informe sobre concretos con microsilice

1. Somos una facultad dedicada a la formación de ingenieros civiles, con la capacidad para
investigar, crear y difundir conocimientos en diseño y construcción de obras civiles
sostenibles, para contribuir al desarrollo social y económico de nuestra región y el país.
UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTIN
FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL
TECNOLOLOGIA DE CONCRETO 2
INFORME 03
“CONCRETO DE ALTA RESISTENCIA CON MICROSILICE”
DOCENTE DE TEORIA: ING. Maria Elena Sánchez Garcia
DOCENTE DE PRACTICA: ING. Juan Carlos Zevallos Aroni
INTEGRANTES:
-Caceres Callo ,Kevin Arnaldo
-Cardenas ,Alejandro
-Granda Charagua, Nataly Isabel
-Machaca Ticona ,Edgar Noe
- Puma Condori ,Maison Cosme
GRUPO DE LABORATORIO: Viernes 11:00am-1:00pm
SUBGRUPO: 1
AREQUIPA – PERU
2015

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INDICE
1.-OBJETIVOS
2.-MARCO TEORICO
2.1.-INTRODUCCION
2.2.-CONCRETO DE ALTA RESISTENCIA
2.3.-ADITIVO
2.4.- ROL DE LOS ADITIVOS SUPERPLASTIFICANTES EN EL CONCRETO
2.5.-VISCOCRETE 3330
2.6.-ENSAYO DE CONO DE ABRAMS
2.7.-MICROSILICE
3.-PROCEDIMIENTO DE ENSAYO
4.- MEMORIA DE CÁLCULO
5.- COCNCLUSIONES
6.-RECOMENDACIONES
7.-ANEXOS (ensayos)

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INFORME 3: “CONCRETO DE ALTA RESISTENCIA CON MICROSILICE”
1.- OBJETIVOS:
 aprender a diseñar concretos de alta resistencia con el uso de aditivos
 Realizar una mezcla económica buscando reducir en ciertos casos la cantidad de
material utilizado que de otra forma sería necesario en cantidades mayores y por
consiguiente de mayor costo. En este caso se utilizó un plastificante, el cual reduce la
cantidad de agua para tener una relación menor de agua – cemento y así incrementar la
resistencia.
 Tener una mayor manejabilidad de la mezcla.
 Apreciar los cambios en las propiedades del concreto, tanto fresco como endurecido,
cuando se agregan aditivos en la preparación de las mezclas.
 Apreciar las propiedades que le confiere al concreto el uso de Microsilice.
 Aprender a dosificar correctamente el Superplastificante y la Microsilice.
2.-MARCO TEORICO
2.1.-INTRODUCCION
La Tecnología del Concreto ha procurado desde hace muchos años incrementar la resistencia y
la durabilidad del concreto. Sin embargo, las resistencias hasta los 600 Kg/cm2 solamente
eran utilizados en concreto pretensado, no así en el concreto armado por el problema de la
fisuración con el diseño elástico de las barras de refuerzo.
Por otra parte los fenómenos de la performance del cemento en condiciones agresivas no
estaban bien estudiados. Es a partir de los años 70 con el desarrollo de estructuras elevadas
en EE.UU. que se emprende una investigación muy importante sobre las altas resistencias del
concreto.
Paralelamente, en muchos centros de investigación se desarrollan los concretos de alta
performance por su durabilidad, con misma tecnología.
Los logros alcanzados han sido posibles por el desarrollo de los aditivos químicos de cuarta
Generación, normalizados como aditivos reductores de agua de alto rango, que permiten
relaciones a/c = 0.36 en el concreto y posteriormente la aplicación de la microsílice que
densifica la parte de cemento y enriquece su resistencia en el tiempo por su alta actividad
puzolánica.
2.2.-CONCRETO DE ALTA RESISTENCIA

