Anteproyecto de tesis concreto reciclado

Análisis Comparativo de Resistencia y Permeabilidad de Mezclas de Hormigón con escombros de Hormigón y Bloques de Hormigón como sustitutos
del Agregado Grueso.
UNIVERSIDAD AUTONOMA DE SANTO DOMINGO
“UASD”
ESCUELA DE INGENIERIA CIVIL
PRESENTACIÓN DE ANTEPROYECTO DE TESIS
SUSTENTANTES:
Yeimi Lara Martínez
María Laura Rosario
FECHA
13/9/2017

CONTENIDO
TITULO DEL PROYECTO......................................................................................... 2
NOMBRE DE LOS AUTORES O SUSTENTANTES PROPUESTOS ..................... 3
AREA DE ESTUDIO................................................................................................... 3
INTRODUCCIÓN........................................................................................................ 4
ANTECEDENTES................................................................................................... 5
Objetivos................................................................................................................... 7
IMPORTANCIA INTRÍNSECA.................................................................................. 8
IMPORTANCIA EXTRÍNSECA: IMPACTO SOCIAL............................................. 8
DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO............................................................................. 9
Planteamiento del problema ..................................................................................... 9
PREGUNTAS DE INVESTIGACIÓN ........................................................................ 9
DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA ............................................................................ 9
DELIMITACIÓN DEL PROBLEMA ....................................................................... 10
MARCO TEÓRICO ................................................................................................... 10
Hormigón................................................................................................................ 10
Dosificación del hormigón ..................................................................................... 11
Control de calidad del hormigón ............................................................................ 11
Pruebas de resistencia a compresión del concreto.................................................. 11
Pruebas de reactividad álcali-sílice de agregados................................................... 12
Pruebas de permeabilidad....................................................................................... 12
METODOLOGÍA....................................................................................................... 13
CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES ..................................................................... 14
RESULTADOS ESPERADOS: PRODUCTOS ........................................................ 15
BIBLIOGRAFIA........................................................................................................ 15
PRESUPUESTO......................................................................................................... 17
GLOSARIO................................................................................................................ 18
TITULO DEL PROYECTO
Análisis comparativo de Resistencia y Permeabilidad de mezclas de hormigón con
escombros de demolición de concreto y mampostería como sustitutos de agregado
grueso.

NOMBRE DE LOS AUTORES O SUSTENTANTES PROPUESTOS
Yeimi Lara Martínez
María Laura Rosario Altagracia
AREA DE ESTUDIO
Ingeniería Civil, Análisis y Diseño Estructural, Materiales de Construcción.

INTRODUCCIÓN
La búsqueda de alternativas que permitan obtener una reducción del impacto ambiental
generado por las actividades de los distintos sectores productivos ha cobrado
importancia durante las últimas décadas. El mal manejo de los recursos naturales y la
disposición inadecuada de los desechos industriales han ocasionado grandes daños al
medio ambiente. Con frecuencia, reparar el daño causado resulta costoso y, en muchos
en casos, imposible. A consecuencia de esto, es cada mayor el interés por desarrollar
prácticas que produzcan un menor impacto ambiental.
Si bien es cierto que en República Dominicana se han originado actividades de reciclaje
de algunos productos como botellas de vidrio o PET para fibra sintética, los proyectos
orientados al aprovechamiento de productos de desecho todavía tienen muchas
limitaciones. La identificación de los materiales aptos para el reciclaje y el desarrollo
de tecnologías que permitan que estos puedan emplearse adecuadamente son los
mayores retos que enfrenta el sector industrial en materia de sostenibilidad.
En el área de la ingeniería, se han estudiado diferentes alternativas para reducir el
impacto que generan las actividades del sector construcción. Una de ellas es el uso de
materiales no convencionales para sustituir los materiales de uso tradicional en la
fabricación de las mezclas de hormigón. Materiales tales como vidrio molido, cerámica
triturada y diversas variedades de escombros han sido considerados como potenciales
sustitutos de grava y arena, siendo objeto de estudio de diversas investigaciones,
pudiendo obtenerse en algunos casos resultados satisfactorios.
Sin embargo, el uso de estos materiales alternativos todavía es limitado. En el caso de
los materiales que provienen de los escombros, tales como concreto, ladrillos y baldosas
cerámicas, su potencial como agregados alternativos dependerá en parte de su origen y
de la exposición a condiciones ambientales que afecten su calidad. La falta de
homogeneidad de los escombros de un mismo material genera incertidumbre sobre su
efectividad, viéndose restringida su utilización. Esta situación hace que sea necesario
estudiar más a fondo estos materiales, estableciendo características comunes para cada
variedad de material a fin de determinar si son aptos para el uso
El proyecto presentado evalúa el uso de escombros de demolición de concreto y
mampostería como sustitutos de agregado grueso. Se determinará si estos materiales
pétreos son adecuados para su utilización en mezclas de hormigón. Para ello, se harán
sustituciones de estos materiales en porcentajes distintos, diseñándose mezclas de
hormigón para dos resistencias distintas. Se estudiarán, en cada caso, dos de las
propiedades que revisten mayor importancia al momento de evaluar si una mezcla de
concreto es adecuada: resistencia a compresión y permeabilidad. Otro aspecto que se
estudiará es la reactividad de los agregados alternativos, determinándose si estos pueden
producir expansiones en el concreto. En base a las pruebas realizadas, se analizará
cómo afecta la calidad del hormigón la incorporación de los agregados alternativos.

