPERIMENTAL
Variables independientes:
X1 = Cantidad de finos en (%) respecto al agregado fino en
masa en una mezcla de concreto hidráulico(0–10.5%).
X2 = Tipo de finos en la arena de acuerdo a su plasticidad
(se conservó constante)
Variables dependientes:
Y1 = Resistencia a compresión del concreto hidráulico.
Y2 = Estabilidad volumétrica en el concreto hidráulico
Y3 = Demanda de agua para una misma consistencia
Y4 = Costo de materia prima en el concreto hidráulico.

Modelo experimental utilizado
Se utilizó “Análisis de varianza ANOVA”, con cero
factores de bloqueo lo que se logró manteniendo
constante la plasticidad de los finos, cuyo modelo
estadístico será :
yi = Variable de salida (dependiente)
m = Media global de cada tratamiento
ti = Efecto del tratamiento i
ei = Error aleatorio
yi = m + ti + ei , donde :

El tipo de muestra corresponde a
“no probabilística de la
población”, ya que el subgrupo
de la población a estudiar no
depende de la probabilidad, sino
de las características e interés de
la investigación.
SELECCIÓN DE LA MUESTRA
De acuerdo a las características de la arena local, los límites
muestrales se pueden definir entre 0 y 9 %.
Finos: ( 10 - 100 ) % Arena
Finos: ( 0 - 9 ) % Arena

Para cada tratamiento se
recomienda 10 mediciones
por esperar poca dispersión
en los resultados.
NÚMERO DE PRUEBAS
Por razones de tiempo, costo y dificultad para obtener los
materiales finos, se desarrollaron 7 corridas de mezclas para
medir demanda de agua y resistencia a compresión y
únicamente 4 corridas para la medir contracción en el
concreto

Los tratamientos definidos son los siguientes:
T1 = 0 % de finos en la arena (control)
T2 = 1.5 % de finos en la arena

PREPARACIÓN DEL MATERIAL FINO
Lavado de arena y
decantación de finos
Secado al aire del material Secado en horno
hasta peso constante
Molienda de finos Cribado y almacenamiento Pesaje de finos para mezclas

Lavado de arena por
malla No. 200
Secado al aire del material
Secado en horno durante 24 h Cribado por malla No. 4
PREPARACIÓN DEL AGREGADO FINO (ARENA)

Arena utilizada cribada por malla No. 4
MVSS MVSV
ARENA LAVADA 2.596 1.210 0.000 1580 1620 2.980
MF
(kg/m3)
MATERIAL d (g/cm3) Abs (%) Hum (%)
Tipo de Arena : Ensaye No:
Fecha de recibo
Para usarse en Fecha de informe
Solicitada por
Peso volumétrico suelto Kg/m
3
ND Densidad .2.596 g/cm3
Peso volumétrico varillado Kg/m
3
ND Absorción %1.21%
Pérdida por lavado = 0.34% Humedad: 0%
Módulo de finura: 2.98
Malla Peso (g) Porcientos % Enteros % Acum.
No. 4 32.8 5.81 6 6
No. 8 81.0 14.34 14 20
No. 16 95.5 16.91 17 37
No. 30 127.9 22.65 23 60
No. 50 117.8 20.86 21 81
No. 100 81.1 14.36 14 95
No. 200 26.7 4.73 5 100
Charola 1.9 0.34 0 100
Sumas 564.7 100 100
OBSERVACIONES: .Arena muy limpia y bien graduada
.
ANALISIS GRANULOMÉTRICO DEL AGREGADO FINO
MR-FOAC-01
20/11/2009
Mezclas de concreto
REALIZO: AUTORIZO:
ANALISIS GRANULOMETRICO
Procedencia
De río
Banco Fco. Javier Castillo
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
P
o
rc
e
n
ta
je
R
e
te
n
id
o
A
cu
m
u
la
d
o
Limites en la Granulometría
de las Arenas
200 100 50 30 16 8 4
PROYECTO TÉSIS DE MAESTRÍA
MAESTRÍA EN INGENIERÍA CIVIL UNIVERSIDADDE SONORA
ING. MANUEL RAMÍREZ CELAYA
Tipo de Arena : Ensaye No:
Fecha de recibo
Solicitada por
Peso volumétrico suelto Kg/m3
ND Densidad .2.596 g/cm3
Peso volumétrico varillado Kg/m3
ND Absorción %1.21%
Pérdida por lavado = 0.36% Humedad: 0%
Módulo de finura: 2.80
No. 4 0.0 0.00 0 0
No. 8 81.0 15.23 15 15
No. 16 95.5 17.95 18 33
No. 30 127.9 24.05 24 57
No. 50 117.8 22.15 22 79
No. 100 81.1 15.25 15 95
No. 200 26.7 5.02 5 100
Charola 1.9 0.36 0 100
Sumas 531.9 100 100
OBSERVACIONES: .Arena muy limpia y bien graduada
.
Procedencia
De río
Banco Fco. Javier Castillo
ANALISIS GRANULOMÉTRICO DEL AGREGADO FINO
MR-FOAC-01
20/11/2009
Mezclas de concreto
REALIZO: AUTORIZO:
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
PorcentajeRetenidoAcumulado
Limites en la Granulometría
de las Arenas
200 100 50 30 16 8 4
Arena lavada en laboratorio
PREPARACIÓN DEL AGREGADO FINO (ARENA)

