CANTERAS-INFORME

EFICIENCIA DEL HORMIGÓN CON MUESTRAS DE LAS CANTERAS DE HUÁNUCO EN EL DISEÑO DE CONCRETO SIMPLE

“AÑO DE LA Inversión para el desarrollo rural Y la seguridad alimentaria” E.A.P.I.C

CURSO: CÁTEDRA:

HUÁNUCO-PERÚ

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EFICIENCIA DEL HORMIGÓN CON MUESTRAS DE LAS CANTERAS DE HUÁNUCO EN EL DISEÑO DE CONCRETO SIMPLE

DEDICATORIA A DIOS por sus bendiciones y a nuestros padres por ser la principal fuente de la realización de nuestros proyectos y su incondicional apoyo.

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EFICIENCIA DEL HORMIGÓN CON MUESTRAS DE LAS CANTERAS DE HUÁNUCO EN EL DISEÑO DE CONCRETO SIMPLE I.

INTRODUCCIÓN

La presente investigación se refiere al estudio de la “eficiencia del hormigón con muestras de las canteras de Huánuco en el diseño de concreto simple”. El concreto simple es una mezcla de cemento portland, agregado fino, agregado grueso y agua. La característica de las muestras que se tomaron es que provienen de tres fuentes hidrográficas diferentes siendo estos el rio Huallaga, higueras y el rio Conchumayo en las cuales se puede encontrar diversas canteras, para nuestro estudio se tomó en cuenta cinco canteras siendo estas: cantera Yanag, san francisco, zona cero, cabrito pampa y la cantera Conchumayo. Una de las causas de la investigación es conocer el porcentaje de tierra que acarrea cada cantera al momento de la extracción, y saber si así es como se destina a las obras. El interés por este tema es saber cuál de las canteras provee mejor material en lo que se refiere al hormigón, pues posteriormente nosotros los ingenieros tendremos que trabajar con ello y conocer esta información es relevante para la construcción de estructuras. Los ensayos de la investigación serán llevados a cabo en el laboratorio de suelos, en las canteras, y se desarrollaran encuestas a ingenieros y maestros de obra con el hecho de conocer sus preferencias, de tal manera que se pueda confirmar sus aseveraciones con los ensayos. El objetivo es diferenciar la eficiencia del hormigón de cada cantera y con ello conocer cuál de las fuentes hidrográficas contiene mejor material.

II. 



OBJETIVOS Con las muestras de hormigón de las cinco canteras, se realizara pruebas en laboratorio para determinar cuál de ellas es la mejor según sus componentes, etc. Conocer la fuente hidrográfica que provee mejor material.

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III.

MARCO TEORICO.

Una cantera es una explotación minera, generalmente a cielo abierto, en la que se obtienen rocas industriales, ornamentales o áridos. Las canteras suelen ser explotaciones de pequeño tamaño, aunque el conjunto de ellas representa, probablemente, el mayor volumen de la minería mundial. Los productos obtenidos en las canteras, a diferencia del resto de las explotaciones mineras, no son sometidos a concentración. Las principales rocas obtenidas en las canteras son: mármoles, granitos, calizas y pizarras. Toda cantera tiene una vida útil, y una vez agotada, el abandono de la actividad puede originar problemas de carácter ambiental, principalmente relacionados con la destrucción del paisaje. III.1

AGREGADOS

Los agregados se definen como materiales granulares que constituyen entre el 60 y el 80 por ciento del volumen total del concreto y se usan con un medio cementante como la lechada, para formar mortero o concreto. Los agregados de calidad deben cumplir ciertas reglas para darles un uso óptimo: deben consistir en partículas durables, limpias, duras, resistentes y libres de productos químicos absorbidos, recubrimientos de arcilla y otros materiales finos que pudieran afectar la hidratación y la adherencia de la pasta del cemento. Las partículas de agregado que sean desmenuzables o susceptibles de resquebrajarse son indeseables. Debido a esto influyen mucho en el costo económico y en las propiedades del concreto fresco, como en el documento endurecido. Las propiedades físicas que podrían ser afectadas incluyen el peso unitario, la manejabilidad, el módulo de elasticidad, resistencia, contracción, flujo plástico, comportamiento térmico y durabilidad. Dentro de los agregados encontramos dos clasificaciones, los agregados gruesos o gravas y los agregados finos o arenas. 3.2 TERMINOLOGÍA DE AGREGADOS PARA CONCRETO A continuación se dará a conocer las clasificaciones que se utilizan para los materiales que se emplean como agregados en el concreto. Estas clasificaciones no contemplan la composición química de los agregados y obedece a los diferentes términos que genera la procedencia de estos mismos.

