MITOS Y REALIDADES SOBRE LAS ESPECIFICACIONES DE LAS CARAS FRACTURADAS y LA FORMA DEL AGREGADO GRUESO EN EL DESEMPEÑO DEL CONCRETO POR EDUARDO GARAVITO ISAZA

PATROCINIO DE: GRAVILLERA ALBANIA

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LOS PARADIGMAS BÁSICOS • Las caras fracturadas son indispensables para asegurar el buen desempeño del concreto. • El aumento de caras fracturadas aumenta las resistencias a compresión y flexión • No se deben utilizar agregados lisos, alargados ni planos en pavimentos de concreto. • Los agregados lisos, planos y alargados , disminuyen la resistencia a compresión y flexión. • Las caras fracturadas mejoran la adherencia entre la pasta y el agregado.

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CAPITULOS DE CONTENIDO 1.

ANTECEDENTES

2.5.

1.1

-Investigación y recopilación de

2.5.1 -En concretos

información

2.5.2 -En agregados

1.2

-Resumen de normativa actual

3.

CONCLUSIONES

1.3

-Resumen de conceptos.

3.1

-Del estudio

2.

PROYECTO

3.2

-De los resultados

CARAS

Análisis Microscóico

FRACTURADAS 2.1

-Objetivo del proyecto

2.2

-Planteamiento de Hipótesis

2.3

Desempeño

de

fracturadas en el

las

caras

concreto

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ANTECEDENTES

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ANTECEDENTES ESPECIFICACIONES IDU

A mayor exigencia mayor % caras fracturadas

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Código INVIAS artículo 630-Concreto estructural

El desempeño del concreto estructural , se limita con caras planas y largas

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ANTECEDENTES • Código INVIAS artículo 500-pavimentos en concreto hidráulico

Relaciona , caras fracturadas con resistencia Al corte por fricción. En pavimentos es mas exigente

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ANTECEDENTES

No tiene referenciada método para medir formas y caras fracturadas. No dice nada respecto a caras fracturadas, alargadas y planas

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NSR-2010

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PROCESO DEL ESTUDIO DE INVESTIGACION REALIZADO

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Ref.:Microestructures,properties,and materials, Metha,Monterio PERU

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REF.:NCHRP REPORT 539

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Kosmatka S.H. (2002) Design and Control of Concrete Mixtures, Portland Cement Association, 15ª Edition Cho Gye-Chun, Dodds Jake and Santamarina J. Carlos (2006) Particle Shape Effects on Packing Density, Stiffness and Strength: Natural and Crushed Sands. Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering, ASCE. Walker H, Lane D.S., Stutzman P.E. (2006) Petrographic Methods of Examining Hardened Concrete. A Petrographic Manual. Publication No. FHWA –HRT-04-150 Caverreta Ignazio (2009) The Influence of Particle Characteristics on the Engineering Behavior of Granular Materials. Thesis submitted to University of London in partial fulfillment for the degree of Doctor of Philophy and The Diploma of Imperial College.

Quiroga P.N. and Fowler D.W. (2003) The Effects of Aggregates Characteristics on the Performance of Portland Cement Concrete. Report ICAR 104-F. University of Texas at Austin. Taylor P.C., Kosmatka S.H. and Voigt G.F. (2007) Integrated Materials and Construction Practices for Concrete Pavement: A State of the Practice Manual. FHWA Publication No. HIF-07-004. Dipayan Jana (2006) Sample Preparation Techniques in Petrographic Examinations of Construction Materials: A State of the Art Review, Proceedings of the 28º conference on cement microscopy, Denver. Lopez Jimeno Carlos (2003) Áridos. Manual de prospección, explotación y aplicaciones. Escuela Técnica Superior de Ingenieros de Minas – Universidad Politécnica de Madrid.

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INQUIETUDES SURGIDAS DEL LA INVESTIGACIÓN

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TENDENCIAS • El agregado para el concreto ha sido subestimado. • Aspectos particulares, se generalizan. • Las características del agregado , influirán según el tipo de esfuerzo al que será sometido el concreto. • Debemos enfocarnos en la investigación micro ya que permitirá entender y explicar lo macro. • El entendimiento de la matriz de interfase , es el aspecto a profundizar. • Las caras fracturadas son altamente exigidas para pavimentos asfálticos

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ALGUNAS PREGUNTAS • Para qué trituramos ? Qué porcentaje debemos triturar? • Podría haber excepciones a los límites de la normativa actual? • Qué tanto afectan los las caras fracturadas el desempeño del concreto? • Podemos obtener pavimentos de buena alta especificación , sin el cumplimiento del 100% de la normativa establecida? • Podemos sugerir modificaciones a la normativa actual colombiana?

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HIPOTESIS

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HIPOTESIS A PROBAR • Para la utilización de agregados para concreto hidráulico. •

H1 Las caras fracturadas y la forma del agregado inciden de manera importante en la resistencia a compresión.

