N°
OBRA 01
Ubicación
Calle: Túpac Amaru Cuadra 07 Urbanización/Sector: Morro Solar
Influencia del Aditivo Sikacem
Plastificante en Polvo sobre
la Consistencia y Resistencia del Concreto para Cimentaciones - Ciudad de Jaén
Bach.
Kevin Elber Campos Carranza
https://orcid.org/0000-0002-3444-1045
Dr.
Marco Antonio Martínez Serrano
marco1403@hotmail.com, https://orcid.org/0000-0003-0278-7428
Mg.
Marco Antonio Gonzales Santisteban
marcos_gonzales@unj.edu.pe https://orcid.org/0000-0002-3444-1045
Dra. Irma Rumela Aguirre Zaquinaula
irma.aguirre@unj.edu.pe https://orcid.org/0000-0002-8994-4360
Universidad Nacional de Jaén.
Fecha de recepción:
30 Marzo 2025
La presente investigación contiene el estudio de la influencia del aditivo SikaCem plastificante en polvo sobre la consistencia y resistencia a la compresión del concreto utilizado en cimentaciones de edificaciones en proceso de construcción de la ciudad de Jaén, este trabajo parte en base a los resultados obtenidos en investigaciones realizadas sobre calidad de concreto a nivel local, en los cuales se obtuvieron resultados de resistencia a la compresión muy por debajo de lo que establece la NTE-E.060, debido al uso de dosificaciones incorrectas. Esta investigación tiene por finalidad aportar una alternativa de solución a la problemática existente; para ello se realizó las coordinaciones con los encargados de cada obra explicándole la metodología a utilizar y los objetivos de la investigación; en campo, se indujo a los encargados de elaborar concreto a utilizar dosificaciones obtenidas de un diseño de mezclas y además a usar aditivo SiKaCem plastificante en polvo, se extrajo muestras de concreto elaborado con y sin aditivo con ello se realizó ensayos de asentamiento para estudiar la consistencia y se elaboró testigos de concreto para estudiar la resistencia a la compresión. Los resultados que se obtuvieron fueron satisfactorios, pues haciendo uso de este aditivo se logró mejorar la trabajabilidad del concreto (Slump promedio = 8.6 pulgadas) y a la vez mejorar la resistencia (f’c = 228.6 Kg/cm2). Finalmente se difundió entre los encargados de las obras y sus trabajadores los resultados con las ventajas y desventajas que tiene el uso de este aditivo.
PALABRAS CLAVES: Aditivo, concreto, consistencia, resistencia a la compresión.
This research
contains the study of the influence of SikaCem plasticizer powder additive on the consistency and compressive
strength of concrete used in building foundations in the construction process
of the city of Jaén, this work is based on the results obtained in
investigations carried out on the quality of concrete at the local level, in
which results of compressive strength were obtained well below what is
established in NTE-E.060, due to the use of incorrect dosages. This research
aims to provide an alternative solution to the existing problem; For this, the coordination with the managers
of each work was carried
out, explaining the
methodology to be used
and the objectives of the
research, in the field, those
responsible for developing concrete were induced to use dosages obtained from a
mixture design and also to use SiKaCem additive
plasticizer powder, samples
of concrete made with
and without additive were extracted, settlement tests were carried out to study
the consistency and concrete witnesses were prepared to study the compressive
strength. The results obtained were satisfactory, since using this additive the workability of concrete was improved (average
Slump = 8.6 inches) and at the same time improved strength
(f’c = 228.6 Kg / cm2).
Finally, the results with the advantages and disadvantages of using this additive were disseminated among
those in charge of the works and their workers.
KEY
WORDS: Additive, concrete, consistency, resistance to compression
El uso de los aditivos ha ido incrementándose en los últimos años, esto con la finalidad de poder mejorar las propiedades del concreto o poder avanzar con las diferentes partidas de acuerdo a la estructura que se quiera realizar y en el ambiente que se construya tal o cual obra, en nuestro medio es frecuente el uso de aditivos impermeabilizantes, acelerantes y curadores; pero se utiliza poco los aditivos plastificantes y peor aún el aditivo SikaCem plastificante en polvo, pues muchas veces se desconoce sus propiedades y las mejoras que se puede tener en el concreto haciendo uso de ellos.
Esta investigación se presenta como una alternativa para poder solucionar la problemática sobre la elaboración de concreto en la ciudad de Jaén, algunas investigaciones como los que realizó (Cuba, 2017), en la cual al evaluar el concreto en distintas construcciones obtuvo como resultado que el concreto presentó una consistencia fluida con un asentamiento promedio de 5.5 pulgadas y con una resistencia menor a la que indica la NTE-E.060, en tanto (Chinchay & Diaz, 2019), al evaluar el concreto elaborado para cimentaciones de edificaciones comunes, obtuvieron un concreto de consistencia fluida con un asentamiento promedio de 9 pulgadas y una resistencia a la compresión de 95.95 Kg/cm2. En estas investigaciones se determinó que el uso de dosificaciones excesivas y el agua en exceso que se agrega con la finalidad de lograr un concreto trabajable y les permita avanzar con sus obras son la principal causante de estos resultados.
Esta investigación tuvo como principal objetivo evaluar el comportamiento de la consistencia y resistencia a la compresión del concreto, para ello se indujo a los encargados de cada obra evaluada a elaborar concreto con dosificaciones obtenidas de un diseño de mezclas, se extrajeron muestras de concreto sin aditivo y haciendo uso de aditivo SikaCem plastificante en polvo con la finalidad de mejorar la trabajabilidad del concreto y un aumento en la resistencia a la compresión. Finalmente se difundió los resultados, ventajas y desventajas que tiene este aditivo entre los encargados de distintas obras.
Algunos estudios realizados en la ciudad de Jaén sobre la evaluación de las principales propiedades físicas y mecánicas del concreto, entre ellas la resistencia a la compresión del concreto, llegaron a demostrar que esta es inferior a la mínima establecida por la NTE –
E.060. (Cuba, 2017), en su investigación realizada en las distintas obras de una zona de la ciudad, obtuvo como resultado que el asentamiento promedio del concreto fue de 5.5 pulgadas y la resistencia a la compresión fue de 142.98 Kg/cm2 y 227 Kg/cm2 curados en obra y laboratorio respectivamente; mientras que (Chinchay & Diaz, 2019), en su investigación, evaluaron el concreto elaborado para ser colocado en cimentaciones, en la cual obtuvieron como resultado que el asentamiento promedio fue de 9.0 pulgadas y la resistencia a la compresión promedio fue de 95.95 Kg/cm2.
En las investigaciones citadas también se evaluó los principales factores que intervienen en la resistencia a la compresión del concreto, entre ellos y uno de los más importantes, las dosificaciones utilizadas para la elaboración de concreto, al realizar un diseño de mezclas con la misma resistencia declarada en obra y comparar las dosificaciones pudieron notar que las dosificaciones utilizadas en las distintas obras estudiadas fueron excesivas con respecto a las obtenidas con las dosificaciones obtenidas en el diseño de mezclas y principalmente la cantidad de agua.
Los encargados de elaborar concreto en las obras buscan lograr una mayor trabajabilidad del concreto que les permita avanzar con la ejecución de la obra, para ello adicionan agua sin ningún criterio técnico y en cantidades excesivas, lo cual es incorrecto, puesto que ello afecta directamente la resistencia a la compresión del concreto, es por esta razón que se obtuvieron asentamientos muy altos con una consistencia fluida y una resistencia a la compresión muy inferior a la que indica la NTE – E.060.
Con lo demostrado en estas investigaciones, las estructuras elaboradas con este concreto están frente a un peligro latente de que se produzcan distintos tipos de patologías e incluso en la edificación en su conjunto; esto generaría un gasto para sus propietarios, pues tendrían que realizar trabajos adicionales para reparar esas patologías en casos e presentaran, además de generar un retraso en la ejecución de las demás actividades den sus obras.
Con lo descrito anteriormente se plantea el problema de la siguiente manera:
¿De qué manera influye el aditivo SikaCem plastificante en polvo sobre la consistencia y resistencia a la compresión del concreto elaborado con dosificaciones obtenidas de un diseño de mezclas?
