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i UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD INGENIERÍA, CIENCIAS FÍSICAS Y MATEMÁTICA CARRERA INGENIERÍA CIVIL “DISEÑO DE MORTEROS FOTOLUMINISCENTES APLICADOS DE FORMA ORNAMENTAL Y SEÑALIZACIÓN EN CASO DE EMERGENCIA PARA EDIFICACIONES” TRABAJO DE GRADUACIÓN PREVIO A LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO DE INGENIERO CIVIL AUTORES GRIJALVA FERNANDEZ FERNANDO GEOVANNY LAINES MANGIA TATIANA BELEN TUTOR: ING. LASSO MOLINA CARLOS ALBERTO QUITO - 29 DE NOVIEMBRE 2016

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UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR

FACULTAD INGENIERÍA, CIENCIAS FÍSICAS Y

MATEMÁTICA

CARRERA INGENIERÍA CIVIL

“DISEÑO DE MORTEROS FOTOLUMINISCENTES

APLICADOS DE FORMA ORNAMENTAL Y SEÑALIZACIÓN

EN CASO DE EMERGENCIA PARA EDIFICACIONES”

TRABAJO DE GRADUACIÓN

PREVIO A LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO DE INGENIERO CIVIL

AUTORES

GRIJALVA FERNANDEZ FERNANDO GEOVANNY

LAINES MANGIA TATIANA BELEN

TUTOR:

ING. LASSO MOLINA CARLOS ALBERTO

QUITO - 29 DE NOVIEMBRE

2016

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AUTORIZACIÓN DE LA AUTORÍA INTELECTUAL

Nosotros , GRIJALVA FERNÁNDEZ FERNANDO GEOVANNY y LAINES

MANGIA TATIANA BELEN en calidad de autores del trabajo de investigación:

DISEÑO DE MORTEROS FOTOLUMINISCENTES APLICADOS DE

FORMA ORNAMENTAL Y SEÑALIZACIÓN EN CASO DE

EMERGENCIA PARA EDIFICACIONES autorizamos a la Universidad

Central Del Ecuador, hacer uso de todos los contenidos que me pertenecen o de

las partes que contiene esta obra, con fines estrictamente académicos o de

investigación.

Los derechos que como autores me corresponden, con excepción de la presente

autorización, seguirán vigentes a mi favor, de conformidad con lo establecido en

el artículo 5, 6, 8, 19 y demás pertinentes a la Ley de Propiedad Intelectual y su

Reglamento.

También, autorizo/autorizamos a la Universidad Central del Ecuador realizar la

digitalización y publicación de este trabajo de investigación en el repositorio

virtual, de conformidad a lo dispuesto en el Art. 144 de la Ley Orgánica De

Educación Superior.

Quito, 29 de noviembre del 2016

-------------------------------------- --------------------------------------

GRIJALVA FERNÁNDEZ FERNANDO LAINES MANGIA TATIANA

CI: 092366651-5 CI: 172074631-0

Fono: 0990990966 Fono: 0990821592

Correo: [email protected] Correo: [email protected]

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UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE INGENIERÍA CIENCIAS FÍSICAS Y MATEMÁTICA

CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL

CERTIFICACIÓN DEL TUTOR

En calidad de tutor del proyecto de investigación: “DISEÑO DE MORTEROS

FOTOLUMINISCENTES APLICADOS DE FORMA ORNAMENTAL Y

SEÑALIZACIÓN EN CASO DE EMERGENCIA PARA

EDIFICACIONES” presentado y desarrollado por los señores estudiantes:

GRIJALVA FERNÁNDEZ FERNANDO GEOVANNY y LAINES MANGIA

TATIANA BELEN, previo a la obtención del Título de Ingeniero Civil,

considero que reúne los requisitos necesarios.

El documento elaborado superó el control ANTIPLAGIO URKUND.

En la ciudad de Quito, a los 29 días del mes de Septiembre del 2016.

Atentamente:

-----------------------------------------

Ing. Lasso Molina Carlos Alberto

CI: 1706862065

Teléfono: 0998215715

Correo: [email protected]

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UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR

FACULTAD DE INGENIERÍA CIENCIAS FÍSICAS Y MATEMÁTICA

CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL

Quito, Septiembre 29 del 2016

INFORME DEL TUTOR

Señorita Ingeniera

Susana Guzmán

DIRECTORA DE LA CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL

UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR

Presente.

Señorita Directora:

Por medio de la presente, me permito entregar para su conocimiento y uso

correspondiente en la Carrera, el INFORME sobre el desarrollo y ejecución del

trabajo de Graduación realizado por la señorita LAINES MANGIA TATIANA

BELEN con cédula de identidad No.172074631-0, conformada por lo siguiente:

TEMA: " DISEÑO DE MORTEROS FOTOLUMINISCENTES

APLICADOS DE FORMA ORNAMENTAL Y SEÑALIZACIÓN

EN CASO DE EMERGENCIA PARA EDIFICACIONES".

1. REALIZACIÓN:

El trabajo de Graduación, cuyo detalle indico a continuación sobre el tema antes

mencionado, fue efectuado por la señorita LAINES MANGIA TATIANA

BELEN como estudiante de la Carrera de Ingeniería Civil, sujetándose al Plan y

contenido propuesto inicialmente; el mismo que fue aceptado y aprobado por las

respectivas instancias de la Facultad y de la Carrera. El alcance del trabajo señala

la suficiente sustentación teórica, el desarrollo conceptual y la aplicación de este

tema innovador en la Ingeniería Civil. Este trabajo contempla el diseño de

morteros fotoluminiscentes aplicados de forma ornamental y señalización en caso

de emergencia para edificaciones, donde se realizó las siguientes actividades:

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v

Desarrollo de investigación bibliográfica necesaria para la ejecución del

Trabajo de Graduación, su contenido básicamente en normas relacionadas con

el tema propuesto.

Caracterización de cada uno de los elementos que conformaran este

mortero para su aplicación propuesta en laboratorio de ensayo de

materiales de la Facultad De Ingeniería Ciencia Físicas y Matemática,

Universidad Central Del Ecuador.

Determinación de la dosificación inicial para muestras de prueba.

Ensayos de compresión de probetas siguiendo la Norma Técnica

Ecuatoriana NTE INEN 488:2009/ Segunda revisión,

“DETERMINACIÓN DE RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN DE

MORTEROS EN CUBOS DE 50 mm DE ARISTA”.

Conjuntamente a la ejecución de las actividades previamente indicadas los

graduandos redactaron la memoria del Trabajo de Graduación, la cual fue

revisada y corregida analizando: el contenido, el estilo y forma; cumpliendo

con las exigencias de la redacción académica.

2. ACEPTACIÓN:

Consecuentemente y por lo expuesto sobre el contenido del documento final y sus

resultados, manifiesto que este trabajo se desarrolló de forma normal, seria,

completa y responsable; por lo que informo favorablemente sobre la ejecución y

resultados del mismo. Adjunto un ejemplar impreso de la versión final aceptada,

como evidencia del seguimiento y revisiones efectuadas, recomendando continúe

con los trámites pertinentes para la graduación de la estudiante, con lo cual la

interesada cumplirá su objetivo general y la carrera a la vez entregará a la

sociedad una nueva profesional comprometida con el bienestar y ética profesional.

Agradezco por su atención.

Atentamente,

Ing. Lasso Molina Carlos Alberto

PROFESOR - TUTOR

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NOTAS DE LECTORES

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UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE INGENIERÍA CIENCIAS FÍSICAS Y MATEMÁTICA

CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL

Quito, Septiembre 29 del 2016

INFORME DEL TUTOR

Señorita Ingeniera

Susana Guzmán

DIRECTORA DE LA CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL

UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR

Presente.

Señorita Directora:

Por medio de la presente, me permito entregar para su conocimiento y uso

correspondiente en la Carrera, el INFORME sobre el desarrollo y ejecución del

trabajo de Graduación realizado por el señor GRIJALVA FERNANDEZ

FERNANDO GEOVANNY con cédula de identidad No.092366651-5,

conformada por lo siguiente:

TEMA: " DISEÑO DE MORTEROS FOTOLUMINISCENTES

APLICADOS DE FORMA ORNAMENTAL Y SEÑALIZACIÓN

EN CASO DE EMERGENCIA PARA EDIFICACIONES".

1. REALIZACIÓN:

El trabajo de Graduación cuyo detalle indico a continuación sobre el tema antes

mencionado, fue efectuado por el señor GRIJALVA FERNANDEZ FERNANDO

GEOVANNY como estudiante de la Carrera de Ingeniería Civil, sujetándose al

Plan y contenido propuesto inicialmente; el mismo que fue aceptado y aprobado

por las respectivas instancias de la Facultad y de la Carrera. El alcance del trabajo

señala la suficiente sustentación teórica, el desarrollo conceptual y la aplicación

de este tema innovador en la Ingeniería Civil. Este trabajo contempla el diseño de

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morteros fotoluminiscentes aplicados de forma ornamental y señalización en caso

de emergencia para edificaciones, donde se realizó las siguientes actividades:

Desarrollo de investigación bibliográfica necesaria para la ejecución del

Trabajo de Graduación, su contenido básicamente en normas relacionadas con

el tema propuesto.

Caracterización de cada uno de los elementos que conformaran este

mortero para su aplicación propuesta en laboratorio de ensayo de

materiales de la Facultad De Ingeniería Ciencia Físicas y Matemática,

Universidad Central Del Ecuador.

Determinación de la dosificación inicial para muestras de prueba.

Ensayos de compresión de probetas siguiendo la Norma Técnica

Ecuatoriana NTE INEN 488:2009/ Segunda revisión, “DETERMINACIÓN

DE RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN DE MORTEROS EN CUBOS DE

50 mm DE ARISTA”.

Conjuntamente a la ejecución de las actividades previamente indicadas los

graduandos redactaron la memoria del Trabajo de Graduación, la cual fue

revisada y corregida analizando: el contenido, el estilo y forma; cumpliendo

con las exigencias de la redacción académica.

2. ACEPTACIÓN:

Consecuentemente y por lo expuesto sobre el contenido del documento final y sus

resultados, manifiesto que este trabajo se desarrolló de forma normal, seria,

completa y responsable; por lo que informo favorablemente sobre la ejecución y

resultados del mismo. Adjunto un ejemplar impreso de la versión final aceptada,

como evidencia del seguimiento y revisiones efectuadas, recomendando continúe

con los trámites pertinentes para la graduación de la estudiante, con lo cual la

interesada cumplirá su objetivo general y la carrera a la vez entregará a la

sociedad una nueva profesional comprometida con el bienestar y ética profesional.

Agradezco por su atención.

Atentamente,

Ing. Lasso Molina Carlos Alberto

PROFESOR - TUTOR

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NOTAS DE LECTORES

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DEDICATORIA

Dedico este trabajo con profundo amor a mis padres Ramiro y Luisa, quienes han

sido el principal cimiento para la formación de mi vida profesional. Quienes con

profundo amor, consejos y paciencia me han ayudado a forjar mi camino, lo que

hoy soy es gracias a ellos.

A mis hermanos Adrián y Matías quienes indudablemente son la razón de mi vida

y quienes han sido mi apoyo incondicional.

También, dedico a mis abuelitos Segundo y María quienes con sus consejos me

han ayudado a formar la persona que soy ahora; a mi tía Irene que me ha enseñado

a luchar por mis sueños e ideales, primos y demás familiares quienes han confiado

en mí y en mis capacidades, son el tesoro más valiosa que Dios me ha dado.

Laines Mangia Tatiana Belén

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DEDICATORIA

“No es grande el que siempre triunfa, sino el que jamás se desalienta”

Martín Descalzo

Dedico este trabajo principalmente a Dios, por

haberme dado la vida y permitirme el haber llegado

hasta este momento tan importante de mi formación

profesional. A mi madre, por ser el pilar más

importante y por demostrarme siempre su cariño y

apoyo incondicional. A mi padre, a pesar de nuestras

distancia físicas, siento que está conmigo siempre y

aunque nos faltaron mucha cosas por vivir juntos.

A mis familiares en general por el apoyo que siempre

me brindaron día a día en el trascurso de cada año de

mi carrera Universitaria.

Fernando Geovanny Grijalva Fernández

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AGRADECIMIENTO

Primero agradecer a Dios, quien me dirige e ilumina cada paso que doy.

A mis padres quienes me dieron la existencia, formación y valores que me

caracteriza, por su amor incondicional, para poder obtener un futuro mejor.

A mis hermanos, porque fueron siempre mi motivación y por el apoyo absoluto

que me han brindaron.

A mis abuelitos, tíos y primos quienes no dudaron en tenderme su mano generosa.

A mis amigos y compañeros de aula con los que hemos pasado los mejores y

peores momentos.

A la Carrera de Ingeniería Civil de la Universidad Central del Ecuador por

acogerme en sus aulas.

Al Ing. Carlos Lasso y la Dra. Margarita Flor quienes nos ayudaron en la

investigación y tutoría sobre el tema.

A las personas que nos apoyaron en esta investigación como son el Ing. Guillermo

Loaiza propietario de ADMIX y al Sr. Alberto Ibarra propietario de ECUAGLOW

Laines Mangia Tatiana Belén

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AGRADECIMIENTO

Este proyecto es el resultado del esfuerzo conjunto de los que formamos el grupo

de trabajo. Por esto agradezco a mis profesores a quienes les debo gran parte de

mis conocimientos, gracias a su paciencia y enseñanza; a nuestro tutor de proyecto

Ing. Lasso Molina Carlos Alberto por compartir sus conocimientos y la integridad

que ha tenido con nosotros, a la Dra. Margarita Verónica Flor Granda, al Ing.

Guillermo Loaiza propietario de ADMIX y al Sr. Alberto Ibarra propietario de

ECUAGLOW.

Son muchas las personas que han formado parte de mi vida a las que me

encantaría agradecerles su amistad, consejos, apoyo, ánimo y compañía en los

momentos más difíciles de mi vida. Algunas están aquí conmigo y otras en mis

recuerdos y en mi corazón, sin importar en donde estén quiero darles las gracias

por formar parte de mí, por todo lo que me han brindado y por todas sus

bendiciones, finalmente un eterno agradecimiento a la prestigiosa Universidad

Central del Ecuador en especial a la Facultad de Ingeniería Ciencias, Física y

Matemática la cual abrió sus puertas a jóvenes como nosotros, preparándonos para

un futuro competitivo y formándonos como personas de bien.