•

H2 Las caras fracturadas y la forma del agregado inciden de manera importante en la resistencia a la flexión.

•

H3 Es posible obtener pavimentos de adecuada resistencia a flexión con agregados de diferentes porcentajes de fracturación y diferentes formas.

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PREMISAS BASICAS DEL ESTUDIO

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PREMISAS BASICAS Y ALCANCE DE LA INVESTIGACION • Para efectos de la presente investigación , estamos definiendo “Caras fracturadas “ como el fracturamiento que sufre el agregado grueso , en al menos 2 caras• El análisis de forma según el grado de Esfericidad, Redondez, y rugosidad. • Entorno geográfico. – Materiales del norte de la sabana de Bogotá

• Aplicación comercial. – Segmentación del mercado del concreto en Bogotá.

•

Tipos de concretos a evaluar. – Industrializados – Pavimentos Para donde va la Industria de los agregados

FASES y DESCRIPCION DEL PROCESO

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FASES DEL ESTUDIO Fase 1:

Diseño del experimento y definición de variables.

Fase 2

Selección , muestreo y caracterización de agregado grueso de diferentes formas, fracturamiento y textura.

Fase 3

Clasificación y selección de los tipos de agregado grueso.

Fase 4

Evaluación de los concretos.

Fase 5

Análisis mineralógico, petrográfico y químico de los agregados.

Fase 6

Análisis mineralógico, petrográfico de los concretos.

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DISEÑO DEL PROTOCOLO DE PRUEBAS Diseño del experimento Definición de variables Materiales:

Cemento, agregado fino, aditivo, agua

Diseño de mezclas:

- fijos

Industrializado, pavimentos

comerciales

-fijo

Personal y equipo de laboratorio :

El mismo

Condiciones de laboratorio:

Estables

Protocolo de ensayos :

Unico para todos los ensayos

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CLASIFICACION DE LAS AGREGADOS PARA EL ESTUDIO

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G1

G0 Testigo, producción estandar , combinado. Agregados de producción normal, que consideran formas angulares a redondeadas, con esféricas a prismoidales.

G1 Solo fracturado en al menos 2 caras forma cúbica. Agregados angulares, subprismoidal

G2 Solo fracturado en al menos 2 caras , alargado y plano. Agregados angulares, de forma subprismoidal a prismoidal

G2

G3 Solo redonda sin fracturar. Agregados de forma esférica, redondeados a bien redondeados

G4

G3

Solo alargada y plana sin fracturar. Agregados de forma prismoidal a subprismoidal, alargados y planos bien redondeados

G4

O: TITULO: Proyecto de investigación sobre incidencia de caras fracturadas en el desempeño del concreto Para donde va la Industria de los agregados

PROTOCOLO DE ENSAYOS

 Elaboración

de

10

mezclas

concreto

industrializado por tipo de grava  Elaboración de 10 mezclas concreto pavimentos por tipo de grava

 Evaluación de características en estado fresco  Evaluación

de

características

en

estado

endurecido  Análisis estadístico de resultados y grado de uniformidad. Para donde va la Industria de los agregados

RESULTADOS OBTENIDOS DEL DESEMPEÑO DEL CONCRETO ANALISIS ESTADÍSTICO

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RESUMEN DE RESISTENCIAS A COMPRESION Y FLEXION TESTIGO G0

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RESUMEN DE RESISTENCIAS A COMPRESIONY FLEXION GRAVA G1-FRACTURADA-

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RESUMEN DE RESISTENCIAS A COMPRESION Y FLEXION G2-ALARGADA ,PLANA, FRACTURADAS

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RESUMEN DE RESISTENCIAS A COMPRESIONY FLEXION G3-REDONDA

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RESUMEN DE RESISTENCIAS A COMPRESIONY FLEXION G4-LARGA Y PLANA ,LISAS

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CONSOLIDADO ESTADÍSTICO DE LOS RESULTADOS Resistencia a la COMPRESION TESTIGO kg/cm 2 combinada R 24 horas 1 cilindros Res. 3 dias 1 cilindro Res. 7 dias 2 cilindros Res. 14 dias 2 cilindros Res. 28 dias 2 cilindros

PROMEDIO RESISTENCIA A COMPRESION G1 G2 G3 G4

69,00 183,50 226,40 271,40 325,60

triturada

78,50 184,70 248,30 273,30 338,80

trit larg y plana

67,60 160,60 220,20 255,20 288,50

redonda

nat larg y pla

67,20 152,60 225,70 268,60 294,73

57,50 159,40 207,30 229,70 255,23

Comparación en % % Res. 1 dias/ TESTIGO % Res. 3 dias/ TESTIGO % Res. 7 dias/ TESTIGO % Res. 14 dias/ TESTIGO % Res. 28 dias/ TESTIGO Resistencia a la FLEXION kg/cm 3 Res. 7 dias 2 viguetas Res. 28 dias 2 viguetas