Lo que se pretende con esta investigación es dar un aporte para poder solucionar la problemática planteada, concientizando a los encargados de las distintas obras en proceso de construcción de la ciudad de Jaén, a elaborar concreto con dosificaciones obtenidas de un diseño de mezclas y a la vez demostrarles que utilizando aditivo SikaCem Plastificante en polvo, se puede lograr la trabajabilidad que ellos buscan al adicionar agua a la mezcla de concreto, y a la vez lograr un incremento en la resistencia a la compresión.
¿Por qué es necesaria esta investigación?
Esta investigación es necesaria porque concientizando a los encargados de las obras a elaborar concreto con dosificaciones obtenidas de un diseño de mezclas y además a utilizar aditivo plastificante se puede lograr mejorar la trabajabilidad y a la vez mejorar la resistencia a la compresión del concreto.
¿Cuáles son los beneficios de esta investigación?
Se logrará mejorar la trabajabilidad y la resistencia a la compresión del concreto utilizado aditivo SikaCem plastificante en polvo y con ello se dará un importante aporte al área de la construcción.
¿A quiénes beneficia esta investigación?
Esta investigación beneficiará directamente a los involucrados en la actividad de la construcción (obreros, oficiales, operarios, maestros de obra, ingenieros civiles, estudiantes de ingeniería civil, entre otros) y todo aquel interesado en el tema que le dé lectura a esta investigación.
López y Bocanegra (2017), en su investigación realizada en Colombia, extrajeron muestras de concreto con inyección de tres diferentes condiciones: saturado, con aditivos plastificantes y acelerante. La mezcla de mortero modificada con plastificante (Acrilcor - 50), al someterse a ensayos de compresión según la norma NTC 3356, al completar la edad de 14 días los resultados son satisfactorios ya que superan la resistencia de diseño de 17.5 MPa con un porcentaje de resultado del 65%. Los resultados de resistencia a la compresión de la mezcla con el aditivo plastificante (Acrilcor) se encuentra 15.9 MPa por encima de la resistencia de diseño esperada, con esto se proyecta un 190% superior a la esperada.
(Machado, 2015), en su estudio, determinó el efecto de la adición del producto orgánico CBQ-VTC en pastas de cemento Portland Ordinario. El proceso se basó en una etapa experimental en la que se evaluó la influencia del bio-producto en la fluidez, el tiempo de fraguado, consistencia normal y el índice de plasticidad de las pastas de cemento Portland, para ello se variaron las dosis en valores que oscilan entre el 1.5%, 2%, 3.5% y 5% del peso del aglomerante, realizando los ensayos de Cono de Marsh, Aguja de Vicat y Minicono, con el fin de ofrecer un producto capaz de sustituir el uso de aditivos extranjeros.
(Salazar, 2016), en su investigación, para obtener la resistencia a la compresión de 50 Mpa, empleó el aditivo superplastificante ADITEC SF-106, con el uso de este aditivo se obtuvo muestras de cilindros del hormigón, los mismos que fueron ensayados según su edad, de acuerdo a las normas establecidas. Obteniendo como resultado una resistencia a la compresión de 54.79 Mpa.
(Tejada, 2016), en su estudio realizado en la ciudad de Lima, utilizó aditivo Superplastificante Sika® ViscoCrete® - 20 HE y PLASTOL 5000 en cantidades entre 1.6 y 2% del peso del material cementante. Llegando a concluir que luego de realizar tandas de prueba para encontrar la dosificación adecuada para el aditivo se llegó a la conclusión de que la mezcla era sensible a pequeños cambios
porcentuales, por lo que el aditivo se utilizó únicamente como plastificante, es decir que no se consideró que redujera agua.
Aching y del Castillo (2018), en la ciudad de Iquitos, elaboraron concreto con y sin aditivo para tres tipos de relación agua cemento (0.54, 0.58 y 0.62), en los que se realizaron ensayos de asentamiento, contenido de aire y rotura de probetas para determinar la resistencia a la compresión. Los resultados que se obtuvieron fueron que aumentó el Slump, existe mayor contenido de aire y la resistencia también aumentó.
(Cubas, 2019), en su investigación de tipo experimental, con la finalidad de mejorar las propiedades físicas y mecánicas del concreto como el asentamiento, tiempo de fraguado y resistencia a la compresión, el tipo de aditivo fue ASTM C494 tipo E y cemento tipo I; llegando a concluir que el porcentaje óptimo del aditivo tipo E Accelguard 90 es del 4% y del Z Fragua #5 el 2%. El Accelguard 90 aumentó la resistencia a compresión en 33% a los 3 días y 7 días, 23% a los 14 días y 18% a los 28 días; redujo el tiempo de fraguado inicial y final en 80 minutos y 98 minutos respectivamente; presentó los mejores resultados.
(Flores, 2016), en su investigación, aplicada en la ciudad de Jaén, realizó ensayos para determinar las características de los agregados con los cuales elaboró un diseño de mezclas y elaboró concreto con y sin aditivo, de los que luego de realizar los ensayos obtuvo que el Slump fue de 8.84 cm sin aditivo y de 16.88 cm con aditivo; con respecto a la resistencia obtuvo como resultado que se incrementó hasta un 16% a los siete días, 16% a los 14 días y 15% a los 28 días en comparación del concreto elaborado sin aditivo.
(Bernal, 2014), en la ciudad de Cajamarca, elaboró 120 especímenes de concreto la mitad para cada tipo de cemento y de esta cantidad la mitad usando aditivo y lo restante sin el uso de este material. El resultado de esta investigación fue que con el uso de aditivo Chema Plast y con cemento Pacasmayo Tipo I, se alcanza una mayor resistencia a la compresión del concreto.
Fernández, Morales, y Soto (2016), elaboraron testigos de concreto con y sin aditivo, en los cuales luego de realizar los ensayos en laboratorio “Se pudo comprobar que con la utilización del aditivo superplastificante PSP NLS, no se producen disminuciones de las resistencias, pero si se retarda el proceso de fraguado de las mezclas”.
Este y otros estudios motivan a usar aditivos plastificantes en concreto y poder demostrar a través de ensayos de campo y laboratorio que no es necesario adicionar agua a la mezcla para lograr una mayor trabajabilidad que permita avanzar con la obra, que a su vez afecta la resistencia a la compresión. Todos los antecedentes revisados indican que con el uso de este tipo de aditivos se logra una mayor trabajabilidad y un incremento ligero de la resistencia a la compresión.
“El concreto es un material heterogéneo el cual está compuesto principalmente de la combinación de cemento, agua y agregados fino y grueso”. (Rivva, 2013, p. 15).
a) Resistencia
“La resistencia en compresión del concreto es la carga máxima para una unidad de área soportada por una muestra, antes de fallar por compresión (agrietamiento, rotura)” (Abanto, p. 51).
Según la Norma Técnica de Edificación E.060 Concreto Armado (NTE-E.060, 2009, p. 31), un ensayo de resistencia debe ser el promedio de las resistencias de dos probetas cilíndricas confeccionadas de la misma muestra de concreto y ensayadas a los 28 días o a la edad de ensayo establecida para la determinación de f ’c”.
Según la Norma Técnica de Edificación E.060 Concreto Armado (N.T.E.-E.060, 2009, p. 54). “Para el concreto estructural, f’c no debe ser inferior a 17 MPa, salvo para concreto estructural simple”.
Tabla 1. Aumento promedio
de la resistencia a la compresión del concreto con respecto al tiempo y la temperatura.
|
Temperatura °C |
3 |
7 |
Tiempo (días) 14 |
21 |
28 |
|
10 |
25 |
40 |
63 |
76 |
82 |
|
23 |
34 |
52 |
76 |
91 |
100% |
|
35 |
40 |
60 |
87 |
102 |
110 |
Fuente: (Rivera, (s.f) p.147)
“Está definida por el grado de humedecimiento de la mezcla, depende principalmente de la cantidad del agua utilizada”. (Abanto, (s.f), p.47).
La consistencia del concreto es una propiedad del concreto que define la humedad de la mezcla por el grado de fluidez de la misma; entendiéndose con ello que cuanto más húmeda es la mezcla mayor será la facilidadn con la que el concreto fluirá durante su colocación. (Rivva , 2013, p. 40).