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Para la fabricación de los concretos de alta resistencia, es necesario reducir la relación c/a a
valores menores de 0.40, pudiendo llegar hasta 0.30. En el rango de a/c 0.40 - 0.70, el
componente más débil del concreto es el cemento y la interfase cemento-agregado; pero
cuando se va reduciendo el a/c, éstos dejan de ser los más débiles del sistema,
incrementándose la resistencia.
En los concretos de alta resistencia con relaciones a/c < 0.40, el factor más débil y limitante
está constituido por los agregados, cuyo comportamiento dependen de sus características
mineralógicas, su forma y resistencia mecánica propia de los agregados. Estos parámetros
deben optimizarse para alcanzar altas resistencias.
En el proceso de obtener altas resistencias del concreto para relaciones a/c < 0.45, los
aditivos superplastificantes cumplen un papel muy importante al contribuir a reducir el agua de
mezclado y mejorar la trabajabilidad.
Complementariamente al uso de los aditivos, para alcanzar resistencias superiores a los 800
Kg/cm2, es necesario utilizar en el concreto la microsílice (humo de sílice) que por su
propiedad puzolánica contribuye a incrementar la resistencia del concreto.
En cada etapa de desarrollo se debe maximizar los resultados, de tal forma que cada producto
incorporado al concreto alcance su mayor eficiencia.
2.3.-ADITIVO
Tanto por el Comité 116R del ACI como por la Norma ASTM C 125 definen al aditivo como: “Un
material distinto del agua, de los agregados y cemento hidráulico que se usa como componente
del concreto o mortero. Las dosis en las que se utilizan los aditivos, están en relación a un
pequeño porcentaje del peso de cemento, con las excepciones en las cuales se prefiere
dosificar el aditivo en una proporción respecto al agua de amasado”.
El uso de aditivos está condicionado por:
a) Que se obtenga el resultado deseado sin tener que variar sustancialmente la dosificación
básica.
b) Que el producto no tenga efectos negativos en otras propiedades del concreto.
c) Que un análisis de costo justifique su empleo.
2.3.1.-CLASIFICACIÓN DE ADITIVOS
Debido a que sus efectos son muy variados, una clasificación así es muy extensa, además
debido a que un solo aditivo modifica varias características del concreto, además de no cumplir
todas las que especifica.
Según la norma técnica ASTM-C494 es:
a) TIPO A: Reductor de agua
b) TIPO B: Retardante
c) TIPO C: Acelerante

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d) TIPO D: Reductor de agua retardante
e) TIPO E: Reductor de agua acelerante
f) TIPO F: Súper reductor de agua
g) TIPO G: Súper reductor de agua retardante
2.4.-ROL DE LOS ADITIVOS SUPERPLASTIFICANTES EN EL CONCRETO
El primer efecto físico que se da al variar la relación a/c por la adición de un aditivo, es la
fluidez de la mezcla al estado plástico, por efecto de variar la viscosidad de la pasta de
cemento. Entre las partículas de cemento y los productos resultantes de su hidratación
existen fuerzas de atracción y repulsión, las fuerzas de atracción, dan lugar a la formación de
grumos.
La adición de pequeñas cantidades de productos orgánicos, reduce la atracción entre partículas
y reduce a su vez la cantidad de agua en la mezcla.
La acción de los aditivos se presenta de la siguiente manera:
Los aditivos reductores de agua reaccionan con los productos hidratados formando una capa
Alrededor de cemento aislándolo de otras partículas de cemento con lo cual se reduce la
fuerza de atracción.
2.5.-VISCOCRETE 3330
Superplastificante, reductor de agua de alto rango, economizador de cemento. En climas
templados y fríos mantiene la manejabilidad del concreto. No contiene cloruros
 Aplicación: Como superplastificante del 1 % - 2 % del peso del cemento.