ANTECEDENTES
Con el creciente interés por desarrollar alternativas que permitan generar un menor
impacto ambiental, los estudios sobre materiales reciclados se han hecho más
frecuentes. Los efectos del reemplazo de materiales por productos de desecho en las
propiedades del hormigón han sido objeto de estudio en diversas investigaciones.
En el trabajo de investigación “Propiedades del concreto hecho con concreto demolido
como agregado grueso”, publicado en 1985 por la Revista de Investigación del
Concreto, se estudió la consistencia, resistencia a compresión y módulo de elasticidad
de mezclas de concreto con áridos reciclados de hormigón demolido. Para la
determinación de la resistencia a compresión se elaboraron cubos de 15 cm que fueron
ensayados a los 7 y 28 días. Tanto el módulo de elasticidad como la resistencia a
compresión para hormigones con áridos reciclados resultaron ser menores en
comparación con los hormigones convencionales.
En 1998 se publica la investigación “Propiedades de trabajabilidad y resistencia a la
compresión de concreto con agregado de reciclado de concreto”. Las pruebas de
laboratorio aplicadas indicaron que, tanto la trabajabilidad como la resistencia a
compresión, resultaron afectadas por la incorporación de árido grueso reciclado. Para
concreto con árido fino reciclado en baja cantidad, la trabajabilidad aumentó
ligeramente. Sin embargo, para porcentajes de sustitución más alto, esta propiedad se
vio afectada negativamente.
El desempeño del agregado reciclado de concreto en mezclas con resistencias de diseño
altas, es estudiado en la investigación “Uso de agregado de concreto reciclado en
concreto de alta resistencia”, realizada en el año 2000. Los hormigones con agregados
reciclados presentaron una resistencia a compresión adecuada para porcentajes de
sustitución iguales o inferiores al 30%.
En el trabajo de investigación presentado en el 2003 por la Universidad Osmangazi
titulado “Propiedades de concretos producidos con agregados de concreto desechado”,
se establece que la trabajabilidad de hormigones con áridos reciclados, en proporciones
superiores a un 50%, se ve afectada negativamente.
La investigación publicada en el año 2004 por la Universidad de Santiago de Chile y
que lleva por título “Utilización del hormigón reciclado como material de reemplazo de
árido grueso para la fabricación de hormigones” señala que la absorción de hormigón
con árido reciclado resulta mayor que la del hormigón con áridos naturales. La
investigación, realizada con porcentajes de sustitución de 0, 50 y 100%, también arrojó
que a mayor relación agua-cemento mayor pérdida de resistencia a compresión
presentada en los especímenes que contenían áridos reciclados.

