Presentación de diseño de mezcla sustituyendo el agregado fino por Vidrio

1. EVALUACIONDELAS
PROPIEDADESFÍSICASY
MECÁNICASDEMEZCLASDE
CONCRETOCONCEMENTO
PORTLANDTIPOISUSTITUYENDO
ELAGREGADOFINOPORVIDRIO
TEMPLADOLAMINADODE
DESECHOMOLIDOEN
DIFERENTESPORCENTAJES
AUTORES:
PÁEZ S. JERALDIN J.
REYES J. ANGELICA J.
RODRIGUEZ A. REYNIK R.
TUTOR:
ING. JORGE N. ROJAS

2. Mercado en
Aumento
El concreto va
adquiriendo
mayor demanda
en el sector de la
construcción
Mejores
condiciones
Se requiere
construcciones
con mayor
resistencia,
flexibilidad y
mejor apariencia
estética.
Innovación
Actualmente se viene
desarrollando
diferentes estudios
para lograr un
aprovechamiento de
agregados no
convencionales en la
preparación de mezclas
de concreto con
materiales que
anteriormente eran
desechados y a su vez
mejoró sus
propiedades.
Reutilización
EnVenezuela la acumulación
por parte de las empresas que
desarrollan el remplazo del
vidrio de seguridad de la rama
automotriz, en específico el
vidrio templado laminado, no
puede ser depositado en
vertederos por controles de
seguridad y nula degradación
del mismo ni incinerado por
alto desprendimiento de CO2 y
ni se cuenta con la cultura ni
los procedimientos para
reciclar este tipo de material.
Mezcla de
concreto
Usar estos vidrios
templados desechados
como parte del
agregado fino en
mezclas de concreto en
diferentes porcentajes,
buscando mejorar así
sus propiedades físicas y
mecánicas, logrando así
su reciclado e influir
también de manera
positiva a nivel
ecológico.
PLANTEAMIENTODELPROBLEMA
CAPITULO I

3. OBJETIVOSDELAINVESTIGACION
OBJETIVO GENERAL
CAPITULO I

4. OBJETIVOS DELAINVESTIGACION
Caracterización del vidrio
templado molido que se utilizara
como sustituto del agregado fino.
Caracterización de los agregados
para los diseños de mezclas.
Concluir en base a los
resultados.
OBJETIVOS
ESPECIFICOS
Diseñar mezcla de concreto patrón
por el método del Manual de Concreto
Estructural – Joaquín Porrero, con
agregados convencionales.
Diseñar mezclas de concreto por el método
del Manual de Concreto Estructural –
Joaquín Porrero sustituyendo en diferentes
porcentajes el agregado fino por vidrio
templado laminado molido.
Determinar las propiedades físicas
del concreto de la mezcla patrón y
la mezcla con sustitución con vidrio
templado molido por agregado
fino.
Ensayar las propiedades
mecánicas del concreto de la
mezcla patrón y la mezcla con
sustitución con vidrio templado
molido por agregado fino.
Analizar y comparar los
resultados obtenidos para los
diferentes tipos de mezclas.
CAPITULO I

5. JUSTIFICACIÓN
El VTL tiene como desventaja que no puede ser fundido, reutilizado o
desechado en botes comunes por su contenido PBV, lo cual trae como
consecuencia la acumulación del mismo en las empresas que se encargan
del remplazo de este vidrio de seguridad.
El reciclaje de este material toma importancia, proporcionando una
alternativa para los procesos constructivos en concreto armado,
obteniendo como resultado más seguridad y mejor calidad.
En la actualidad, está a la vanguardia el reciclaje de materiales no
degradables y biodegradables, para ser empleados en diversos ámbitos de
las ramas científicas e investigativas, permitiendo de esa manera mejorar
con técnicas las propiedades existentes e innovar en tecnologías con la
posible utilización de estos materiales no convencionales, reduciendo la
contaminación con la elaboración de mezcla de concreto más adecuadas,
livianas, eficientes, económicas y ecológicas.
Este proyecto permitirá aplicar procedimientos y metodologías de ensayo
para obtener resultados experimentales y a su vez poder comparar las
propiedades fisico-mecanicas del concreto convencional con las del
concreto adicionado de vidrio templado laminado.
CAPITULO I

