REFORZAMIENTO DE CONCRETO CON VIRUTAS DE ACERO mate 4.docx

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO FACULT FACUL TAD DE INGENIERÍA MECÁNICA – ENERGÍA

MATEMÁTICA MAT EMÁTICA IV Título de Tesina !REFOR"AMIENTO DEL CONCRETO CON VIRUTAS DE ACERO# Do$ente Ro%elio Ce&na Re'es Inte%&antes del %&u(o Miranda Ugarte Carol Curiñaupa Pérez Sheila Sacramento Marca Cristhian

)ella*ista – Callao +,-.

DEDICATORIA

Esta tesina va dedicado para nuestra familia que son nuestro respaldo y motor a seguir en esta etapa universitaria, por todo su cariño, apoyo y confianza

TA)LA TA )LA DE CONTENIDO CONTE NIDO !"#$%&UCC!%"'''''''''''''' !"#$%&UCC !%"''''''''''''''''''''''''''''''''' '''''''''''''''''''''''''''''''''''  '''''''''''''''' 

$ESUME"''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''( )$E*%$+M!E"#% )$E*%$+M!E" #% &E- C%"C$E#% C%" .!$U#S &E CE$%/'''''0 CE$%/'''''0 1

P-"#E P- "#EM! M!E"# E"#% % &E- P$%2-E P$%2-EM' M''' ''''' '''''' '''''' '''''' ''''' ''''' '''''' '''''' '''''' '''00 11

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grietamie grie tamiento nto en en la supe superficie rficie del concre concreto' to''' '''' '''' '''' '''' '''' '''' '''' '''' '''' '''' '''0 '0

%24E# %24 E#!.% !.%S S 5E"E$-E 5E"E$-ES S 6 ESPEC7* ESPEC7*!C% !C%S'' S''''' '''''' '''''' ''''' ''''' ''''' ''''' '''''' '''88 31

%9:eti %9: etivos vos ge gener nerale ales' s'''' '''''' '''''' '''''' '''''' '''''' ''''' ''''' '''''' ''''' ''''' '''''' '''''' '''''' ''''8 '8

33

%9:etivos %9:et ivos espe espec;fico c;ficos'' s''''' '''''' '''''' '''''' '''''' '''''' '''''' '''''' '''''' '''''' '''''' '''''' ''''''8 '''8

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M$C% M$ C% #E #E=$! =$!C%' C%'''' '''''' '''''' ''''' ''''' '''''' '''''' '''''' '''''' '''''' '''''' '''''' '''''' '''''' '''''1 ''1@@ ?1 Conc Concreto reto o Aormi AormigBn' gBn'''' '''''' '''''' ''''' ''''' ''''' ''''' '''''' '''''' ''''' ''''' '''''' '''''' '''''' '''1@ 1@ ?11 Caracter;sticas mecnicas mecnicas del concreto''''' concreto'''''''' '''''' '''''' '''''' '''''' '''''' '''''11 ''11 ?13 Caracter;sticas f;sicas del concreto'' concreto''''' ''''''' ''''''' '''''' ''''''' ''''''' '''''' ''''''13 '''13 ?3 .i .iruta ruta de cero cero''' '''''' '''''' '''''' '''''' '''''' '''''' '''''' '''''' '''''' '''''' '''''' ''''' ''''' '''''' ''''13 '13 ?31 Caracter;sticas de la viruta de acero'' acero'''''' ''''''''' ''''''''' '''''''' '''''''' ''''''''13 ''''13 ?33 -ongitud de las .irutas .irutas de de cero''' cero'''''''' '''''''''' ''''''''''' ''''''''''' ''''''''''1< '''''1< ?< &iseñ &iseñoo de la mezc mezcla'' la''''' '''''' '''''' '''''' '''''' ''''''' ''''''' '''''' '''''' '''''' '''''' '''''' '''''1> ''1> ?H de viruta de acero, y analizamos en tres periodos de tiempo que fueron H, pero cuando 9uscamos otros tra9a:os con otros agregados nos dimos con un resultado final, donde el agregado de 1@H de viruta de acero fue el que presento un me:or aumento de resistencia a la compresiBn

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!REFOR"AMIENTO DEL CONCRETO CON VIRUTAS DE ACERO#

- 0LANTEAMIENTO DEL 0RO)LEMA El concreto o tam9ién llamado hormigBn, con el pasar de los años ha ido evolucionando como material de construcciBn tanto tecnolBgicamente como en diseño propio, pero a la vez ha ido presentando diferentes fallas que le han dado ms de un dolor de ca9eza a los arquitectos e ingenieros que lo utilizan en las construcciones Podemos enumerar un 9uen nImero de fallas que se han presentado en las construcciones donde se ha empleado el concretoG