Tabla 2. Consistencia del concreto.
Consistencia Asentamiento Seca 0 a 2”
Plástica 3 a 4”
Fluida >= 5”
Fuente: (Abanto, (s.f) p. 64).
“La determinación del asentamiento de las mezclas de concreto, empleando el método del Cono de Abrams, se efectuará siguiendo las recomendaciones de la Norma NTP 339.035 o ASTM C 143”. (Rivva, 2013, p. 76).
Tabla 3. Asentamientos recomendados para diversos tipos de
obras.
Slump
Máximo Mínimo Zapatas y muros de cimentación armados 3” 1” Cimentaciones simples, cajones y 3” 1” subestructuras de muros Vigas y muros armados 4” 1” Columnas de edificios 4” 1” Losas y pavimentos 3” 1” Concreto ciclópeo 2” 1”
Tipo de
construcción
El slump puede incrementarse en 1” si se emplea un método de consolidación diferente a la vibración.
Fuente: (Rivva, 2013, p. 77).
“Es la facilidad que presenta el concreto fresco para ser mezclado, colocado, compactado y acabado sin segregación y exudación durante estas operaciones”. (Abanto, (s.f), p. 47).
a) Definición
Aditivo es una sustancia química, generalmente dosificada por debajo del 5% de la masa del cemento, distinta del agua, los agregados, el cemento y los refuerzos de fibra, que se emplea como ingrediente de la pasta, del mortero o del concreto, y se agrega al conjunto antes o durante el proceso de mezclado, con el fin de modificar alguna o algunas de sus propiedades físicas, de tal forma que el material se adapte de una mejor forma a las características de la obra o las necesidades del constructor. (Rivera, (s.f), p. 231).
Según la Norma Técnica de Edificación E.060 Concreto Armado (N.T.E.-E.060, 2009, p. 13). El aditivo es un “material distinto del agua, de los agregados o del cemento hiráulico, utilizado como componente del concreto, y que se añade a éste antes o durante su mezclado a fin de modificar sus propiedades”.
Es indudable que en la época Romana se utilizaron aditivos, adicionándolos al hormigón de cal y puzolanas. Hay quien supone que los primeros aditivos para los hormigones fueron la sangre y la clara de huevo. Las primeras preocupaciones de los usuarios del hormigón fueron las de regular la duración del fraguado, y sobre todo la de poder acelerarlo, así como la de fabricar hormigones más impermeables. (Rivera, (s.f), p. 233).
Una clasificación de aditivos en función de sus efectos no es fácil debido a que ellos pueden ser clasificados genéricamente o con relación a los efectos característicos derivados de su empleo. (Rivva, 2000, p. 268).
De acuerdo a la Norma ASTM C 494, los aditivos se clasifican en: Tipo A: Reductores de agua.
Tipo B: Retardadores de fragua. Tipo C: Acelerantes.
Tipo D: Reductores de agua-acelerantes. Tipo F: Súper reductores de agua.
Tipo G: Súper reductores de agua-acelerantes.
a) Descripción del producto
“SikaCem Plastificante en Polvo es un aditivo plastificante para mezclas de concreto, permite una reducción de agua de hasta 12%. SikaCem Plastificante en Polvo no contiene cloruros y no ejerce ninguna acción corrosiva sobre las armaduras”. (Sika Perú)
Todo tipo de mezclas de concreto o mortero que requiera reducir agua, mejorar la trabajabilidad (fluidez del concreto) o ambos casos para lograr reducir costos de: mano de obra, materiales (cemento) y/o tiempo, por ejemplo: Cimentaciones, losas, pisos o techos, columnas, vigas, veredas, escaleras, piscinas, tanques, cisternas, entre otros (Sika Perú).
Aumento de las resistencias mecánicas, mejores acabados, mayor adherencia al acero, mejor trabajabilidad (fluidez) en el tiempo, permite reducir hasta el 12% del agua de la mezcla, aumenta la impermeabilidad y durabilidad del concreto, facilita el bombeo del concreto a mayores distancias y alturas, ayuda a reducir la formación de cangrejeras (Sika Perú).
“Mezclar una bolsa de 1 kilo de SikaCem Plastificate en Polvo por bolsa de cemento y luego añadir los componentes restantes del concreto o mortero. Es importante mezclar bien el material seco antes de agregar el agua” (Sika Perú).
a) definición
El cimiento es aquella parte de la estructura encargada de transmitir las cargas al terreno. Dado que la resistencia y rigidez del terreno son, salvo raros casos, muy inferiores a las de la estructura, la cimentación posee un área en planta muy superior a la suma de las áreas de todos los soportes y muros de carga (Montoya & Pinto, 2010, p. 4).
-
Cimentaciones Superficiales
Según la Norma Técnica de Edificación E.050 Suelos y Cimentaciones (N.T.E.- E.050, 2006, p. 24). Son aquellas en las cuales la relación Profundidad / ancho (Df
/ B) es menor o igual a cinco (5), siendo Df la profundidad de la cimentación y B el ancho o diámetro de la misma. Son cimentaciones superficiales las zapatas aisladas, conectadas y combinadas; las cimentaciones continuas (cimientos corridos) y las plateas de cimentación.
Según la Norma Técnica de Edificación E.060 Suelos y Cimentaciones (N.T.E.- E.050, 2006, p. 28). Son aquellas en las que la relación profundidad /ancho (Df / B) es mayor a cinco (5), siendo Df la profundidad de la cimentación y B el ancho o diámetro de la misma. Son cimentaciones profundas: los pilotes y micropilotes, los pilotes para densificación, los pilares y los cajones de cimentación.
a) Estudiar la influencia del aditivo SikaCem
plastificante en polvo
sobre la consistencia y resistencia del concreto
utilizado en cimentaciones - ciudad de Jaén.
a) Evaluar la influencia
del aditivo SikaCem plastificante en polvo sobre la consistencia del concreto.
b) Evaluar la influencia del aditivo SikaCem
plastificante en polvo sobre la resistencia
a la compresión del concreto.
c) Difundir
los resultados obtenidos en campo y laboratorio entre los encargados de la
elaboración de concreto, sobre las ventajas y desventajas que ofrece el aditivo
SikaCem plastificante en polvo.
Esta investigación se realizó en la provincia de Jaén, específicamente en la zona urbana de la ciudad, de todas las obras en proceso de construcción y en etapa de llenado de cimentaciones se seleccionaron cinco de ellas. La ubicación de todas las obras se presenta en los planos de ubicación y localización de cada una (ver anexo 1), en la siguiente tabla se presenta los datos más importantes de ubicación de cada obra con sus respectivas coordenadas UTM obtenidas del plano catastral de la ciudad de Jaén – 2019.
Tabla 4. Ubicación geográfica de las obras en las que se
realizó la investigación.
N°
OBRA 01
Ubicación
Calle: Túpac Amaru Cuadra 07 Urbanización/Sector: Morro Solar
Calle: Av. Pakamuros esquina con
02 calle Raymondi
Habilitación Urbana: San Belizardo
Calle: Capitán Quiñones cuadra 03 03 Urbanización/Sector: Pueblo Nuevo Jaén
Calle: Las Violetas
04
Urbanización/Sector: Mercado Amojú
Avenida: Av. “A” cuadra 07 05 Urbanización/Sector: Aromos Bajo
Fuente: Elaboración propia.
La población para la realización de esta investigación fueron las obras que se encontraron en proceso de construcción y en etapa de llenado de cimentaciones de la ciudad de Jaén – Cajamarca.
La muestra para la realización de esta investigación fue de cinco obras que se encontraron en proceso de construcción y en etapa de llenado de cimentaciones de la ciudad de Jaén – Cajamarca.
Se extrajo muestra de concreto de acuerdo a la NTP 339.036, con esta se realizaron dos ensayos para medir el asentamiento del concreto utilizando el Cono de Abrams, se elaboraron seis testigos de concreto, los cuales fueron llevados a laboratorio a la edad de 7, 14 y 28 días, para realizar la rotura respectiva y calcular su resistencia a la compresión; todo lo descrito se realizó para los dos tipos de concreto elaborados (con y sin aditivo SikaCem Plastificante en polvo).