6.  Se realizará una mezcla patrón, según el Manual de
Concreto Estructural.
 El incremento progresivo del adicionado de VTL,
comenzara con un 5% y variando en este porcentaje hasta
llegar al 20%, en múltiplos de 5.
 Los ensayos de laboratorio serán realizados bajo
condiciones estándar, regido por las normas vigentes
venezolanas COVENIN.
 Se orientarán los ensayos solamente las propiedades
mecánicas y físicas del concreto, ensayos de resistencia a la
compresión, tracción indirecta, asentamiento y porosidad.
ALCANCES
CAPITULO I

7. ANTECEDENTESDELAINVESTIGACIÒN
CAPITULO II
Llevaron a cabo una investigación experimental.
Sustituyeron el agregado fino por vidrio triturado
de botellas en porcentajes de 5, 10, 15, 20 y 25%,
realizando estudios de asentamiento, ensayo de
contenido de aire, resistencia a la tracción indirecta,
módulo de rotura, absorción capilar y porosidad y
resistencia a la compresión a los 28 días.
Obteniendo como resultado que en todas muestras
ensayadas con la adición de vidrio triturado superan el
valor de la resistencia de la muestra patrón. En el
ensayo de tracción indirecta solo tres de ellas
obtuvieron resultados favorables. En cuanto al ensayo
del módulo de rotura el 80% disminuyo el valor lo cual
es beneficioso, para finalizar proponen continuar la
línea de investigación aumentando los percentiles.
DomínguezYhan; Giménez María
E. y SoteldoValerith,( 2009),
UCLA

8. ANTECEDENTESDELAINVESTIGACIÒN
CAPITULO II
Sadoon Abdallah y Mizi Fan
(2014)
Llevaron a cabo un estudio sobre las características del concreto
con reemplazo de vidrio desechado como agregado fino para
producir bloques de concreto.
Realizaron estudio del peso unitario, la resistencia a la
compresión, la resistencia a la rotura por tracción, la resistencia
a la flexión, el módulo de elasticidad, la velocidad del pulso
ultrasónico, la densidad en seco, la absorción de agua y la
reacción álcali-sílice (ASR) se analizaron en términos de
contenido de vidrio residual (0%, 5 %, 15% y 20%) bajo
diferentes edades de curado de 7, 14 y 28 días.
Concluyendo que la resistencia a la compresión del concreto con
reemplazo parcial de arena por vidrio desechado finamente molido a
los 28 días es 5.28% más alta para el 20% de reemplazo comparado
con el concreto de control, también hubo una disminución en la
absorción de agua con un aumento de la proporción de agregado de
vidrio residual, y una reducción en la expansión del concreto de vidrio
residual.

9. ANTECEDENTESDELAINVESTIGACIÒN
CAPITULO II
Analizó la resistencia a la compresión del concreto
con una resistencia F’c=210 Kg/cm2
Reemplazo de su agregado fino por vidrio
reciclado molido en porcentajes del 5, 10, 15, 20, y
25% con el objetivo de comparar con una muestra
convencional y obtener los tres porcentajes de
adición más cercano a la misma con 15, 20 y 25%.
Finalmente concluyo que usando el 15% de adición
de vidrio reciclado molido como reemplazo en peso del
agregado fino se obtuvo la mayor resistencia a la
compresión.
Paredes Bendezú Alexis, (2019

10. BASESTEÒRICAS
CAPITULO II
La obtención del concreto parte de
utilizar un aglomerante, que por lo
general es cemento Portland, agua
y fragmentos de agregados.
Material pasa en un 100% el
tamiz 3/8, es decir se
encuentran dispersos entre el
tamiz N°4 y tamiz N°200.
Material es retenido por el tamiz n°4.
Dos láminas de vidrio de
cualquier grosor con una película
intermedia de (PVB) butiral
polivinilo (EVA) etil vinil acetato
y resinas de luz ultravioleta.
Cumple dos funciones:
hidratar el cemento y
proporcionar fluidez y
lubricación al concreto.