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EFICIENCIA DEL HORMIGÓN CON MUESTRAS DE LAS CANTERAS DE HUÁNUCO EN EL DISEÑO DE CONCRETO SIMPLE 3.2.1. CLASIFICACIÓN POR SU ORIGEN Esta clasificación toma como base la procedencia natural de las rocas y los procesos físicos-químicos involucrados en su formación, dividiendo a las rocas en tres grandes grupos: 

Ígneas



Sedimentarias.



Metamórficas.

Ninguna de las clasificaciones anteriores considera en sus divisiones las propiedades físicas y/o químicas que debe cumplir un agregado para concreto. 3.2.2 CLASIFICACIÓN POR TAMAÑO DE PARTICULA. Es necesario realizar esta división de los materiales debido a la condición mínima del concreto normal de dividir a los agregados en dos grupos, cuya frontera nominal es 4.75 mm (malla N° 4 ASTM), obteniendo por resultado lo siguiente.

3.2.3 CLASIFICACION POR MODO DE FRAGMENTACIÓN. Por la forma en que ocurre el proceso de fragmentación de la grava y la arena, ya sea la base de trituración, por la explotación de una mina, o bien por el dragado y cribado del lecho de un rio, los materiales se clasifican en: 

NATURAL: El proceso de fragmentación ocurre en procesos naturales como la erosión.



MANUFACTURADO: Es cuando en la fragmentación del material intervienen procesos artificiales como la trituración o por medio de quebradoras.



MIXTO: Cuando intervienen ambos procesos, el natural y el manufacturado. 3.2.4 CLASIFICACION POR PESO ESPECÍFICO.

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EFICIENCIA DEL HORMIGÓN CON MUESTRAS DE LAS CANTERAS DE HUÁNUCO EN EL DISEÑO DE CONCRETO SIMPLE El peso específico de un agregado es la relación de su peso al peso de un volumen igual de agua. Esto nos sirve porque se usa en algunos cálculos para el control de la mezcla, sin ser una medida de la calidad de agregado. La clasificación que resulta de esto la mostramos a continuación: 

Ligero.



Normal.



Pesado. De esta clasificación de los agregados se genera una característica básica del concreto que es su peso unitario, clasificándolo en tres grandes grupos; el concreto de peso normal (2400 kg/m 3), el concreto ligero (pesa menos de 1800 kg/m3) y el concreto pesado (pesa mas de 3200 kg/m3).

3.3 EL AGREGADO FINO Depende del tipo de trabajo, de la riqueza de la mezcla, y el tamaño máximo del agregado grueso. En mezclas más pobres, o cuando se emplean agregados gruesos de tamaño pequeño, la granulometría que más se aproxime al porcentaje máximo que pasa por cada criba resulta lo más conveniente para lograr la buena trabajabilidad. En general, si la relación agua-cemento se mantiene constante y la relación de agregado fino a grueso se elige correctamente, se puede hacer uso de un amplio rango de granulometría sin tener un efecto apreciable en la resistencia. Entre más uniforme sea la granulometría, mayor será la economía. El agregado fino o arena se define como: Las partículas de agregado menores de 4.75 mm pero mayores de 75um, o también como la porción de material que pasa la malla n° 4 (4.75mm) y es retenido en malla n° 200 (0.075mm). 3.4 EL AGREGADO GRUESO El tamaño máximo del agregado grueso que se utiliza en el concreto tiene su fundamento en la economía. Comúnmente se necesita más agua y cemento, para agregados de tamaño pequeño que para tamaños mayores, para revenimiento de aproximadamente 7.5 cm para un amplio rango de tamaños de agregado grueso. El número de tamaño de granulometría se aplica a la cantidad colectiva de agregado que pasa a través de un arreglo mallas.

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EFICIENCIA DEL HORMIGÓN CON MUESTRAS DE LAS CANTERAS DE HUÁNUCO EN EL DISEÑO DE CONCRETO SIMPLE El tamaño máximo nominal de un agregado, es el menor tamaño de la malla por el cual debe pasar la mayor parte del agregado. La malla de tamaño máximo nominal, puede retener de 5% a 15% del agregado dependiendo del número de tamaño. Por ejemplo, el agregado de número de tamaño 67 tiene máximo de 25mm y un tamaño máximo nominal de 19mm. De noventa a cien por ciento de este agregado debe pasar la malla de 19mm y todas sus partículas deberían pasar la malla 25mm. Por lo común el tamaño máximo de las partículas de agregado no debe pasar: 

1/5 de la dimensión más pequeña del miembro de concreto.