Sobre el módulo de elasticidad de las mezclas de concreto con hormigón demolido
como agregado, la investigación “Propiedades del concreto con agregado reciclado bajo
la aplicación de cargas”, presentada en el 2005 por la Universidad de Ciencias
Aplicadas de Zittau en Alemania, establece que las mezclas con concreto demolido
poseen módulos de elasticidad más bajos.
La investigación de la Universidad Americana de Sharjah denominada “Influencia de
los agregados reciclados de concreto en la resistencia a compresión del concreto” y
publicada en el año 2009, expone como los áridos reciclados provenientes de
hormigones de alta resistencia ofrecen mejores resistencias a compresión y a tensión.
También establece que los agregados reciclados tienen una resistencia a la abrasión
aceptable.
En el trabajo de investigación “Influencia de la cantidad de agregado grueso reciclado
en el diseño del concreto y las propiedades de durabilidad” presentado por la
Universidad Sains Malasia en el año 2011, se evaluó la resistencia a compresión y
reactividad álcali agregado en mezclas de hormigón con áridos reciclados. Según el
estudio, a mayor cantidad de agregado reciclado mayor será la expansión provocada por
la reactividad álcali-agregado.
En cuanto a trabajos realizados en República Dominicana sobre el comportamiento de
hormigones constituidos por dos materiales o productos de desecho, se tiene el trabajo
de grado “Análisis del hormigón elaborado con agregados reciclados y agua residual”,
realizado por estudiantes de ingeniería civil de la Universidad Iberoamericana (Unibe)
en el 2013. En este se evalúa la resistencia a compresión de hormigones con distintos
porcentajes de sustitución, tanto de agregado fino como de agregado grueso, por
hormigón demolido. Los porcentajes elegidos fueron 10, 20 y 30%. El agua residual
fue utilizada en porcentajes de 10, 30, 50 y 100%. Las resistencias evaluadas fueron 180
y 210 kg/cm2
, a edades de 7, 14 y 28 días. Los mejores resultados se obtuvieron para
una proporción de 30% árido grueso, 30% árido fino y 50% agua residual, para una
resistencia de diseño de 210 kg/cm2
.
También se ha evaluado el uso de escombros como árido fino. En el trabajo de
investigación “Reutilización de escombros para la fabricación de agregado fino en la
ciudad de Santo Domingo”, presentado en el 2011 por el Instituto Tecnológico de Santo
Domingo (INTEC), se evalúan distintos materiales provenientes de escombros como
potenciales sustitutos de árido fino. Los materiales estudiados fueron: cerámica,
hormigón y bloques. Se evaluó la resistencia a compresión a edades de 3, 5 y 7 días.
Los materiales que tuvieron un mejor desempeño fueron la cerámica y los bloques.

Objetivos
Objetivo general
Evaluar la resistencia a compresión y permeabilidad de hormigones elaborados con
escombros producto de demolición de bloques de mampostería y concreto, a fin de
comparar estas propiedades con las de los hormigones hechos con materiales
convencionales, y poder así establecer cómo afecta la incorporación de agregados
reciclados la calidad del hormigón.
Objetivos específicos
 Determinar si las sustituciones parciales de agregados por materiales alternativos
en porcentajes superiores a un 20 % generan una disminución de la resistencia
esperada en el hormigón.
 Establecer los porcentajes de sustitución por materiales alternativos que resultan
más convenientes a fin de obtener la mayor resistencia posible a compresión.
 Determinar la reactividad de los agregados alternativos.
 Comparar los hormigones con materiales alternativos diseñados con resistencias
diferentes.
 Identificar las características físicas y químicas de los materiales alternativos que
revistan mayor importancia a fin de compararlas con las de los agregados
convencionales.
 Determinar que propiedades de los agregados alternativos pueden afectar la
calidad del hormigón.