Distribución de tamaños ASTM C-31
1 1/2" 100
1" 95 - 100
1/2" 25 - 60
No. 4 0 - 10
MALLA No. % PASA
1 1/2" 0 0 0
1" 0 - 5 2.5 0
1/2" 40 - 75 57.5 50
No. 4 90 - 100 95 100
% RETENIDO
ACUMULADO
PROMEDIO
% RETENIDO
ACUMULADO
RECOMENDADO
MALLA No.
% RETENIDO
ACUMULADO
Distribución de tamaños recomendado
Granulometría usada en la experimentación
PREPARACIÓN DEL AGREGADO GRUESO
1 1/2" 0.0
1" 0.0
3/4" 25.0
1/2" 27.5
3/8" 22.5
No. 4 25.0
Total 100.0
% RETENIDO
RECOMENDADO POR
TAMAÑO
MALLANo.

PREPARACIÓN DEL AGREGADO GRUESO
Separación por tamaños recomendado
Granulometría usada en la experimentación
MVSS MVSV
GRAVA 25 mm 2.631 0.530 0.000 1417 1528
MATERIAL d (g/cm3) Abs (%) Hum (%) MF
(kg/m3)
Tipo de Grava : Ensaye No:
Banco Castillo Fecha de recibo
Solicitada por
Peso volumétrico suelto Kg/m3
1417 Kg/m3 Densidad .2.631 g/cm3
Peso volumétrico varillado Kg/m
3
1528 Kg/m3 Absorción %0.53 %
Pérdida por lavado = ND T.M.A. : 1 "
Contaminación con arena: = 0.00%
2 " 0.000 0.00 0 0
1 1/ 2" 0.000 0.00 0 0
1 " 0.000 0.00 0 0
3/4 " 5.005 25.00 25 25
1/2 " 5.505 27.50 27 52
3/8 " 4.505 22.50 23 75
No. 4 5.005 25.00 25 100
Charola 0.000 0.00 0 100
Sumas 20.020 100 100
cantidad a usar: 20.02 kg
OBSERVACIONES: .
.
REALIZO: AUTORIZO:
ANALISIS GRANULOMÉTRICO DEL AGREGADO
GRUESO
Mezclas de concreto
Proyecto de Tésis
Semitriturada
Procedencia
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
PorcentajeRetenidoAcumulado Limites en la Granulometría
de las gravas de TMA 1 "
No.4 3/8" 1/2" 3/4" 1" 1 1/2" 2"

MATERIALES Control Mezcla 2 Mezcla 3 Mezcla 4 Mezcla 5 Mezcla 6 Mezcla 7 Mezcla 8
Cemento 322 322 322 322 322 322 322 322
Grava 25 mm 1001 1001 1001 1001 1001 1001 1001 1001
Arena lavada 808 796 784 772 760 747 735 723
agua 208 208 208 208 208 208 208 208
Finos 0 12.12 24.24 36.36 48.48 60.6 72.72 84.84
1.5% 3.0% 4.5% 6.0% 7.5% 9.0% 10.5%
Kg/m3
MATRIZ DE EXPERIMENTACIÓN
MATERIALES Control Mezcla 2 Mezcla 3 Mezcla 4 Mezcla 5 Mezcla 6 Mezcla 7 Mezcla 8
Cemento 6.440 6.440 6.440 6.440 6.440 6.440 6.440 6.440
Grava 25 mm 20.020 20.020 20.020 20.020 20.020 20.020 20.020 20.020
Arena lavada 16.160 15.918 15.675 15.433 15.190 14.948 14.706 14.463
agua 4.160 4.160 4.160 4.160 4.160 4.160 4.160 4.160
Finos 0 0.2424 0.4848 0.7272 0.9696 1.212 1.4544 1.6968
1.5% 3.0% 4.5% 6.0% 7.5% 9.0% 10.5%
Kg/20 lts
w/c = 0.60 Grava = 55 % volumen de agregados
Método usado: ACI 211