Es aplicada, porque se evaluó el comportamiento del concreto elaborado con dosificaciones de un diseño de mezclas y utilizando aditivo Sikacem plastificante en polvo, como propuesta para mejorar la resistencia a la compresión del concreto utilizado en cimentaciones de las edificaciones comunes en la ciudad de Jaén, a la vez se difundió los resultados obtenidos entre los involucrados en esta actividad para puedan aplicar esta práctica en sus posteriores obras.
Es experimental, porque se utilizó aditivo plastificante SikaCem plastificante en polvo con la finalidad de lograr una mayor trabajabilidad del concreto y a la vez mejorar la resistencia del mismo.
Es cualitativa, porque utilizando el aditivo SikaCem plastificante en polvo, se demostró que se puede alcanzar una mayor trabajabilidad del concreto sin necesidad de adicionar agua y al mismo tiempo se logró mejorar la resistencia a la compresión.
Gerencia de obras y construcción.
Elaborando concreto utilizando dosificaciones obtenidas de un diseño de mezclas y utilizando aditivo SikaCem plastificante en polvo se puede lograr una mayor trabajabilidad del concreto, aumentando también la resistencia la compresión del mismo, en cimentaciones de edificaciones comunes de la ciudad de Jaén.
a) Aditivo
SikaCem plastificante en polvo utilizado en concreto elaborado con
dosificaciones obtenidas de un diseño de mezclas en cimentaciones de
edificaciones comunes en la ciudad de Jaén.
a) Consistencia del concreto con y sin el uso aditivo SikaCem
plastificante.
b) Resistencia
a la compresión del concreto con y sin el uso de aditivo SikaCem plastificante.
Los materiales, equipos e instrumentos que se utilizaron para la recolección de datos de esta investigación, fueron los que se indican en las Normas Técnicas Peruanas (NTP) según el ensayo que se realizó, los cuales se mencionan a continuación:
a) Muestreo de concreto: NTP
339.036. HORMIGÓN. Práctica normalizada para el muestreo de mezclas de concreto
fresco.
b) Asentamiento (Slump): NTP
339.035. HORMIGÓN (CONCRETO). Método de ensayo para la medición del
asentamiento del concreto de cemento Portland.
c) Elaboración de testigos de
concreto: NTP 339.033. Hormigón (Concreto). Práctica normalizada
para la elaboración y curado de especímenes de concreto en campo.
a) Resistencia a la Compresión: NTP
339.034 – 2008. HORMIGÓN (CONCRETO). Método de ensayo
normalizado para la determinación de la resistencia a la compresión del concreto, en muestras
cilíndricas).
Porque de los resultados que se obtuvieron al realizar los ensayos en campo y laboratorio en las cinco obras seleccionadas, permitieron concluir que usando aditivo SikaCem plastificante en polvo, se puede alcanzar una mayor trabajabilidad del concreto y a la vez mejorar la resistencia a la compresión. A partir de estos resultados se puede deducir que el aditivo SikaCem Plastificante en polvo mejora la trabajabilidad y resistencia a la compresión del concreto utilizado en cimentaciones de edificaciones comunes de la ciudad de Jaén.
Con esta técnica se verificó los resultados obtenidos a través de ensayos en campo y laboratorio y se pudo concluir que es posible alcanzar una mayor trabajabilidad del concreto y a la vez mejorar la resistencia a la compresión utilizando aditivo SikaCem plastificante en polvo.
En esta etapa se identificó las cinco obras en proceso de construcción de la ciudad de Jaén y que se encontraban en etapa de elaboración de concreto para ser colocado en cimentaciones, de las cuales se registró la calle en la que se ubican y la urbanización, sector u habilitación urbana en la que se encuentran. En la figura 1 (obra 03) y la figura 2 (obra 01) se presenta el proceso de identificación de las obras.
Figura 1. Figura 2. Ubicación e identificación de las obras.
Se firmó un compromiso con el encargado de cada obra, en el cual se le explica los procedimientos que se realizaron, la muestra que se adquirió y los ensayos realizados. En la figura 3 (obra 04) y la figura 4 (obra 05) se muestra ese procedimiento.
Figura 3. Figura 4. Firma de compromiso para la realización de investigación.
Esta etapa consistió en realizar la visita a cada obra en el preciso momento que se estaba realizando la elaboración de concreto, se procedió a explicar el modo de preparación del concreto con y sin aditivo y las dosificaciones a utilizar.
Las figuras 5 y 6 correspondientes a las obras 04 y 05 respectivamente, muestran el proceso de elaboración de concreto sin aditivo.
Figura 5. Figura 6. Elaboración de concreto sin aditivo.
Las figuras 6 y 7 correspondientes a las obras 03 y 05 respectivamente, muestran el proceso de preparación de concreto con aditivo SikaCem plastificante en polvo.
Figura 7. Figura
8. Elaboración de concreto con aditivo SikaCem
Plastificante en polvo.
Las figuras 9 y 10 correspondientes a las obras 02 y 03 respectivamente, muestran la realización del muestreo del concreto elaborado sin aditivo.
Figura 9. Figura
10. Extracción de muestras de concreto elaborado sin aditivo.
Las figuras 11 y 12 correspondientes a las obras 04 y 05 respectivamente, muestran la realización del muestreo de concreto elaborado con aditivo SikaCem plastificante en polvo.
Figura 11. Figura 12. Extracción de muestras de concreto elaborado con aditivo SikaCem plastificante en polvo.
Las figuras 13 y 14 correspondientes a las obras 04 y 05 respectivamante, muestran la realización del ensayo para medir el asentamiento del concreto elaborado sin aditivo, utilizando para ello el Cono de Abrams.
Figura 13. Figura 14. Ensayo de asentamiento del concreto elaborado sin aditivo.
Las figuras 15 y 16 correspondientes a las obras 03 y 04 respectivamante, muestran la realización del ensayo para medir el asentamiento del concreto elaborado con aditivo SikaCem plastificante en polvo, utilizando para ello el Cono de Abrams.
Figura 15. Figura 16. Ensayo de asentamiento del concreto elaborado con aditivo SikaCem plastificante en polvo.
Las figuras 17 y 18 correspondientes a las obras 03 y 05 respectivamente, muestran el proceso de elaboración de testigos de concreto elaborado sin aditivo.
Figura 17. Figura 18. Elaboración
de testigos de concreto sin aditivo.
Las figuras 19 y 20 correspondientes a las obras 04 y 05 respectivamente, muestran el proceso de elaboración de testigos de concreto elaborado con aditivo SikaCem plastificante en polvo.
Figura 19. Figura 20. Elaboración de testigos de concreto con aditivo SikaCem plastificante en polvo.
Esta etapa se inició al sumergir los testigos de concreto en agua potable para su proceso de curado y finalizó con la rotura de testigos de concreto a los 28 días tanto de concreto sin aditivo y con aditivo SikaCem plastificante en polvo.
Las figuras 21 y 22 correspondientes a las obras 05 y 03 respectivamente, muestran el proceso de curado de los testigos de concreto elaborados sin aditivo.
Figura 21. Figura 22. Curado de testigos
de concreto elaborado sin aditivo
Las figuras 23 y 24 correspondientes a las obras 02 y 03 respectivamente, muestran el proceso de curado de los testigos de concreto elaborados con aditivo.
Figura 23. Figura 24. Curado de testigos de concreto elaborado con aditivo.
Las figuras 25 y 26 correspondientes a las obras 01 y 02 respectivamente, muestran la realización del ensayo de rotura de testigos de concreto elaborado sin aditivo a la edad de 7 días.
Figura 25. Figura 26. Rotura de testigos de concreto elaborado sin aditivo (edad = 7 días)
Las figuras 27 y 28 correspondientes a las obras 03 y 04 respectivamente, muestran la realización del ensayo de rotura de testigos de concreto elaborado con aditivo SikaCem plastificante en polvo a la edad de 7 días.
Figura 27. Figura 28. Rotura de testigos de concreto elaborado con aditivo Sikacem plastificante en polvo (edad = 7 días)
Las figuras 29 y 30 correspondientes a las obras 04 y 05 respectivamente, muestran la realización del ensayo de rotura de testigos de concreto elaborado sin aditivo a la edad de 14 días.