Mil Gracias

Fernando Geovanny Grijalva Fernández

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CONTENIDO

AUTORIZACIÓN DE LA AUTORÍA INTELECTUAL .................................................. ii

CERTIFICACIÓN DEL TUTOR ..................................................................................... iii

INFORME DEL TUTOR .................................................................................................. iv

NOTAS DE LOS LECTORES ......................................................................................... vi

INFORME DEL TUTOR ................................................................................................. vii

NOTAS DE LOS LECTORES ......................................................................................... ix

DEDICATORIA ................................................................................................................ x

AGRADECIMIENTO ..................................................................................................... xii

RESUMEN ..................................................................................................................... xix

ABSTRACT..................................................................................................................... xx

CAPITULO I: GENERALIDADES ................................................................................. 1

1.1 ANTECEDENTES ................................................................................................... 1

1.2 JUSTIFICACIÓN .................................................................................................... 2

1.3 OBJETIVOS ............................................................................................................ 3

1.3.1 OBJETIVO GENERAL .................................................................................... 3

1.3.2 OBJETIVOS ESPECIFICOS ............................................................................ 3

1.4 HIPOTESIS ............................................................................................................. 3

CAPITULO II: MARCO TEÓRICO................................................................................ 4

2. 1 MATERIAL FOTOLUMINISCENTE .................................................................... 4

2.1.1 FOSFORESCENCIA ....................................................................................... 4

2.1.2 FLUORESCENCIA .......................................................................................... 5

2.2 CEMENTO .............................................................................................................. 6

2.2.1. ASPECTOS GENERALES .............................................................................. 6

2.2.2 CEMENTO BLANCO ...................................................................................... 8

2.3 ARENA .................................................................................................................. 13

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2.3.1 TAMAÑO DE LA ARENA ............................................................................ 15

2.3.2 MÓDULO DE FINURA ................................................................................. 16

2.3.3 CURVA GRANULOMÉTRICA ..................................................................... 17

2.4 AGUA ADECUADA PARA LA MEZCLA DE MORTEROS ............................. 18

2. 5 INFLUENCIA DE LA PERCEPCIÓN VISUAL ANTE LA OBSCURIDAD ...... 19

2.6 ALUMINATO DE ESTRONCIO .......................................................................... 21

2.6.1 HISTORIA ...................................................................................................... 21

2.6.2 COMPUESTO FOTOLUMINISCENTE ........................................................ 23

2.6.3 TIEMPO DE CARGA DEL ALUMINATO DE ESTRONCIO ...................... 23

2.6.4 RESPLANDOR DEL ALUMINATO DE ESTRONCIO ................................ 23

2.7 MORTEROS .......................................................................................................... 24

2.7.1 DEFINICIÓN Y GENERALIDADES ............................................................ 24

2.7.2 MÉTODOS PARA DOSIFICACIONES DE MORTEROS ............................ 25

2.8 SEÑALÉTICA ....................................................................................................... 25

2.8.1 TIPOS DE SEÑALIZACIÓN ......................................................................... 26

CAPITULO III: ENSAYOS DE LOS MATERIALES QUE SE EMPLEAN PARA

MORTEROS FOTOLUMINISCENTES ......................................................................... 27

3.1 CARACTERÍSTICAS DEL AGREGADO ............................................................ 27

3.1.1 COLORIMETRÍA ........................................................................................... 28

3.1.2 DENSIDAD SUELTA .................................................................................... 33

3.1.3 DENSIDAD COMPACTADA ........................................................................ 36

3.1.4 PESO ESPECÍFICO ....................................................................................... 38

3.1.5 CAPACIDAD DE ABSORCIÓN.................................................................... 46

3.1.6 CONTENIDO DE HUMEDAD ...................................................................... 53

3.1.7 GRANULOMETRÍA ...................................................................................... 55

3.2 CARACTERÍSTICAS DEL CEMENTO ............................................................... 58

3.2.1 CONSISTENCIA NORMAL .......................................................................... 58

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3.2.2 DENSIDAD DEL CEMENTO - MÉTODO DE LE CHATELIER Y

MÉTODO DEL PICNÓMETRO ............................................................................ 62

3.2.3 FINURA DEL CEMENTO ............................................................................. 67

3.2.4 FRAGUADO INICIAL Y FINAL ................................................................... 69

3.3 CARACTERÍSTICAS ALUMINATO DE ESTRONCIO ..................................... 72

3.3.1 CAPACIDAD DE ABSORCIÓN.................................................................... 72

3.3.2 CONTENIDO DE HUMEDAD ...................................................................... 76

CAPITULO IV: DISEÑO DE MORTEROS FOTOLUMINISCENTES ....................... 78

4.1 PREDISEÑO DEL MORTERO FOTOLUMINISCENTE..................................... 78

4.3 PROCESO DE OBTENCIÓN DEL MORTERO FOTOLUMINISCENTES Y

ENSAYO DE CUBOS ................................................................................................. 86

3.4 FICHAS DE RESULTADOS DE LOS ENSAYOS CUBOS

FOTOLUMINISCENTES ............................................................................................ 87

4.5 RESUMEN DE COMPRESIONES A LA RESISTENCIA DEL MORTERO

FOTOLUMINISCENTE .............................................................................................. 90

CAPITULO V: ANÁLISIS TÉCNICO Y ECONÓMICO .............................................. 91

5.2 EJEMPLO APLICATIVO DEL MORTERO FOTOLUMINISCENTE ................ 92

5.2 ANÁLISIS DE PRECIOS UNITARIOS (APU) PARA MORTEROS

FOTOLUMINISCENTES ............................................................................................ 95

5.3 ANÁLISIS COMPARATIVO DE COSTOS ......................................................... 99

CAPITULO VI: ANÁLISIS E INTERPRETACIÓN DE RESULTADOS .................. 101

6.1 CURVA DE RESISTENCIA DEL MORTERO CONVENCIONAL (SIN

ALUMINATO DE ESTRONCIO) CONSERVANDO LA DOSIFICACIÓN

CONCLUYENTE ...................................................................................................... 101

6.2 VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL MORTERO FOTOLUMINISCENTE ... 107

CAPITULO VII: CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ................................ 108

7.1 CONCLUSIONES ............................................................................................... 108

7.2 RECOMENDACIONES ..................................................................................... 110

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8. BIBLIOGRAFIA: ..................................................................................................... 111

9. ANEXOS: .................................................................................................................. 113

ANEXO 1. DETALLE DE LA FORMA DE APLICACIÓN .................................... 113

ANEXO 2. ESPECIFICACIONES DE ECUAGLOW............................................... 114

ANEXO 3. ESPECIFICACIONES CEMENTO ARGOS .......................................... 122

LISTAS DE TABLAS

Tabla 1: COMPOSICIÓN QUÍMICA DEL CLINKER BLANCO Y GRIS DE

CEMENTO DE PORTLAND ............................................................................... 11

Tabla 2: REQUISITOS PARA GRADACIÓN DEL ÁRIDO FINO .................... 15

Tabla 3: LIMITES ESPECIFICOS ....................................................................... 17

Tabla 4: CRITERIO DE ACEPTACIÓN DE AGUAS DUDOSAS .................... 19

Tabla 5: MORTEROS DE CEMENTO Y ARENA ............................................. 24

LISTAS DE GRÁFICAS

Grafica 1: PROCESO DE EXPLOTACIÓN DE LA CALIZA............................... 9

Grafica 2: GRANULOMETRÍA PARA ARENAS .............................................. 18

Grafica 3: FUNCIÓN DE ADOPCIÓN A LA OSCURIDAD ............................. 21

Grafica 4: CURVA EDAD DE LA MUESTRA ................................................... 90

LISTAS DE FOTOS

Foto 1: EXCAVADORA CAT 329D - L .............................................................. 14

Foto 2: TAMIZADO DEL MATERIAL .................................................................... 14

Foto 3: LLENADO DEL ENVASE DE VIDRIO CON ARENA ........................... 29

Foto 4: ADICIÓN DE SOSA CAUSTICA AL 3% ................................................... 29

Foto 5: TAMIZAJE DE LA ARENA ......................................................................... 33

Foto 6: LLENADO DEL CILINDRO......................................................................... 34

Foto 7: PESAJE DE LA MUESTRA .......................................................................... 34

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Foto 8: COMPACTACIÓN POR CAPAS ................................................................. 36

Foto 9: MUESTRA SATURADA ............................................................................... 38

Foto 10: ARENA ESTADO SSS ................................................................................. 39

Foto 11: PESAJE PICNÓMETRO + ARENA + AGUA .......................................... 39

Foto 12: PESAJE DE LA MUESTRA ........................................................................ 46

Foto 13: SECADO DE LA MUESTRA ..................................................................... 53

Foto 14: TAMIZADO SERIE DE TYLER ................................................................ 55

Foto 15: MÉTODO DE VICAT .................................................................................. 59

Foto 16: DENSIDAD DEL CEMENTO .................................................................... 62

Foto 17: FINURA DEL CEMENTO .......................................................................... 67

Foto 18: APARATO DE VICAT ................................................................................ 69

Foto 19: MATERIALES PARA REALIZAR LOS ENCOFRADOS DE

MADERA ...................................................................................................................... 92

Foto 20: LLENADO DEL ENCOFRADO DE MADERA ...................................... 93

Foto 21: DESENCOFRADO DE LOS MOLDES ..................................................... 93

Foto 22: COMPARACIÓN DE MORTEROS ........................................................ 105

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RESUMEN

“DISEÑO DE MORTEROS FOTOLUMINISCENTES APLICADOS DE

FORMA ORNAMENTAL Y SEÑALIZACIÓN EN CASO DE

EMERGENCIA PARA EDIFICACIONES”

AUTORES:

Grijalva Fernández Fernando Geovanny

Laines Mangia Tatiana Belén

TUTOR: Ing. Lasso Molina Carlos Alberto

El presente proyecto investigativo se basa en la realización de un tipo de mortero

normalizado, utilizado en su mayoría para enlucir paredes, columnas, vigas,

nivelar pisos, entre otros. Este mismo se pueda emplear para dar un adecuado

acabado ornamental y funcionar como señalización en caso de emergencia; su

diferencia notable es en realizar el mismo mortero usual, pero cambiando el color

del cementante para su funcionalidad fotoluminiscente, para lo cual, se investigó

las propiedades físicas y mecánicas de los materiales que conforman el mortero

fotoluminiscente como son: El agregado fino (polvo de piedra), el cemento

Blanco Portland, agua y aluminato de estroncio, los mismos que fueron estudiados

en el laboratorio de ensayo de materiales, y con los resultados obtenidos de cada

elemento, se buscó una apropiada dosificación para que la misma influya en una

resistencia alta para el proyecto de morteros fotoluminiscentes.

Este diseño novedoso no necesita de mantenimiento continuo y ningún tipo de

energía que genere costos económicos para su iluminación.

Para este proyecto se optó por una forma convencional, la misma que al ser

combinada con una baldosa habitual nos proporciona un acabado arquitectónico,

ornamental atractivo o ajustado al uso que se le quiere dar.

PALABRAS CLAVES: CEMENTO BLANCO / AGREGADO FINO DE PIFO/

MORTERO FOTOLUMINISCENTE / ACABADO ORNAMENTAL/

ALUMINATO DE ESTRONCIO/ CEMENTANTE PARA MORTEROS.

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ABSTRACT

“DESIGN OF PHOTO-LUMINESCENT APPLIED MORTARS OF

ORNAMENTAL FORM AND SIGNPOSTING IN EMERGENCY CASE

FOR BUILDINGS”

AUTORES:

Grijalva Fernández Fernando Geovanny

Laines Mangia Tatiana Belén

TUTOR: Ing. Lasso Molina Carlos Alberto

The present investigative project is based on the accomplishment of a type of

normalized mortar, used in the main for plaster walls, columns, girders, to level

floors. It could use East itself to give suitably ended ornamental and work as

signposting in case of emergency; his notable difference is in realizing the same

usual mortar, but changing the color of the cementing for its photo-luminescent

functionality, for which, there were investigated the physical and mechanical

properties of the materials that shape the photo-luminescent mortar since are: The

fine aggregate (stone powder), the white cement Portland, water and strontium

aluminate, the same ones that were studied in the laboratory of material testing,

and with the results obtained of every element, will look for an appropriate dosing

in order that the same one influences a high resistance for the project of photo-

luminescent mortars.

This new design does not need from constant maintenance and any type of energy

that it generates economic costs for its lighting.

For this project it will be chosen for a conventional form, the same one that on

having been combined by a habitual tile provides to us the architectural finished,

ornamental attractive or exact to the use that wants to give it.

KEYWORDS: WHITE CEMENT ARGOS/ FINE AGGREGATE THE PIFO/

PHOTO-LUMINESCENT MORTAR ORNAMENTAL/ STRONTIUM

ALUMINATE/ CEMENTING FOR MORTAR.

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CAPITULO I: GENERALIDADES

1.1 ANTECEDENTES

En el mundo entero se han producidos varios accidentes debido a la falta de

señalización en vías de evacuación de diferentes edificaciones y nuestro país no es

la excepción. Debido a los últimos acontecimientos sísmicos o sus similares

producidos en el país, se ha demostrado que en caso de emergencia, las fuentes de

energía colapsan, bloqueando así cualquier iluminación artificial, segando la

visibilidad de los ocupantes de una edificación cualquiera, entorpeciendo la

evacuación inmediata de los mismos, es por eso que nace el interés del diseño de

morteros fotoluminiscentes.

Los morteros son mezclas plásticas obtenidas con un conglomerante, arena y

agua son empleados en su mayoría para un acabado final; la fotoluminiscencia

tiene la capacidad de absorber radiación natural o artificial emitiendo un brillo

natural en la ausencia total de luz.

La señalética de seguridad empleados para casos de emergencia en inmuebles es

básica para salvaguardar la vida y la seguridad de los ocupantes de la misma. El

uso de la señalética exigida, como son las lámparas de emergencia, necesita

energía eléctrica continua para su funcionamiento pleno, lo que influye en costos

económicos adicionales para su utilización; otro implemento comúnmente

utilizado son las cintas de seguridad las mismas que exponen su iluminación

limitada en las identificaciones del letrero emergente.

Los morteros fotoluminiscentes que se emplearan a más de dar un adecuado

acabado ornamental, funcionaran como señalización, para evacuación en ausencia

total de luz artificial o natural sin incidir en costos adicionales eléctricos.

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1.2 JUSTIFICACIÓN

La regulación en seguridad para edificaciones está dada para mejorar la calidad de

los edificios, en relación con los accidentes que se producen en su uso normal

tales como, incendios u otras catástrofes naturales que se pudiesen presentar.

Existe una falta de visibilidad producto de incendios, sismos o similares,

provocando apagones y oscuridad total, lo cual en una evacuación masiva induce

a muchos accidentes los mismos que causan la muerte o daños irreversibles en los

ocupantes de las edificaciones, es por ello que se proveerá una nueva alternativa,

como son los morteros fotoluminiscentes que se encenderán en ausencia total de

luz artificial o natural, al mismo tiempo utilizando esta ventaja como señalética de

evacuación para casos emergentes, indicando las salidas más próximas, brindando

un adecuado estándar de calidad y seguridad, que sirva a su vez de forma

ornamental tanto para espacios interiores como para exteriores, ayudando así a

mejorar los aspectos arquitectónicos de las edificaciones.

Los materiales fotoluminiscentes están compuestos de microceldas capaces de

cargarse de luz cuando se encuentra expuesto en un lugar con luminosidad

suficiente (luz natural o artificial), en caso de apagón o disminución de la fuente

luminosa, las microceldas soltarán la carga de luz almacenada durante el tiempo

suficiente para que el mensaje del señalamiento permanezca vigente.

Los morteros fotoluminiscentes a emplearse en este proyecto van a tener la misma

función que las señalizaciones convencionales que se emplean en edificaciones,

con la diferencia que este material iluminará mayores áreas facilitando con ello las

evacuaciones inmediatas.

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1.3 OBJETIVOS

1.3.1 OBJETIVO GENERAL

Diseñar morteros fotoluminiscentes aplicados de forma ornamental y señalización

para situaciones de emergencia en edificaciones.

1.3.2 OBJETIVOS ESPECIFICOS

Analizar las características de los materiales a utilizar en los morteros

fotoluminiscentes.

Establecer la dosificación óptima y procedimientos para el diseño de morteros

fotoluminiscentes.

Determinar la resistencia apropiada del mortero para su utilización como

señalética aplicada en espacios transitables.

Analizar la viabilidad técnica y económica del mortero fotoluminiscente,

comparando con otros sistemas de emergencia.

1.4 HIPOTESIS

“El diseño de morteros fotoluminiscentes influirá favorablemente en la

señalización para casos de emergencia en edificaciones y forma ornamental”

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CAPITULO II: MARCO TEÓRICO

2. 1 MATERIAL FOTOLUMINISCENTE

Los materiales fotoluminiscentes es una tendencia ya existente ocupada en

distintos objetos de uso común como escapularios, muñecos infantiles, pinturas,

etc., más no ha sido introducida como un componente en el área de la

construcción de forma ornamental.

Los materiales fotoluminiscentes según la definición del Arq. Fernando Rivera

(2016): “Son los materiales que tienen la capacidad de absorber la luz ambiente,

ya sea natural o artificial; reteniendo esa energía lumínica mientras sigan

recibiendo luz y luego cuando dejan de recibirla; ya sea de noche, durante un

corte de energía eléctrica o en un incendio (cuando el humo denso cubre las

luminarias), van a exteriorizar esa energía en forma de larga luminiscencia”.

Este tipo de materiales no son empleados para iluminar los espacios donde se

requieran, sino que estos materiales emiten una luz fría y se emplean para poder

tener una orientación del mismo.