100% 114% 98% 97% 100% 101% 88% 83% 100% 110% 97% 100% 100% 101% 94% 99% 100% 104% 89% 91% PROMEDIO RESISTENCIA A COMPRESION TESTIGO G1 G2 G3 G4 combinada

triturada

trit larg y plana

redonda

83% 87% 92% 85% 78%

nat larg y pla

39,92 45,37

38,56 44,98

38,83 45,35

37,79 42,75

38,81 44,64

100% 100%

97% 99%

97% 100%

95% 94%

97% 98%

Comparación en % % Res. 7 dias/ TESTIGO % Res. 28 dias/ TESTIGO

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CONSOLIDADO ESTADÍSTICO DE LOS RESULTADOS

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CONSOLIDADO ESTADÍSTICO DE LOS RESULTADOS

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Retos y Tendencias de la Industria de Agregados

MR50 MR 40

MR 36

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RESULTADOS OBTENIDOS DESEMPEÑO DEL CONCRETO ESTADO FRESCO ESTADO ENDURECIDO

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RELACIÓN A/C Real.

SI

TIEMPO DE MANEJABILIDAD

SI

CONTENIDO DE AIRE

NO

PESO VOLUMETRICO

NO

TAMAÑO DE PROBETAS.

SI

MODULO DE ELASTICIDAD

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NO

ESTADO FRESCO TIEMPO DE COMPARACIÓN MANEJABILIDAD COMPARACIÓN CONTENIDO COMPARACIÓN PESO COMPARACIÓN PORCENTUAL ASENTAMIENTO PORCENTUAL DE AIRE PORCENTUAL VOLUMETRICO PORCENTUAL 2 HORAS

TIPO AGREGADO

RELACION A/C real

G0

68%

100%

51,00

100%

0,86

100%

2297,20

100%

G1

67%

98%

54,8

107%

1,122

130%

2289

100%

G2

67%

98%

53,80

105%

1,10

128%

2294,40

100%

G3

69%

102%

51,00

100%

1,24

144%

2289,20

100%

G4

58%

85%

51,70

101%

1,74

202%

2290,10

100%

De acuerdo con Quiroga y Fowler (2003), las características de forma, textura y gradación influyen sobre la trabajabilidad, facilidad en el bombeo, sangrado y sobre la segregación del concreto; y afecta la resistencia, rigidez, creep, encogimiento, densidad, permeabilidad y la durabilidad del concreto endurecido

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ESTADO FRESCO RELACIÓN A/C Real. El diseño utilizado mantuvo constante la relación agua / cemento teórica , sin embargo las diferentes tipos de gravas evaluadas en el proceso no afectaron significativamente la demanda de agua, con excepción de la grava G4( lisa alargada y plana), cuyo requerimiento relación de agua/cemento es 25% menor que el testigo. El requerimiento de agua depende mas de la superficie específica que de la fracturación

TIEMPO DE MANEJABILIDAD El diseño utilizado permite tiempos de manejabilidad de al menos 3 horas. Las diferentes Formas y caras fracturas de las gravas evaluadas en el proceso no afectaron significativamente el tiempo de manejabilidad. En ningún caso disminuyen el tiempo de manejabilidad, Las gravas G1 (triturada) Y G2 triturada larga y plana , permiten mayor tiempo de manejabilidad. La temperatura y la reología son mas significativos para la manejabilidad

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ESTADO FRESCO CONTENIDO DE AIRE En valores absolutos es despreciable la variación de contenido de aire, pero en términos relativos al testigo, los cambios en formas y caras fracturadas inciden poco en el % para todas las gravas.

PESO VOLUMETRICO No presenta ninguna variación respecto al testigo

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ESTADO ENDURECIDO RESISTENCIA A COMPRESION. A edades iniciales la incidencia de las caras fracturadas y la forma del agregado incide de manera variable según el tipo de grava la resistencia a la compresión. Esta incidencia es mayor a edades tempranas. Es mas alta la disminución de resistencia cuando se depende de la forma, mas que cuando se afecta la fracturación. -G1 (solo triturada), presenta mejora a edades iniciales del 14% y a 28 dias 4%. -G2 (larga y plana triturada) disminuye la resistencia inicial 2% y a 28 dias 11% -G3 (redonda lisa), disminuye a 1 dia 3%, y a 28 dias el 9% -G4 (larga y plana lisa) , disminuye a 1 dia el 17% y a 28 dias el 22%

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ESTADO ENDURECIDO VARIACION DE RESISTENCIA A COMPRESION. Es mas alta la variación cuando se depende de la forma, mas que cuando se afecta la fracturación. La variación de los resultados con caras fracturadas estuvo entre 90% y 105% respecto a la variación del testigo. La variación de los resultados sin fracturación , estuvo entre 137 % 7 160% respecto al testigo.