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2.6.-ENSAYO DEL CONO DE ABRAMS
Este ensayo nos permite medir la consistencia del concreto o la fluidez del mismo, para lo cual
se realiza el siguiente procedimiento:
 Se humedece el molde , la plancha y la varilla y se arma en un lugar lo más plano posible
y lejos de vibraciones
 Luego se echa el concreto en tres capas, aplicando a cada capa 25 varilladas de forma
enérgica y en espiral, haciendo que el varillado no traspase a la capa anteriormente
varillada
 Luego determinadas las tres capas, se enraza y se procede a levantar lentamente y a
velocidad contante el cono y colocarlo en forma invertida a un costado sobre la misma
plancha sobre este se coloca la varilla de forma horizontal y con la ayuda de una regla
el pulgadas medimos el asentamiento en el punto medio del cono deformado
2.7.-MICROSILICE
 SIKA FUME
Es un aditivo en polvo compuesto por Micro sílice (Silica Fume) de alta calidad y que
acondicionado a la mezcla de concreto, disminuye el lavado del cemento y puede
utilizarse en concreto en conjunto con un superplastificante para obtener la fluidez
necesaria para la colocación del concreto.
Presenta las siguientes ventajas:
 Disminuye la pérdida de cemento y elementos finos.
 Aumenta la resistencia mecánica.

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 Aumenta la impermeabilidad.
 Aumenta la resistencia química.
 Aumenta la adherencia al acero.
 Permite utilizar mezclas altamente fluidas con alta cohesión.
 Aumenta la cohesión y disminuye la exudación de la mezcla fresca.
 Aumenta la durabilidad frente a agentes agresivos.
 Aumenta la resistencia a abrasión.
CONSUMO/DOSIS:
 Puede utilizarse de aproximadamente 10% del peso del cemento. Se
recomienda realizar previos para definir el consumo exacto.
3.-PROCEDIMIENTO
PREPARACION DE MEZCLA:
 Pesar los agregados, el agua , el cemento ,la
microsilice y el aditivo plastificante según la
cantidad indicada en el diseño de mezcla
previo.
 Echar agua al trompo y dejar humedeciendo
algunos minutos la superficie del trompo para
que de esta forma no absorba el agua de
mezclado.
 Echar poco a poco los materiales a la
mezcladora en el siguiente orden: agregados,
cemento y microsilice (estos deben haber sido
mezclados previamente) y el agua ; al agregar el agua ir haciéndolo de poco en poco,
según lo deseado para conseguir la trabajabilidad del concreto, y su asentamiento, por
lo cual debemos de rato en rato realizar el ensayo del cono de Abrams hasta obtener
el asentamiento dentro del rango deseado (3 a 4 pulg), además debemos de ir
golpeando con un combo de goma la mezcladora para lograr una mezcla homogénea y
evitar que la mezcla se pegue a las pareces del trompo.
 Medimos el agua que sobro o se necesitó, para lograr el slump deseado.
 El orden de los materiales es: un poco de agua y echamos el agregado grueso, luego un
poco de agua y echamos el agregado fino y luego el cemento y la microsilice ,
esperamos un poco y agregamos agua, haciendo sobrar un poco de agua para el final, Se
echa el aditivo y se espera algunos minutos ( suele demorar en hacer efecto) y al final
echamos el agua que sobro poco a poco controlando el slump.

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 Limpiar bien los moldes de 4pulg x 8pulg (cubrir con petróleo) y realizar el vaciado en
dos capas, aplicando a cada una 25 varilladas de forma enérgica y 15 golpes con el
combo de goma y luego de las 2 capas dejar un excedente que después será enrazado
y luego dejaremos las probetas por 24 horas en el laboratorio en un lugar seguro.
 Después de un día desencofrar las probetas, las rotulamos, y colocarlas en pozas de
curado durante 28 días, la poza debe contener agua con un poco de cal y mantenerse a
temperatura constante lo mejor posible.
4- MEMORIA DE CÁLCULO.
DISEÑO DE MEZCLA