La fotoluminiscencia se emplea básicamente para señalización en áreas de

evacuación dado que es un material electro-magnético y para su carga necesita luz

natural o artificial, este tipo de materiales tiene la gran ventaja de no colapsar, ya

se encuentre de forma unitaria o en fracciones puesto que su energía es captada en

mínimas partículas y disipada durante algunas horas.

Los materiales fotoluminiscentes se presentan de acuerdo al tipo de absorción de

energía como son:

1. Fosforescencia

2. Fluorescencia

2.1.1 FOSFORESCENCIA

Según la Guía de Química (2010), dice que la fosforescencia es: “Un fenómeno

similar al de fluorescencia, en el cual ciertos electrones son excitados por la luz,

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pasando a una órbita de mayor energía, y cuando vuelven a su estado de reposo,

liberan parte de esta energía en forma de luz”.

La fosforescencia es la propiedad que tienen algunos materiales los mismos que

emiten luz durante periodos largos de tiempo, después de finalizar su carga de una

fuente de luz ya sea natural o artificial. Los materiales que mantienen esta

propiedad se los conoce como elementos foto-reactivos1; es decir, que necesitan

de luz para adquirir esta posesión.

La luminosidad para la fosforescencia está dada por la representación de ciertos

compuestos, la presencia de iones de elementos de las tierras raras en su

estructura.

2.1.2 FLUORESCENCIA

La fluorescencia es otro tipo de fotoluminiscencia la cual se carga mediante

radiaciones electromagnéticas2 las mismas que tienen menores longitudes de

ondas y por lo tanto menor cantidad de energía. Cuando el periodo de emisión de

la luminiscencia de un determinado material es menor a 1 milisegundo (1x10-3

s),

la luminiscencia se conoce como fluorescencia.

La definición dada por parte de la Guía de Química (2010), es: “La fluorescencia

es un fenómeno por el cual algunas sustancias tienen la capacidad de absorber

luz a una determinada longitud de onda, por lo general en el rango ultravioleta, y

luego emiten luz en una longitud más larga. Dicho de otra manera, absorben

fotones con una determinada energía, y liberan fotones con menor energía. Este

proceso es casi inmediato, la luz es recibida y vuelta a emitir en millonésimas de

segundo, por lo tanto podemos decir que la fluorescencia dura tanto como el

estímulo, ya que cuando éste cesa, también cesa el fenómeno de fluorescencia.”

1Foto- reactivos: Regeneración o reactivación de compuestos mediante luz ya sea esta

natural o artificial.

2Radiaciones Electromagnéticas: Está formada por la combinación de campos eléctricos

y magnéticos, que se propagan a través del espacio en forma de ondas portadoras de

energía.

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Para poder presenciar este fenómeno conocido como la fluorescencia se debe

cargar mediante lámparas ultravioletas ya que esta luz ayuda a la excitación de las

partículas.

La diferencia entre la fosforescencia y la fluorescencia es el tiempo de emisión de

la luz, el tiempo de carga y el tipo de energía que cada una de estas necesita.

2.2 CEMENTO

2.2.1. ASPECTOS GENERALES

El cemento es el componente de construcción más utilizado en el mundo, siendo

un material producido artificialmente mediante procesos químicos industriales

pulverizado, sea este de color gris o blanco y al añadirle agua, ya sea sólo o

mezclado con cualquier tipo de agregado para la construcción como arena, grava u

otros material similar, posee la propiedad de fraguar y endurecer incluso bajo el

agua, por sus reacciones químicas durante la hidratación y que una vez

endurecido, conserva su resistencia y firmeza.

En el área de la construcción en general cuando el cemento es mezclado con agua

y arena se forma mortero, y cuando es mezclado con arena y agregado grueso

forma un pedrusco artificial llamado concreto u hormigón.

De manera amplia el cemento se puede puntualizar como un material primordial

con propiedades adherentes que le dan la capacidad de unir fragmentos sólidos o

sus afines, para plasmar un material resistente y duradero. No obstante, los

cementos que más interesan desde el punto de vista de la tecnología del concreto

son los cementos que posean propiedades hidráulicas, es decir, que desarrollen sus

propiedades (fraguado o endurecimiento y adquisición de resistencia) cuando se

encuentran en presencia de agua, como consecuencia de la reacción química entre

los dos materiales.

Dentro de la construcción el cemento posee diversas atenciones y una de ellas y la

más utilizada es el hormigón y mortero, es por ello que el cemento tiene diferentes

composiciones de acuerdo con el uso que se lo va a dar.

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“En 1824, Joseph Aspdin, un constructor de Leeds en Inglaterra, daba el nombre

de cemento portland y patentaba un material pulverulento que amasado con agua

y con arena se endurecía formando un conglomerado de aspecto parecido a las

calizas de la isla de Portland”. (Instituto Español del Cemento y sus Aplicaciones

, s.f.)

Los cementos Portland típicos son mezclas de:

Silicato tricálcico (3CaO·SiO2),

Aluminato tricálcico (3CaO·Al2O3) y,

Silicato dicálcico (2CaO·SiO2)

Estos elementos son aplicados en diferentes razones, añadiendo pequeñas

cantidades de compuestos de hierro y magnesio y para retardar el proceso de

endurecimiento se suele añadir yeso.

Los elementos que conforman el cemento son inestables que con la añadidura del

agua reorganizan su estructura. El endurecimiento preliminar del cemento se

provoca por la hidratación del silicato tricálcico, el cual forma una sílice (dióxido

de silicio) hidratada gelatinosa e hidróxido de calcio. Estas sustancias se

cristalizan, uniendo las partículas de arena, agregado grueso o sus similares para

dar como resultado una aglomeración dura. El siguiente elemento es el aluminato

tricálcico procede del mismo modo que en la primera fase, pero no favorece al

endurecimiento final de la mezcla.

El tercer elemento es el silicato dicálcico cuya hidratación actúa de modo

parecido, pero mucho más lentamente, endureciendo poco a poco durante varios

años. El proceso de protección del hormigón que hace posible el endurecimiento

de la mezcla en condiciones óptimas se conoce como curado, y durante el mismo

se desprende calor.

Procesos de producción del cemento emprende con la extracción de las materias

primas como es la roca caliza principal materia prima desde canteras más sílice

(arcilla), las calizas son grandes piedras y se consiguen como rocas mientras que

las arcillas son más sueltas y se consiguen como barros mediante perforaciones y

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voladuras, estas son llevadas en camiones a la planta para procesos de trituración

y molienda junto con otros componentes minoritarios para formar la harina cruda,

esta es homogenizada y llevada a la parte superior de la torre de intercambio de

calor, donde se inicia el proceso de deshidratación y descarbonatación este

material pre calcinado ingresa a un horno rotatorio donde su temperatura llega

hasta 1450 °C, este producto se llama clinker que es enfriado hasta llegar a su

temperatura de 100 °C, dependiendo de los niveles de clinker y otros elementos

adicionales (escoria, sílice, puzolana, caliza, calcárea, entre otros) y a los

porcentajes utilizados de los mismos en la composición del producto final los

cementos pueden ser catalogados bajo diferentes tipos, los que pueden ser

divididos genéricamente en cementos grises y cementos blancos.

2.2.2 CEMENTO BLANCO

GENERALIDADES

El cemento blanco es una variedad de cemento portland, de un color muy claro,

empleado tanto para piezas prefabricadas como en terminados de pisos y

albañilería común, se fabrica a partir de materias primas cuidadosamente elegidas

de modo que prácticamente no contengan hierro, manganeso ni cromo, u otros

materiales que le den color.

Los componentes que conforman este tipo de cemento son: la caliza, base de

todos los cementos, el caolín siendo una arcilla blanca que no tiene ningún óxido

de hierro, pero si mucha alúmina y yeso.

Al ser aplicada esta heterogénea composición, no produjo ningún cambio en las

características específicas de este cemento, que permaneció proporcionando las

mismas capacidades de resistencia que un cemento gris tradicional.

Su blancura se consigue por medio de un proceso de preparación química, a partir

de la producción del horno de cemento, de un clinker de color blanco, en dicho

proceso, una selección severa de las materias primas y un método de producción

tecnológicamente avanzado, para posteriormente en la molienda de este clinker, se

le adiciona yeso. El clinker blanco se obtiene de una mezcla finamente dividida de

piedra caliza y arcillas blancas de tipo caolín.

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En este tipo de cemento sus partículas, de menor tamaño que las de cemento gris,

le permiten una mejor capacidad de hidratación y propiedades específicas como

menor tiempo de fraguado y una elevada resistencia a la compresión.

El cemento blanco es un producto que difiere notablemente del cemento gris, en

los aspectos relacionados con sus costos de elaboración mucho más altos que los

del cemento gris común. Así las cosas, por su precio, características, y usos los

cementos blanco no resultan sustitutos de los cementos grises.

COMPOSICIÓN

MATERIAS PRIMAS

Caliza

La caliza es aglomerante, neutralizante, siendo el primordial componente del

cemento blanco (75 – 85%), es un tipo común de roca blanca sedimentaria

compuesta en su mayoría por carbonato de calcio, de gran pureza química (98%).

Cuando se incinera, da lugar a la cal (óxido de calcio). Otros elementos presentes

en su estructura son el óxido de hierro, fósiles y otros minerales. Estos elementos

son inevitables para la formación del clinker en las etapas posteriores.

Grafica 1: PROCESO DE EXPLOTACIÓN DE LA CALIZA

Fuente: UNACEM ECUADOR (2014)3

3 UNACEM http://www.unacem.com.ec/?page_id=5306

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Caolín

También conocido como arcilla blanca es un tipo de arcilla muy pura, presenta un

bajo contenido de hierro, con plasticidad variable, retiene su color blanco durante

la cocción. Es el segundo compone más importante en el crudo de cemento blanco

(10 – 25 %) y aporta a éste la sílice necesaria.

Yeso

Es un mineral formado por sulfato cálcico, incoloro, blanco verdoso o castaño

que, al calentarlo a cierta temperatura y perder parte de su agua, forma una

sustancia pulverulenta, y al mezclar esta con agua, forma una masa plástica que se

endurece al secarse.

El yeso se origina en zonas volcánicas por la acción de ácido sulfúrico sobre

minerales con contenido en calcio; también se encuentra en muchas arcillas como

un producto de la reacción de la caliza con ácido sulfúrico.

Utilizado en la fabricación del cemento blanco requiere ser muy puro, con valores

que fluctúen entre un (80 y 90%) de grado de pureza. La principal función que

cumple con su adición al crudo es regular la hidratación y el fraguado del

cemento, mediante una reacción con el aluminato tricálcico. Al formar el

sulfoaluminato tricálcico, la mezcla se va hidratando poco a poco y además

acelera la hidratación del silicato tricálcico.

COMPONENTES QUÍMICOS

Todos los compuestos que establecerán la composición química del clinker de

cemento blanco resultan de la materia prima utilizada para formar el crudo,

fundamentalmente calizas y arcillas, las cuales contribuirán una serie de óxidos de

cal, sílice, aluminio y otros.

La composición química del clinker del cemento blanco obedece, pues, no sólo de

las materias primas empleadas en su fabricación, sino también de su dosificación

y de los procesos de cocido y de enfriamiento. Se debe efectuar el análisis

químico de la materia prima y conseguir los porcentajes en masa de los óxidos y

otros compuestos que contienen, para poder dosificar adecuadamente el crudo.

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Tabla 1: COMPOSICIÓN QUÍMICA DEL CLINKER BLANCO Y GRIS

DE CEMENTO DE PORTLAND

Fuente: CARACTERIZACIÓN DEL CEMENTO BLANCO, GIOVANA DAMARIS

NAVARRETE ANABALÓN, VALDIVIA-CHILE 2006; Pág. 27

Componentes Principales Químicos

Óxido cálcico (CaO),

Anhídrido silícico (SiO2) y

Óxido alumínico (Al2O).

Constituyen prácticamente más del 90% en peso del clinker de cemento y dan

lugar a la formación de los componentes mineralógicos principales del clinker. De

los óxidos principales, sólo la cal es de carácter básico y los otros son de carácter

ácido. De ellos, la sílice y la cal son los componentes activos y la alúmina actúa

como fundente.

Componentes Principales Mineralógicos

De los componentes mineralógicos principales; los silicatos tales como

Silicato tricálcico (C3S),

Silicato bicálcico (C2S) y

Aluminato tricálcico (C3A).

Suman del 60 al 80 % en su totalidad y son los comprometidos de las resistencias

mecánicas del cemento.

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Silicato tricálcico (C3S): calificado como uno de los elementos más

determinantes del clinker, su contribución establece la rapidez de fraguado y las

resistencias mecánicas. Su cantidad en el clinker está entre el 35 y el 70%.

Silicato bicálcico (C2S): da lugar a las pocas resistencias de los primeros días,

pero luego va desarrollando paulatinamente hasta alcanzar al silicato tricálcico.

Aluminato tricálcico (C3A): contribuye poco a las resistencias pero, en presencia

de los silicatos desarrolla resistencias iniciales buenas. Su fraguado es rápido al

tomar contacto con el agua, desprendiendo una gran cantidad de calor. Para

retardar su gran acción se emplea el yeso que actúa como retardador, regulador y

normalizador del fraguado.

CONTROL DE BLANCURA Y GRADUACIÓN

Siendo el color un parámetro significativo dentro del control de calidad del

cemento blanco, este depende de los materiales y del proceso de fabricación. Los

óxidos de metal tales como hierro, manganeso, y otros influencian la blancura y el

tono del material.

La graduación siguiente se utiliza para especificar cementos por lo que se refiere a

la blancura:

Grado 1: con la blancura no menos que 80%

Grado 2: con la blancura de 75-80%

Grado 3: con la blancura de 68-75%.

El clinker blanco se produce tomando la cautela de confinar a no más del 0.15% el

contenido de compuestos ferrosos y otros compuestos metálicos pesados, cuyas

presencias dan al cemento portland común su color gris distintivo. Para lograr

esto, se empieza por seleccionar cuidadosamente las materias primas se usan

caolines y piedras calizas blancas mineralógicamente puras.

La calidad "blanca" del cemento se mide usando tres parámetros:

Pureza: indica la intensidad del tono. La pureza se evalúa en porcentaje de

color.

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Longitud de onda dominante: la tonalidad que acompaña y caracteriza

cada superficie blanca (por esta razón, no todos los cuerpos blancos son

iguales). La longitud de la onda dominante se encuentra entre el amarillo y

el azul.

Brillantez: el poder para reflejar la luz incidente (la característica más

importante de los cuerpos blancos), expresada como la diferencia en

porcentaje entre la luz reflejada por una superficie blanca y aquella

reflejada por una superficie similar de óxido de magnesio,

tradicionalmente considerado el cuerpo blanco ideal.

En cualquier caso, en lo que respecta a los cementos, la característica

colorimétrica puede representarse únicamente mediante los parámetros de

brillantez y pureza. El parámetro longitud de onda básica, que normalmente se

requiere para los diferentes polvos en los cementos, permanece básicamente igual

(para cementos ordinarios, l = 577 ± 2 nm; para cementos blancos, l = 567 ± 2

nm).

2.3 ARENA

Por miles de años, las arenas y gravas han sido usadas en la construcción de

caminos, edificaciones, muros de contención, represas. Hoy en día, la demanda de

estos áridos4 continúa aumentando dado que de estos depende la calidad de

hormigones y morteros que se colocaran en obra. Los operadores de minas o

canteras de materiales de construcción deben trabajar conjuntamente con los

municipios y las leyes que rigen para aguardar la seguridad de las personas que

trabajan ahí y la calidad de materiales que se están expendiendo ya que este

material debe cumplir con las normas y especificaciones de calidad.

El equipo que se emplean en las canteras para extracción de materiales es

normalmente una excavadora y una cargadora las que permiten la extracción

desde el banco del material, para después proceder con el tamizaje del material.

4 Árido: Elementos conformados por grava y arena, dependiendo su granulometría.