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ESTADO ENDURECIDO RESISTENCIA A FLEXION. A los 7 dias la incidencia de las caras fracturadas y la forma del agregado incide poco según el tipo de grava la resistencia a la flexión. A los 28 dias las diferencias osclan entre 3 y 5 %, respecto al testigo. -G1 (solo triturada), presenta disminuye a 7 dias 3% y a 28 dias 1%. -G2 (larga y plana triturada) disminuye a 7 dias 3% y a 28 dias no hay variación. -G3 (redonda lisa), disminuye a 7 dias 5%, y a 28 dias el 6% -G4 (larga y plana lisa) , disminuye a 7 dias el 3% y a 28 dias el 2%

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ESTADO ENDURECIDO VARIACION DE RESISTENCIA A FLEXION. El proceso de ensayo a la flexión presenta mayor variación de los resultados para todos los tipos de grava, respecto al ensayo a compresión. Es mas alta la variación cuando se depende de la forma, mas que cuando se afecta la fracturación. La variación de los resultados con caras fracturadas estuvo entre 115% y 108% respecto a la variación del testigo. La variación de los resultados sin fracturación , estuvo entre 123 % y 130% respecto al testigo.

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ESTADO ENDURECIDO TAMAÑO DE PROBETAS. El tamaño de la probetas incide en el % de resistencia respecto al testigo. La forma de la grava incide en esta variación. Las probetas de 4” presentan siempre resultados menores que las probetas de 6” La variación en el rango dentro del ensayo presentó una mayor variación en las probeta de 4” respecto a las de 6” , esto para todos los tipos de agregados

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OTROS ASPECTOS RELEVANTES ENCONTRADOS MÓDULO DE ELASTICIDAD TAMAÑO DE PROBETAS

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Mpa

IGNEO 30.125 METAMORFICO 25.743 SEDIMENTARIO 19.718

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ESTADÍSTICOS DE LOS CONCRETOS

Rango 4"/ TIPO AGREGADO % 4" / 6" rango 6" G0 98% 308% G1 95% 472% G2 98% 661% G3 94% 854% G4 91% 445%

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RESULTADOS OBTENIDOS MICROSCOPIA-AGREGADOS COEFICIENTES DE FORMA ANALISIS MINERALOGICO ANALISIS GRANULOMETRICO ASTM C856: Standard Practice for Petrographic Examination of Hardened Concrete

ASTM C457: Standard Test Method for Microscopical Determination of Parameters of the Air-Void System in Hardened Concrete.

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Tomada de Cho, Dodds y Santamarina (2006)

S > Esfericidad: Se refiere a la forma global de la partícula y refleja la similaridad entre el espesor, altura y ancho de la partícula

R > Redondez: describe la escala de características superficiales principales, que son típicamente de orden de magnitud menor que el tamaño de partícula

Rugosidad: Describe la textura de la superficie de la partícula en relación a su radio.

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MUESTRA G-0 FRACCIÓN 25.4 mm – 19.0 mm

Parámetro R Media: 0.37 Max: 0.9 Min: 0.1 Parámetro S Media: 0.57 Max: 0.9 Min: 0.1

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MUESTRA G-0 FRACCIÓN 19.0 mm – 12.5 mm

Parámetro R Media: 0.32 Max: 0.9 Min: 0.1 Parámetro S Media: 0.65 Max: 0.9 Min: 0.1

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MUESTRA G-0 FRACCIÓN 12.5 mm – 9.5 mm Parámetro R Media: 0.36 Max: 0.9 Min: 0.1 Parámetro S Media: 0.59 Max: 0.9 Min: 0.1

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MUESTRA G-0 FRACCIÓN 9.5 mm – 4.7 mm Parámetro R Media: 0.33 Max: 0.9 Min: 0.1 Parámetro S Media: 0.56 Max: 0.9 Min: 0.1

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MUESTRA G-0 FRACCIÓN 4.7 mm – 2.0 mm Parámetro R Media: 0.34 Max: 0.9 Min: 0.1 Parámetro S Media: 0.54 Max: 0.9 Min: 0.1

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MUESTRA G-0 FRACCIÓN 12.5 mm – 9.5 mm

MUESTRA G-0 FRACCIÓN 25.4 mm – 19.0 mm

MUESTRA G-0 FRACCIÓN 19.0 mm – 12.5 mm

MUESTRA G-0 FRACCIÓN 4.7 mm – 2.0 mm

MUESTRA G-0 FRACCIÓN 9.5 mm – 4.7 mm

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MUESTRA G-0 Fracción 25.4 mm a 19.0 mm 19.0 mm a 12.5 mm 12.5 mm a 9.5 mm 9.5 mm a 4.7 mm 4.7 mm a 2.0 mm