DESARROLLO DE LAS PRUEBAS
Se realizaron 49 mezclas durante la
experimentación, repitiendo 7 veces cada
corrida de pruebas: 0 %, 1.5 %, 3.0 %,
4.5 %, 6.0 %, 7.5 %, 9.0 % de finos como
sustitutos de arena.
Además se desarrollaron 3 mezclas para una
cantidad de finos del 10.5 %, midiendo
resistencia a compresión a 28 días de edad,
demanda de agua para una consistencia de
10 cm y masa unitaria del concreto fresco.

Demanda de agua:
Se determinó el comportamiento obtenido de los cambios de la
demanda de agua para una consistencia de 10 cm en relación a
la cantidad de partículas finas adicionadas a cada mezcla

Masa unitaria:
Se determinó el comportamiento obtenido de la masa unitaria
real del concreto fresco en relación a la cantidad de partículas
finas adicionadas a cada mezcla.

Resistencia a compresión:
Se determinó el comportamiento obtenido de los cambios de
resistencia a compresión de los especímenes cilíndricos en
relación a la cantidad de partículas finas (CL) adicionadas a cada
mezcla y para la edad establecida: 28 días

Contracción lineal:
Se determinó el comportamiento obtenido de los cambios de
longitud de los especimenes prismáticos en relación a la
cantidad de partículas finas adicionadas a cada mezcla en 4
corridas experimentales y para cada edad establecida: 3, 7, 14,
28, 45 y 60 días de edad.

Demanda de agua = 186.524 + 4.25861 F, … (1)
Cr = 0.9536 R2 = 90.946 %
RESULTADOS : Demanda de agua
Resultados y discusión
F = cantidad de finos en
porcentaje.
Demanda de agua =
Cantidad de agua en litros
necesaria para obtener un
revenimiento de 10 cm y
TMA de 1” en una mezcla
de concreto hidráulico de
acuerdo al incremento de
finos en la arena (CL).

Incremento de agua (%) = 2.29444*F …(2)
Cr = 0.9944 R2 = 98.889 %
F = Incremento en los finos “CL”
en porcentaje.
Incremento de agua = incremento
en la cantidad de agua (%)
necesaria para obtener un
revenimiento de 10 cm y TMA de
25 mm en una mezcla de concreto
hidráulico ocasionado por el
incremento en los finos en las
arenas.
RESULTADOS: Demanda de agua

F´c = 320.871 - 10.2511* F, … (3)
Cr = - 0.9628 R2 = 92.694 %
F = cantidad de finos en
porcentaje.
F´c = resistencia a compresión
del concreto (kg/cm2) a 28 días
de edad para un revenimiento de
10 cm y TMA de 25 mm en una
mezcla de concreto hidráulico de
acuerdo al contenido de finos en
la arena (CL).
RESULTADOS: Resistencia a compresión

Impacto del contenido de finos (CL) en las arenas respecto a la
resistencia a compresión a 28 días de edad en una mezcla de
concreto hidráulico
0,00%
6,01%
11,40%
15,28%
19,30%
23,71%
29,59%
34,89%
0,0%
5,0%
10,0%
15,0%
20,0%
25,0%
30,0%
35,0%
40,0%
0,0% 1,5% 3,0% 4,5% 6,0% 7,5% 9,0% 10,5% 12,0%
Incremento en los finos CL (%)
Reduccióndefća28días(%)
Reducción de fć (%) = 3.19905*F ………(4)
Cr = 0.9981 R2 = 99.62 %
F = Incremento en los finos “CL”
en porcentaje.
Reducción de fć = decremento
de la resistencia a compresión a
28 días (%) para un
revenimiento de 10 cm y TMA de
25 mm en una mezcla de
concreto hidráulico ocasionado
por el incremento en los finos
“CL” en las arenas.
RESULTADOS: Resistencia a compresión

Impacto del contenido de finos CL en las arenas
respecto a la contracción lineal del concreto
-2.0E-04
-1.0E-04
0.0E+00
1.0E-04
2.0E-04
3.0E-04
4.0E-04
5.0E-04
6.0E-04
24 h 3 días 7 días 14 días 28 días 45 días 60 días
Edad en días
Contracciónlinealmm/mm
0.0%
1.5%
3.0%
4.5%
6.0%
7.5%
9.0%
muestras saturadas
muestras secas al aire
RESULTADOS: Contracción lineal