-1- A%&ieta2iento en la su(e&3i$ie del $on$&eto -as *isuras en el AormigBn, son roturas que aparecen generalmente en la superficie del mismo, de9ido a la eListencia de tensiones superiores a su capacidad de resistencia Cuando la fisura  atraviesa de lado a lado el espesor de una pieza, se convierte en grieta -as fisuras se originan en las variaciones de longitud de determinadas caras del hormigBn con respecto a las otras, y derivan de tensiones que desarrolla el material mismo por retracciones térmicas o hidrulicas o entumecimientos que se manifiestan generalmente en las superficies li9res -a retracciBn térmica se produce por una disminuciBn importante de la temperatura en piezas de hormigBn cuyo empotramiento les impide los movimientos de contracciBn, lo que origina tensiones de  tracciBn que el hormigBn no est capacitado para a9sor9er En general, no conllevan riesgos estructurales y de9en ser estudiados caso por caso, por ser at;picos 45tt(667771$onst&u2ati$a1$o28 s1319

*igura 1G *isuras en el concreto *uenteG NNNconstrumaticacom

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Este es el principal que se tiene en 9ase al concreto, pues la mayor;a de estructuras hechas de concreto, :(&esentan &a;adu&as< (od&=n las *i&utas de a$e&o &e3o&>a& el $on$&eto de tal 2ane&a ?ue no (&esenten 3isu&as@

+ O)ETIVOS GENERALES B ES0ECÍFICOS +1- O;eti*os %ene&ales •

&eterminar a qué porcenta:e de viruta, la resistencia del concreto me:orara

+1+ O;eti*os es(e$í3i$os •

•

l momento de estudiar el agregado de viruta de acero al 13H y 1>H, nos  proponemos determinar cunto varia la resistencia de en cada caso Encontrar la variaciBn de la resistencia del concreto reforzado con el pasar  del tiempo

 USTIFICACI/N El sistema de reforzamiento con virutas de acero es recientemente usado en nuestra actualidad en elementos con fallas estructurales, de9ido a que es un sistema de fcil aplicaciBn ye instalaciBn del material a usar Este tipo de reforzamiento es usado para me:orar las propiedades de fleLiBn, corte, torsiBn y dura9ilidad de cualquier elemento estructural ya sea vigas, columnas, muros y paredes, de acuerdo a la disposiciBn de las virutas de acero -os sistemas de reforzamiento con virutas de acero convencional son 1@ veces menos que con platinas y telas fa9ricadas con tela de car9ono, a diferencia ellos ofrecen mayor resistencia a la tensiBn que el acero dems este tipo de reforzamiento es muy usado cuando se desea aumentar la resistencia de cualquier tipo de estructura y por otra parte necesita este reforzamiento ya sea por efectos del impacto am9iental o por  el enve:ecimiento estructural

 ANTECEDENTES • 

 MEJORAMIENTO DEL CONCRETO CON ADICIÓN DE VIRUTA DE  ACERO A PORCENTAJES DE 12 Y 14% RESPECTO AL AGREGADO  FINO DE LA MEZCLA U#%$G -*%"S% 5$C7 2&!--% U"!.E$S!&& P%"#!*!C! 2%-!.$!" SECC!%"2UC$M"5 *CU-#& E !"5E"!E$7 C!.!-

• 

%24E#!.%G %9servar el comportamiento del concreto adicionando viruta reemplazando parte del agregado fino en un 13 y 1>H  LOSAS DE CONCRETO REFORZADO CON FIBRAS DE ACERO

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%24E#!.%G nalizar y compro9ar que la resistencia a la comprensiBn del concreto con fi9ra o sin fi9ra se mantiene o sufre un ligero cam9io sin que afecte al comportamiento estructural del concreto • 

 HORMIGONES CON FIBRAS DE ACERO, CARACTERÍSTICAS  MECÁNICAS  U#%$G P#$!C! C$!S#!" MF$M%- S-+$ U"!.E$S!&& P%-!#OC"!C &E M&$!& *CU-#& &E !"5E"!E$7 C!.!%24E#!.%G El presente tra9a:o lo aplicaremos a las caracter;sticas mecnicas del hormigBn reforzado con fi9ras de acero con una introducciBn teBrica so9re cBmo tra9a:an las fi9ras y haciendo énfasis especial en las cuatro caracter;sticas mecnicas ms importantes que  presenta este tipo de hormigBn o *leLotracciBn o ComprensiBn #enacidad fatiga o o $esistencia al impacto