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Foto 1: EXCAVADORA CAT 329D - L

Fuente: Autores

Para poder realizar el tamizado del material este se lo hace por gravedad en el

punto mismo de la cantera, para luego ser distribuido de acuerdo al tamaño de

grano que se requiera. Este proceso es muy importante dado que de esto

dependerá la calidad de hormigones o morteros que se desee para la puesta en

obra.

Foto 2: TAMIZADO DEL MATERIAL

Fuente: Autores

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Obteniendo un árido de buena calidad se puede garantizar la economía y la vida

útil del elemento donde se coloque dicho material, dado que si el árido obtenido

cumple con las especificaciones técnicas garantizara un ahorro sustancial en el

cemento cumpliendo con las especificaciones dadas y resistencias más altas para

el mortero.

Las arenas que se consideran de buena calidad son aquellas que no contengan

arcillas, limos y materias orgánicas, dado que esto afectara a la resistencia del

mortero. La humedad que contenga el material es importante ya que esto influirá

en la dosificación que se desee obtener.

2.3.1 TAMAÑO DE LA ARENA

La composición, tamaño y forma de agregado influye en la calidad y resistencia

del mortero a colocarse. La granulometría de los áridos es el parámetro más

importante al hacer hormigones o morteros, dado que de esta dependerá la

dosificación que se desee cumplir.

Los requisitos para gradación de áridos esta especificados en la Norma Técnica

Ecuatoriana INEN 872 (2011); la NTE INEN 696:2011 tiene como objetivo

establecer el método de ensayos para determinar la distribución granulométrica de

los agregados.

Tabla 2: REQUISITOS PARA GRADACIÓN DEL ÁRIDO FINO

Fuente: NTE INEN 872 (2011)

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“Entre dos tamices cualquiera consecutivo de aquellos que se indican en la Tabla

1 no debe quedar retenido más del 45% del árido fino, y su módulo de finura no

debe ser menor de 2,3 mi mayor de 3,1.

El árido fino que no cumpla con los requisitos granulométricos y de módulo de

finura puede ser utilizado, siempre que mezclas de prueba preparadas con este

árido fino, cumplan con los requisitos de las especificaciones particulares de la

obra”.

2.3.2 MÓDULO DE FINURA

El módulo de finura no es un índice de granulometría, da una idea del grosor o

finura del agregado. Tiene una repercusión en la demanda de agua y, en

consecuencia, en la trabajabilidad, por lo que si hubiese una variación

significativa en la granulometría del agregado deben hacerse ajustes en el

contenido de cemento y agua para conservar la resistencia.

Módulo de finura del agregado fino (MF):

Es la finura promedio del material que se desea emplear; se calcula sumando los

porcentajes acumulados de las mallas Nº 4, Nº 8, Nº 16, Nº 30, Nº 50 y Nº 100 de

la serie de tamices normalizados y dividiendo su suma para 100.

𝑴𝑭 = Σ % ret. Acum. en la seria estandar (desde el Nº4 hasta el Nº100)

100

Módulo de finura del agregado grueso (MF):

Se calcula con la suma de los porcentajes retenidos acumulados de las mallas

estándar para el agregado total todo entre 100.

𝑴𝑭 = Σ % ret. Acum. ( 3"; 1 1/2"; 3/4"; 3/8"; Nº4; Nº8; Nº16; Nº30; Nº50; Nº100)

100

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2.3.3 CURVA GRANULOMÉTRICA

La curva granulométrica es la representación gráfica de los resultados logrados en

un laboratorio, cuando se analiza la estructura de los agregados desde el punto de

vista del tamaño de las partículas que lo forman.

Son útiles para distinguir la composición de áridos distintos, tiene como ventajas

la identificación inmediata del porcentaje de gruesos y finos.

La curva está representada en las ordenadas el porcentaje que pasa acumulado por

cada tamiz, mientras que en las abscisas a escala logarítmica representa a las

aberturas del tamiz.

Esta función se logra al comparar los valores del porcentaje acumulado pasante

con el tamaño de partícula.

El agregado fino deberá estar graduado dentro de los límites siguientes:

Tabla 3: LIMITES ESPECIFICOS

Malla Porcentaje que pasa

9.5 mm 3/8” 100

4.75 mm No. 4 95 a 100

2.36 mm No. 8 80 a 100

1.18 mm No. 16 50 a 85

600 μm No. 30 25 a 60

300 μm No. 50 10 a 30

150 μm No. 100 2 a 10

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Grafica 2: GRANULOMETRÍA PARA ARENAS

Fuente: ESTUDIO GRANULOMÉTRICO DE LOS ÁRIDOS5

2.4 AGUA ADECUADA PARA LA MEZCLA DE MORTEROS

El agua que se emplea para realizar hormigones o morteros no deben tener

sustancias en suspensión o partículas disueltas dado que esto afectara al fraguado

del cemento y por ende al desempeño del elemento estructural donde se coloque

dicho material.

El agua potable es una de las mejores opciones para poder emplear en la mezcla

para hormigones y morteros ya que esta es incolora, insípida, inodora y sobre todo

no contiene materia orgánica.

La Norma Técnica Ecuatoriana especifica que: “Agua.- NTE INEN 1108. Si el

agua no es potable y proviene de fuentes naturales debe enviarse a un laboratorio

químico para que verifique que no contiene concentraciones peligrosas de

5 Estudio Granulométrico de los Áridos:

http://www6.uniovi.es/usr/fblanco/LECCION3.MaterialesPetreosNATURALES.5-

ARIDOS.HORMIGONES.Granulometria.pdf

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sulfatos u otras substancias químicas que puedan ser dañinas para el hormigón o

el acero de refuerzo. El agua cuya calidad sea cuestionable debe sujetarse a los

criterios de aceptación de la tabla 1. Si la concentración de sulfatos solubles

(SO4) es mayor a 150 ppm se debe seguir las recomendaciones del ACI 225R”

Tabla 4: CRITERIO DE ACEPTACIÓN DE AGUAS DUDOSAS

Fuente: NTE INEN 1108

El mayor problema que se presenta en los hormigones y morteros es la

dosificación del agua debido a que si esta se coloca en exceso al evaporarse deja

orificios los mismos que reducen la resistencia; pero si se coloca cantidades

mínimas de agua esta material no es trabajable y su colocación en obra sería muy

difícil. El agua que va a contener el mortero debe ser en proporción con las

relaciones de hidratación del cemento.

El agua de mezclado para hormigones y morteros permite que el cemento

desarrolle su capacidad de ligante.

2. 5 INFLUENCIA DE LA PERCEPCIÓN VISUAL ANTE LA

OBSCURIDAD

La visión humana sufre grandes variaciones al momento que la percepción visual

se encuentra adaptada a un ambiente totalmente iluminado y pasa

repentinamente a un corte de luz, en ese instante es cuando no se logra visualizar

con facilidad los elementos que se encuentran en el entorno, es cuando interviene

la fotoluminiscencia, la misma que es fácilmente identificable por la emisión de

luminosidad que arroja en un ambiente de total oscuridad.

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Como lo describe la autora Cecilia M. Alonso (2012): "La percepción visual es la

interpretación o discriminación de los estímulos externos visuales relacionados

con el conocimiento previo y el estado emocional del individuo"

La visión del ojo humano tiene distintos receptores que atraen a la emisión de la

luz estos se los conoce como conos y bastones; los conos son los que receptan los

colores que se pueden ver fácilmente en la claridad a estas condiciones se las

conoce como fotópicas6, los bastones son mucho más sensibles al brillo mas no a

los colores a esta también se la conoce como visión escotópica7 la misma que

ayuda a visualizar las cosas a muy bajos niveles de iluminación.

Cuando se pasa de un lugar iluminado a uno totalmente oscuro la vista sufre

distintos fenómenos complejos los mismos que son explicados por el Dr. Antonio

Aznar Casanova (2012):

1. Dilatación de la pupila, hasta llegar a 9 mm, aproximadamente, de

diámetro.

2. Transcurridos unos 3-4 minutos (de permanencia en el cuarto oscuro),

disminuye el umbral de excitabilidad de los conos, o lo que es lo mismo,

aumenta la sensibilidad de éstos a la luz.

3. Paralelamente, va disminuyendo el umbral de excitabilidad de los

bastones (es decir, aumenta la sensibilidad de éstos), hasta alcanzar la

máxima sensibilidad cuando han transcurrido unos 20-30 minutos (de

permanencia en el cuarto oscuro).

Estos dos procesos, ocurren en los conos y bastones, al representarlos

gráficamente, permiten obtener la Función de adaptación a la oscuridad,

compuesta por dos tramos curvilíneos, a saber, la curva de adaptación de los

receptores fotópicos y la curva de adaptación de los receptores escotópicos

6 Fotópicas.- Es la percepción visual que se produce con niveles de iluminación diurnos

7 Escotópica.- Percepción visual que se produce con niveles muy bajos de iluminación

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Grafica 3: FUNCIÓN DE ADOPCIÓN A LA OSCURIDAD

Fuente: PSICOLOGÍA DE LA PERCEPCIÓN VISUAL (2012)

Dr. Antonio Aznar Casanova (2012): http://www.ub.edu/pa1/node/adaptacion

Este efecto ya fue descrito en 1825 por Johann Purkinje, quien afirmó que:

"conforme disminuye la intensidad luminosa, los colores cuya longitud de onda es

más corta, dejan de percibirse más tarde que los colores de longitud de onda

larga". Este fenómeno es conocido habitualmente como Efecto de Purkinje.

2.6 ALUMINATO DE ESTRONCIO

2.6.1 HISTORIA

Existieron muchos materiales fosforescentes que se descubrieron en el transcurso

de los años. El Dr. Carlos Rodríguez García investigo a lo largo del trascurso de la

historia este tipo de materiales que contienen fosforescencia.

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En 1602 fue el primer descubrimiento por parte de un zapatero italiano de nombre

Vincent Cascariolo quien encontró una piedra que brillaba en la oscuridad y se lo

denotó como el mineral barita la misma que es el sulfato de bario (BaSO4).

Pasaron los años y en 1939 la familia de compuestos basados en ZnS (sulfuro de

cinc) fue ampliamente estudiada, particularmente el sulfuro de cinc dopado con

impurezas de cobre. Este material emitía fosforescencia en verde (500 nm)8, y su

tiempo de persistencia es de 40 minutos.

Para poder llegar a este compuesto el Profesor Frank de Copenhague explica que:

“Se pesan 100 gramos de sulfuro de zinc seco de buena pureza. Se disuelven

0,016 gramos de sulfato de cobre y 2 gramos de cloruro de sodio en 40 cc de

agua y se añaden al sulfuro de zinc. Se mezclan íntimamente y se calientan hasta

que el agua se evapore totalmente. El cloruro sódico actúa como fundente y

también cede cloro que actúa como coactivador9. Se pone la mezcla en un crisol

de cuarzo y se compacta para evitar que actuara el aire, en la capa superior se

añaden 0,1 gramos de azufre y se tapa el crisol lo mejor posible. La mezcla se

mete en el horno y se calcina durante 90 minutos a 1000 ºC” (Copenhague.,

2015)

En 1996 Matzukawa reportó un nuevo compuesto sin sulfuro, el aluminato de

estroncio con impurezas de europio y disprosio mostraba una fosforescencia

brillante en verde (520 nm) y un tiempo de persistencia de 16 horas.

Unos años después se descubrió el compuesto aluminato de calcio impurificado

con cerio y neodimio que emite una fosforescencia azul profunda (420 nm) y

tiempo de persistencia similar.

Poco después, se descubrió otro tipo de aluminato de estroncio exhibiendo una

fosforescencia extraordinaria en verde azulado (495 nm) y con un tiempo de

persistencia de 20 horas. (García, 2014)

8 nm: Nanómetro.- Mide la longitud de onda que emite la luz.

9 Coactivador.- Es una proteína que incrementa la expresión génica mediante su unión a

un activador

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2.6.2 COMPUESTO FOTOLUMINISCENTE

El compuesto a emplear para obtener el efecto de fotoluminiscencia es Aluminato

de Estroncio cuya fórmula es SrAlO3.

En promedio se recomienda utilizar del 10 % al 50 % en peso al elemento a

aplicarse, puesto que es la mejor relación de mezcla para obtener una irradiación,

de acuerdo al uso que se le quiera dar.

Un kilogramo de aluminato de estroncio puede cubrir un área de

aproximadamente 6 a 8 metros cuadrados con un espesor de 1mm, un gramo

cubre aproximadamente 25 cm cuadrados con el mismo espesor.

2.6.3 TIEMPO DE CARGA DEL ALUMINATO DE ESTRONCIO

El Aluminato de Estroncio (SrAlO3) responde mejor a las fuentes de luz rica en

rayos ultravioleta como la luz solar, lámparas negras y lámparas halógenas.

Cuando se emplea unas lámparas de tungsteno (bombillas típicas del hogar) tardan

más en recargarse el aluminato debido a que la salida de rayos UV son más bajas.

Las lámparas fluorescentes, que son ricas en UV, proporcionan mayor cantidad de

radiación y más rápido cuando el producto es colocado cerca de ellos.

Para la carga cuando se realiza con luz natural; es decir, luz del sol se

requiere 5 minutos.

Para luz negra10

se deberá cargar de 5 a 10 minutos.

Luz normal en ambientes sombríos se requiere de 20 a 30 minutos.

Cabe recalcar que el aluminato de estroncio se lo puede cargar con cualquier tipo

de luz.

2.6.4 RESPLANDOR DEL ALUMINATO DE ESTRONCIO

La luminosidad que emite el aluminato de estroncio está en función del porcentaje

óptimo que se coloque en la muestra, dado que si se emplea menor a este

porcentaje optimo la luminosidad no será homogénea; es decir, habrá resplandor

10

Luz negra.- El nombre común para lámparas que emiten radiación electromagnética

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en ciertas áreas; en cambio sí se coloca mayor porcentaje que el óptimo de

aluminato de estroncio la intensidad será la misma.

2.7 MORTEROS

2.7.1 DEFINICIÓN Y GENERALIDADES

Los morteros son mezclas plásticas que están conformadas de arena, cemento y

agua, esta aglomerante sirve para unir piedras, ladrillos y revestimientos como son

los enlucidos.

La definición tomada sobre morteros está dada en el libro de Materiales para

Construcción y Edificaciones de Obras Civiles “Mortero: mezcla compuesta por

un material conglomerante o aglomerante (no tiene que ser cemento), cargas

minerales inertes, naturales o artificiales, agua, aditivos y/o adiciones, en su

caso.” (Escobar, 2010)

Los morteros se los puede realizar en distintas dosificaciones así tenemos por

ejemplo: 1:1; 1:2; 1:3; 1:4; 1:5; 1:6; 1:7, 1:8, estos son los más empleados y la

forma de cálculo se encuentra especificada en la Norma Técnica Ecuatoriana

INEN 2518 .

Tabla 5: MORTEROS DE CEMENTO Y ARENA

Fuente: INGENIERIA RURAL.COM

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2.7.2 MÉTODOS PARA DOSIFICACIONES DE MORTEROS

Para poder dosificar los morteros se debe tener en cuenta el contenido de humedad

del árido que se va a emplear, al igual se debe considerar la consistencia normal

del cemento ya que con esto nos ayudara a obtener la cantidad exacta de agua para

la mezcla.

Cuando se realizan mezclas con exceso de cemento se presentan fisuras en el

elemento a aplicarse ya que este se retrae y hay que considerar que también va a

existir un aumento considerable en los costos de dicho elemento. Por otro lado al

tener exceso de agua la resistencia se ve afectada.

2.8 SEÑALÉTICA

La señalética de emergencia es un conjunto de caracteres de plástico u otros

materiales no inflamables, los mismos que deben ser puestos en puntos visibles y

de fácil acceso dado que estos indicaran las salidas de emergencias, extintores,

sirenas. Las señalética empleada en edificios, oficinas y edificaciones de uso

exclusivo como son los hospitales son el primer material de protección contra

incendios.

La señalética empleada en edificaciones o en cualquier área de evacuación: “Da

como resultado unos elementos capaces de permanecer iluminados ante

situaciones de emergencia en caso de cortes eléctricos, facilitando la

identificación de equipos e instalaciones de seguridad y las vías de evacuación”.