Edad Curado
Nivel de
confianza
Correlación R cuadrada
28 días Saturado 95% -0.882953 77.9606
45 días Seco 95% 0.929108 86.3242
60 días Seco 95% 0.929538 86.4041
Contracción lineal
C.L. 28 = - 0.0000642464 - 0.00000366905 * F
C.L. 45 = 0.000234195 + 0.0000174583 * F
C.L. 60 = 0.000325915 + 0.0000201411 * F
(5)
(6)
(7)

Impacto del contenido de finos (CL) en las arenas respecto a la
contracción lineal del concreto a 28, 45 y 60 días de edad
-2,0E-04
-1,5E-04
-1,0E-04
-5,0E-05
0,0E+00
5,0E-05
1,0E-04
1,5E-04
2,0E-04
0,0% 1,5% 3,0% 4,5% 6,0% 7,5% 9,0% 10,5%
Incremento en los finos CL (%)
Incrementodelacontracciónlineal(%)
28 días 45 días 60 días
Resultados y discusión(10)
(8)
(9)
F = Incremento en los finos
“CL” en porcentaje.
DCLn: = Variación de la
contracción lineal del
concreto a 28, 45 ò 60 días
de edad, atribuible al
incremento e los finos, bajo
las condiciones de curado
descritas.
Edad Curado
Nivel de
confianza
28 días Saturado 95% -0.882953 77.9606
45 días Seco 95% 0.987028 97.4225
60 días Seco 95% 0.983769 96.7802
DCL45 = 0.0000174619*F
DCL60 = 0.0000201405*F
Incremento en la Contracción lineal
DCL28 = - 0.00000366905*F

RESULTADOS: Masa Unitaria
M.U.R. = 2347.99 - 4.06755*F ………(11)
Cr = - 0.75 R2 = 56.36 %
F = Incremento en los finos
“CL” en porcentaje.
M.U.R. = Masa unitaria del
concreto fresco para un
revenimiento de 10 cm y
TMA de 25 mm, en una
mezcla de concreto
hidráulico ocasionado por
el incremento en los finos
“CL” en las arenas.

Edad
Nivel de
confianza
45 días 95% 0.972452 94.5662
60 días 95% 0.966999 93.5086
C.L. 45 - 0.000399501 + 0.00000345327*Demanda de agua
C.L. 60 = - 0.000403131 + 0.00000397412*Demanda de agua
Contracción lineal
RESULTADOS: Contracción lineal vs demanda de agua
(12)
(13)

Material Unidad Cantidad P. unitario Importe Material Unidad Cantidad P. unitario Importe
Cemento CPC 30 R Ton 0.322 $2,560.00 $824.32 Cemento CPC 30 R Ton 0.352 $2,560.00 $901.12
Grava 25 mm m3
0.706 $100.00 $70.64 Grava 25 mm m3
0.706 $100.00 $70.64
Arena lavada m3
0.511 $110.00 $56.25 Arena normal m3
0.511 $80.00 $40.91
Agua m3
0.193 $48.00 $9.26 Agua m3
0.211 $48.00 $10.13
Total: $960.48 Total: $1,022.80
ARENA LAVADA ARENA NORMAL
Material Unidad Cantidad P. unitario Importe Material Unidad Cantidad P. unitario Importe
Cemento CPC 30 R Ton 0.322 $2,026.00 $652.37 Cemento CPC 30 R Ton 0.352 $2,026.00 $713.15
Grava 25 mm m3
0.706 $100.00 $70.64 Grava 25 mm m3
0.706 $100.00 $70.64
Arena lavada m3
0.511 $110.00 $56.25 Arena normal m3
0.511 $80.00 $40.91
Agua m3
0.193 $48.00 $9.26 Agua m3
0.211 $48.00 $10.13
Total: $788.53 Total: $834.83
ARENA LAVADA ARENA NORMAL
Ahorro para cemento en sacos: $ 62.32 / m3
Ahorro para cemento a granel: $ 46.30 / m3
Agua de mezclado = Agua 0% [ 1 + (2.29444*F/100)] ……. (14)
EVALUACIÓN TÉCNICA Y ECONÓMICA
Lavada: 2.53 % finos y normal 6.59% finos