Figura 29. Figura 30. Rotura de testigos de concreto elaborado
sin aditivo (edad = 14
días)
Las figuras 30 y 31 correspondientes a las obras 02 y 04 respectivamente, muestran la realización del ensayo de rotura de testigos de concreto elaborado con aditivo SikaCem plastificante en polvo a la edad de 14 días.
Figura 31. Figura 32. Rotura de testigos de concreto elaborado con aditivo Sikacem plastificante en polvo (edad = 14 días)
Las figuras 33 y 34 correspondientes a las obras 02 y 03 respectivamente, muestran la realización del ensayo de rotura de testigos de concreto elaborado sin aditivo a la edad de 28 días.
Figura 33. Figura 34. Rotura de testigos de concreto elaborado
sin aditivo (edad = 28
días)
Las figuras 35 y 36 correspondientes a las obras 01 y 02 respectivamente, muestran la realización del ensayo de rotura de testigos de concreto elaborado con aditivo SikaCem plastificante en polvo a la edad de 28 días.
Figura 35. Figura 36. Rotura de testigos de concreto elaborado con aditivo Sikacem plastificante en polvo (edad = 28 días)
En esta etapa se visitó las obras donde se realizó el estudio y otras más con la finalidad de poder difundir los resultados del uso del aditivo SikaCem plastificante en polvo en el concreto para ser utilizado en cimentaciones.
Figura 37. Figura 38. Difusión de resultados obtenidos entre los encargados de obra sobre ventajas y desventajas que ofrece el aditivo SikaCem plastificante en polvo.
Figura 39. Figura 40. Difusión de resultados obtenidos entre los encargados de obra sobre ventajas y desventajas que ofrece el aditivo SikaCem plastificante en polv
En la tabla se presenta los resultados de los principales datos obtenidos al realizar el estudio en la obra N° 01, se detalla los datos generales de la obra, consistencia del concreto y la resistencia a la compresión del concreto elaborado con y sin aditivo SikaCem plastificante en polvo.
Tabla 5. Resultados
obtenidos de obra 01
RESULTADOS OBTENIDOS DE OBRA 01
1.0 DATOS GENERALES DE LA OBRA
Encargado de obra: Kenny Gonzales
Castro
Ubicación: Calle: Túpac Amaru cuadra 07 Urb/Sector: Morro Solar
3.0 CONSISTENCIA DEL CONCRETO
Asentamiento del concreto elaborado sin aditivo Asentamiento del concreto elaborado con aditivo
Resultado (pulgadas) Consistencia
4.0 Plástica
Resultado (pulgadas) Consistencia
7.5 Fluida
4.0 RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN DEL CONCRETO SIN ADITIVO (f´c) (Kg/cm2) f´c de Diseño f´c Obtenida f´c Promed. Edad Parám. (%) % Alcanzado Condición 137.5 130.1 7 días 52.00% 61.93% Si cumple 210 175.2 176.4 14 días 76.00% 83.98% Si cumple 214.4 214.8 28 días 100.00% 102.29% Si cumple 4.0 RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN DEL CONCRETO CON
ADITIVO (f´c) (Kg/cm2) f´c de Diseño f´c Obtenida f´c Promed. Edad Parám. (%) % Alcanzado Condición 195.8 189.3 7 días 52.00% 90.14% Si cumple 210 192.7 202.5 14 días 76.00% 90.14% Si cumple 260.9 271.3 28 días 100.00% 129.19% Si cumple
(Kg/cm2)
(kg/cm2)
(kg/cm2)
122.6
177.5
215.2
(Kg/cm2)
(kg/cm2)
(kg/cm2)
182.8
212.3
281.7
Fuente: Elaboración propia.
En la tabla se presenta los resultados de los principales datos obtenidos al realizar el estudio en la obra N° 02, se detalla los datos generales de la obra, consistencia del concreto y la resistencia a la compresión del concreto elaborado con y sin aditivo SikaCem plastificante en polvo.
Tabla 6. Resultados
obtenidos de obra 02
RESULTADOS OBTENIDOS DE OBRA 02
1.0 DATOS GENERALES
DE LA OBRA
Encargado de obra: Mario Catón
Ubicación: Calle: Avenida Pakamuros esquina con Calle Raymondi Urb/Sector: Jaén
3.0 CONSISTENCIA DEL CONCRETO
Asentamiento del concreto elaborado sin aditivo
Asentamiento del concreto elaborado con aditivo
Resultado (pulgadas) Consistencia
3.5 Plástica
Resultado (pulgadas) Consistencia
9.5 Fluida
f´c de
Diseño f´c Obtenida f´c (Kg/cm2) (kg/cm2) Promed. Edad Parám. (%) % Alcanzado Condición 131.2 132.8 7 días 52.00% 63.21% Si cumple 210 171.6 177.6 14 días 76.00% 84.55% Si cumple 212.4 213.4 214.4 28 días 100.00% 101.62% Si cumple
4.0 RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN DEL CONCRETO SIN ADITIVO (f´c) (Kg/cm2)
(kg/cm2)
134.3
183.5
4.0 RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN DEL CONCRETO CON ADITIVO (f´c) (Kg/cm2)
f´c de
Diseño f´c Obtenida f´c (Kg/cm2) (kg/cm2) Promed. Edad Parám. (%) % Alcanzado Condición 130.8 134.4 7 días 52.00% 64.00% Si cumple 210 185.2 195.5 14 días 76.00% 93.07% Si cumple 219.6 220.9 222.1 28 días 100.00% 105.17% Si cumple
(kg/cm2)
138.0
205.7
Fuente: Elaboración propia.
En la tabla se presenta los resultados de los principales datos obtenidos al realizar el estudio en la obra N° 03, se detalla los datos generales de la obra, consistencia del concreto y la resistencia a la compresión del concreto elaborado con y sin aditivo SikaCem plastificante en polvo.
Tabla 7. Resultados
obtenidos de obra 03
RESULTADOS OBTENIDOS DE OBRA 03
1.0 DATOS GENERALES
DE LA OBRA
Encargado de obra: Enrique Ortiz
Ubicación: Calle: Capitán Quiñones
Urb/Sector: Jaén
3.0 CONSISTENCIA DEL CONCRETO
Asentamiento del concreto elaborado sin aditivo
Asentamiento del concreto elaborado con aditivo
Resultado (pulgadas) Consistencia
3.5 Plástica
Resultado (pulgadas) Consistencia
9.0 Fluida
f´c de
Diseño f´c Obtenida f´c (Kg/cm2) (kg/cm2) Promed. Edad Parám. (%) % Alcanzado Condición 175.1 173.2 7 días 52.00% 82.45% Si cumple 210 191.6 191.9 14 días 76.00% 91.36% Si cumple 219.3 218.3 217.3 28 días 100.00% 103.95% Si cumple
4.0 RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN DEL CONCRETO SIN ADITIVO (f´c) (Kg/cm2)
(kg/cm2)
171.2
192.1
4.0 RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN DEL CONCRETO CON ADITIVO (f´c) (Kg/cm2)
f´c de
Diseño f´c Obtenida f´c (Kg/cm2) (kg/cm2) Promed. Edad Parám. (%) % Alcanzado Condición 185.6 186.0 7 días 52.00% 88.57% Si cumple 210 210.8 193.9 14 días 76.00% 92.31% Si cumple 229.0 227.5 226.0 28 días 100.00% 108.33% Si cumple
(kg/cm2)
186.4
176.9
Fuente: Elaboración propia.
En la tabla se presenta los resultados de los principales datos obtenidos al realizar el estudio en la obra N° 04, se detalla los datos generales de la obra, consistencia del concreto y la resistencia a la compresión del concreto elaborado con y sin aditivo SikaCem plastificante en polvo.