¾ del espaciamiento libre entre barras de refuerzo.



1/3 del peralte de las losas.

El agregado grueso o grava se define como: Las partículas de agregado mayores de 4.75 mm, es decir, el retenido en la malla n° 4(4.75mm). 3.5 HORMIGÓN El Hormigón es el producto resultante de la mezcla de un aglomerante: arena, grava o piedra chancada y agua. Antiguamente se empleó en Asia y en Egipto. En Grecia existieron acueductos y depósitos de agua hechos con este material, cuyos vestigios aún se conservan. Los romanos lo emplearon en sus grandes obras públicas, como el puerto de Nápoles, y lo extendieron por todo su imperio. Antes del descubrimiento de los Cementos se emplearon como Aglomerantes la Cal Grasa, la Cal Hidráulica, y los Cementos Naturales. Desde mediados del S.XIX comenzó a utilizarse en obras marítimas, y a finales del mismo, asociado con el hierro en forma de Hormigón Armado, en puentes y depósitos, habiéndose extendido su empleo tanto en obras públicas como privadas. Es un material de bajo precio respecto al Acero, de resistencia similar o mayor a la del Ladrillo, que brinda la posibilidad de construir elementos de casi cualquier forma. También es buen aislante acústico y resistente al fuego. La consistencia o fluidez del Hormigón dependerá del contenido de agua de la mezcla. La plasticidad dependerá del contenido de Áridos finos de diámetro inferior a 0,1 mm., haciendo más fácil la colocación en obra. 3.5 1 CARACTERISTICAS DEL HORMIGÓN

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EFICIENCIA DEL HORMIGÓN CON MUESTRAS DE LAS CANTERAS DE HUÁNUCO EN EL DISEÑO DE CONCRETO SIMPLE 

CARACTERÍSTICAS MECÁNICAS

La principal característica estructural del hormigón es resistir muy bien los esfuerzos de compresión. Sin embargo, tanto su resistencia a tracción como al esfuerzo cortante son relativamente bajas, por lo cual se debe utilizar en situaciones donde las solicitaciones por tracción o cortante sean muy bajas. Para determinar la resistencia se preparan ensayos mecánicos (ensayos de rotura) sobre probetas de hormigón. Para superar este inconveniente, se "arma" el hormigón introduciendo barras de acero, conocido como hormigón armado, o concreto reforzado, permitiendo soportar los esfuerzos cortantes y de tracción con las barras de acero.



CARACTERÍSTICAS FÍSICAS DEL HORMIGÓN

Las principales características físicas del hormigón, en valores aproximados, son: Densidad: en torno a 2.350 kg/m3

 

Resistencia a compresión: de 150 a 500 kg/cm2 (15 a 50 MPa) para el hormigón ordinario. Existen hormigones especiales de alta resistencia que alcanzan hasta 2.000 kg/cm2 (200 MPa).



Resistencia a tracción: proporcionalmente baja, es del orden de un décimo de la resistencia a compresión y, generalmente, poco significativa en el cálculo global.



Tiempo de fraguado: dos horas, aproximadamente, variando en función de la temperatura y la humedad del ambiente exterior.



Tiempo de endurecimiento: progresivo, temperatura, humedad y otros parámetros. 



dependiendo

de

la

De 24 a 48 horas, adquiere la mitad de la resistencia máxima; en una semana 3/4 partes, y en 4 semanas prácticamente la resistencia total de cálculo.

Dado que el hormigón se dilata y contrae en magnitudes semejantes al acero, pues tienen parecido coeficiente de dilatación térmico, resulta muy útil su uso simultáneo en obras de construcción; además, el hormigón protege al acero de la oxidación al recubrirlo.



CONSISTENCIA DEL HORMIGÓN FRESCO

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EFICIENCIA DEL HORMIGÓN CON MUESTRAS DE LAS CANTERAS DE HUÁNUCO EN EL DISEÑO DE CONCRETO SIMPLE La consistencia es la mayor o menor facilidad que tiene el hormigón fresco para deformarse y consiguientemente para ocupar todos los huecos del molde o encofrado. Influyen en ella distintos factores, especialmente la cantidad de agua de amasado, pero también el tamaño máximo del árido, la forma de los áridos y su granulometría. 15 La consistencia se fija antes de la puesta en obra, analizando cual es la más adecuada para la colocación según los medios que se dispone de compactación. Se trata de un parámetro fundamental en el hormigón fresco. Entre los ensayos que existen para determinar la consistencia, el más empleado es el cono de Abrams. Consiste en llenar con hormigón fresco un molde troncocónico de 30 cm de altura. La pérdida de altura que se produce cuando se retira el molde, es la medida que define la consistencia. Los hormigones se clasifican por su consistencia en secos, plásticos, blandos y fluidos tal como se indica en la tabla siguiente: Consistencia de los hormigones frescos Consistencia