(Interempresas net Seguridad, 2015)

Una de las principales funciones que tienen la señalización de emergencia es

salvaguardar vidas ya que estos ayudaran a una evacuación inmediata.

Las señales fotoluminiscentes son las más empleadas dado que estas funcionan en

caso de apagones de una mejor manera ya que estas se auto iluminan en la

oscuridad brindando así una fácil evacuación.

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2.8.1 TIPOS DE SEÑALIZACIÓN

Los tipos de señalización que se emplea en edificaciones de uso normal y especial

son las siguientes:

1. Señales de equipo contra incendio.

2. Carteles fotoluminiscentes de pulsador de alarma.

3. Señalización de salida.

4. Cartel con flecha de salida.

5. Señales de emergencia de escaleras.

6. Carteles de no utilización en caso de incendios.

7. Señales de sin salida.

Para poder cumplir con todas las ordenanzas implantadas por el Cuerpo de

Bomberos la señalización de emergencia se deberá acoger a las NORMAS INEN

ISO 3064 “Señalización” y a la Ordenanza Metropolitana Nº 470 la misma que

contempla las Normas Técnicas para estos casos.

La ordenanza Nº 3746 Del Consejo Metropolitano de Quito en las Normas de

Arquitectura y Urbanismo Art 116.- Vías de Evacuación, contempla todo lo

referente a distancias máximas de evacuación, tipo de vías de evacuación y

pendientes máximas en vías de evacuación.

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CAPITULO III: ENSAYOS DE LOS MATERIALES QUE SE EMPLEAN

PARA MORTEROS FOTOLUMINISCENTES

3.1 CARACTERÍSTICAS DEL AGREGADO

El agregado fino que se va a emplear para la investigación es el polvo de piedra de

la cantera de HOLCIM del sector de Pifo, dado que son los que tienen mayor

demanda para la construcción, en el sector oriental y centro de la Provincia de

Pichincha. La cantera tiene presencia de rocas volcánicas y su explotación es a

cielo abierto.

La cantera de HOLCIM se encuentra ubicada en el sector de Pifo, en la provincia

de Pichincha, aproximadamente a 40 minutos de la ciudad de Quito en el Km 4 ½

de la vía Interoceánica que conecta a Pifo con Papallacta.

Se entiende por arena al conjunto de partículas de piedras disgregadas, que

contiene las partículas entre 5 y 0,075 mm.

Es aquel material que pasa el tamiz Nº 4 y queda retenido en el tamiz Nº 200, el

más habitual es la arena resultante de la disgregación de las rocas. Un buen

agregado fino deberá estar en su mayoría libre de impurezas orgánicas, arcilla,

cualquier material perjudicial o con un relleno excesivo de tamaños más pequeños

que pase por el tamiz Nº 100, impidiendo el buen comportamiento de la arena con

el resto de elementos que conformaran el mortero.

La forma de los granos tiene gran influencia en la resistencia de los morteros.

Es preciso realizar los ensayos de colorimetría, densidad, capacidad de absorción,

contenido de humedad, módulo de finura y granulometría, para proceder al diseño

del mortero fotoluminiscente.

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Justificación de la selección del material

El material escogido para la investigación es el polvo de piedra, puesto que este

material tiene mejores resultados en cuanto a resistencia y no contiene excesiva

materia orgánica en sus partículas que desluzca en contacto con el cemento

blanco, que se está utilizando para este proyecto, es por ello que el material

escogido se desempeña de acuerdo a las características deseadas para este

mortero.

Justificación del tamizaje

Del polvo de piedra inicialmente adquirido, se tamizó en la serie de Tyler

ocupando lo retenido en los tamices Nº16 y Nº50, esto se debe a que uno de los

múltiples usos del mortero fotoluminiscente es para zonas transitables donde el

mismo estará sujeta a efectos del desgaste, siendo así que las partículas contenidas

entre estos tamices tiene una estructura resistente y uniforme, en comparación con

la arena común que es disgregable frente al desgaste.

3.1.1 COLORIMETRÍA

El ensayo de colorimetría se realiza para determinar la presencia de cantidades

inapropiadas de impurezas orgánicas que contiene el agregado fino.

Para realizar estos ensayos se ocupará la NORMA TÉCNICA ECUATORIANA

INEN 855:2010 “ÁRIDOS. DETERMINACIÓN DE LAS IMPUREZAS

ORGÁNICAS EN EL ÁRIDO FINO PARA HORMIGÓN”, la cual nos indica un

comparador de colores normalizados de acuerdo al contenido de impurezas

orgánicas. Se realiza la comparación con el color base, si el color producido por la

materia orgánica de la arena es más débil que el color base, el contenido de

material orgánica es bajo. Si el color obtenido es más fuerte que el color base, el

contenido de materia orgánica es alto por ende el agregado fino no se podrá

utilizar.

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1. Llenar el envase de vidrio calibrado con la muestra de agregado fino hasta

un nivel aproximado de 130 ml.

Foto 3: LLENADO DEL ENVASE DE VIDRIO CON ARENA

Fuente: AUTORES

2. Añadir la sosa caustica al 3% hasta la marca de 200 ml, agitar la muestra

vigorosamente y dejar reposar durante 24 horas.

Foto 4: ADICIÓN DE HIDROXIDO DE SODIO AL 3%

Fuente: AUTORES

3. Comparar el color de la muestra con la tabla de colores.

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UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE INGENIERÍA, CIENCIAS FÍSICAS Y MATEMÁTICA

DEPARTAMENTO DE ENSAYO DE MATERIALES Y

MODELOS

RESULTADO DEL ENSAYO DE COLORIMETRÍA

EN AGREGADO FINO

NTE INEN 855 / ASTM C 40

Fecha: 8 de Agosto del 2016 Informe: Nº 1

ENSAYO: Nº 1

Muestra: Polvo de piedra

Origen: Pifo

ANÁLISIS COLORIMÉTRICO

FIGURA Nº1.- RECOMENDABLE PARA HORMIGONES DE ALTA

RESISTENCIA.

REALIZADO POR: AUTORES

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UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE INGENIERÍA, CIENCIAS FÍSICAS Y MATEMÁTICA

DEPARTAMENTO DE ENSAYO DE MATERIALES Y

MODELOS

RESULTADO DEL ENSAYO DE COLORIMETRÍA

EN AGREGADO FINO

NTE INEN 855 / ASTM C 40

Fecha: 8 de Agosto del 2016

ENSAYO: Nº 2

Muestra: Polvo de piedra

Origen: Pifo

ANÁLISIS COLORIMÉTRICO

FIGURA Nº1.- RECOMENDABLE PARA HORMIGONES DE ALTA

RESISTENCIA.

REALIZADO POR: AUTORES

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UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE INGENIERÍA, CIENCIAS FÍSICAS Y MATEMÁTICA

DEPARTAMENTO DE ENSAYO DE MATERIALES Y

MODELOS

RESULTADO DEL ENSAYO DE COLORIMETRÍA

EN AGREGADO FINO

NTE INEN 855 / ASTM C 40

Fecha: 8 de Agosto del 2016

ENSAYO: Nº 3

Muestra: Polvo de piedra

Origen: Pifo

ANÁLISIS COLORIMÉTRICO

FIGURA Nº1.- RECOMENDABLE PARA HORMIGONES DE ALTA

RESISTENCIA.

REALIZADO POR: AUTORES

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3.1.2 DENSIDAD SUELTA

La densidad suelta en un material es la masa o el peso del agregado necesario para

llenar un recipiente con un volumen unitario especificado.

El volumen que se mide en este caso es el volumen que llena el agregado

contando con los vacíos que deja el mismo.

1. La muestra matriz de arena trasladada de la cantera de HOLCIM en Pifo

fue clasificada de acuerdo a su granulometría utilizando la que es retenida

en los tamices Nº 16 y el tamiz Nº 50.

Foto 5: TAMIZAJE DE LA ARENA

Fuente: AUTORES

2. Se toma una cantidad suficiente de muestra de árido fino, obtenidos de los

tamices mencionados para posteriormente ser combinados en proporciones

semejantes.

3. Se procede al llenado del recipiente cilíndrico con la pala dejando caer el

material una altura de aproximadamente 5cm hasta colmar el recipiente, se

enraza de forma horizontal, sin presionar.

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Foto 6: LLENADO DEL CILINDRO

Fuente: AUTORES

4. Se pesa el reciente metálico más la arena; tabulando los datos en la hoja

correspondiente al ensayo.

Foto 7: PESAJE DE LA MUESTRA

Fuente: AUTORES

5. Este procedimiento se repite como mínimo 3 veces para obtener mejor

apreciación del resultado.

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UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE INGENIERÍA, CIENCIAS FÍSICAS Y MATEMÁTICA

DEPARTAMENTO DE ENSAYO DE MATERIALES Y MODELOS

RESULTADO DEL ENSAYO DE DENSIDAD SUELTA

EN AGREGADO FINO

NTE INEN 858 / ASTM C 29

Fecha: 8 de Agosto del 2016 Informe: Nº 2

Muestra: Polvo de piedra

Origen: Pifo (Cantera HOLCIM)

DENSIDAD APARENTE SUELTA

Masa del recipiente vacío 2584 g

Volumen del recipiente vacío 2872 cm3

Nº DE ENSAYO CANTIDAD UNIDAD

1 6485 g

2 6450 g

3 6474 g

4 6485 g

5 6455 g

PROMEDIO 6470 g

Masa Total 3886 g

DENSIDAD APARENTE 1.35 g/cm3

Fórmula empleada:

𝛿 = 𝑚𝑎𝑠𝑎 𝑝𝑟𝑜𝑚𝑒𝑑𝑖𝑜 − 𝑚𝑎𝑠𝑎 𝑑𝑒𝑙 𝑟𝑒𝑐𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒

𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝑟𝑒𝑐𝑖𝑝𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒

REALIZADO POR: AUTORES

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3.1.3 DENSIDAD COMPACTADA

La densidad compactada de un material es la masa o el peso del agregado

necesario para llenar un recipiente compactándolo de acuerdo a las

especificaciones dadas, con un volumen unitario especificado.

Este método de ensayo es aplicable a los áridos que no exceden de un tamaño

máximo nominal de 125 mm.

1. Se procede al llenado del recipiente cilíndrico en tres capas, en cada una se

apisona con la varilla de compactación por 25 veces de forma circular.

Foto 8: COMPACTACIÓN POR CAPAS

Fuente: AUTORES

2. Luego de compactar la última capa se procede a enrazar eliminando el

exceso de material.

3. Se pesa el reciente metálico más la arena compactada; tabulando los datos

en la hoja correspondiente.

4. Este procedimiento se repite como mínimo 3 veces para obtener mejor

apreciación del resultado.

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UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE INGENIERÍA, CIENCIAS FÍSICAS Y MATEMÁTICA

DEPARTAMENTO DE ENSAYO DE MATERIALES Y

MODELOS

RESULTADO DEL ENSAYO DE DENSIDAD COMPACTADA

EN AGREGADO FINO

NTE INEN 858 / ASTM C 29

Fecha: 8 de Agosto del 2016 Informe: Nº 3

Muestra: Polvo de piedra

Origen: Pifo (Cantera HOLCIM)

DENSIDAD APARENTE COMPACTADA

Masa del recipiente vacío 2584 g

Volumen del recipiente vacío 2872 cm3

Nº DE ENSAYO CANTIDAD UNIDAD

1 6839 g

2 6857 g

3 6832 g

4 6833 g

5 6855 g

PROMEDIO 6843 g

Masa Total 4259 g

DENSIDAD APARENTE 1.48 g/cm3

Fórmula empleada:

𝛿 = 𝑚𝑎𝑠𝑎 𝑝𝑟𝑜𝑚𝑒𝑑𝑖𝑜 − 𝑚𝑎𝑠𝑎 𝑑𝑒𝑙 𝑟𝑒𝑐𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒

𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝑟𝑒𝑐𝑖𝑝𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒

REALIZADO POR: AUTORES

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3.1.4 PESO ESPECÍFICO

Peso que tiene un cuerpo por unidad de volumen. La densidad relativa o peso

específico es una comparación de la densidad de una sustancia con la densidad de

otra que se toma como referencia. Ambas densidades se expresan en las mismas

unidades y en iguales condiciones de temperatura y presión.

1. Se toma una cantidad suficiente de muestra de árido fino obtenidos de los

tamices Nº 16 y Nº 50; para posteriormente sean combinados.

2. Se ocupa una porción de muestra arbitraria, colocando en una bandeja

saturada de agua por 24 +/- 4 horas.

Foto 9: MUESTRA SATURADA

Fuente: AUTORES

3. Para verificar si la muestra se encuentra en estado SSS11

, sobre una

superficie estable, se coloca una porción colmada de arena en el molde

troncocónico siendo la misma enrasada, posteriormente se realiza la

compactación con el apisonador dejándolo caer desde una altura de 2cm

por 25 veces.

4. Se retira el molde troncocónico quedando una pequeña pirámide de arena,

se da un golpe en la superficie estable y se observa que las partículas de

arena se disgregan lateralmente, si esto ocurre el agregado fino se

encuentra en estado SSS caso contrario se deberá dejar la muestra que se

seque por otro lapso de tiempo.

11

SSS = Saturada Superficialmente Seca

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Foto 10: ARENA ESTADO SSS

Fuente: AUTORES

5. Se cuartea la muestra seleccionado una porción parcial la cual se ocupa

para el llenado del picnómetro, se pesa el picnómetro vacío.

6. Al picnómetro se le agrega arena en estado SSS hasta su ¼ parte, se

procede al pesaje del conjunto. A este conjunto (Picnómetro + Arena) se le

añade agua hasta sobrepasar la superficie de arena, se saca el aire

contenido por medio de agitación del nuevo conjunto (Picnómetro + Arena

+ Agua), por último se completa el llenado de agua hasta el aforo propio

de picnómetro y se pesa.