IMPORTANCIA INTRÍNSECA
La importancia intrínseca del proyecto presentado reside en la posibilidad de identificar
los efectos que generaría el uso de agregados reciclados de concreto y bloques de
mampostería triturados sobre la calidad del hormigón.
Los materiales estudiados no son de uso común y los estudios hechos en República
Dominicana que avalan su efectividad son escasos. Esta situación puede provocar cierta
desconfianza sobre su uso, ya que se trata de productos desecho y originalmente no
fueron concebidos para reutilizarse en la industria de la construcción. Otro aspecto que
restringe su utilización es la ausencia de normas para regular su uso.
La sustitución de áridos por concreto reciclado, implicaría ahorros directos en la compra
de agregados, al menos en los casos en que haya demolición. Además, se reduciría la
dependencia de agregados naturales y el impacto ambiental generado por la extracción
de éstos.
El proyecto presentado permitiría determinar si es posible incorporar agregados
reciclados sin comprometer la calidad del concreto. También contribuiría a la
identificación de características comunes para los agregados reciclados provenientes de
demoliciones de concreto. Los resultados de este estudio ayudarían a establecer las
condiciones de uso más convenientes para la incorporación de hormigón reciclado, pues
se determinarían que porcentajes de sustitución y las resistencias de diseño ofrecieron
un mejor desempeño.
IMPORTANCIA EXTRÍNSECA: IMPACTO SOCIAL
La importancia extrínseca del proyecto presentado se fundamenta en la posibilidad de
generar una reducción en el impacto ambiental generado tanto por la extracción de
agregado como por el bote de material demolido. Esto se traduciría en mejorar la
calidad de vida de las personas.
Una de las actividades que más ha perjudicado los ríos dominicanos es la extracción de
materiales. La demanda de agregados es muy alta, de ahí que la explotación de estos se
haga de forma indiscriminada, sin tomar en consideración que esta actividad afecta los
ríos, reduciendo su cauce y aumentando la proclividad a las inundaciones. La
regeneración del agregado natural es, además, un proceso lento, por lo que obtener
áridos de calidad se tornaría en un proceso más costoso debido a su escasez.
Utilizar concreto demolido y bloques triturados como agregado contribuiría a reducir la
necesidad de extracción de materiales en los cauces de los ríos, evitándose una actividad
que perjudica directamente a la población, pues afecta el volumen de agua del río y, por
consiguiente, la calidad y cantidad del agua disponible. Además, se reduciría la
contaminación generada por el sector construcción, ya que el volumen de escombros de
demolición a desechar sería menor.

DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO
El proyecto consiste en diseñar varias mezclas de hormigón sustituyendo parcialmente
agregado grueso por hormigón y bloques triturados. Se diseñará para porcentajes de
sustitución de 20%, 40%, 60 % y 100%. Esto se hará para resistencias de diseño de f’c=
210 kg/cm2
y f’c=280 kg/cm2
.
Primeramente, se seleccionará y preparará el material a utilizar. Se tomarán bloques y
hormigón demolido y se triturarán hasta ser llevados al tamaño de la grava. Luego se
procederá al diseño y elaboración de las mezclas de concreto según el método de la
ACI. Finalmente, se aplicarán las pruebas de reactividad de agregados, permeabilidad y
resistencia a compresión. Los resultados de las pruebas se evaluarán y compararán,
estableciéndose cómo se afectaron las propiedades estudiadas debido al uso de
materiales alternativos.
Planteamiento del problema
El hormigón y los bloques de mampostería triturados pueden ser un potencial sustituto
de los agregados gruesos. Sin embargo, en la República Dominicana no se han realizado
suficientes estudios que avalen su calidad y se desconocen las condiciones que son más
convenientes para su incorporación. Esto impide que pueda aprovecharse el material.
PREGUNTAS DE INVESTIGACIÓN
a) ¿El uso de concreto reciclado como agregado grueso afecta la resistencia a
compresión del concreto?
b) ¿Qué propiedades de los materiales utilizados influye más en la resistencia a
compresión del hormigón?
c) ¿Es posible utilizar sustituciones parciales en porcentajes mayores a un 20% sin
que esto afecte la resistencia a compresión del hormigón de forma significativa?
d) ¿La permeabilidad del concreto se ve afectada por el uso de materiales
alternativos?
e) ¿Es posible determinar un porcentaje de sustitución que genere mejores
resistencias a compresión?
f) ¿La reactividad de los agregados reciclados afectaría negativamente el concreto?
g) ¿Los materiales utilizados tienen un mejor desempeño para una resistencia dada?
DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA
La extracción de materiales pétreos de los ríos para satisfacer la demanda de agregados,
ha afectado negativamente el medio ambiente. La lenta regeneración del agregado
sumada a su alta demanda, hacen necesario el desarrollo de alternativas que permitan
obtener áridos de calidad aceptable. El uso de agregados de concreto y bloques de
mampostería triturados supondría una solución a este problema. Además, posibilitaría
el reciclado de un producto de desecho que se genera en grandes cantidades. Esto