Asiento en cono de Abrams (cm)

Compactación

Seca

0-2

Vibrado

Plástica

3-5

Vibrado

Blanda

6-9

Picado con barra

Fluida

10-15

Picado con barra

Líquida

16-20

Picado con barra

DESCRIPCIÓN DE LAS CANTERAS 1.- CANTERA YANAG. 

UBICACIÓN Se ubica en el pueblo de YANAG el cual pertenece distrito de Pillco Marca, perteneciente a la provincia de Huánuco.

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EFICIENCIA DEL HORMIGÓN CON MUESTRAS DE LAS CANTERAS DE HUÁNUCO EN EL DISEÑO DE CONCRETO SIMPLE Precisamente se ubica al margen izquierdo del río Huallaga, a espaldas del cuartel Yanag. 

COORDENADAS GEODESICAS. E: 364156.98. N: 8895880.47. A: 1936.33.



OBSERVACIONES En dicha cantera observamos la presencia de arena fina, gruesa y hormigón, así como desmonte. Mallas por la cuales se realizaba la separación de los agregados.

2.- CANTERA SAN FRANCISCO. 

UBICACIÓN La cantera San francisco, ubicada a un costado de la Universidad Hermilio Valdizán, facultad de Agronomía, y al margen izquierdo del Rio Huallaga, es propiedad de la Constructora Figueroa.



COORDENADAS GEODESICAS. E: 363574.95. N: 8899723.97. A: 1913.41.

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EFICIENCIA DEL HORMIGÓN CON MUESTRAS DE LAS CANTERAS DE HUÁNUCO EN EL DISEÑO DE CONCRETO SIMPLE 

OBSERVACIONES En dicha cantera observamos solo la presencia de hormigón.

3.CANTERA CABRITO PAMPA. 

UBICACIÓN La cantera Cabrito Pampa se ubicada junto a la carretera Huánuco La Unión Km 3 y al izquierdo del río Higueras.



COORDENADAS GEODESICAS. E: 361607.76 N: 8901246.98. A: 1930.11.



OBSERVACIONES El dueño de la cantera nos comentó que el agua del río Higueras no posee salitre por lo que es más recomendable, esto lo

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EFICIENCIA DEL HORMIGÓN CON MUESTRAS DE LAS CANTERAS DE HUÁNUCO EN EL DISEÑO DE CONCRETO SIMPLE determinaremos con los posteriores trabajos en laboratorio. Se observó la presencia hormigón y cantos rodados.

4.-

CANTERA ZONA CERO. 

UBICACIÓN La cantera de Zona Cero ubicada al margen derecho del río Huallaga, precisamente en el Malecón Huallaga, frente a la Av. Universitaria.



COORDENADAS GEODESICAS. E: 362812.52. N: 8900608.07. A: 1915.23.



OBSERVACIONES En dicha cantera se encontró solo arena fina y hormigón.

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5.- CANTERA CONCHUMAYO. 

UBICACIÓN La cantera de Conchumayo ubicada al margen izquierdo del rio Conchumayo, para llegar a dicha cantera tomamos la carretera al aeropuerto.(a 20 min. De la ciudad de Huánuco).



COORDENADAS GEODESICAS. E: 3703081.11 N: 8909780.27. A: 1843.04



OBSERVACIONES Tiene buena cantidad de explotación y máquinas procesadoras para piedras chancadas. Se observó la presencia de arena fina, arena gruesa, piedra chancada y hormigón.