Tabla 8. Resultados
obtenidos de obra 04
RESULTADOS OBTENIDOS DE OBRA 04
1.0 DATOS GENERALES
DE LA OBRA
Encargado de obra: Jonathan mego Tarrillo
Ubicación: Calle: Las Violetas
Urb/Sector: Mercado
Amojú
3.0 CONSISTENCIA DEL CONCRETO
Asentamiento del concreto elaborado sin aditivo Asentamiento del concreto elaborado con aditivo
Resultado (pulgadas) Consistencia
4.0 Plástica
Resultado (pulgadas) Consistencia
9.0 Fluida
f´c de
Diseño f´c Obtenida f´c (Kg/cm2) (kg/cm2) Promed. Edad Parám. (%) % Alcanzado Condición 178.7 184.9 7 días 52.00% 88.02% Si cumple 210 184.0 184.9 14 días 76.00% 88.05% Si cumple 219.2 218.9 218.6 28 días 100.00% 104.24% Si cumple
4.0 RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN DEL CONCRETO SIN ADITIVO (f´c) (Kg/cm2)
(kg/cm2)
191.0
185.8
4.0 RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN DEL CONCRETO CON ADITIVO (f´c) (Kg/cm2)
f´c de
Diseño f´c Obtenida f´c (Kg/cm2) (kg/cm2) Promed. Edad Parám. (%) % Alcanzado Condición 194.8 194.0 7 días 52.00% 92.36% Si cumple 210 228.9 223.4 14 días 76.00% 106.36% Si cumple 232.4 233.7 235.0 28 días 100.00% 111.29% Si cumple
(kg/cm2)
193.1
217.8
Fuente: Elaboración propia.
En la tabla se presenta los resultados de los principales datos obtenidos al realizar el estudio en la obra N° 05, se detalla los datos generales de la obra, consistencia del concreto y la resistencia a la compresión del concreto elaborado con y sin aditivo SikaCem plastificante en polvo.
Tabla 9. Resultados
obtenidos de obra 05
RESULTADOS OBTENIDOS DE OBRA 05
1.0 DATOS GENERALES
DE LA OBRA
Encargado de obra: Juan Ojeda Huamán
Ubicación: Calle: Avenida "A"
Urb/Sector: Aromos
Bajo
3.0 CONSISTENCIA DEL CONCRETO
Asentamiento del concreto elaborado sin aditivo Asentamiento del concreto elaborado con aditivo
Resultado (pulgadas) Consistencia
3.0 Plástica
Resultado (pulgadas) Consistencia
8.0 Fluida
f´c de
Diseño f´c Obtenida f´c (Kg/cm2) (kg/cm2) Promed. Edad Parám. (%) % Alcanzado Condición 155.4 154.8 7 días 52.00% 73.71% Si cumple 210 188.2 187.8 14 días 76.00% 89.40% Si cumple 218.1 217.2 216.3 28 días 100.00% 103.43% Si cumple
4.0 RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN DEL CONCRETO SIN ADITIVO (f´c) (Kg/cm2)
(kg/cm2)
154.2
187.3
4.0 RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN DEL CONCRETO CON ADITIVO (f´c) (Kg/cm2)
f´c de
Diseño f´c Obtenida f´c (Kg/cm2) (kg/cm2) Promed. Edad Parám. (%) % Alcanzado Condición 158.0 159.2 7 días 52.00% 75.79% Si cumple 210 190.1 189.6 14 días 76.00% 90.26% Si cumple 227.9 228.6 229.3 28 días 100.00% 108.86% Si cumple
(kg/cm2)
160.3
189.0
Fuente: Elaboración propia.
a) Obra 01
En la siguiente tabla, se muestra la resistencia a la compresión del concreto que debe alcanzar según la resistencia de diseño (210 Kg/cm2) y la resistencia a la compresión obtenida con y sin aditivo SikaCem plastificante en polvo de la obra 01.
Tabla 10. Resistencia a la compresión del concreto
elaborado con y sin aditivo
SikaCem plastificante en polvo de obra 01.
Edad
f'c de diseño
f'c obtenido (Kg/cm2)
|
(días) |
(210Kg/cm2) |
Sin aditivo |
Con aditivo |
|
7 |
109.2 |
130.1 |
189.3 |
|
14 |
159.6 |
176.4 |
202.5 |
|
28 |
210.0 |
214.8 |
271.3 |
Fuente: Elaboración propia
En la
siguiente figura, se presenta la evolución de la resistencia a la compresión
del concreto elaborado con y sin aditivo SikaCem plastificante en polvo, a las
edades de 7, 14 y 28 días de la obra 01.
Figura 41. Evolución de la resistencia a la compresión del concreto de obra 01.
Fuente: Elaboración propia.
En la siguiente tabla, se muestra la resistencia a la compresión del concreto que debe alcanzar según la resistencia de diseño (210 Kg/cm2) y la resistencia a la compresión obtenida con y sin aditivo SikaCem plastificante en polvo de la obra 02.
Tabla 11. Resistencia a la compresión del concreto
elaborado con y sin aditivo
SikaCem plastificante en polvo de obra 02.
Edad
f'c de diseño
f'c obtenido (Kg/cm2)
|
(días) |
(210Kg/cm2) |
Sin
aditivo |
Con
aditivo |
|
7 |
109.2 |
132.8 |
134.4 |
|
14 |
159.6 |
177.6 |
195.5 |
|
28 |
210.0 |
213.4 |
220.9 |
Fuente: Elaboración propia
En la siguiente figura,
se presenta la evolución de la resistencia a la compresión del concreto
elaborado con y sin aditivo SikaCem
plastificante en polvo, a las edades de 7, 14 y 28 días de la obra 02.
Figura 42. Evolución de la resistencia a la compresión del concreto de obra 02.
Fuente: Elaboración propia
En la siguiente tabla, se muestra la resistencia a la compresión del concreto que debe alcanzar según la resistencia de diseño (210 Kg/cm2) y la resistencia a la compresión obtenida con y sin aditivo SikaCem plastificante en polvo de la obra 03.
Tabla 12. Resistencia a la compresión del concreto
elaborado con y sin aditivo
SikaCem plastificante en polvo de obra 03.
Edad
f'c de diseño
f'c obtenido (Kg/cm2)
|
(días) |
(210Kg/cm2) |
Sin
aditivo |
Con aditivo |
|
7 |
109.2 |
173.2 |
186.0 |
|
14 |
159.6 |
191.9 |
193.9 |
|
28 |
210.0 |
218.3 |
227.5 |
Fuente: Elaboración propia
En la siguiente figura,
se presenta la evolución de la resistencia a la compresión del concreto
elaborado con y sin aditivo SikaCem
plastificante en polvo, a las edades de 7, 14 y 28 días de la obra 03.
Figura 43. Evolución de la resistencia a la compresión del concreto de obra 03.
Fuente: Elaboración propia
En la siguiente tabla, se muestra la resistencia a la compresión del concreto que debe alcanzar según la resistencia de diseño (210 Kg/cm2) y la resistencia a la compresión obtenida con y sin aditivo SikaCem plastificante en polvo de la obra 04.
Tabla 13. Resistencia a la compresión del concreto
elaborado con y sin aditivo
SikaCem plastificante en polvo de obra 04.
Edad
f'c de diseño
f'c obtenido (Kg/cm2)
|
(días) |
(210Kg/cm2) |
Sin aditivo |
Con aditivo |
|
7 |
109.2 |
184.9 |
194.0 |
|
14 |
159.6 |
184.9 |
223.4 |
|
28 |
210.0 |
218.9 |
233.7 |
Fuente: Elaboración propia
En la siguiente figura,
se presenta la evolución de la resistencia a la compresión del concreto
elaborado con y sin aditivo SikaCem
plastificante en polvo, a las edades de 7, 14 y 28 días de la obra 04.
Figura 44. Evolución de la resistencia a la compresión del concreto de obra 04.
Fuente: Elaboración propia
En la siguiente tabla, se muestra la resistencia a la compresión del concreto que debe alcanzar según la resistencia de diseño (210 Kg/cm2) y la resistencia a la compresión obtenida con y sin aditivo SikaCem plastificante en polvo de la obra 05.
Tabla 14. Resistencia a la compresión del concreto
elaborado con y sin aditivo
SikaCem plastificante en polvo de obra 05.