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f'c 600 kgf/cm2
TMN
PROPIEDADES AGREGADO FINO AGREGADO GRUESO
TIPO Peso especifico SSS 2.6 2.64 gr/cm3
Peso Especifico 2.85 gr/cm3 Contenido de humedad 1.28 0.10 %
Porcentaje de absorcion 1.02 0.564 %
Peso unitario suelto 1.47 1.497 gr/cm3
Peso Especifico 1 gr/cm3 Peso unitario varillado 1.618 1.622 gr/cm3
Modulo de fineza 2.78 -
Superplastificante% 1.5 Pasante malla #200 6.08 - %
Cemento 582.60 kg/m3
Ag. Fino 408.58 kg/m3
Ag. Grueso 1168 kg/m3
f'cr 775.6 kgf/cm2 Agua 181.07 kg/m3
Total 2340.09 kg/m3
TM 3/4 pulg
Peso humedo del agregado fino 1.06
Peso agregado fino 409.64 kg/m3
peso humedo del agregado grueso -5.4
%Vol 0.72 tabla 3.3 peso agregado grueso 1162.4 kg/m3
Wsec0 1168 kg
Aporte por humedad
Agregado fino 1.06
Agregado grueso -5.4
aporte total -4.36
Agua efectiva 185.43 lt/m3
V 37.77 %
Cemento 524.34 kg/m3
AIRE 1.5 % Agua 185.43 lt/m3
AGUA 168 kg/m3 Agregado fino 409.6 kg/m3
Agregado grueso 1162.42 kg/m3
Microsilice 10% 58.26 kg/m3
Ajuste Agua 13.07 kg/m3 DATOS GEOMETRICO PROBETAS
Agua Mezclaco 181.07 kg/m3 Alto 8 Pulg
Diametro 4 Pulg
Volumen 0.00165 m3
f'cr*0.9 698 kg/cm2 Nro Probetas 6 und
relacion a/cm 0.3108 tabla 3.5b % Desperdicio 40 %
Factor 0.0138
Cemento 7.26 kg/m3
cm 582.60 kg Agua 2.57 lt/m3
Agregado fino 5.67 kg/m3
Agregado grueso 16.09 kg/m3
Superplastificante 0.12 kg/m3
Microsilice 10% Mat.Cem. 0.81 kg/m3
Cemento 0.20 m3
Ag. Grueso 0.44 m3
Agua 0.18 m3
Aire 0.015 m3
TOTAL 0.84 m3
Ag. Fino 0.16 m3
Agregado fino m3
Ag.Fino 408.58 kg
6.-CALCULO DEL CONTENIDO DE MATERIALES CEMENTICIOS
7.-PROPORCIONES BASICOS PARA MEZCLA SOLO CON CEMENTO
Las proporcionesde de los materiales por m3 excepto la arena
10.-PROPORCIONES PARA PRUEBAS
DATOS DE DISEÑO
PROPORCIONES DE MEZCLA EN PESO1.-ELECCION DE SLUMP Y RESISTENCIA REQUERIDA
2.-VERIFICACION Y SELECCION DEL TMN DEL AGREGADO
3.-SELECCION DEL CONTENIDO OPTIMO DE AGREGADO GRUESO
4.-ESTIMACION DEL AGUA DE MEZCLADO Y CONTENIDO DE AIRE
ESTIMACION DEL AIRE Y AGUA(tabla 3.4)
ESTIMACION DEL AGUA DE MEZCLADO
5.-SELECCION DE LA RELACION AGUA/MATERIAL CEMENTANTE
MEMORIA DE CALCULO
AGREGADO
3/4
8.-CORRECCION POR HUMEDAD DEL AGREGADO
9.-PROPORCIONES DE MEZCLA EN PESO CORREGIDO
Yura HS
CEMENTO
AGUA