R 0.37 0.32 0.36 0.33 0.34

S 0.57 0.65 0.59 0.56 0.54

% Partículas 25.63 49.05 16.29 4.92 0.73

Parámetro R Media: 0.34 Max: 0.9 Min: 0.1 0

Parámetro S Media: 0.61 Max: 0.9 Min: 0.1

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MUESTRA G-1 FRACCIÓN 25.4 mm – 19.0 mm

Parámetro R Media: 0.32 Max: 0.9 Min: 0.1 Parámetro S Media: 0.69 Max: 0.7 Min: 0.3

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MUESTRA G-1 FRACCIÓN 19.0 mm – 12.5 mm

Parámetro R Media: 0.29 Max: 0.7 Min: 0.1 Parámetro S Media: 0.64 Max: 0.9 Min: 0.3

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MUESTRA G-1 FRACCIÓN 12.5 mm – 9.5 mm

Parámetro R Media: 0.26 Max: 0.7 Min: 0.1 Parámetro S Media: 0.63 Max: 0.9 Min: 0.3

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MUESTRA G-1 FRACCIÓN 9.5 mm – 4.7 mm Parámetro R Media: 0.27 Max: 0.7 Min: 0.1 Parámetro S Media: 0.52 Max: 0.9 Min: 0.3

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MUESTRA G-1 FRACCIÓN 4.7 mm – 2.0 mm Parámetro R Media: 0.24 Max: 0.5 Min: 0.1 Parámetro S Media: 0.58 Max: 0.9 Min: 0.3

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MUESTRA G-1 Fracción 25.4 mm a 19.0 mm 19.0 mm a 12.5 mm 12.5 mm a 9.5 mm 9.5 mm a 4.7 mm 4.7 mm a 2.0 mm

1

R 0.32 0.29 0.26 0.27 0.24

S 0.69 0.64 0.63 0.52 0.58

% Partículas 46.12 43.43 8.50 0.74 0.07 Parámetro R Media: 0.30 Max: 0.9 Min: 0.1 Parámetro S Media: 0.66 Max: 0.9 Min: 0.3

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MUESTRA G-2 FRACCIÓN 38.1 mm – 25.4 mm Parámetro R Media: 0.30 Max: 0.5 Min: 0.1 Parámetro S Media: 0.50 Max: 0.5 Min: 0.5

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MUESTRA G-2 FRACCIÓN 25.4 mm – 19.0 mm Parámetro R Media: 0.42 Max: 0.9 Min: 0.1 Parámetro S Media: 0.40 Max: 0.7 Min: 0.3

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MUESTRA G-2 FRACCIÓN 19.0 mm – 12.5 mm Parámetro R Media: 0.31 Max: 0.9 Min: 0.1 Parámetro S Media: 0.46 Max: 0.9 Min: 0.3

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MUESTRA G-2 FRACCIÓN 12.5 mm – 9.5 mm Parámetro R Media: 0.26 Max: 0.5 Min: 0.1 Parámetro S Media: 0.46 Max: 0.7 Min: 0.3

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MUESTRA G-2 FRACCIÓN 9.5 mm – 4.7 mm Parámetro R Media: 0.10 Max: 0.1 Min: 0.1 Parámetro S Media: 0.40 Max: 0.5 Min: 0.3

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MUESTRA G-2 FRACCIÓN 4.7 mm – 2.0 mm Parámetro R Media: 0.26 Max: 0.5 Min: 0.1 Parámetro S Media: 0.41 Max: 0.5 Min: 0.3

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MUESTRA G-2 Fracción 38.1 mm a 25.4 mm 25.4 mm a 19.0 mm 19.0 mm a 12.5 mm 12.5 mm a 9.5 mm 9.5 mm a 4.7 mm 4.7 mm a 2.0 mm

R 0.30 0.42 0.31 0.26 0.10 0.26

S 0.50 0.40 0.46 0.46 0.40 0.41

% Partículas 1.68 78.22 18.93 0.41 0.02 0.01

Parámetro R Media: 0.40 Max: 0.9 Min: 0.1 2

Parámetro S Media: 0.41 Max: 0.9 Min: 0.3

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MUESTRA G-3 FRACCIÓN 38.1 mm – 25.4 mm Parámetro R Media: 0.65 Max: 0.7 Min: 0.5 Parámetro S Media: 0.70 Max: 0.9 Min: 0.5

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MUESTRA G-3 FRACCIÓN 25.4 mm – 19.0 mm Parámetro R Media: 0.65 Max: 0.9 Min: 0.1 Parámetro S Media: 0.68 Max: 0.9 Min: 0.3

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MUESTRA G-3 FRACCIÓN 19.0 mm – 12.5 mm Parámetro R Media: 0.62 Max: 0.9 Min: 0.1 Parámetro S Media: 0.70 Max: 0.9 Min: 0.3