representaría un gran beneficio para la República Dominicana ya que, además de
reducir el impacto por la extracción de agregados, ayudaría a disminuir el volumen de
desechos sólidos destinados a los vertederos. Aunque el uso de estos agregados
resultaría conveniente como medida para reducir el impacto ambiental del sector
construcción, se requiere estudiar con más detalle el efecto del uso de áridos de concreto
demolido a fin de establecer las condiciones más adecuadas para su uso. Como no
existen suficientes estudios en el país sobre este tipo de agregado, muchos aspectos
sobre este son desconocidos. La falta de estándares específicos también constituye una
desventaja para el empleo de este tipo de material.
DELIMITACIÓN DEL PROBLEMA
Las muestras de escombros para agregado serán obtenidas de estructuras demolidas a
partir del segundo semestre del año 2017 en las provincias de Santo Domingo, Distrito
Nacional y Monte Plata. Estos escombros consistirán en hormigón y bloques de
mampostería demolidos. Se estudiará el efecto de la incorporación de ambos materiales.
Los materiales alternativos serán triturados a mano por medio de mazos y cinceles.
Todas las pruebas que definirán, tanto la calidad del agregado resultante como de los
hormigones, se realizarán en el Distrito Nacional. Las pruebas se aplicarán en el último
cuatrimestre del año 2017. Para el agregado reciclado la calidad estará determinada por
su forma de partícula absorción de agua, textura y reactividad. La calidad del hormigón
obtenido a partir de áridos reciclados se medirá en función de su resistencia a
compresión a los 28 días y su permeabilidad.
MARCO TEÓRICO
Hormigón
El hormigón es un material que resulta de la combinación de cemento, agua y agregados
(generalmente grava y arena) en proporción adecuada, que una vez secado se deja
endurecer. Los materiales utilizados deben poseer determinadas características a fin de
que tenga la mejor calidad posible.
Se prefiere, en la elaboración de hormigón, el uso de agregados con una granulometría
continua. También se recomienda que predominen las formas cúbicas, evitándose las
partículas alargadas y planas. Tampoco es conveniente el uso de agregados que
contengan sustancias químicas que puedan afectar la calidad del hormigón. Los
agregados deben tener una resistencia adecuada a la abrasión y al desgaste.
Sobre los requisitos del agua, se considera que cualquiera que sea potable es apta para
mezclado y curado. Sin embargo, existen aguas insalubres que pueden usarse para estos
fines. Se deben evitar aguas con materia orgánica o sustancias que puedan perjudicar el
proceso de fraguado.
El cemento es un material conglomerante que resulta de la combinación de Clinker y
yeso. El Clinker es una mezcla de caliza y arcillas calcinadas y molidas posteriormente.

Dosificación del hormigón
La dosificación consiste en determinar la proporción de los componentes de la mezcla
de concreto, de tal manera que se obtenga la resistencia de diseño requerida de forma
económica, asegurando facilidad de colocado.
Los métodos de dosificación pueden estar basados en el contenido de cemento o en la
resistencia del concreto. Al primer grupo pertenecen el método de Fuller, el método
Bolomey y el método de Faley. Al segundo grupo pertenecen el método de la Peña y el
método de la ACI.
El método de la ACI es uno de los más utilizados alrededor del mundo. Se basa en la
existencia de una correspondencia entre la una relación agua-cemento resistencia de
diseño requerida. La cantidad de agua de la mezcla se determina en función del
revenimiento, que a su vez viene dado por el tipo de estructura que se quiera hacer.
Tanto la relación agua-cemento recomendada como el contenido de agua se encuentran
tabulados.
La cantidad de cemento se obtiene a partir de la relación agua-cemento y de la cantidad
de agua. Una vez determinada la cantidad de cemento y agua, se obtienen los agregados.
Todas expresarse en función del volumen absoluto o en función del peso. Los
agregados absorben agua y además pueden aportar humedad, es por ello que la cantidad
de agua de mezclado debe corregirse.
Control de calidad del hormigón
El control de calidad consiste en verificar, mediante la aplicación de ensayos, que el
concreto ha sido diseñado adecuadamente, conforme a las normas que regulan su
calidad.
Una de las pruebas de control de calidad más importante es la de resistencia a la
compresión. Esta prueba consiste en aplicar una carga axial de compresión a una
probeta cilíndrica de hormigón hasta provocar su rotura. Esta prueba reviste gran
importancia, pues el concreto se diseña principalmente para trabajar compresión. Otras
pruebas de control de calidad son: prueba resistencia a flexión, prueba de revenimiento,
reactividad álcali-sílice de agregados, permeabilidad de concreto y pruebas de
resistencia a la abrasión de agregados.
Pruebas de resistencia a compresión del concreto
La prueba de resistencia a compresión permite determinar la mayor carga por unidad de
área que puede resistir el concreto. La resistencia a compresión puede ser evaluada a
cualquier edad, sin embargo, lo más común es que se haga a los 28 días.
Las probetas cilíndricas usadas en este ensayo tienen una longitud igual al doble de su
diámetro. Las dimensiones más comunes son 15cm por 30cm. También pueden usarse
moldes prismáticos cuya longitud debe ser igual a tres veces su altura. Estas probetas
deberán ser curadas adecuadamente antes de someterse a la prueba.