11. BASESTEÒRICAS
CAPITULO II
De ella dependen la resistencia y
la durabilidad, así como los
coeficientes de retracción y de
fluencia.
Grado de fluidez de la
mezcla, indica que tan seco o
fluido esta el concreto.
Es el término genérico
para designar la habilidad
de un material para
resistir deformaciones o
rotura inducidas por
fuerzas externas.
Compuesto químico, mezcla entre
alcohol de polivinilo (PVA) y
butiraldehido. Polímero de gran
adherencia, transparencia y
durabilidad.
Mezcla de concreto con
unas proporciones iniciales
y calculadas por diferentes
métodos.

12. NATURALEZAYTIPODEINVESTIGACIÓN
CAPITULO III
CONOCER LA
REALIDAD A
TRAVÉS DE LA
RECOLECCIÓNY
ANÁLISIS DE
DATOS,
OBTENIDOS DE
ENSAYOS
ESPECÍFICOS DE
LABORATORIO.
NATURALEZA DESCRIPTIVA, DEFINIDA SEGÚN SABINO EN (1986)

13. NATURALEZAYTIPODEINVESTIGACIÓN
CAPITULO III
TIENE UN ALTO
GRADO DE
CONTROL, EN
ELLOS SE
PROVOCA O
MANIPULA EL
FENÓMENO.
EXPERIMENTAL, SACKETT, HAYNES, GUYATTYTUGWELL (1994)

14. NATURALEZAYTIPODEINVESTIGACIÓN
CAPITULO III
• 28
DIAS
• MEZCLA
PATRON
• 14
DIAS
• 7
DIAS
12
UND
12
UND
12
UND
12 UND

15. ANALISISYRESULTADOS
CAPITULO IV

16. Muestra cómo se comporta una característica o
variable en una población a través de hacer evidente el
cambio de dicha variable en subpoblaciones
ANALISISYRESULTADOS
CAPITULO IV

17. ANALISISYRESULTADOS
CAPITULO IV
PARA ESTE CASO DE ESTUDIO SE
TOMARON 1 PAR DE ESPÉCIMEN POR
CADATIPO DE MEZCLA.

18. La recolección de las láminas de vidrio templado laminado (VTL)
se realizó en el local comercial Parabrisas y Repuestos San
Miguel, C.A.
Lavado con agua caliente y detergente, en algunos casos
necesario el uso de vinagre para remover algún tipo de
pintura en el vidrio, además de thinner para remover el
papel ahumado y su pegamento.
Este proceso se realizo de manera manual, haciendo uso
de una barra de acero la cual se dejaba caer sobre un
recipiente.
Retenido 3/8”, Retenido N° 4, Retenido N°8, Retenido N°16,
Retenido N°30, Retenido N°50, Retenido N°100, las partículas
de tamaño inferior Pasante N°100.
ANALISISYRESULTADOS
CAPITULO IV

19. ANALISISYRESULTADOS
CAPITULO IV
DETERMINACIÓN DE LA
COMPOSICIÓN
GRANULOMÉTRICA DE
AGREGADOS GRUESOS
NORMA COVENIN 255-1998
OBJETVOS
Determinar la gradación del agregado grueso.
Determinar el tamaño máximo del agregado grueso.
Determinar si el agregado cumple con los límites
granulométricos establecidos.

20. ANALISISYRESULTADOS
CAPITULO IV
DETERMINACIÓN DE LA
COMPOSICIÓN
GRANULOMÉTRICA DE
AGREGADOS FINOS.
NORMA COVENIN 255-1998
OBJETVOS
Determinar el módulo de finura de la arena.
Conocer de acuerdo al peso referido en cada tamiz o
cedazo, si este cumple o no con las especificaciones o
límites granulométricos establecidos en la norma.

21. ANALISISYRESULTADOS
CAPITULO IV
OBJETIVOS:
Determinar el peso específico saturado con superficie seca del agregado fino (2, 5 y 2,7).
Determinar la capacidad de absorción de agua para llenar los poros permeables del agregado fino.
ARENA NATURAL DE RIO VIDRIOTEMPLADO LAMINADO

22. ANALISISYRESULTADOS
CAPITULO IV
OBJETIVOS:
Determinar el peso específico saturado con superficie seca del agregado grueso.
Determinar la capacidad de absorción de agua para llenar los poros permeables del agregado grueso.

23. ANALISISYRESULTADOS
CAPITULO IV
OBJETIVOS:
Determinar la gradación y superficie del agregado.
Conocer de acuerdo al peso referido en cada tamiz o cedazo, si este cumple o no con las
especificaciones o límites granulométricos establecidos en la norma.