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MUESTRA G-3 FRACCIÓN 12.5 mm – 9.5 mm Parámetro R Media: 0.70 Max: 0.9 Min: 0.1 Parámetro S Media: 0.66 Max: 0.9 Min: 0.3

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MUESTRA G-3 FRACCIÓN 9.5 mm – 4.7 mm Parámetro R Media: 0.50 Max: 0.7 Min: 0.3 Parámetro S Media: 0.74 Max: 0.9 Min: 0.5

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MUESTRA G-3 FRACCIÓN 4.7 mm – 2.0 mm Parámetro R Media: 0.30 Max: 0.5 Min: 0.1 Parámetro S Media: 0.58 Max: 0.9 Min: 0.3

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MUESTRA G-3 Fracción 38.1 mm a 25.4 mm 25.4 mm a 19.0 mm 19.0 mm a 12.5 mm 12.5 mm a 9.5 mm 9.5 mm a 4.7 mm 4.7 mm a 2.0 mm

3

R 0.65 0.65 0.62 0.70 0.50 0.30

S 0.70 0.68 0.70 0.66 0.74 0.58

% Partículas 2.40 69.36 23.75 3.56 0.12 0.00

Parámetro R Media: 0.65 Max: 0.9 Min: 0.1 Parámetro S Media: 0.68 Max: 0.9 Min: 0.3

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MUESTRA G-4 FRACCIÓN 38.1 mm – 25.4 mm Parámetro R Media: 0.79 Max: 0.9 Min: 0.7 Parámetro S Media: 0.39 Max: 0.5 Min: 0.3

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MUESTRA G-4 FRACCIÓN 25.4 mm – 19.0 mm Parámetro R Media: 0.71 Max: 0.9 Min: 0.5 Parámetro S Media: 0.45 Max: 0.7 Min: 0.3

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MUESTRA G-4 FRACCIÓN 19.0 mm – 12.5 mm Parámetro R Media: 0.84 Max: 0.9 Min: 0.7 Parámetro S Media: 0.47 Max: 0.5 Min: 0.3

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MUESTRA G-4 FRACCIÓN 12.5 mm – 9.5 mm Parámetro R Media: 0.43 Max: 0.5 Min: 0.3 Parámetro S Media: 0.37 Max: 0.5 Min: 0.3

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MUESTRA G-4

Fracción 38.1 mm a 25.4 mm 25.4 mm a 19.0 mm 19.0 mm a 12.5 mm 12.5 mm a 9.5 mm

R 0.79 0.71 0.84 0.43

S 0.39 0.45 0.47 0.37

% Partículas 6.72 87.61 47.94 0.44 Parámetro R Media: 0.75 Max: 0.9 Min: 0.3

4

Parámetro S Media: 0.46 Max: 0.7 Min: 0.3

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ANÁLISIS GRÁFICO COMPARATIVO EVALUACIÓN EN MUESTRA SUELTA

3

1 0 2

4

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RESULTADOS OBTENIDOS MICROSCOPIA-CONCRETOS ANALISIS AL CONCRETO ENDURECIDO CILINDROS VIGUETAS

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NÚCLEO G-0

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NÚCLEO G-0 Parámetro R Media: 0.48 Max: 0.9 Min: 0.1 s: 0.21

Parámetro S Media: 0.62 Max: 0.9 Min: 0.3 s: 0.22

Parámetro r: 0.55

Muestra , homogenea, compacta , distribución del Agregado normal

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NÚCLEO G-0

Se toma como referencia, muestra la matriz de interfase , hidratación adecuada, vacíos Dentro de parámetros normales, forma y tamaños variables. Se aprecian las diferencias en El contacto de la pasta con los diferentes agregados

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NÚCLEO G-0

Cambio en la relaicón A/C , y demanda de agua, la redonda y lisa menos A/C y menos agua

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VIGUETA G-0

Muestra homogenea y compacta, con agregado que es producto de combinación de caras fracturadas y diferentes formas. Referencia testigo

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NÚCLEO G-1

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NÚCLEO G-1 Parámetro R Media: 0.38 Max: 0.9 Min: 0.1 s: 0.24

Parámetro S Media: 0.64 Max: 0.9 Min: 0.1 s: 0.19

Parámetro r: 0.51

Muestra consolidada , distribución del agregado Normal

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NÚCLEO G-1

La grava solo triturada, muestra la matriz de interfase ,adherencia adecuada, vacíos dentro de parámetros normales, forma y tamaños variables. La relación A/C es mayor en el área de contacto.