Una vez colocados los cilindros sobre las placas de carga de la máquina, se aplica una
carga axial de compresión continuamente hasta provocar la rotura. Se debe realizar
mínimo tres ensayos de una mezcla de hormigón para obtener su resistencia.
Pruebas de reactividad álcali-sílice de agregados
La reactividad álcali-sílice es la capacidad que tienen los silicatos presentes en los
agregados de reaccionar con los álcalis presentes en el cemento. Como consecuencia de
esto, suelen formase geles que, en condiciones de humedad generan una expansión del
concreto y, por ende, agrietamientos.
La reactividad álcali-sílice puede ser evaluada a través de varios métodos tales como el
método químico descrito por el ASTM C289. Este método determina la reactividad
potencial de un agregado en base a la cantidad de reacción producida durante 24 horas
entre una 1 N de hidróxido de sodio y un agregado previamente triturado y tamizado. El
agregado debe pasa el tamiz No.50 y ser retenido por el tamiz No.100. La reacción
ocurre a una temperatura de 80o
C.
Otro método utilizado es el de la barra de mortero (ASTM C1260). Se prepara un
mortero con los agregados a analizar y se colocan en unos moldes las normas del ASTM
C-227. Se colocan las barras en una cámara húmeda y se dejan en ella durante 24 horas.
Se desmoldan las barras y se hace una lectura de referencia. Después se desmoldan los
especímenes y se introducen en agua a una temperatura de 80o
C durante 24 horas.
Concluido ese tiempo, se hace una medida y se compara con la primera lectura. Luego
las barras se almacenan en una solución de hidróxido de sodio de 1N a 80o
C. Después
se realiza otra lectura. La expansión debe ser la diferencia porcentual entre la lectura a
las 48 horas y la final con respecto a la medida de referencia.
Pruebas de permeabilidad
La permeabilidad del concreto puede ser evaluada a través de la prueba de velocidad de
absorción de concretos de cemento hidráulico (ASTM C1585). Esta prueba mide el
aumento de masa del espécimen a consecuencia de la absorción de agua a través del
tiempo, con la superficie de un solo extremo del espécimen cilíndrico expuesta al agua,
mientras que las otras superficies se encuentran selladas.
El resultado de esta prueba dependerá de varios aspectos: la dosificación del hormigón,
características físicas y químicas del material conglomerante y de los agregados, calidad
del curado, la incorporación de aire en el concreto, la forma de colocación, calidad de
los acabados y proclividad del material a la generación de fisuras.