24. ANALISISYRESULTADOS
CAPITULO IV
OBJETIVOS:
Determinar la presencia de impurezas orgánicas nocivos en las arenas que se usan en morteros de
cemento o concreto.

25. ANALISISYRESULTADOS
CAPITULO IV
OBJETIVOS:
Determinar por lavado de un agregado, la cantidad de material más fino que el cedazo N.º 200, eliminado las
partículas más finas, que se dispersan en el agua y los materiales solubles en la misma.

26. ANALISISYRESULTADOS
CAPITULO IV
ManualdeConcretoEstructuraldeJoaquínPorreroy
otros,conformeconlaFONDONORMA1753:2006.
Este método considera las siguientes variables
fundamentales: dosis de cemento, trabajabilidad, relación
agua/cemento y resistencia.

27. CAPITULO IV
ANALISISYRESULTADOS
PASO 1
DEFINICIÓN DE PARÁMETROS DE ENTRADA.

28. ANALISISYRESULTADOS
CAPITULO IV
PASO 2
RESISTENCIA PROMEDIO REQUERIDA (FCR)

29. CAPITULO IV
ANALISISYRESULTADOS
PASO 3
LEY DE ABRAMS. RELACIÓN AGUA/CEMENTO (A).

30. CAPITULO IV
ANALISISYRESULTADOS
PASO 3
CORRECCIÓN DE A (ΑC).

31. ANALISISYRESULTADOS
CAPITULO IV
PASO 3
VERIFICACIÓN DE αC MÁXIMO (αD).

32. ANALISISYRESULTADOS
CAPITULO IV
PASO 4
RELACIÓNTRIANGULAR. DOSIS DE CEMENTO (C).
RELACIÓN BETA (ß)

33. ANALISISYRESULTADOS
CAPITULO IV
PASO 4
RELACIÓNTRIANGULAR. DOSIS DE CEMENTO (C).

34. ANALISISYRESULTADOS
CAPITULO IV
PASO 4
RELACIÓNTRIANGULAR. DOSIS DE CEMENTO (C).
DOSIS MÍNIMA DE CEMENTO PARA CUALQUIERCIRCUNSTANCIA
DE CONDICIONESAMBIENTALES CMÍNIMO = 270 KGF/M.

35. ANALISISYRESULTADOS
CAPITULO IV
PASO 5
CALCULO DE LOS COMPONENTES RESTANTES
CÁLCULO DELVOLUMENABSOLUTO DE AGUA (A)Y CÁLCULO DELVOLUMEN DEL AIRE
ATRAPADO (V).

36. ANALISISYRESULTADOS
CAPITULO IV
CÁLCULO DEL PESO ESPECÍFICO DELAGREGADO GRUESO Y FINO (A+G).
γ(A+G) = γG * (1-ß) + (ß * γA) (kgf/m3).
 Γ(A+G) = PESO ESPECÍFICO DE LA COMBINACIÓN DE AGREGADOS (KGF/M3)
 ß = RELACIÓN ENTRE ARENA Y AGREGADO GRUESO.
 ΓG = PESO ESPECÍFICO DELAGREGADO GRUESO (KGF/M3).
 ΓA = PESO ESPECÍFICO DELAGREGADO FINO (KGF/M3).
PASO 5

37. ANALISISYRESULTADOS
CAPITULO IV
CÁLCULO DEL VOLUMEN PARA LOS AGREGADOS.
G+A = γ(A+G) * (1000 – 0,3CD – a –V) (kgf/m3)
A = ß * (G+A) (kgf/m3)
G = (1 – ß) * (G+A) (kgf/m3)
PASO 5

38. ANALISISYRESULTADOS
CAPITULO IV
CÁLCULO DEL VOLUMEN PARA LOS AGREGADOS.
G+A = γ(A+G) * (1000 – 0,3CD – a –V) (kgf/m3)
A = ß * (G+A) (kgf/m3)
G = (1 – ß) * (G+A) (kgf/m3)
PASO 5

39. ANALISISYRESULTADOS
CAPITULO IV
PASO 6
CORRECCIÓN POR HUMEDAD SOLO PARA EL AGREGADO GRUESOY PARA LA ARENA LAVADA.
LOS AGREGADOS PUEDEN ESTAR EN CUALQUIER CONDICIÓN DE
HUMEDAD. A LOS FINES DE MANTENER LAS PROPORCIONES REALES
DE DISEÑO, LO ANTERIOR DEBE SER TOMADO EN CONSIDERACIÓN
EN CUANTO AL PESO DE LOS AGREGADOS Y A LA CANTIDAD DE
AGUA DE MEZCLAA UTILIZAR.