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VIGUETA G-1

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NÚCLEO G-2

Para donde va la Industria de los agregados

NÚCLEO G-2 Parámetro R Media: 0.51 Max: 0.9 Min: 0.1 s: 0.22

Parámetro S Media: 0.55 Max: 0.9 Min: 0.3 s: 0.18

Parámetro r: 0.53

Mezcla , consolidada, agregado grueso con Orientación, algo de variación por acomodamiento

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NÚCLEO G-2

La grava larga y plana triturada, muestra la matriz de interfase bastante delimitada, homogénea en la longitud del agregado ,adherencia adecuada, relación A/C alta en zona de contacto, vacíos dentro de parámetros normales, forma y tamaños variables.

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NÚCLEO G-2

La grava larga y plana triturada, muestra algunos vacíos en la zona de contacto .

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VIGUETA G-2

Hay tendencia a orientación y acomodación, requiere menos energía

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NÚCLEO G-3

Para donde va la Industria de los agregados

NÚCLEO G-3 Parámetro R Media: 0.74 Max: 0.9 Min: 0.3 s: 0.18

Parámetro S Media: 0.73 Max: 0.9 Min: 0.5 s: 0.15

Parámetro r: 0.73

Muestra consolidada, distribución de agregados por anidación. Y por tipo de roca.

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NÚCLEO G-3

La grava larga y plana triturada, muestra la matriz de interfase mas débil, y mas delimitada, con mayor relación A/C , pero un contacto total , no se aprecian zonas con vacíos.

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NÚCLEO G-3

La banda de la interfase es angosta, la zona de contacto es clara, no hay vacíos,

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VIGUETA G-3

Hay tendencia a segregación

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NÚCLEO G-4

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NÚCLEO G-4 Parámetro R Media: 0.75 Max: 0.9 Min: 0.3 s: 0.17

Parámetro S Media: 0.52 Max: 0.9 Min: 0.1 s: 0.22

Parámetro r: 0.64

Muestra consolidada, el agregado grueso Presenta , orientación por acomodamiento.

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NÚCLEO G-4

La grava larga y plana sin triturar , muestra la matriz de interfase totalmente lineal y mas delimitada, homogénea en la longitud del agregado ,adherencia e hidratación adecuada, no hay vacío , forma y tamaños variables.

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NÚCLEO G-4

Matriz de interfase totalmente lineal delimitada, y en contacto íntima, homogénea en la longitud del agregado ,adherencia e hidratación adecuada, forma y tamaños variables, no se Aprecian vacíos.

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NÚCLEO G-4

La grava larga y plana sin triturar , muestra la matriz de interfase totalmente lineal y mas delimitada, homogénea en la longitud del agregado ,adherencia e hidratación adecuada, vacíos dentro de parámetros normales, forma y tamaños variables. No hay vacíos

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VIGUETA G-4

Hay acomodamiento y orientación clara y definida

Para donde va la Industria de los agregados

0.80

0.80

0.70

0.70

0.60

0.60

0.50

0.50

0.40

Parámetro S

Parámetro R

PARÁMETROS DE FORMA EN EVALUACIÓN DE AGREGADOS EN NÚCLEOS

0.30 0.20 0.10

0.40 0.30 0.20 0.10

0.00 0

1

2

3

4

0.00 0

Nomenclatura

1

2

3

Nomenclatura

0.80 0.70 0.60

Parámetro r

0.50 0.40 0.30 0.20 0.10 0.00 0

1

2

3

4

Nomenclatura

Para donde va la Industria de los agregados

4

0.80

0.80

0.70

0.70

0.60

0.60

0.50

0.50 Parámetro S

Parámetro R

PARÁMETROS DE FORMA EN EVALUACIÓN DE AGREGADOS EN MUESTRAS SUELTAS

0.40 0.30 0.20 0.10

0.40 0.30 0.20 0.10

0.00

0.00 0

1

2

3

4

0

Nomenclatura

1

2

3

4

Nomenclatura

0.70

0.60

Parámetro r

0.50 3

1

0.40

0

0.30

2

0.20 0.10 0.00 0

1

2

3

4

Nomenclatura

Para donde va la Industria de los agregados

4

0.80

0.80

0.70

0.70

0.60

0.60

0.50

0.50

0.30

Parámetro S

0.40 Evaluación en muestra suelta

0.20

Evaluación en núcleos

0.10

0.40 0.30

Evauación en muestra suelta

0.20

Evaluación en núcleos

0.10

0.00 0

1

2

3

0.00

4

0

1

2

Nomenclatura

3

Nomenclatura

0.80 0.70 0.60

0.50 Parámetro r

Parámetro R

ANÁLISIS COMPARATIVO DE PARÁMETROS

0.40 0.30

Evaluación en muestra suelta

0.20

Evaluación en núcleos

0.10 0.00 0

1

2

3

4

Nomenclatura

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4

ANÁLISIS GRÁFICO COMPARATIVO

EVALUACIÓN EN NÚCLEOS

1 0

EVALUACIÓN EN MUESTRA SUELTA

3 2

3

1 4

0 2

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4

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COMPROBACIÓN DE HIPOTESIS

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HIPOTESIS A PROBAR • Para la utilización de agregados para concreto hidráulico. •

H1 Las caras fracturadas y la forma del agregado inciden de manera importante en la resistencia a compresión. La hipótesis H1 fue comprobada, y el agregado redondo y liso afecta en formas significativa la resistencia a la compresión.