METODOLOGÍA
El proyecto presentado es una investigación cuantitativa. Se basa, principalmente, en la
recolección de datos numéricos obtenidos de ensayos, a fin de poder establecer
conclusiones acerca de la influencia de los materiales implementados sobre
determinadas propiedades del concreto. Los efectos de los materiales no convencionales
en el concreto, serán evaluados a través de los siguientes ensayos: reactividad álcali-
agregado, permeabilidad y resistencia del concreto.
La primera parte de la investigación comprende la selección y caracterización de los
materiales a utilizar para realizar las mezclas en hormigón: arena, grava, agua, cemento,
bloques y hormigón triturados. Los materiales provenientes de escombros utilizados en
la investigación estarán libres de sustancias que puedan afectar la calidad del hormigón,
tales como pintura, materia orgánica y limo. Una vez seleccionados los materiales, se
procederá a aplicación de pruebas a fin de obtener los datos necesarios para realizar el
diseño de mezclas de hormigón, el cual se hará por el método de la ACI. Estos datos son
los valores de absorción, peso específico, peso volumétrico varillado, humedad y
módulo de finura de agregados.
Se utilizarán varios porcentajes de sustitución de árido natural por áridos alternativos de
bloques y hormigón triturado: 20%, 40%, 60% y 100%. La relación agua-cemento será
elegida para obtener resistencias de 210kg/cm2
y 280 kg/cm2
. Estas resistencias fueron
elegidas por ser las más utilizadas en la República Dominicana.
La siguiente fase de la investigación consiste en la aplicación de los ensayos de
permeabilidad, reactividad álcali-agregado y resistencia a compresión. La permeabilidad
del concreto se determinará según el ASTM C 1585. Por medio de esta prueba, se
establecerá si la incorporación de los materiales estudiados influye en la velocidad de
absorción de agua del concreto. Por cada mezcla de hormigón, diseñada para resistencia
específica, con un porcentaje determinado de sustitución de un material por otro, se
elaborarán 2 cilindros de dimensiones 15x30cm.
La prueba de reactividad álcali-agregado se realizará según el ASTM C 1260. En base a
ella se determinará si los agregados que componen el concreto son capaces de
reaccionar con el cemento produciendo expansiones en el hormigón. Cuanto más
reactivo sea el agregado mayor será la probabilidad de que genere expansiones y, por
ende, grietas cuyo efecto es perjudicial para el concreto.
Las pruebas resistencia a compresión se realizarán según el ASTM C 39. La prueba
consistirá en la aplicación de una carga axial de compresión a cilindros moldeados, a
una velocidad de carga específica, hasta que ocurra la falla. La resistencia a compresión
de cada cilindro será el cociente entre la carga aplicada y su área de sección transversal.
Por cada mezcla de hormigón, diseñada para resistencia específica, con un porcentaje
determinado de sustitución de un material por otro, se elaborarán 3 cilindros de
dimensiones 15x30cm. Los cilindros correspondientes a cada mezcla se romperán a los
28 días. Se promediarán las resistencias a compresión de los 3 cilindros, dando como
resultado la resistencia de la mezcla.

La última fase de la investigación comprende la valoración de los resultados y el
establecimiento de conclusiones sobre la influencia de los materiales no convencionales
en el concreto. Los resultados de los ensayos de compresión de las mezclas se
compararán entre sí, pudiendo establecerse cuales porcentajes de sustitución dieron
mejores resultados para cada resistencia de diseño.
CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES
Nombre de tarea Duración Comienzo Fin
Proyecto de Tesis Hormigón demolido como
agregados gruesos
55.25 días 7/10/17 29/1/18
Dosificación de Hormigón f'c 210 Kg/cm2 1 día 7/10/17 8/10/17
Dosificación de Hormigón f'c 210 Kg/cm2 20%
Sustitución Agregados Gruesos por Hormigón
demolido
2 horas 7/10/17 7/10/17
demolido
2 horas 7/10/17 7/10/17
demolido
2 horas 8/10/17 8/10/17
demolido
2 horas 8/10/17 8/10/17
Dosificación de Hormigón f'c 280 Kg/cm2 1 día 8/10/17 15/10/17
demolido
2 horas 8/10/17 14/10/17
demolido
2 horas 14/10/17 14/10/17
demolido
2 horas 14/10/17 15/10/17
demolido
2 horas 15/10/17 15/10/17
Compra de materiales según dosificación 4.5 horas 7/10/17 8/10/17
Elaboración de las mezclas y probetas,
separación de materiales
0.81 días 15/10/17 22/10/17
3 Probetas 15x30 cm por cada variación de
sustitución de cada resistencia para los ensayos de
compresión simple
3 horas 15/10/17 21/10/17
2 Probetas 15x30 cm por cada variación de 2.5 horas 21/10/17 22/10/17