Foto 11: PESAJE PICNÓMETRO + ARENA + AGUA

Fuente: AUTORES

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UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE INGENIERÍA, CIENCIAS FÍSICAS Y MATEMÁTICA

DEPARTAMENTO DE ENSAYO DE MATERIALES Y

MODELOS

RESULTADO DEL ENSAYO DE PESO ESPECIFICO

EN AGREGADO FINO

NTE INEN 856 / ASTM C 127 y C 128

Fecha: 8 de Agosto del 2016 Informe: Nº 4

Muestra: Polvo de piedra ENSAYO: Nº 1

Origen: Pifo (Cantera HOLCIM)

PESO ESPECIFICO

Masa del picnómetro vacío 159.1 g

masa del picnómetro + Arena SSS 543.2 g

Masa de la Arena SSS 384.1 g

Masa del picnómetro + Arena SSS + Agua 893.3 g

Masa picnómetro calibrado 657.9 g

Densidad del Agua 1.00 g/cm3

Masa de la Arena SSS en agua 148.7 g

Volumen desalojado 149.06 cm3

DENSIDAD DE LA ARENA 2.58 g/ cm3

Fórmulas empleadas:

𝑉𝑑𝑒𝑠𝑎𝑙𝑜𝑗𝑎𝑑𝑜 = 𝑀𝑎𝑠𝑎 𝐴𝑟𝑒𝑛𝑎 𝑆𝑆𝑆 𝑒𝑛 𝑎𝑔𝑢𝑎

𝐷𝑒𝑛𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒𝑙 𝑙𝑖𝑞𝑢𝑖𝑑𝑜

𝛿 = 𝑀𝑎𝑠𝑎 𝐴𝑟𝑒𝑛𝑎 𝑆𝑆𝑆

𝑉𝑑𝑒𝑠𝑎𝑙𝑜𝑗𝑎𝑑𝑜

REALIZADO POR: AUTORES

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41

UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE INGENIERÍA, CIENCIAS FÍSICAS Y MATEMÁTICA

DEPARTAMENTO DE ENSAYO DE MATERIALES Y

MODELOS

RESULTADO DEL ENSAYO DE PESO ESPECIFICO

EN AGREGADO FINO

NTE INEN 856 / ASTM C 127 y C 128

Fecha: 8 de Agosto del 2016 ENSAYO: Nº 2

Muestra: Polvo de piedra

Origen: Pifo (Cantera HOLCIM)

PESO ESPECIFICO

Masa del picnómetro vacío 159.1 g

masa del picnómetro + Arena SSS 642 g

Masa de la Arena SSS 482.9 g

Masa del picnómetro + Arena SSS + Agua 952.8 g

Masa picnómetro calibrado 659.9 g

Densidad del Agua 1.00 g/cm3

Masa de la Arena SSS en agua 188 g

Volumen desalojado 188.45 cm3

DENSIDAD DE LA ARENA 2.56 g/ cm3

Fórmulas empleadas:

𝑉𝑑𝑒𝑠𝑎𝑙𝑜𝑗𝑎𝑑𝑜 = 𝑀𝑎𝑠𝑎 𝐴𝑟𝑒𝑛𝑎 𝑆𝑆𝑆 𝑒𝑛 𝑎𝑔𝑢𝑎

𝐷𝑒𝑛𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒𝑙 𝑙𝑖𝑞𝑢𝑖𝑑𝑜

𝛿 = 𝑀𝑎𝑠𝑎 𝐴𝑟𝑒𝑛𝑎 𝑆𝑆𝑆

𝑉𝑑𝑒𝑠𝑎𝑙𝑜𝑗𝑎𝑑𝑜

REALIZADO POR: AUTORES

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42

UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE INGENIERÍA, CIENCIAS FÍSICAS Y MATEMÁTICA

DEPARTAMENTO DE ENSAYO DE MATERIALES Y

MODELOS

RESULTADO DEL ENSAYO DE PESO ESPECIFICO

EN AGREGADO FINO

NTE INEN 856 / ASTM C 127 y C 128

Fecha: 8 de Agosto del 2016 ENSAYO: Nº 3

Muestra: Polvo de piedra

Origen: Pifo (Cantera HOLCIM)

PESO ESPECIFICO

Masa del picnómetro vacío 159.1 g

masa del picnómetro + Arena SSS 645 g

Masa de la Arena SSS 485.9 g

Masa del picnómetro + Arena SSS + Agua 955.5 g

Masa picnómetro calibrado 657.9 g

Densidad del Agua 1.00 g/cm3

Masa de la Arena SSS en agua 188.3 g

Volumen desalojado 188.75 cm3

DENSIDAD DE LA ARENA 2.57 g/ cm3

Fórmulas empleadas:

𝑉𝑑𝑒𝑠𝑎𝑙𝑜𝑗𝑎𝑑𝑜 = 𝑀𝑎𝑠𝑎 𝐴𝑟𝑒𝑛𝑎 𝑆𝑆𝑆 𝑒𝑛 𝑎𝑔𝑢𝑎

𝐷𝑒𝑛𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒𝑙 𝑙𝑖𝑞𝑢𝑖𝑑𝑜

𝛿 = 𝑀𝑎𝑠𝑎 𝐴𝑟𝑒𝑛𝑎 𝑆𝑆𝑆

𝑉𝑑𝑒𝑠𝑎𝑙𝑜𝑗𝑎𝑑𝑜

REALIZADO POR: AUTORES

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43

UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE INGENIERÍA, CIENCIAS FÍSICAS Y MATEMÁTICA

DEPARTAMENTO DE ENSAYO DE MATERIALES Y

MODELOS

RESULTADO DEL ENSAYO DE PESO ESPECIFICO

EN AGREGADO FINO

NTE INEN 856 / ASTM C 127 y C 128

Fecha: 8 de Agosto del 2016 ENSAYO: Nº 4

Muestra: Polvo de piedra

Origen: Pifo (Cantera HOLCIM)

PESO ESPECIFICO

Masa del picnómetro vacío 159 g

masa del picnómetro + Arena SSS 640 g

Masa de la Arena SSS 481 g

Masa del picnómetro + Arena SSS + Agua 955.1 g

Masa picnómetro calibrado 657.5 g

Densidad del Agua 1.00 g/cm3

Masa de la Arena SSS en agua 183.4 g

Volumen desalojado 183.95 cm3

DENSIDAD DE LA ARENA 2.61 g/ cm3

Fórmulas empleadas:

𝑉𝑑𝑒𝑠𝑎𝑙𝑜𝑗𝑎𝑑𝑜 = 𝑀𝑎𝑠𝑎 𝐴𝑟𝑒𝑛𝑎 𝑆𝑆𝑆 𝑒𝑛 𝑎𝑔𝑢𝑎

𝐷𝑒𝑛𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒𝑙 𝑙𝑖𝑞𝑢𝑖𝑑𝑜

𝛿 = 𝑀𝑎𝑠𝑎 𝐴𝑟𝑒𝑛𝑎 𝑆𝑆𝑆

𝑉𝑑𝑒𝑠𝑎𝑙𝑜𝑗𝑎𝑑𝑜

REALIZADO POR: AUTORES

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44

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DEPARTAMENTO DE ENSAYO DE MATERIALES Y

MODELOS

RESULTADO DEL ENSAYO DE PESO ESPECIFICO

EN AGREGADO FINO

NTE INEN 856 / ASTM C 127 y C 128

Fecha: 8 de Agosto del 2016 ENSAYO: Nº 5

Muestra: Polvo de piedra

Origen: Pifo (Cantera HOLCIM)

PESO ESPECIFICO

Masa del picnómetro vacío 159.1 g

masa del picnómetro + Arena SSS 643 g

Masa de la Arena SSS 483.9 g

Masa del picnómetro + Arena SSS + Agua 955.1 g

Masa picnómetro calibrado 657.9 g

Densidad del Agua 1.00 g/cm3

Masa de la Arena SSS en agua 186.7 g

Volumen desalojado 187.2 cm3

DENSIDAD DE LA ARENA 2.59 g/ cm3

Fórmulas empleadas:

𝑉𝑑𝑒𝑠𝑎𝑙𝑜𝑗𝑎𝑑𝑜 = 𝑀𝑎𝑠𝑎 𝐴𝑟𝑒𝑛𝑎 𝑆𝑆𝑆 𝑒𝑛 𝑎𝑔𝑢𝑎

𝐷𝑒𝑛𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒𝑙 𝑙𝑖𝑞𝑢𝑖𝑑𝑜

𝛿 = 𝑀𝑎𝑠𝑎 𝐴𝑟𝑒𝑛𝑎 𝑆𝑆𝑆

𝑉𝑑𝑒𝑠𝑎𝑙𝑜𝑗𝑎𝑑𝑜

REALIZADO POR: AUTORES

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45

De los ensayos realizados para la determinación del peso específico se obtiene los

siguientes datos:

RESUMEN ENSAYOS PESO ESPECÍFICO

Nº ENSAYOS

PESO ESPECIFICO

AGREGADO FINO

UNIDADES

1 2.58 g/ cm3

2 2.56 g/ cm3

3 2.57 g/ cm3

4 2.61 g/ cm3

5 2.59 g/ cm3

PROMEDIO 2.58 g/ cm3

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46

3.1.5 CAPACIDAD DE ABSORCIÓN

Es la variación en el incremento de la masa del agregado debido al agua que

ingresa a los poros del material, pero sin incluir el agua adherida en la superficie

exterior de la partícula, a este se lo expresa en porcentajes de acuerdo con la masa

seca.

1. Se pesa la bandeja metálica vacía donde se va a colocar la muestra.

2. De la muestra de arena cuarteada en estado SSS pesamos una porción

junto con la bandeja metálica a emplearse para posteriormente colocar en

el horno de secado.

Foto 12: PESAJE DE LA MUESTRA

Fuente: AUTORES

3. Luego de 24 horas se retira la muestra del horno y se procede al pesaje.

4. Se realiza la diferencia de pesos con la muestra en estado SSS y la secada

durante 24 horas.

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47

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DEPARTAMENTO DE ENSAYO DE MATERIALES Y

MODELOS

RESULTADO DEL ENSAYO DE CAPACIDAD DE ABSORCIÓN

EN AGREGADO FINO

NTE INEN 856 / ASTM C 566

Fecha: 8 de Agosto del 2016 Informe: Nº 5

Muestra: Polvo de piedra ENSAYO: Nº 1

Origen: Pifo (Cantera HOLCIM)

CAPACIDAD DE ABSORCIÓN

Peso de la Bandeja 186.7 g

Peso de la Bandeja + Arena SSS 486.9 g

Peso Bandeja + Arena Seca 478.3 g

Masa del Agua Absorbida 8.60 g

Masa de Arena seca 291.6 g

CAPACIDAD DE ABSORCIÓN 2.95 %

Fórmulas empleadas:

𝑀𝑎𝑠𝑎 𝑑𝑒 𝐴𝑔𝑢𝑎 𝐴𝑏𝑠𝑜𝑟𝑏𝑖𝑑𝑎 = (Peso de la Bandeja + Arena SSS) − (Peso Bandeja + Arena Seca )

𝐶𝑎𝑝𝑎𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑 𝐴𝑏𝑠𝑜𝑟𝑐𝑖ó𝑛 = 𝑀𝑎𝑠𝑎 𝑑𝑒 𝐴𝑔𝑢𝑎 𝐴𝑏𝑠𝑜𝑟𝑏𝑖𝑑𝑎

𝑀𝑎𝑠𝑎 𝐴𝑟𝑒𝑛𝑎 𝑆𝑒𝑐𝑎 ∗ 100

REALIZADO POR: AUTORES

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UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE INGENIERÍA, CIENCIAS FÍSICAS Y MATEMÁTICA

DEPARTAMENTO DE ENSAYO DE MATERIALES Y

MODELOS

RESULTADO DEL ENSAYO DE CAPACIDAD DE ABSORCIÓN

EN AGREGADO FINO

NTE INEN 856 / ASTM C 566

Fecha: 8 de Agosto del 2016 ENSAYO: Nº 2

Muestra: Polvo de piedra

Origen: Pifo (Cantera HOLCIM)

CAPACIDAD DE ABSORCIÓN

Peso de la Bandeja 136.9 g

Peso de la Bandeja + Arena SSS 398.5 g

Peso Bandeja + Arena Seca 390.9 g

Masa del Agua Absorbida 7.60 g

Masa de Arena seca 254 g

CAPACIDAD DE ABSORCIÓN 2.99 %

Fórmulas empleadas:

𝑀𝑎𝑠𝑎 𝑑𝑒 𝐴𝑔𝑢𝑎 𝐴𝑏𝑠𝑜𝑟𝑏𝑖𝑑𝑎 = (𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝐵𝑎𝑛𝑑𝑒𝑗𝑎 + 𝐴𝑟𝑒𝑛𝑎 𝑆𝑆𝑆) − (𝑃𝑒𝑠𝑜 𝐵𝑎𝑛𝑑𝑒𝑗𝑎 + 𝐴𝑟𝑒𝑛𝑎 𝑆𝑒𝑐𝑎 )

𝐶𝑎𝑝𝑎𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑 𝐴𝑏𝑠𝑜𝑟𝑐𝑖ó𝑛 = 𝑀𝑎𝑠𝑎 𝑑𝑒 𝐴𝑔𝑢𝑎 𝐴𝑏𝑠𝑜𝑟𝑏𝑖𝑑𝑎

𝑀𝑎𝑠𝑎 𝐴𝑟𝑒𝑛𝑎 𝑆𝑒𝑐𝑎 ∗ 100

REALIZADO POR: AUTORES

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DEPARTAMENTO DE ENSAYO DE MATERIALES Y

MODELOS

RESULTADO DEL ENSAYO DE CAPACIDAD DE ABSORCIÓN

EN AGREGADO FINO

NTE INEN 856 / ASTM C 566

Fecha: 8 de Agosto del 2016 ENSAYO: Nº 3

Muestra: Polvo de piedra

Origen: Pifo (Cantera HOLCIM)

CAPACIDAD DE ABSORCIÓN

Peso de la Bandeja 156.2 g

Peso de la Bandeja + Arena SSS 500 g

Peso Bandeja + Arena Seca 148.9 g

Masa del Agua Absorbida 10.10 g

Masa de Arena seca 333.7 g

CAPACIDAD DE ABSORCIÓN 3.03 %

Fórmulas empleadas:

𝑀𝑎𝑠𝑎 𝑑𝑒 𝐴𝑔𝑢𝑎 𝐴𝑏𝑠𝑜𝑟𝑏𝑖𝑑𝑎 = (𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝐵𝑎𝑛𝑑𝑒𝑗𝑎 + 𝐴𝑟𝑒𝑛𝑎 𝑆𝑆𝑆) − (𝑃𝑒𝑠𝑜 𝐵𝑎𝑛𝑑𝑒𝑗𝑎 + 𝐴𝑟𝑒𝑛𝑎 𝑆𝑒𝑐𝑎 )

𝐶𝑎𝑝𝑎𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑 𝐴𝑏𝑠𝑜𝑟𝑐𝑖ó𝑛 = 𝑀𝑎𝑠𝑎 𝑑𝑒 𝐴𝑔𝑢𝑎 𝐴𝑏𝑠𝑜𝑟𝑏𝑖𝑑𝑎

𝑀𝑎𝑠𝑎 𝐴𝑟𝑒𝑛𝑎 𝑆𝑒𝑐𝑎 ∗ 100

REALIZADO POR: AUTORES

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DEPARTAMENTO DE ENSAYO DE MATERIALES Y

MODELOS

RESULTADO DEL ENSAYO DE CAPACIDAD DE ABSORCIÓN

EN AGREGADO FINO

NTE INEN 856 / ASTM C 566

Fecha: 8 de Agosto del 2016 ENSAYO: Nº 4

Muestra: Polvo de piedra

Origen: Pifo (Cantera HOLCIM)

CAPACIDAD DE ABSORCIÓN

Peso de la Bandeja 295 g

Peso de la Bandeja + Arena SSS 759 g

Peso Bandeja + Arena Seca 746.1 g

Masa del Agua Absorbida 12.9 g

Masa de Arena seca 451.1 g

CAPACIDAD DE ABSORCIÓN 2.86 %

Fórmulas empleadas:

𝑀𝑎𝑠𝑎 𝑑𝑒 𝐴𝑔𝑢𝑎 𝐴𝑏𝑠𝑜𝑟𝑏𝑖𝑑𝑎 = (𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝐵𝑎𝑛𝑑𝑒𝑗𝑎 + 𝐴𝑟𝑒𝑛𝑎 𝑆𝑆𝑆) − (𝑃𝑒𝑠𝑜 𝐵𝑎𝑛𝑑𝑒𝑗𝑎 + 𝐴𝑟𝑒𝑛𝑎 𝑆𝑒𝑐𝑎 )

𝐶𝑎𝑝𝑎𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑 𝐴𝑏𝑠𝑜𝑟𝑐𝑖ó𝑛 = 𝑀𝑎𝑠𝑎 𝑑𝑒 𝐴𝑔𝑢𝑎 𝐴𝑏𝑠𝑜𝑟𝑏𝑖𝑑𝑎

𝑀𝑎𝑠𝑎 𝐴𝑟𝑒𝑛𝑎 𝑆𝑒𝑐𝑎 ∗ 100

REALIZADO POR: AUTORES

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51

UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE INGENIERÍA, CIENCIAS FÍSICAS Y MATEMÁTICA

DEPARTAMENTO DE ENSAYO DE MATERIALES Y

MODELOS

RESULTADO DEL ENSAYO DE CAPACIDAD DE ABSORCIÓN

EN AGREGADO FINO

NTE INEN 856 / ASTM C 566

Fecha: 8 de Agosto del 2016 ENSAYO: Nº 5

Muestra: Polvo de piedra

Origen: Pifo (Cantera HOLCIM)

CAPACIDAD DE ABSORCIÓN

Peso de la Bandeja 196.4 g

Peso de la Bandeja + Arena SSS 641.3 g

Peso Bandeja + Arena Seca 628.6 g

Masa del Agua Absorbida 12.70 g

Masa de Arena seca 432.2 g

CAPACIDAD DE ABSORCIÓN 2.94 %

Fórmulas empleadas:

𝑀𝑎𝑠𝑎 𝑑𝑒 𝐴𝑔𝑢𝑎 𝐴𝑏𝑠𝑜𝑟𝑏𝑖𝑑𝑎 = (𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝐵𝑎𝑛𝑑𝑒𝑗𝑎 + 𝐴𝑟𝑒𝑛𝑎 𝑆𝑆𝑆) − (𝑃𝑒𝑠𝑜 𝐵𝑎𝑛𝑑𝑒𝑗𝑎 + 𝐴𝑟𝑒𝑛𝑎 𝑆𝑒𝑐𝑎 )

𝐶𝑎𝑝𝑎𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑 𝐴𝑏𝑠𝑜𝑟𝑐𝑖ó𝑛 = 𝑀𝑎𝑠𝑎 𝑑𝑒 𝐴𝑔𝑢𝑎 𝐴𝑏𝑠𝑜𝑟𝑏𝑖𝑑𝑎

𝑀𝑎𝑠𝑎 𝐴𝑟𝑒𝑛𝑎 𝑆𝑒𝑐𝑎 ∗ 100

REALIZADO POR: AUTORES

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52

De los ensayos realizados para la determinación de la capacidad de absorción se

obtiene los siguientes datos:

RESUMEN ENSAYOS CAPACIDAD DE ABSORCIÓN

Nº ENSAYOS

CAPACIDAD DE

ABSORCIÓN

AGREGADO FINO

UNIDADES

1 2.95 %

2 2.99 %

3 3.03 %

4 2.86 %

5 2.94 %

PROMEDIO 2.95 %

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53

3.1.6 CONTENIDO DE HUMEDAD

Es la relación que existe entre el peso de agua contenida en la muestra en estado

natural y el peso de la muestra después de ser secada en el horno, se expresa en

porcentaje, puede variar desde cero cuando está totalmente seco hasta un máximo

determinado que no necesariamente es el 100%. La importancia del contenido de

agua simboliza, una de las características para explicar el comportamiento de este.