. MARCO TE/RICO .1- Con$&eto o o&2i%n El hormigBn es el material resultante de unir ridos con la pasta que se o9tiene al añadir agua a un conglomerante El conglomerante puede ser  cualquiera, pero cuando nos referimos a hormigBn, generalmente es un cemento artificial, y entre estos Iltimos, el ms importante y ha9itual es el cemento portland -os ridos proceden de la desintegraciBn o trituraciBn, natural o artificial de rocas y, segIn la naturaleza de las mismas, reci9en el nom9re de ridos sil;ceos, calizos, gran;ticos, etc El rido cuyo tamaño sea superior a ? mm se llama rido grueso o grava, mientras que el inferior  a ? mm se llama rido fino o arena El tamaño de la grava influye en las  propiedades mecnicas del hormigBn -a pasta formada por cemento y agua es la que confiere al hormigBn su fraguado y endurecimiento, mientras que el rido es un material inerte sin participaciBn directa en el fraguado y endurecimiento del hormigBn El cemento se hidrata en contacto con el agua, inicindose diversas reacciones qu;micas de hidrataciBn que lo convierten en una pasta malea9le con 9uenas propiedades adherentes, que en el transcurso de unas horas, derivan en el fraguado y endurecimiento progresivo de la mezcla, o9teniéndose un material de consistencia pétrea 10

Una caracter;stica importante del hormigBn es poder adoptar formas distintas, a voluntad del proyectista l colocarse en o9ra es una masa  plstica que permite rellenar un molde, previamente construido con una forma esta9lecida, que reci9e el nom9re de encofrado 45tt(s66es17iHi(edia1o&%8 s1319

.1-1- Ca&a$te&ísti$as 2e$=ni$as del $on$&eto -a principal caracter;stica estructural del hormigBn es resistir muy 9ien los esfuerzos de compresiBn Sin em9argo, tanto su resistencia a tracciBn como al esfuerzo cortante son relativamente 9a:as, por lo cual se de9e utilizar en situaciones donde las solicitaciones por tracciBn o cortante sean muy 9a:as Para determinar la resistencia se preparan ensayos mecnicos Jensayos de roturaK so9re pro9etas de hormigBn Para superar este inconveniente, se QarmaQ el hormigBn introduciendo  9arras de acero, conocido como hormigBn armado, o concreto reforzado,  permitiendo soportar los esfuerzos cortantes y de tracciBn con las 9arras de acero Es usual, adems, disponer 9arras de acero reforzando zonas o elementos fundamentalmente comprimidos, como es el caso de los  pilares -os intentos de compensar las deficiencias del hormigBn a tracciBn y cortante originaron el desarrollo de una nueva técnica constructiva a  principios del siglo RR, la del hormigBn armado s;, introduciendo antes del fraguado alam9res de alta resistencia tensados en el hormigBn, este queda comprimido al fraguar, con lo cual las tracciones que surgir;an para resistir las acciones eLternas, se convierten en descompresiones de las  partes previamente comprimidas, resultando muy venta:oso en muchos casos Para el pretensado se utilizan aceros de muy alto  l;mite elstico, dado que el fenBmeno denominado fluencia lenta anular;a las venta:as del  pretensado Posteriormente se investigB la conveniencia de introducir  tensiones en el acero de manera deli9erada y previa al fraguado del hormigBn de la pieza estructural, desarrollndose las técnicas del hormigBn pretensado y el hormigBn potenzado -os aditivos permiten o9tener hormigones de alta resistencia la inclusiBn de monBmeros y adiciones para hormigBn aportan mIltiples me:oras en las  propiedades del hormigBn Cuando se proyecta un elemento de hormigBn armado se esta9lecen las dimensiones, el tipo de hormigBn, la cantidad, calidad, aditivos, adiciones y disposiciBn del acero que hay que aportar en funciBn los esfuerzos que de9er resistir cada elemento Un diseño racional, la adecuada dosificaciBn, mezcla, colocaciBn, consolidaciBn, aca9ado y curado, hacen del hormigBn un material idBneo para ser utilizado en construcciBn, por ser  resistente, dura9le, incom9usti9le, casi impermea9le, y requerir escaso mantenimiento Como puede ser moldeado fcilmente en amplia variedad de formas y adquirir variadas teLturas y colores, se utiliza en multitud de aplicaciones 45tt(s66es17iHi(edia1o&%8 s1319 11

.1-1+ Ca&a$te&ísti$as 3ísi$as del $on$&eto -as principales caracter;sticas f;sicas del hormigBn, en valores aproLimados, sonG &ensidadG en torno a 3