Edad
f'c de diseño
f'c obtenido (Kg/cm2)
|
(días) |
(210Kg/cm2) |
Sin
aditivo |
Con aditivo |
|
7 |
109.2 |
154.8 |
159.2 |
|
14 |
159.6 |
187.8 |
189.6 |
|
28 |
210.0 |
217.2 |
228.6 |
Fuente: Elaboración propia
En la siguiente figura,
se presenta la evolución de la resistencia a la compresión del concreto
elaborado con y sin aditivo SikaCem
plastificante en polvo, a las edades de 7, 14 y 28 días de la obra 05.
Figura 45. Evolución de la resistencia a la compresión del concreto de obra 05.
Fuente: Elaboración propia
En la siguiente tabla, se presenta la consistencia del concreto elaborado sin aditivo, definida por el asentamiento del concreto (Slump), de todas las obras estudiadas.
Tabla 15. Consistencia del concreto elaborado sin aditivo de todas las obras estudiadas.
|
N° Obra Asentamiento (Slump) |
Parámetro (máx.) Consistencia |
||
|
|
(Pulgadas) |
(Pulgadas) |
|
|
01 |
4.0 |
4.0 |
Plástica |
|
02 |
3.5 |
4.0 |
Plástica |
|
03 |
3.5 |
4.0 |
Plástica |
|
04 |
4.0 |
4.0 |
Plástica |
|
05 |
3.0 |
4.0 |
Plástica |
Asentamiento promedio
3.6 Plástica
Fuente: Elaboración propia.
En la siguiente figura, se presenta el asentamiento del concreto elaborado sin aditivo de todas
las construcciones informales evaluadas y al costado de cada una el parámetro
del asentamiento máximo que debe tener el concreto para losas aligeradas según
Rivva, 2013.
Figura 46. Asentamiento del concreto elaborado sin aditivo (Slump).
Fuente: Elaboración propia.
En la siguiente tabla, se presenta la consistencia del concreto elaborado con aditivo SikaCem plastificante en polvo, definida por el asentamiento del concreto (Slump), de todas las obras estudiadas.
N° Obra Asentamiento (Slump) Parámetro (máx.) Consistencia % Alcanzado (Pulgadas) (Pulgadas) 01 7.5 4.0 Fluida 187.50% 02 9.5 4.0 Fluida 237.50% 03 9.0 4.0 Fluida 225.00% 04 9.0 4.0 Fluida 225.00% 05 8.0 4.0 Fluida 200.00% Asentamiento 8.6 Fluida 215.00%
Tabla 16. Consistencia del concreto elaborado con aditivo SikaCem
plastificante en polvo de todas las obras estudiadas.
promedio
Fuente: Elaboración propia.
En la siguiente figura, se presenta el asentamiento del concreto
elaborado con aditivo SikaCem plastificante en polvo, de todas las
construcciones informales evaluadas y al costado de cada una el parámetro del asentamiento máximo
que debe tener el concreto
para losas aligeradas según Rivva, 2013.
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
9.5 |
9.0 |
9.0 |
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
8.0 |
|||||||||||||
|
7.5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
4.0 |
|
4.0 |
|
4.0 |
|
4.0 |
|
4.0 |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
Figura 47. Asentamiento del concreto elaborado con aditivo (Slump).
Fuente: Elaboración propia.
a) Resistencia a la compresión a los 7 días
En la siguiente tabla, se presenta la resistencia a la compresión del concreto elaborado con y sin aditivo SikaCem plastificante en polvo a la edad 7 días de todas las obras estudiadas.
Tabla 17. Resistencia a la compresión
del concreto a los 7
días.
|
N° Obra |
f'c de diseño (210Kg/cm2) |
f'c obtenido Sin aditivo |
(Kg/cm2) Con aditivo |
|
01 |
109.2 |
130.1 |
189.3 |
|
02 |
109.2 |
132.8 |
134.4 |
|
03 |
109.2 |
173.2 |
186.0 |
|
04 |
109.2 |
184.9 |
194.0 |
|
05 |
109.2 |
154.8 |
159.2 |
Resistencia promedio 155.12
Kg/cm2 172.56 Kg/cm2
Fuente: Elaboración propia.
En la siguiente figura, se presenta la resistencia a la compresión del concreto elaborado con y sin aditivo SikaCem plastificante en polvo obtenidas en
todas las obras y al costado la resistencia que debe alcanzar a los 7 días para
el concreto de diseño (210Kg/cm2).
Figura 48. Resistencia a la compresión del concreto a los 7 días.
Fuente: Elaboración propia.
En la siguiente tabla, se presenta la resistencia a la compresión del concreto elaborado con y sin aditivo SikaCem plastificante en polvo a la edad 14 días de todas las obras estudiadas.
Tabla 18. Resistencia a la compresión
del concreto a los 14
días.
|
N° Obra |
f'c de diseño (210Kg/cm2) |
f'c obtenido Sin aditivo |
(Kg/cm2) Con aditivo |
|
01 |
159.6 |
176.4 |
202.5 |
|
02 |
159.6 |
177.6 |
195.5 |
|
03 |
159.6 |
191.9 |
193.9 |
|
04 |
159.6 |
184.9 |
223.4 |
|
05 |
159.6 |
187.8 |
189.6 |
Resistencia promedio 183.68
Kg/cm2 200.94 Kg/cm2
Fuente: Elaboración propia.
En la siguiente figura, se presenta la resistencia a la compresión del concreto elaborado con y sin aditivo SikaCem plastificante en polvo obtenidas en
todas las obras y al costado la resistencia que debe alcanzar a los 14 días
para el concreto de diseño (210Kg/cm2).
Figura 49. Resistencia a la compresión del concreto a los 14 días.
Fuente: Elaboración propia.
En la siguiente tabla, se presenta la resistencia a la compresión del concreto elaborado con y sin aditivo SikaCem plastificante en polvo a la edad 28 días de todas las obras estudiadas.
Tabla 19. Resistencia
a la compresión del concreto a los 28 días.
|
N° Obra |
f'c de diseño (210Kg/cm2) |
f'c obtenido Sin aditivo |
(Kg/cm2) Con aditivo |
|
01 |
210.0 |
214.8 |
271.3 |
|
02 |
210.0 |
213.4 |
220.9 |
|
03 |
210.0 |
218.3 |
227.5 |
|
04 |
210.0 |
218.9 |
233.7 |
|
05 |
210.0 |
217.2 |
228.6 |
Resistencia promedio 216.52
Kg/cm2 236.39 Kg/cm2
Fuente: Elaboración propia.
En la siguiente figura, se presenta la resistencia a la compresión del concreto elaborado con y sin aditivo SikaCem plastificante en polvo obtenidas en
todas las obras y al costado la resistencia que debe alcanzar a los 28 días
para el concreto de diseño (210Kg/cm2).
Figura 50. Resistencia a la compresión del concreto a los 28 días.
Fuente: Elaboración propia.
En la siguiente tabla, se presenta la resistencia a la compresión del concreto elaborado con y sin aditivo SikaCem plastificante en polvo promedio de las obras estudiadas.
Tabla 20. Resistencia a la compresión del concreto elaborado con y sin aditivo SikaCem plastificante en polvo.
Edad
f'c de diseño
f'c obtenido (Kg/cm2) % Alcanzado
|
(días) |
(210Kg/cm2) |
Sin aditivo |
Con aditivo |
Sin
aditivo |
Con
aditivo |
|
7 |
109.2 |
155.1 |
172.6 |
142.05% |
158.02% |
|
14 |
159.6 |
183.7 |
200.9 |
115.09% |
125.90% |
|
28 |
210.0 |
216.5 |
236.4 |
103.10% |
112.57% |
Resistencia a la compresión sin
aditivo 216.5 Kg/cm2
Resistencia a la compresión con aditivo 236.4 Kg/cm2
Fuente: Elaboración propia.
En la siguiente figura,
se presenta la evolución de la resistencia a la compresión del concreto
elaborado con y sin aditivo
SikaCem plastificante en polvo promedio
de las obras estudiadas.
Figura 51. Evolución de la resistencia a la compresión del concreto elaborado con y sin aditivo SikaCem plastificante en polvo.
Fuente: Elaboración propia.