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HIPOTESIS A PROBAR • Para la utilización de agregados para concreto hidráulico. •

H2 Las caras fracturadas y la forma del agregado inciden de manera importante en la resistencia a la flexión. La Hipótesis H2 , no fue comprobada. Se evidenció que es baja la Incidencia de las caras fracturadas y la forma del agregado cuando el concreto se somete a resistencias a la flexión.

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HIPOTESIS A PROBAR • Para la utilización de agregados para concreto hidráulico. •

H3 Es posible obtener pavimentos de adecuada resistencia a flexión con agregados de diferentes porcentajes de fracturación y diferentes formas. La hipótesis H3, fue demostrada , por los resultados a flexión obtenidos en todos los casos, y en su comparación respecto al testigo.

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CONCLUSIONES de los resultados

Y el indice de esfericidad ?

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CONCLUSIONES

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CONCLUSIONES del proceso •La Metodología utilizada permite afirmar que los resultados son: –Confiables –Representativos –Repetibles –Reproducibles

•Proceso lógico, secuencial

•El proceso permite descartar errores de ensayo. •Resultados estadísticamente aceptables. •No incluye resultados en otras fuentes y zonas del país.

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CONCLUSIONES de los resultados •Se comprobó que las fracturación y la forma actúan sobre la resistencia

mecánica

a

compresión

y

flexión

en

forma

significativamente diferente. •Las características del agregado grueso evaluadas que inciden mas

en el desempeño en el concreto a compresión es la forma alargada plana y lisa (sin fracturar).(aprox 10%).

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CONCLUSIONES de los resultados •La forma y fracturamiento inciden menos en la resistencia a flexión. •La grava redonda sin fracturar afecta 6% la resistencia a flexión

•Tanto fracturadas y sin fracturar las demás formas afectan entre el 1% al 2% la resistencia a la flexión

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CONCLUSIONES de los resultados •En estado fresco, las formas planas y largas sin trituración mejoran manejabilidad y disminuyen un poco el requerimiento de agua. •No se encontró evidencia de que la fracturación y forma del agregado grueso afecte las características de fraguado, el contenido de aire. •A mayor resistencia a flexión , la incidencia del fracturamiento y forma del agregado grueso es menor

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CONCLUSIONES de los resultados •Los resultados a compresión se ven afectados por el tamaño de las probetas, en mayor porcentaje con formas largas y planas y sin fracturar. •No se encontró incidencia significativa entre el módulo de elasticidad del concreto y la forma y el fracturamiento del agregado grueso

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CONCLUSIONES de los resultados •El fracturamiento y la forma y textura del agregado incide en la resistencia a compresión a nivel macro relacionado con potenciales planos de falla ,

•A nivel micro , crea zonas de pasta mas débil y mas vacíos, porque produce areas de mayor demanda de agua. Relación A/C mas alta en la zona de contacto y deja vacíos.

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CONCLUSIONES de los resultados •El fracturamiento y la forma y textura del agregado incide poco en la resistencia a la flexión por el acomodamiento y tipo de esfuerzo a

nivel macro. •A nivel micro , hay contacto mas íntimo, pasta mas fuerte, y menos espacios vacíos

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CONCLUSIONES de los resultados •El estudio permite sugerir propuestas de revisión y evaluación de algunos parámetros incluidos en la normas que restringe de manera estricta el porcentaje de caras fracturadas, para pavimentos de concreto rígido ,utilizada en Colombia, considerando que hay formas de demostrar que su incumplimiento afecta en un rango no mayor al 6 % las resistencias a la flexión. •Y que incluya el concepto de índice de esfericidad y redondez ,

como indicativo real.

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CONCLUSIONES de los resultados •Los resultados en las resistencias a compresión, se explican por el comportamiento macro de la mezcla ante el esfuerzo a compresión, mientras que consideramos que en los resultados a flexión, el comportamiento micro de la matriz de interfase, la zona de contacto incide mas.

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CONCLUSION FINAL •En general todos los resultados de los estudios permiten concluir que las caras fracturadas , forma y textura del agregado inciden de manera particular según el tipo de grava en la resistencia a la compresión, sin embargo es bastante menor la afectación cuando

medimos la resistencia a la flexión. •Por tanto encontramos que el comportamiento a la flexión, común

en los pavimentos, hacen que haya otros factores mas relevantes que la fracturación de las caras.

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CONCLUSION FINAL •La esfericidad incide de manera importante a la flexión. •La forma larga , plana y lisa incide de manera importante en la

compresión

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!GRACIAS!

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