40. ANALISISYRESULTADOS
CAPITULO IV
PASO 6
AGUA DE MEZCLADO.
aM = aD + ASSS – AW + GSSS – GW
DONDE:
 AD = DOSIS DE AGUA CALCULADA EN EL DISEÑO DE MEZCLA (L/M3).
 AM = CANTIDAD DE AGUAA USAR EN LA MEZCLA (L/M3).

41. ANALISISYRESULTADOS
CAPITULO IV
DOSIFICACIÓN DE LOS MATERIALES.
PARA 1M3 DE MEZCLA LA DOSIFICACIÓN DE LOS MATERIALES, FINALMENTE QUEDO DE LA
SIGUIENTE MANERA, EN VOLUMEN:

42. ANALISISYRESULTADOS
CAPITULO IV
DOSIFICACIÓN DE LOS MATERIALES.
SE DETERMINÓ EL PESO DE CADA UNO DE LOS MATERIALES UTILIZADOS, A TRAVÉS DE LA
RELACIÓN OBTENIDA PARA 1 M3.

43. ANALISISYRESULTADOS
CAPITULO IV
DOSIFICACIÓN DE LOS MATERIALES.
UNA VEZ OBTENIDO LOS VOLÚMENES DEL DISEÑO DE MEZCLA PATRÓN, SE PROCEDIÓ A LA
SUSTITUCIÓN DEL AGREGADO FINO POR EL VIDRIO TEMPLADO LAMINADO EN
PROPORCIONES DEL 5%, 10%, 15% Y 20% DE ESTE NUEVO MATERIAL EN EL NUEVO DISEÑO
DE MEZCLA

44. ANALISISYRESULTADOS
CAPITULO IV
MEZCLADO DEL MATERIAL
EL MEZCLADO SE REALIZÓ BAJO LOS LINEAMIENTOS DE LA NORMA COVENIN 354-2001
“MÉTODO PARA MEZCLADO EN LABORATORIO”, QUE CONTEMPLA LOS MÉTODOS PARA EL
MEZCLADO DEL CONCRETO EN EL LABORATORIO, DESTINADO A ESTUDIAR ALGUNA
CARACTERÍSTICA DE LOS MATERIALES COMPONENTES DE LA MEZCLA O LAS CONDICIONES
DE ESTA OPERACIÓN.

45. ANALISISYRESULTADOS
CAPITULO IV
MEZCLADO DEL MATERIAL
EN EL CASO DEL VIDRIO TEMPLADO LAMINADO, SE PROCEDIÓ A SEPARAR LAS
PARTÍCULAS DE ACUERDO A LA GRANULOMETRÍA OBTENIDA DEL MATERIAL ENTRE LOS
TAMICES: 3/8”, N° 4, N°8, N° 16, N° 30, N°50 Y RETENIDO EN TAMIZ N°100, CON LA TAMIZADORA
MECÁNICA.

46. ANALISISYRESULTADOS
CAPITULO IV
MEZCLADO DEL MATERIAL
PARA GARANTIZAR LA DISTRIBUCIÓN DE LA GRANULOMETRÍA DEL VIDRIO TEMPLADO
LAMINADO EN LA MEZCLA DE CONCRETO PARA CADA PORCENTAJE, SE PROCEDIÓ A
DIVIDIR EN PARTES IGUALES EL RETENIDO EN CADA TAMIZ DE ACUERDO A LA CANTIDAD
DE VIDRIO REQUERIDA COMO SE MUESTRAA CONTINUACIÓN:

47. 5
ANALISISYRESULTADOS
CAPITULO IV
MEZCLADO DEL MATERIAL

48. ANALISISYRESULTADOS
CAPITULO IV
MEZCLADO DEL MATERIAL

49. ANALISISYRESULTADOS
CAPITULO IV
MEZCLA PATRON
•2 Muestras Por Cada Ensayo De
Resistencia A La Compresión Para 7, 14 Y
28 Días.
•2 Muestras Para Ensayo De Tracción
Indirecta Para 7, 14Y 28 Días.
•3 Muestras Pequeñas Para Ensayo A
Los 28 Días De Permeabilidad Y
PorosidadTota.
•Resistencia a la compresión f’c = 250
kgf/cm2 y un asentamiento de 8 cm.