sustitución de cada resistencia para ensayos de
permeabilidad
Separación de materiales para ensayo de
Reacción Alcali agregado
1 hora 22/10/17 22/10/17
Depósito de probetas y materiales en
Laboratorios
1 día 30/10/17 31/10/17
Realización de ensayos 30 días 31/10/17 30/11/17
Recepción de los resultados de los ensayos 1 día 30/11/17 2/12/17
Comparación de resultados de nuestras mezclas
con los registros de las mezclas convencionales
2 días 2/12/17 10/12/17
Registro de los resultados y comparaciones en el
proyecto
7 días 16/12/17 19/1/18
Registro de las comparación de los parámetros
ensayados contrastados con los costos y posibles
aplicaciones
3 días 19/1/18 22/1/18
Finalización y Retoques 7 días 22/1/18 29/1/18
RESULTADOS ESPERADOS: PRODUCTOS
El proyecto presentado pretende determinar como la implementación de bloques y
concreto triturados como sustitutos del agregado grueso podría afectar la calidad del
hormigón.
Los resultados esperados del proyecto son los siguientes:
 Obtención de la resistencia a compresión de muestras de concreto con diferentes
porcentajes de sustitución por materiales alternativos.
 Obtención de la permeabilidad de muestras de concreto con diferentes
porcentajes de sustitución por materiales alternativos.
 Determinación de la reactividad de agregados.
 Determinación de aquellas resistencias de diseño que ofrecen resultados más
satisfactorios cuando se utilizan materiales alternativos.
 Identificación de aquellas características de los materiales utilizados que
pudieran influir significativamente en una variación de la resistencia esperada.
BIBLIOGRAFIA
ACI 318S-14. Requisitos de Reglamento para Concreto Estructural.
ASTM C 33-03 Especificaciones estándar para agregados de concreto.
ASTM C 39 Determinación de la resistencia a compresión de especímenes cilíndricos
de concreto.
ASTM C127 Densidad, densidad relativa y absorción de agregados gruesos.
ASTM C128 Densidad, densidad relativa y absorción de agregados finos.

ASTM C 1585. Determinación de la velocidad de absorción de los concretos de
cemento hidráulico.
ASTM C566 Determinación del contenido de humedad total evaporable de agregados.
ASTM C 1260 Determinación del potencial de reacción álcali-agregado (método de la
barra de mortero).
Instituto Ecuatoriano del Cemento y del Concreto (2009). Control de Calidad en el
Hormigón.
M-033. Reglamento para diseño y construcción de estructuras en hormigón armado.
Sagoe-Crentsil, K.K., Brown, T., y Taylor, A. H. (2001). Comportamiento del concreto
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PRESUPUESTO
Presupuesto estimado
Partida
Unid
ad
Ca
nti
dad
Preci
o
RD$
Costo total
RD$
Laboratorio
Peso Específico y absorción
de agregado grueso.
ens
ayo
1
1,180
.00
1,180.00 Indecal
Prueba de resistencia a
compresión concreto.
ens
ayo
24 283.2 6,796.80
Indecal/
Concreanalisis
Costo aplicación prueba de
permeabilidad.
ens
ayo
16 354 5,664.00 PR Ingeniería
Costo alquiler de cilindros
prueba de compresión y
permeabilidad.
ens
ayo
40 59 2,360.00 Concreanalisis
Reactividad de agregados.
ens
ayo
1
2,360
.00
2,360.00 PR Ingeniería
Cemento. Fds 5 260 1,300.00
Grava m3 0.5 950 475.00
Arena m3 0.5 800 400.00
Material grueso alternativo m3 0.5 0.00 0.00
Proceso de trituración PA 1
10,00
0.00
10,000.00
Total 30,535.80

GLOSARIO
Hormigón: material compuesto por grava, arena, cemento y agua que, una vez mezclado
se deja endurecer.
Agregados: partículas pétreas que dan una resistencia mecánica y textura superficial,
que garantiza la adherencia a la pasta de cemento; controlan los cambios volumétricos
que comúnmente se presentan durante el fraguado del concreto.
Curado: proceso que consiste en mantener el hormigón en condiciones óptimas de
humedad y de temperatura para que su fraguado sea gradual evitando que se produzca
una pérdida brusca de su contenido de humedad.
Humedad: relación, expresada en porcentaje, del peso de agua en una masa dada de
suelo, al peso de las partículas sólidas.
Absorción: es el incremento en la masa de un agregado seco cuando es sumergido en
agua durante 24 horas.
Peso específico: relación entre el peso de un material y su volumen.
Granulometría: es la distribución por tamaño de las partículas que componen los suelos
Reacción álcali- agregado: reacción que se produce entre los óxidos del cemento con
algunos agregados, y produce expansiones del material, destrucción de la masa y la
pérdida de resistencia del agregado.
Granulometría: Curado: es el proceso con el cual se mantienen una temperatura y un
contenido de humedad adecuados, durante los primeros días después del vaciado, para
que se puedan desarrollar en él las propiedades de resistencia y durabilidad.
Permeabilidad: facilidad con que un material ya endurecido permite el paso del agua o
de cualquier fluido a través de él.
Trabajabilidad: facilidad para manejar, transportar y colocar el concreto sin que pierda
su homogeneidad.

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