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ANEXO

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CUADRO COMPARATIVO DE PRECIOS POR VOLQUETADA DE LAS CANTERAS

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HORA 9:009:30 9:309:45 9:459:55

9:559:58 9:5810:10 10:1010:20

ACTIVIDAD Concentración de los integrantes del grupo en la puerta de la UNHEVAL Transporte hacia la primera cantera a visitar (Cantera de Yanag) Recolección de muestra de hormigón (1/2 costal)

OBSERVACIÓN

No encontramos al administrador de la cantera, por lo cual no obtuvimos mucha información

Toma de fotografías Transporte a la segunda cantera del itinerario (Cantera San Francisco) Recolección de muestra de la cantera San Francisco (1/2 costal)

10:2010:23 10:2310:30

Toma de fotografías correspondientes Recoger el GPS (UNHEVAL)

10:3010:45 10:4510:58

Transporte hacia la cantera de Cabrito Pampa Recolección de muestra de la cantera correspondiente

10:5811:00 11:00-

Toma de fotografías y toma de coordenadas con el GPS Transporte a la casa de un

Pequeño percance con el dueño de la Cantera debido a que no se encontraba

La batería esta baja, por lo cual tuvimos que comprar pilas

El dueño nos dio algunos alcances acerca de la cantera

Dejamos las muestras

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11:04 11:0411:15 11:1511:23 11:2311:30

integrante Pequeño descanso para refrescarnos Transporte hacia la Cantera de Zona Cero Recolección de la muestra de hormigón

11:3011:33 11:3312:05 12:0512:11

Toma de fotografías y toma de coordenadas con el GPS Transporte hacia la última cantera del itinerario (Cantera de Conchumayo) Recolección de muestra correspondiente

12:1112:15 12:1512:31 12:3112:45

Toma de fotos para el informe y toma de coordenadas con el GPS Vuelta hacia la ciudad de Huánuco y cada integrante a su casa Transporte hacia la casa de una integrante del grupo

que recogimos Tomamos una gaseosa

Encontramos a un trabajador, mas no al dueño, por lo que no nos dio información

La distancia es mucha, por lo que nos demoramos mucho El administrador nos dejó sacar la muestra, pero no tuvo tiempo para darnos alcances

Dejamos las muestras de las últimas canteras.

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EFICIENCIA DEL HORMIGÓN CON MUESTRAS DE LAS CANTERAS DE HUÁNUCO EN EL DISEÑO DE CONCRETO SIMPLE CANTERA DE YANAG

RECONOCIMIENTO DEL AREA DE ESTUDIO

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TOMA DE MUESTRA DE HORMIGÓN I

EQUIPO DE TRABAJO EN LA CANTERA DE YANAG

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EFICIENCIA DEL HORMIGÓN CON MUESTRAS DE LAS CANTERAS DE HUÁNUCO EN EL DISEÑO DE CONCRETO SIMPLE CANTERA SAN FRANCISCO

RECONOCIMIENTO DEL AREA DE ESTUDIO

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TOMA DE MUESTRA DE HORMIGÓN II.

EQUIPO DE TRABAJO EN LA CANTERA SAN FRANCISCO

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EFICIENCIA DEL HORMIGÓN CON MUESTRAS DE LAS CANTERAS DE HUÁNUCO EN EL DISEÑO DE CONCRETO SIMPLE CANTERA CABRITO PAMPA

PIDIENDO PERMISO PARA RECOGER LA MUESTRA.

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EFICIENCIA DEL HORMIGÓN CON MUESTRAS DE LAS CANTERAS DE HUÁNUCO EN EL DISEÑO DE CONCRETO SIMPLE EL DUEÑO DE LA CANTERA EXPLICANDO LA CARACTERISTICA DE SU HORMIGÓN

TOMA DE MUESTRA DE HORMIGÓN III.

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EFICIENCIA DEL HORMIGÓN CON MUESTRAS DE LAS CANTERAS DE HUÁNUCO EN EL DISEÑO DE CONCRETO SIMPLE EQUIPO DE TRABAJO EN LA CANTERA SAN FRANCISCO

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EFICIENCIA DEL HORMIGÓN CON MUESTRAS DE LAS CANTERAS DE HUÁNUCO EN EL DISEÑO DE CONCRETO SIMPLE CANTERA ZONA CERO

RECONOCIMIENTO DEL AREA DE ESTUDIO

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TOMA DE MUESTRA DE HORMIGÓN IV.

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EFICIENCIA DEL HORMIGÓN CON MUESTRAS DE LAS CANTERAS DE HUÁNUCO EN EL DISEÑO DE CONCRETO SIMPLE TOMA DE DATOS EN LIBRETA Y TOMA DE COORDENADAS CON GPS

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CANTERA DE CONCHUMAYO

RECONOCIMIENTO DEL AREA DE ESTUDIO

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EFICIENCIA DEL HORMIGÓN CON MUESTRAS DE LAS CANTERAS DE HUÁNUCO EN EL DISEÑO DE CONCRETO SIMPLE

TOMA DE MUESTRA DE HORMIGÓN Y TOMA DE DATOS EN LIBRETA

TOMA DE COORDENADAS CON GPS

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