1. Se pesa la bandeja metálica vacía donde se va a colocar la muestra.

2. Se toma una porción de muestra cuarteada y pesamos junto con la bandeja

metálica a emplearse para posteriormente colocar en el horno de secado.

3. Luego de 24 horas se retira la muestra del horno y se procede al pesaje.

Foto 13: SECADO DE LA MUESTRA

Fuente: AUTORES

4. Se realiza la diferencia de pesos entre la muestra cuarteada y la secada

durante 24 horas.

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DEPARTAMENTO DE ENSAYO DE MATERIALES Y

MODELOS

RESULTADO DEL ENSAYO DE CANTIDAD DE HUMEDAD

EN AGREGADO FINO

NTE INEN 856 / ASTM C 566

Fecha: 8 de Agosto del 2016 Informe: Nº 6

Muestra: Polvo de piedra

Origen: Pifo (Cantera HOLCIM)

CONTENIDO DE HUMEDAD

Masa del Recipiente 130 g

Masa Húmeda + recipiente 630 g

Masa seca + recipiente 629 g

Masa del Agua 1.00 g

Masa de Arena seca 499 g

Contenido de humedad 0.20 %

Fórmulas empleadas:

𝐶𝑎𝑝𝑎𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑 𝐴𝑏𝑠𝑜𝑟𝑐𝑖ó𝑛 = 𝑀𝑎𝑠𝑎 𝑑𝑒 𝐴𝑔𝑢𝑎 𝐴𝑏𝑠𝑜𝑟𝑏𝑖𝑑𝑎

𝑀𝑎𝑠𝑎 𝐴𝑟𝑒𝑛𝑎 𝑆𝑒𝑐𝑎 ∗ 100

REALIZADO POR: AUTORES

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3.1.7 GRANULOMETRÍA

Es la clasificación granulométrica que se le debe dar a la muestra, para poder

determinar las propiedades mecánicas y físicas del mismo. Para la realización de

este ensayo se basa en la Norma Técnica Ecuatoriana INEN 696: 2011

1. Se coloca una porción de muestras sobre los tamices de la serie de Tyler,

procediendo agitar por un periodo suficiente.

Foto 14: TAMIZADO SERIE DE TYLER

Fuente: AUTORES

2. Se desmonta la serie de Tyler, para colocar lo retenido en cada tamiz sobre

la bandeja metálica para su pesaje.

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DEPARTAMENTO DE ENSAYO DE MATERIALES Y

MODELOS

RESULTADO DEL ENSAYO DE GRANULOMETRÍA

EN AGREGADO FINO

NTE INEN 696 / ASTM C 136

Fecha: 8 de Agosto del 2016 Informe: Nº 7

Muestra: Polvo de piedra Origen: Pifo

ENSAYO Nº1

TAMIZ ABERTURAS

RETENIDO RETENIDO

(%)

PASA

(%)

LIMITES

ESPECIFICOS PARCIAL

(g)

ACUMULADO

(g)

3/8" 9.525 0 0 0 100 100

Nº 4 4.76 0 0 0 100 95-100

Nº8 2.36 35 35 6 94 80-100

Nº 16 1.18 135 170 29 71 50-85

Nº 30 0.6 180 350 61 39 25-60

Nº 50 0.3 140 490 85 15 10-30

Nº 100 0.15 50 540 94 6 2-10

Nº 200 0.075 25 565 98 2 0-5

BANDEJA 12.1 577.1 100 0

577.1

MF = 2.7

0 %

10 %

20 %

30 %

40 %

50 %

60 %

70 %

80 %

90 %

100 %

PO

RC

EN

TA

JE

QU

E P

AS

A

NUMERO DE TAMICES

CURVA GRANULOMETRICA DEL AGREGADO FINO

TENDENCIA A LOSGRUESOS

TENDENCIA A LOSFINOS

CURVAGRANULOMETRICA

Nº2

00

Nº1

00

Nº5

0

Nº3

0

Nº1

6

Nº8

Nº4

3/8

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UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE INGENIERÍA, CIENCIAS FÍSICAS Y MATEMÁTICA

DEPARTAMENTO DE ENSAYO DE MATERIALES Y

MODELOS

RESULTADO DEL ENSAYO DE GRANULOMETRÍA

EN AGREGADO FINO

NTE INEN 696 / ASTM C 136

Fecha: 8 de Agosto del 2016 Informe: Nº 7

Muestra: Polvo de piedra Origen: Pifo

ENSAYO Nº2

TAMIZ ABERTURAS

RETENIDO RETENIDO

(%)

PASA

(%)

LIMITES

ESPECIFICOS PARCIAL

(g)

ACUMULADO

(g)

3/8" 9.525 0 0 0 100 100

Nº 4 4.76 0.1 0.1 0 100 95-100

Nº8 2.36 32.6 32.7 6 94 80-100

Nº 16 1.18 130.9 163.6 29 71 50-85

Nº 30 0.6 187.6 351.2 63 37 25-60

Nº 50 0.3 130.6 481.8 86 14 10-30

Nº 100 0.15 45.7 527.5 94 6 2-10

Nº 200 0.075 21.5 549 98 2 0-5

BANDEJA 11.3 560.3 100 0

560.3

MF=2.8

0 %

10 %

20 %

30 %

40 %

50 %

60 %

70 %

80 %

90 %

100 %

PO

RC

EN

TA

JE

QU

E P

AS

A

NUMERO DE TAMICES

TENDENCIA A LOSGRUESOS

TENDENCIA A LOSFINOS

CURVAGRANULOMETRICA

0 %

10 %

20 %

30 %

40 %

50 %

60 %

70 %

80 %

90 %

100 %

PO

RC

EN

TA

JE

QU

E P

AS

A

NUMERO DE TAMICES

CURVA GRANULOMETRICA DEL AGREGADO FINO

TENDENCIA A LOSGRUESOS

TENDENCIA A LOSFINOS

CURVAGRANULOMETRICA

Nº2

00

Nº1

00

Nº5

0

Nº3

0

Nº1

6

Nº8

Nº4

3/8

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DEPARTAMENTO DE ENSAYO DE MATERIALES Y

MODELOS

RESULTADO DEL ENSAYO DE GRANULOMETRÍA

EN AGREGADO FINO

NTE INEN 696 / ASTM C 136

Fecha: 8 de Agosto del 2016 Informe: Nº 7

Muestra: Polvo de piedra Origen: Pifo

ENSAYO Nº3

TAMIZ ABERTURAS

RETENIDO RETENIDO

(%)

PASA

(%)

LIMITES

ESPECIFICOS PARCIAL

(g)

ACUMULADO

(g)

3/8" 9.525 0 0 0 100 100

Nº 4 4.76 0.97 0.97 0 100 95-100

Nº8 2.36 33.2 34.17 6 94 80-100

Nº 16 1.18 132.7 166.87 28 72 50-85

Nº 30 0.6 188.1 354.97 59 41 25-60

Nº 50 0.3 140.9 495.87 82 18 10-30

Nº 100 0.15 51.6 547.47 90 10 2-10

Nº 200 0.075 23.5 570.97 94 6 0-5

BANDEJA 35.3 606.27 100 0

606.27

MF = 2.6

3.2 CARACTERÍSTICAS DEL CEMENTO

3.2.1 CONSISTENCIA NORMAL

La consistencia normal permite determinar la cantidad de agua necesaria que se

debe emplear a un peso de cemento determinado.

Procedimiento

1. E

l 0 %

10 %

20 %

30 %

40 %

50 %

60 %

70 %

80 %

90 %

100 %

PO

RC

EN

TA

JE

QU

E P

AS

A

NUMERO DE TAMICES

CURVA GRANULOMETRICA DEL AGREGADO FINO

TENDENCIA A LOSGRUESOS

TENDENCIA A LOSFINOS

CURVAGRANULOMETRICA

Nº2

00

Nº1

00

Nº5

0

Nº3

0

Nº1

6

Nº8

Nº4

3/8

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3.2 CARACTERÍSTICAS DEL CEMENTO

3.2.1 CONSISTENCIA NORMAL

La consistencia normal permite determinar la cantidad de agua necesaria que se

debe emplear, a un peso de cemento determinado, para que todas y cada una de las

partículas se hidraten.

Justificación de los ensayos de consistencia normal

Para este ensayo se iniciaron tomando valores arbitrarios en los porcentajes de

agua para obtener el valor establecido (Penetración 10 +/- 1 mm). Por tratarse de

valores arbitrarios no se tiene una secuencia lógica de los porcentajes de agua es

por ello que se traza una gráfica lineal (% de Agua Vs Penetración mm), en la cual

se comprobará que se puede alcanzar con la penetración estándar, el porcentaje

óptimo de agua para la consistencia normal. Para comprobar este procedimiento

matemático se realiza ensayos adicionales contemplando porcentajes de agua

entre el 23% - 33% los mismos que son los más utilizados para cementos

hidráulicos.

1. El procedimiento para este ensayo se realizó según la Norma Técnica

Ecuatoriana INEN 157: 2009 Segunda Revisión, “CEMENTO

HIDRÁULICO. DETERMINACION DE LA CONSISTENCIA

NORMAL. MÉTODO DE VICAT” y para la preparación de la pasta se

emplea la Norma Técnica Ecuatoriana INEN 155:2009 Segunda Revisión

numeral 4.4, “CEMENTO HIDRÁULICO. MEZCLADO MECÁNICO

DE PASTAS Y MORTEROS DE CONSISTENCIA PLÁSTICA”

FOTO 15: MÉTODO DE VICAT

Fuente: AUTORES

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DEPARTAMENTO DE ENSAYO DE MATERIALES Y MODELOS

RESULTADO DEL ENSAYO DE CONSISTENCIA NORMAL

DEL CEMENTO

NTE INEN 157

Fecha: 9 de Agosto del 2016 Informe: Nº 8

ENSAYO: Nº1

Muestra: CEMENTO BLANCO PORTLAD

Temperatura del Laboratorio: 24ºC

Humedad Relativa del Laboratorio: 62

Temperatura del Agua de Mezclado: 21ºC

ENSAYOS

MASA DEL

CEMENTO

(gr)

CONSISTENCIA NORMAL

MASA

DE

AGUA

(gr)

%

AGUA

PENETRACIÓN DE LA

AGUJA DE VICAT

(mm)

1 500 200 40 45

2 500 180 36 34

3 500 150 30 15

4 500 115 23 0

20 %

25 %

30 %

35 %

40 %

45 %

0 10 20 30 40 50

% A

GU

A

PENETRACIÓN (mm)

CONSISTENCIA NORMAL

28%

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UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE INGENIERÍA, CIENCIAS FÍSICAS Y MATEMÁTICA

DEPARTAMENTO DE ENSAYO DE MATERIALES Y MODELOS

RESULTADO DEL ENSAYO DE CONSISTENCIA NORMAL

DEL CEMENTO

NTE INEN 157

Fecha: 9 de Agosto del 2016 Informe: Nº 8

ENSAYO: Nº2

Muestra: CEMENTO BLANCO PORTLAD

Temperatura del Laboratorio: 24ºC

Humedad Relativa del Laboratorio: 62

Temperatura del Agua de Mezclado: 21ºC

ENSAYOS

MASA DEL

CEMENTO

(gr)

CONSISTENCIA NORMAL

MASA

DE

AGUA

(gr)

% AGUA

PENETRACIÓN DE LA

AGUJA DE VICAT

(mm)

1 650 175.5 27 7

2 650 178.8 27.5 9

3 650 182 28 10

4 650 182 28 11

5 650 182 28 10

Fórmulas empleadas:

Consistencia Normal:

𝐶(%) = 𝑚𝑎

𝑚𝑐∗ 100

REALIZADO POR: AUTORES

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62

3.2.2 DENSIDAD DEL CEMENTO - MÉTODO DE LE CHATELIER Y

MÉTODO DEL PICNÓMETRO

El método de Le Chatelier al igual que el método del Picnómetro sirve para

determinar la densidad del cemento.

La densidad del cemento es un factor de cierta notabilidad en el estudio de las

propiedades del mismo, no obstante cabe destacar que no es un índice de su

calidad, sino por el contrario es usado para el cálculo de peso y volúmenes en una

mezcla y para derivar otras características del cemento.

El valor de la densidad del cemento se encuentra normalmente entre los valores

3.10 gr/cm3 y 3.15 gr/cm

3. Es posible que éste valor se encuentre entre 3.00

gr/cm3 a 3.10 gr/cm

3, en dicho caso se dice que el cemento es adicionado.

Para este ensayo, el fluido de mezcla con el material cementante es gasolina, ya

que es menos denso que el agua, para facilitar la salida de aire y evitar la reacción

química del material cementante.

1. El procedimiento para el método del Le Chatelier se realizó según la

Norma Técnica Ecuatoriana INEN 156: 2009 Segunda Revisión,

“CEMENTO HIDRÁULICO. DETERMINACION DE LA DENSIDAD”.

2. El procedimiento para el método del picnómetro se realizó de igual manera

que se realizó para la Peso Específico de la arena.