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REGISTRÓ DE EVOLUCION DE LA RESISTENCIA
Los ensayos se realizaron los días lunes, ya que el vaciado se realizó un sábado y el único día disponible para hacer las pruebas luego del
sábado es el lunes.
DISEÑO (kgf/cm2) PROBETA DIAS DE CURADO Esfuerzo kgf/cm2 Esfuerzo Promedio kgf/cm2DIAS DE CURADO
0 0 0 0 0
10.54
10.55
10.55
10.57
10.57
10.56
10.55
10.52
10.51
10.64
10.46
10.5
10.6
10.58
10.57
10.6
10.59
10.6
10.58
10.55
10.56
10.55
10.57
10.6
498.29Cantera: la podeorsa P-1
AREA (cm2) FUERZA DE ROTURA (klb)NOTA FECHA DE VACEADO FECHA DE ROTURA DIAMETROS (cm)
96
88.04 111
600 87.46
600 Cantera: la podeorsa P-2 20/06/2015 29/06/2015 9
20/06/2015 29/06/2015 9
87.42 107 555.65
600 Cantera: la podeorsa P-3 20/06/2015 06/07/2015 16 87.04 115.5 602.35
572.34
600 Cantera: la podeorsa P-5 20/06/2015 20/07/2015 30 87.91 135 697.08
600 Cantera: la podeorsa P-4 20/06/2015 06/07/2015 16
87.75 138 713.92600 Cantera: la podeorsa P-6 20/06/2015 20/07/2015 30
526.97
587.35
705.50
9.00
16.00
30.00

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Curva con Resistencias Promedio
5.-CONCLUSIONES
 Usar un Aditivo reductor de agua, nos ayudó a aumentar la fluidez del concreto tomando
una consistencia plástica.
 Se recomienda realizar un buen mezclado para lograr una mezcla uniforme y obtener
buenos resultados.
0
100
200
300
400
500
600
700
800
0 5 10 15 20 25 30 35
Esfuerzokgf/cm2
Dias de Curado
CURVA: RESISTENCIA VS. EDAD
600
Polinómica (600)
0
100
200
300
400
500
600
700
800
0 5 10 15 20 25 30 35
Esfuerzokgf/cm2
Dias de Curado
CURVA: RESISTENCIA VS. EDAD
600
Polinómica (600)

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 Tiene un slump muy fluido debido a que la mezcla es plástica y llega a acomodarse con el
tiempo.
 El concreto obtuvo el comportamiento de un concreto autocompactable.
 Pequeños adiciones de agua luego de aplicado el aditivo ocasiones grandes cambios en la
consistencia de la mezcla.
 Se alcanzó una resistencia más alta a comparación de los concretos de alta Resistencia
con plastificante y sin microsilice.
 La probetas a los 28 días presentan una resistencia de: 705.5 kgf/cm2
 No se realiza corrección por humedad ya que se utilizó toda el agua de diseño para un
slump de 3 a 4 pulg.
6.-RECOMENDACIÓN
 No olvidar guardar un poco del agua de diseño para el final, para controlar el slump de la
mezcla, ya que esta reacciona rápidamente con pocos incrementos de agua.
 Esperar pacientemente a que el aditivo haga efecto, esto en aproximadamente 2 a 3
min.
 Se recomienda dar un vibrado con el combo generoso, ya que la muestra no se puede
varillar , esto por ser muy compacta
 Agregar el agua final, en pequeñas cantidades para controlar más adecuadamente la
manejabilidad del concreto
 No echar demasiada agua ya que el concreto puede llegar a segregarse.
 Probar diseños con otras cantidades de microsilice, por encimas y debajo del 10% que se
utilizó.
 Mezclar el cemento con la microsilice antes de ser echados a la mezcladora.
 Mezclar un poco de agua con el aditivo para este más diluida y actué mejor.
7.-ANEXOS
 Ensayo de propiedades de los material.
 Panel Fotografico

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Ilustración 1
Se observa el tipo de falla por corte a la izquierda y una falla
local a la derecha. También se puede observar que estas
probetas presentan mayor densidad.
Ilustración 2
Se observa la preparación y limpieza de los moldes metálicos.
Ilustración 3
Se observa el trompo usado para el mezclado.

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Ilustración 4
Se muestra la colocación de la mezcla en los moldes metalicos
Ilustración 5
Se observa el proceso de combeado por cada capa