Impacto en la contracción lineal del concreto
250
300
19.5
26.0
32.5
39.0
150
200
fć proyecto a 28 días Reducción fć a 28 días
(kg/cm2) (kg/cm2)
Reducción de fć (%) = 3.19905*F.
Contracción lineal
Arena lavada
Industrial
Contracción lineal
Arena Normal
Incremento
2.53 %de finos 6.59 %de finos %CL
28 días Saturado C.L. 28 = - 0.0000642464 - 0.00000366905 * F -0.000073529 -0.000088425 20.26%
45 días Seco C.L. 45 = 0.000234195 + 0.0000174583 * F 0.000278364 0.000349245 25.46%
60 días Seco C.L. 60 = 0.000325915 + 0.0000201411 * F 0.000376872 0.000458645 21.70%
Curado Modelo a usarEdad
EVALUACIÓN TÉCNICA Y ECONÓMICA

Las principales aplicaciones de los modelos obtenidos son:
Etapa de diseño Control y aseguramiento de la calidad
APLICACIÓN DE MODELOS
RESISTENCIAACOMPRESION DEL CONCRETO
f´c = 250 kg/cm2 A28 DÍAS DE EDAD
100
150
200
250
300
350
400
0 10 20 30 40
NUMERO DE MUESTRA
f´c(kg/cm2)
MUESTRAS
INDIVIDUALES
DATOS AL 31 DEAGOSTO DEL 2005

CONCLUSIONES
La contaminación por finos en las arenas del Río Sonora, aguas
abajo de la presa Abelardo L. Rodríguez, se clasifica como arcillas
de baja compresibilidad “CL” y es común encontrar contenidos
entre 1.13 % y hasta 8.90% en relación al peso de la arena.
Para una mezcla de concreto con TMA de 25 mm y 10 cm de
revenimiento, la demanda de agua y resistencia a compresión se
comportan de la siguiente manera:
Reducción de f´c a 28 días (%) = 3.19905*F
Incremento de agua (%) = 2.29444*F
donde F representa la cantidad de finos CL presentes en las arenas
Conclusiones y recomendaciones

Edad Curado Contracción lineal Variación por finos
28 días Saturado C.L28. = -0.0000642464 - 0.00000366905*F DCL28 = - 0.00000366905*F
45 días Seco C.L. 45 = 0.000234195 + 0.0000174583*F DCL45 = 0.0000174619*F
60 días Seco C.L. 60 = 0.000325915 + 0.0000201411*F DCL60 = 0.0000201405*F
CL45 = - 0.000399501 + 0.00000345327*Demanda de agua
CL60 = - 0.000403131 + 0.00000397412*Demanda de agua
La contracción lineal del concreto se comporta de la siguiente manera:
CONCLUSIONES

CONCLUSIONES
Contracción lineal
Arena lavada
Industrial
Contracción lineal
Arena Normal
Incremento
2.53 %de finos 6.59 %de finos %CL
28 días Saturado C.L. 28 = - 0.0000642464 - 0.00000366905 * F -0.000073529 -0.000088425 20.26%
45 días Seco C.L. 45 = 0.000234195 + 0.0000174583 * F 0.000278364 0.000349245 25.46%
60 días Seco C.L. 60 = 0.000325915 + 0.0000201411 * F 0.000376872 0.000458645 21.70%
Curado Modelo a usarEdad
El utilizar arena lavada representa un ahorro aproximado del 6.09
% de los costos de materia prima para concretos elaborados con
cemento en sacos y de aproximadamente 5.50 % para concretos
elaborados con cemento a granel, en relación al uso de arenas
normales del Río Sonora
El utilizar arena normal del Río Sonora incrementa la inestabilidad
volumétrica en la mezcla en relación al uso de arenas lavadas

CONCLUSIONES
1. Etapa de diseño: nos permiten estimar los ajustes necesarios
en la cantidad de agua y cemento desde el proporcionamiento
teórico inicial.
Las principales aplicaciones de los modelos obtenidos son:
2. Control y aseguramiento
de la calidad
3. Evaluar la estabilidad volumétrica
que pudieran presentar diferentes
arenas disponibles en el mercado

RECOMENDACIONES
1. Verificar la aplicación de los modelos con:
 Otros TMA y diferente consistencia
 Diferente plasticidad en los finos
 Aplicación de aditivos químicos
2. Estimar la incertidumbre de las mediciones obtenidas
3. Estudiar el proceso de lavado de las arenas desde una
perspectiva del cuidado del medio ambiente
4. Medir la calidad de la fuente del agua de lavado y determinar su
efecto en las propiedades del concreto hidráulico
5. Obtener un modelo que relacione la contracción lineal y la edad
del concreto hidráulico
4. Evaluar financieramente el VPN que representa el cambio de
arena lavada en lugar de arena normal

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