50. ANALISISYRESULTADOS
CAPITULO IV
MEZCLA 5%
•2 Muestras Por Cada Ensayo De
Resistencia A La Compresión Para 7, 14 Y
28 Días.
•2 Muestras Para Ensayo De Tracción
Indirecta Para 7, 14Y 28 Días.
•3 Muestras Pequeñas Para Ensayo A
Los 28 Días De Permeabilidad Y
PorosidadTota.
•Resistencia a la compresión f’c = 250
kgf/cm2 y un asentamiento de 8 cm.
•Sustitución de 5% deVidrio .
MEZCLA 10%
2 Muestras Por Cada Ensayo De Resistencia A La
Compresión Para 7, 14Y 28 Días.
2 Muestras Para Ensayo De Tracción Indirecta Para
7, 14Y 28 Días.
3 Muestras Pequeñas Para Ensayo A Los 28 Días De
PermeabilidadY PorosidadTota.
Resistencia a la compresión f’c = 250 kgf/cm2 y un
asentamiento de 8 cm.
Sustitución de 10% de vidrio.

51. ANALISISYRESULTADOS
CAPITULO IV
MEZCLA 15%
•2 Muestras Por Cada Ensayo De
Resistencia A La Compresión Para 7, 14 Y
28 Días.
•2 Muestras Para Ensayo De Tracción
Indirecta Para 7, 14Y 28 Días.
•3 Muestras Pequeñas Para Ensayo A
Los 28 Días De Permeabilidad Y
PorosidadTota.
•Resistencia a la compresión f’c = 250
kgf/cm2 y un asentamiento de 8 cm.
•Sustitución de 15% deVidrio .
MEZCLA 20%
2 Muestras Por Cada Ensayo De Resistencia A La
Compresión Para 7, 14Y 28 Días.
2 Muestras Para Ensayo De Tracción Indirecta Para
7, 14Y 28 Días.
3 Muestras Pequeñas Para Ensayo A Los 28 Días De
PermeabilidadY PorosidadTota.
Resistencia a la compresión f’c = 250 kgf/cm2 y un
asentamiento de 8 cm.
Sustitución de 20% de vidrio.

52. ANALISISYRESULTADOS
CAPITULO IV
SE PROCEDIÓ ALVACIADO DE
LAS PROBETAS SEGÚN LA
NORMA COVENIN 338-2002
“CONCRETO MÉTODO PARA LA
ELABORACIÓN, CURADOY
ENSAYO A COMPRESIÓN DE
CILINDROS DE CONCRETO”
LOS MOLDES METÁLICOS
ESTABLECEN LAS
SIGUIENTES MEDIDAS:
152,5 ± 2,5 MM DE
DIÁMETROY 305 ± 6,0 MM
DE ALTURA.
VACIADO ENTRES CAPAS,TODAS
CON UN ESPESOR APROXIMADO A
UNTERCIO DE LA ALTURA DE LA
PROBETA, CADA CAPA SE
COMPACTÓ DANDO 25 GOLPES
DISTRIBUIDOS EN SU SECCIÓN
TRANSVERSAL
LUEGO, SE PROCEDIÓ A
ENRASAR LA SUPERFICIE
DEL MOLDE CON LA
BARRA COMPACTADORA
EL DESENCOFRADO, SE
REALIZÓ PASADO 24 HORAS
Y SE INICIÓ EL PROCESO DE
CURADO SUMERGIENDO
LOS CILINDROS

53. ANALISISYRESULTADOS
CAPITULO IV

54. ANALISISYRESULTADOS
CAPITULO IV

55. ANALISISYRESULTADOS
CAPITULO IV

56. ANALISISYRESULTADOS
CAPITULO IV

57. ANALISISYRESULTADOS
CAPITULO IV

58. ANALISISYRESULTADOS
CAPITULO IV

59. CONCLUSIONES
CAPITULOV

60. RECOMENDACIONES.
CAPITULOV