La consistencia del concreto elaborado sin aditivo es plástica, esto de acuerdo al asentamiento obtenido y en concordancia con lo que se establece en la tabla 2, según Abanto. Con este resultado obtenido se comprueba que utilizando dosificaciones correctas obtenidas de un diseño de mezclas, si es posible lograr un asentamiento que cumpla con lo establecido por Rivva en su libro “Diseño de mezclas” (ver tabla 3). Pero al tener un concreto de consistencia plástica se tiene que realizar el vibrado de manera correcta, lo cual demandaría un tiempo y costo adicional que muchas veces no se realiza en obra.
La consistencia del concreto elaborado con aditivo SikaCem plastificante en polvo es fluida, esto de acuerdo al asentamiento obtenido y en concordancia con lo que se establece en la tabla 2, según Abanto. Con este resultado se comprueba que el aditivo si influye sobre la consistencia del concreto, pues la hace fluida tal como lo indica en las especificaciones del producto. Al tener un concreto de consistencia fluida ya no es necesario aplicar el vibrado del concreto, pues su mismo estado le permite acomodarse sobre la estructura que es colocada (cimentación), lo cual ahorraría tiempo y dinero para el propietario.
La resistencia a la compresión del concreto elaborado sin aditivo a la edad de 7 días, superó el porcentaje de resistencia que debe alcanzar a esta edad según lo establecido por Rivera (52 % según Tabla 1), esto debido a que se realizó las dosificaciones correctas y elaborando el concreto según los procedimientos y requisitos de la NTE-E.060.
La resistencia a la compresión del concreto elaborado sin aditivo a la edad de 14 días, superó el porcentaje de resistencia que debe alcanzar a esta edad según lo establecido por Rivera (76 % según Tabla 1), esto también se debió a que se realizó las dosificaciones correctas y elaborando el concreto según los procedimientos y requisitos de la NTE-E.060.
La resistencia a la compresión del concreto elaborado sin aditivo a la edad de 28 días, superó el porcentaje de resistencia para la cual fue diseñada (210Kg/cm2), esto también se debió a que se realizó las dosificaciones correctas y elaborando el concreto según los procedimientos y requisitos de la NTE-E.060. La resistencia a la compresión obtenida a esta edad es un indicador de calidad Según Rivva en su libro “Diseño de mezclas”.
La resistencia a la compresión del concreto elaborado con aditivo SikaCem plastificante en polvo a la edad de 7 días, superó ampliamente el porcentaje de resistencia que debe alcanzar a esta edad según lo establecido por Rivera (52 % según Tabla 1), el promedio de la resistencia de todas las obras incluso alcanzó una resistencia cercana a la resistencia mínima que establece la NTE-E.060 (ver figura 51). Esto debido a que se realizó las dosificaciones correctas de elaborando el concreto según los procedimientos y requisitos de la NTE-E0.60 y la cantidad correcta de aditivo (1Kg/bolsa de cemento).
La resistencia a la compresión del concreto elaborado con aditivo SikaCem plastificante en polvo a la edad de 14 días, superó ampliamente el porcentaje de resistencia que debe alcanzar a esta edad según lo establecido por Rivera (76 % según Tabla 1), el promedio de la resistencia de todas las obras incluso alcanzó una resistencia cercana a la resistencia mínima que establece la NTE-E.060 (ver figura 51). Esto debido a que se realizó las dosificaciones correctas de elaborando el concreto según los procedimientos y requisitos de la NTE-E0.60 y la cantidad correcta de aditivo (1Kg/bolsa de cemento).
La resistencia a la compresión del concreto elaborado con aditivo SikaCem plastificante en polvo a la edad de 28 días, también superó la resistencia para la cual fue diseñada (210 Kg/cm2), tal como se puede apreciar en la figura 51. Esto debido a que se realizó las dosificaciones correctas de elaborando el concreto según los procedimientos y requisitos de la NTE-E0.60 y la cantidad correcta de aditivo (1Kg/bolsa de cemento).
El aditivo SikaCem plastificante en polvo mejora la trabajabilidad del concreto utilizado en cimentaciones de edificaciones comunes, esto permite avanzar con el proceso de colocación del concreto y no demandaría de tiempo ni gasto adicional para realizar el vibrado del concreto si es que no se utilizara este tipo de aditivo. Con respecto a la resistencia a la compresión del concreto se observa que es mayor en todas las edades con respecto a la resistencia obtenida del concreto elaborado sin aditivo (ver figura 51). La desventaja observada en campo durante el desarrollo de esta investigación fue que el concreto elaborado con aditivo SikaCem plastificante en polvo requirió el doble del tiempo normal para el proceso de fraguado.
Luego de haber realizado está investigación, para la cual fue necesario realizar ensayos tanto en campo como en laboratorio, utilizando procedimientos establecidos por las NTP correspondientes se contrasta la hipótesis planteada en esta investigación:
Elaborando concreto utilizando dosificaciones obtenidas de un diseño de mezclas y utilizando aditivo SikaCem plastificante en polvo se puede lograr una mayor trabajabilidad del concreto, aumentando también la resistencia la compresión del mismo, en cimentaciones de edificaciones comunes de la ciudad de Jaén.
a) Luego
de realizar la evaluación de la influencia del aditivo SikaCem plastificante en
polvo sobre la consistencia del concreto, se concluye que el concreto elaborado
utilizando este aditivo
alcanza una mayor trabajabilidad debido
a la acción del aditivo sobre la mezcla de concreto,
alcanzando un asentamiento promedio de 8.6 pulgadas, lo cual es el 215 % con respecto
al parámetro de 4 pulgadas
que establece Rivva en su libro “Diseño de mezclas”. mientras que
el concreto elaborado sin aditivo alcanzó un asentamiento promedio de 3.6
puladas.
b) El
uso del aditivo SikaCem plastificante en polvo incrementa la resistencia a la
compresión del concreto a las tres edades evaluadas; a los 7 días alcanzó una
resistencia promedio de 172.6 Kg/cm2, lo cual es el 158.02 % con respecto a la
resistencia de diseño,
a los 14 días 200.9 Kg/cm2, lo cual es el 125.90
% con respecto a la resistencia de diseño y a los 28 días 236.4
Kg/cm2, lo cual es el 112.57 % con respecto a la resistencia de diseño.
Mientras que el concreto elaborado sin aditivo alcanzó resistencias de 155.1 Kg/cm2, 183.7
Kg/cm2 y 216.5 Kg/cm2 a las edades de
7, 14 y 28 días respectivamente con porcentajes respecto a la resistencia de diseño de
142.05 %, 115.09 % y 103.10 %.
c) Al obtener
los primeros resultados en campo y mostrar
a los encargados de obra y sus trabajadores la trabajabilidad que se logra con el uso del aditivo SikaCem
plastificante en polvo se mostraron asombrados al ver que un material en
polvo lograda esto y opinaban que la resistencia saldría baja, además no
conocían este tipo de aditivo por lo cual es novedoso para ellos. Luego al
mostrar los resultados de la resistencia a la compresión alcanzada por el concreto alcanzada
en sus obras con el uso de este aditivo quedaron motivados y dispuestos a
conocer más sobre este aditivo y en obras posteriores quizá utilizarlo de
acuerdo a la disposición del propietario.
a) Utilizar
el aditivo SikaCem plastificante en polvo u otro tipo de aditivo que permita
lograr una mayor trabajabilidad del concreto pero sin necesidad de adicionar
agua en exceso, pues esto afecta la relación agua cemento y en consecuencia la resistencia a la
compresión.
b) Utilizar
dosificaciones obtenidas de un diseño de mezclas con la finalidad de lograr una
resistencia a la compresión del concreto óptima, pues en esta investigación se
demostró también que el concreto alcanza una resistencia adecuada sin el uso de
aditivo pero con dosificaciones obtenidas de un diseño de mezclas. también se
puede utilizar el aditivo SikaCem plastificante en polvo (ver anexo 06: diseño
de mezclas con aditivo) u otro aditivo plastificante con la intención de
aumentar la resistencia y lograr un concreto de mejor calidad y edificaciones
más seguras en ese aspecto.
c) Difundir
a través de diferentes medios y con resultados reales el uso de este aditivo
SikaCem plastificante en polvo u de otro aditivo entre los encargados de obra y
sus trabajadores, pues con la difusión
hecha en esta investigación se pudo llegar
solo a una muestra de todas las obras en proceso de construcción y en
etapa de cimentaciones.
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