Foto 16: DENSIDAD DEL CEMENTO

Método picnómetro Método Le Chatelier

Fuente: AUTORES

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DEPARTAMENTO DE ENSAYO DE MATERIALES Y MODELOS

RESULTADO DEL ENSAYO DE DENSIDAD DEL CEMENTO

NTE INEN 156

Fecha: 9 de Agosto del 2016 Informe: Nº 9

Muestra: CEMENTO BLANCO PORTLAD

METODO LE CHATELIER

ENSAYO 1

Lectura inicial del frasco de Le Chatelier + gasolina 1 ml

Masa del frasco + gasolina 330.2 g

Lectura final del frasco + cemento + gasolina 19.2 ml

Masa final del frasco + cemento + gasolina 385.5 g

DETERMINACIÓN DE LA DENSIDAD DEL

CEMENTO 3.04 g/ml

ENSAYO 2

Lectura inicial del frasco de Le Chatelier + gasolina 2 ml

Masa del frasco + gasolina 330.2 g

Lectura final del frasco + cemento + gasolina 19.1 ml

Masa final del frasco + cemento + gasolina 383.1 g

DETERMINACIÓN DE LA DENSIDAD DEL

CEMENTO 3.09 g/ml

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ENSAYO 3

Lectura inicial del frasco de Le Chatelier + gasolina 1 ml

Masa del frasco + gasolina 330.3 g

Lectura final del frasco + cemento + gasolina 18.9 ml

Masa final del frasco + cemento + gasolina 383.7 g

DETERMINACIÓN DE LA DENSIDAD DEL

CEMENTO 2.98 g/ml

ENSAYO 4

Lectura inicial del frasco de Le Chatelier + gasolina 1 ml

Masa del frasco + gasolina 330.4 g

Lectura final del frasco + cemento + gasolina 19.8 ml

Masa final del frasco + cemento + gasolina 386.9 g

DETERMINACIÓN DE LA DENSIDAD DEL

CEMENTO 3.01 g/ml

ENSAYO 5

Lectura inicial del frasco de Le Chatelier + gasolina 2 ml

Masa del frasco + gasolina 330.8 g

Lectura final del frasco + cemento + gasolina 20.1 ml

Masa final del frasco + cemento + gasolina 386.1 g

DETERMINACIÓN DE LA DENSIDAD DEL

CEMENTO 3.06 g/ml

CUADRO DE RESUMEN

Nº DE

ENSAYOS

DENSIDAD

CEMENTO UNIDADES

1 3.04 g/ml

2 3.09 g/ml

3 2.98 g/ml

4 3.01 g/ml

5 3.06 g/ml

PROMEDIO 3.04 g/ml

REALIZADO POR: AUTORES

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DEPARTAMENTO DE ENSAYO DE MATERIALES Y MODELOS

RESULTADO DEL ENSAYO DE DENSIDAD DEL CEMENTO

Fecha: 9 de Agosto del 2016 Informe: Nº 9

Muestra: CEMENTO BLANCO PORTLAD

MÉTODO DEL PICNÓMETRO

ENSAYO 1

Masa del picnómetro vacío 159.1 g

Masa del picnómetro + cemento 330.3 g

Masa del cemento 171.2 g

Masa del picnómetro + cemento + gasolina 658.3 g

Masa de picnómetro + 500cc gasolina 528.7 g

Densidad de la gasolina 0.7392 g/cc

Masa del cemento en gasolina 41.6 g

Volumen de la gasolina 56.28 cc

Densidad del cemento 3.042 g/cc

ENSAYO 2

Masa del picnómetro vacío 159.6 g

Masa del picnómetro + cemento 318.3 g

Masa del cemento 158.7 g

Masa del picnómetro + cemento + gasolina 649.2 g

Masa de picnómetro + 500cc gasolina 528.7 g

Densidad de la gasolina 0.7382 g/cc

Masa del cemento en gasolina 38.2 g

Volumen de la gasolina 51.75 cc

Densidad del cemento 3.067 g/cc

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ENSAYO 3

Masa del picnómetro vacío 159.5 g

Masa del picnómetro + cemento 329.9 g

Masa del cemento 170.4 g

Masa del picnómetro + cemento + gasolina 657.9 g

Masa de picnómetro + 500cc gasolina 528.7 g

Densidad de la gasolina 0.7384 g/cc

Masa del cemento en gasolina 41.2 g

Volumen de la gasolina 55.80 cc

Densidad del cemento 3.054 g/cc

ENSAYO 4

Masa del picnómetro vacío 158.7 g

Masa del picnómetro + cemento 424.3 g

Masa del cemento 265.6 g

Masa del picnómetro + cemento + gasolina 729 g

Masa de picnómetro + 500cc gasolina 528.7 g

Densidad de la gasolina 0.74 g/cc

Masa del cemento en gasolina 65.3 g

Volumen de la gasolina 88.24 cc

Densidad del cemento 3.010 g/cc

CUADRO DE RESUMEN

Nº DE

ENSAYOS

DENSIDAD

CEMENTO UNIDADES

1 3.04 g/ml

2 3.07 g/ml

3 3.05 g/ml

4 3.01 g/ml

PROMEDIO 3.04 g/ml

REALIZADO POR: AUTORES

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3.2.3 FINURA DEL CEMENTO

Es el tamaño de la partícula de cemento la misma que puede ser desde 60

milésimas de milímetro hasta 1 milésima de milímetro (micrómetro).

También se lo define como el porcentaje de finura del material que pasa a través

de un cierto tamiz. Para la elaboración de este ensayo se emplea la Norma

Técnica Ecuatoriana INEN 957:2009 “CEMENTO HIDRÁULICO.

DETERMINACIÓN DE LA FINURA MEDIANTE EL TAMIZ DE 45 ΜM (Nº

325)”

1. Colocar una porción de 1 gr de cemento blanco sobre el tamiz Nº 325

2. Transportar el conjunto a la llave que contiene el manómetro, donde se le

mantendrá a una presión de salida constante; tamizar el material por el

lapso de 1 minuto bajo el chorro de agua.

3. Llevar el tamiz con el sobrante de cemento blanco al horno y dejar secar

por 24 horas, para su posterior pesaje.

Foto 17: FINURA DEL CEMENTO

REALIZADO POR: AUTORES

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DEPARTAMENTO DE ENSAYO DE MATERIALES Y MODELOS

RESULTADO DEL ENSAYO DE FINURA

DEL CEMENTO

NTE INEN 957

Fecha: 17 de Agosto del 2016 Informe: Nº 10

Muestra: CEMENTO BLANCO PORTLAD

FINURA DEL CEMENTO

Factor de corrección = 31.2 %

Residuo lo la muestra ensayada, Rs = 0.09 g

Residuo Corregido, Rc = 11.8 %

Cantidad pasante corregida, F = 88.2 %

Fórmulas empleadas:

Residuo corregido

𝑅𝑐 = 𝑅𝑠 ∗ (100 + 𝐶)

Finura del cemento

𝐹 = 100 − 𝑅𝑐

REALIZADO POR: AUTORES

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3.2.4 FRAGUADO INICIAL Y FINAL

El fraguado de una mezcla se establece cuando el cemento y el agua se juntan

teniendo una reacción química exotérmica la misma que provoca que la mezcla

empiece a endurecer, perdiendo plasticidad y ganando resistencia.

El fraguado inicial indica el momento en que la masa adquiere rigidez y el

fraguado final es denomina al tiempo en que el mortero ha ganado resistencia y

esto es aproximadamente a las 10 horas.

Para determinar estos tiempos de fraguado existen dos formas: Método de VICAT

y Método de las Agujas de GILLMORE. Para este proyecto investigativo

emplearemos el Método de VICAT.

1. Para efectuar este ensayo se debe tener una temperatura ambiente de

23ºC +/- 3ºC y la temperatura del agua de mezclado debe tener las

mismas condiciones.

2. Para la realización de este ensayo se basara en la Norma Técnica

Ecuatoriana INEN 158: 2009 Segunda Revisión. “CEMENTO

HIDRÁULICO. DETERMINACIÓN DEL TIEMPO DE

FRAGUADO. MÉTODO DE VICAT

Foto 18: APARATO DE VICAT

REALIZADO POR: AUTORES

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DEPARTAMENTO DE ENSAYO DE MATERIALES Y MODELOS

RESULTADO DE ENSAYO DE FRAGUADO DEL CEMENTO

BLANCO (NTE INEN 158)

Fecha: 05 de Septiembre del 2016 Informe: Nº 12

Muestra: CEMENTO BLANCO PORTLAD ENSAYO: Nº 1

Cemento= 650 g

Agua = 182 g

Hora inicio del ensayo = 8:35 am

FRAGUADO INICIAL

HORA

ENSAYO

PENETRACIÓN DE LA

AGUJA DE VICAT (mm)

TIEMPO

(min)

9:05 38 30

9:15 37 40

9:25 32 50

9:35 30 60

9:40 25 65

FRAGUADO FINAL

HORA

ENSAYO

PENETRACIÓN DE LA

AGUJA DE VICAT (mm)

TIEMPO

(min)

9:45 20 70

9:50 18 75

9:55 13 80

10:00 12 85

10:05 11 90

10:10 4 95

10:15 2 100

10:20 1 105

10:25 1 110

10:30 1 115

10:35 1 120

10:40 1 125

10:45 1 130

10:50 1 135

10:55 1 140

11:00 1 145

11:05 1 150

11:10 0 155

11:15 0 160

REALIZADO POR: AUTORES

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DEPARTAMENTO DE ENSAYO DE MATERIALES Y MODELOS

RESULTADO DE ENSAYO DE FRAGUADO DEL CEMENTO

BLANCO (NTE INEN 158)

Fecha: 05 de Septiembre del 2016 ENSAYO: Nº 2

Muestra: CEMENTO BLANCO PORTLAD

Cemento= 650 g

Agua = 182 g

Hora inicio del ensayo = 8:40 am

FRAGUADO INICIAL

HORA

ENSAYO

PENETRACIÓN DE LA

AGUJA DE VICAT (mm)

TIEMPO

(min)

9:10 38 30

9:20 37 40

9:30 32 50

9:40 29 60

9:45 25 65

FRAGUADO FINAL

HORA

ENSAYO

PENETRACIÓN DE LA

AGUJA DE VICAT (mm)

TIEMPO

(min)

9:50 19 70

9:55 18 75

10:00 16 80

10:05 12 85

10:10 12 90

10:15 10 95

10:20 8 100

10:25 4 105

10:30 2 110

10:35 1 115

10:40 1 120

10:45 1 125

10:50 1 130

10:55 1 135

11:00 1 140

11:05 1 145

11:10 1 150

11:15 0 155

11:20 0 160

REALIZADO POR: AUTORES

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72

3.3 CARACTERÍSTICAS ALUMINATO DE ESTRONCIO

3.3.1 CAPACIDAD DE ABSORCIÓN

La absorción de la muestra se obtiene generalmente después de haber sometido al

material a una saturación durante 24 horas, cuando ésta termina se procede

a secar superficialmente el material, y por diferencias de masa se logra obtener el

porcentaje de absorción con relación a la masa seca del material. Se pesa la

bandeja metálica vacía donde se va a colocar la muestra.

1. De la muestra debe estar en estado SSS pesamos una porción junto con la

bandeja metálica a emplearse para posteriormente colocar en el horno de

secado.

Foto 19: COLOCACIÓN DE LA MUESTRA EN LA BANDEJA

Fuente: AUTORES

2. Luego de 24 horas se retira la muestra del horno y se procede al pesaje.

3. Se realiza la diferencia de pesos con la muestra en estado SSS y la secada

durante 24 horas.

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DEPARTAMENTO DE ENSAYO DE MATERIALES Y

MODELOS

RESULTADO DEL ENSAYO DE CAPACIDAD DE ABSORCIÓN

ALUMINATO DE ESTRONCIO

NTE INEN 856 / ASTM C 566

Fecha: 6 de Septiembre del 2016 Informe: Nº 13

Muestra: Aluminato de Estroncio ENSAYO: Nº 1

CAPACIDAD DE ABSORCIÓN

ENSAYO 1

Peso de la Bandeja 129.9 g

Peso de la Bandeja + Aluminato Estroncio

SSS 428.8 g

Peso Bandeja + Aluminato Estroncio Seco 334.5 g

Masa del Agua 94.30 g

Masa de Aluminato Estroncio seco 204.6 g

Capacidad de Absorción 46.1 %

Fórmulas empleadas:

𝑀𝑎𝑠𝑎 𝑑𝑒 𝐴𝑔𝑢𝑎 𝐴𝑏𝑠𝑜𝑟𝑏𝑖𝑑𝑎 = (Peso de la Bandeja + Arena SSS) − (Peso Bandeja + Arena Seca )

𝐶𝑎𝑝𝑎𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑 𝐴𝑏𝑠𝑜𝑟𝑐𝑖ó𝑛 = 𝑀𝑎𝑠𝑎 𝑑𝑒 𝐴𝑔𝑢𝑎 𝐴𝑏𝑠𝑜𝑟𝑏𝑖𝑑𝑎

𝑀𝑎𝑠𝑎 𝐴𝑟𝑒𝑛𝑎 𝑆𝑒𝑐𝑎 ∗ 100

REALIZADO POR: AUTORES

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DEPARTAMENTO DE ENSAYO DE MATERIALES Y

MODELOS

RESULTADO DEL ENSAYO DE CAPACIDAD DE ABSORCIÓN

ALUMINATO DE ESTRONCIO

NTE INEN 856 / ASTM C 566

Fecha: 6 de Septiembre del 2016 ENSAYO: Nº 2

Muestra: Aluminato de Estroncio

CAPACIDAD DE ABSORCIÓN

ENSAYO 2

Peso de la Bandeja 131.1 g

Peso de la Bandeja + Aluminato Estroncio

SSS 522.1 g

Peso Bandeja + Aluminato Estroncio Seco 398.5 g

Masa del Agua 123.60 g

Masa de Aluminato Estroncio seco 267.4 g

Capacidad de Absorción 46.2 %

Fórmulas empleadas:

𝑀𝑎𝑠𝑎 𝑑𝑒 𝐴𝑔𝑢𝑎 𝐴𝑏𝑠𝑜𝑟𝑏𝑖𝑑𝑎 = (𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝐵𝑎𝑛𝑑𝑒𝑗𝑎 + 𝐴𝑟𝑒𝑛𝑎 𝑆𝑆𝑆) − (𝑃𝑒𝑠𝑜 𝐵𝑎𝑛𝑑𝑒𝑗𝑎 + 𝐴𝑟𝑒𝑛𝑎 𝑆𝑒𝑐𝑎 )

𝐶𝑎𝑝𝑎𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑 𝐴𝑏𝑠𝑜𝑟𝑐𝑖ó𝑛 = 𝑀𝑎𝑠𝑎 𝑑𝑒 𝐴𝑔𝑢𝑎 𝐴𝑏𝑠𝑜𝑟𝑏𝑖𝑑𝑎

𝑀𝑎𝑠𝑎 𝐴𝑟𝑒𝑛𝑎 𝑆𝑒𝑐𝑎 ∗ 100

REALIZADO POR: AUTORES

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DEPARTAMENTO DE ENSAYO DE MATERIALES Y

MODELOS

RESULTADO DEL ENSAYO DE CAPACIDAD DE ABSORCIÓN

ALUMINATO DE ESTRONCIO

NTE INEN 856 / ASTM C 566

Fecha: 6 de Septiembre del 2016 ENSAYO: Nº 3

Muestra: Aluminato de estroncio

CAPACIDAD DE ABSORCIÓN

ENSAYO 3

Peso de la Bandeja 138 g

Peso de la Bandeja + Aluminato Estroncio

SSS 430.4 g

Peso Bandeja + Aluminato Estroncio Seco 337.7 g

Masa del Agua 92.70 g

Masa de Aluminato Estroncio seco 199.7 g

Capacidad de Absorción 46.4 %

Fórmulas empleadas:

𝑀𝑎𝑠𝑎 𝑑𝑒 𝐴𝑔𝑢𝑎 𝐴𝑏𝑠𝑜𝑟𝑏𝑖𝑑𝑎 = (𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝐵𝑎𝑛𝑑𝑒𝑗𝑎 + 𝐴𝑟𝑒𝑛𝑎 𝑆𝑆𝑆) − (𝑃𝑒𝑠𝑜 𝐵𝑎𝑛𝑑𝑒𝑗𝑎 + 𝐴𝑟𝑒𝑛𝑎 𝑆𝑒𝑐𝑎 )

𝐶𝑎𝑝𝑎𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑 𝐴𝑏𝑠𝑜𝑟𝑐𝑖ó𝑛 = 𝑀𝑎𝑠𝑎 𝑑𝑒 𝐴𝑔𝑢𝑎 𝐴𝑏𝑠𝑜𝑟𝑏𝑖𝑑𝑎

𝑀𝑎𝑠𝑎 𝐴𝑟𝑒𝑛𝑎 𝑆𝑒𝑐𝑎 ∗ 100

REALIZADO POR: AUTORES

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3.3.2 CONTENIDO DE HUMEDAD

Es la relación que existe entre el peso de agua contenida en la muestra en estado

natural y el peso de la muestra después de ser secada en el horno, se expresa en

porcentaje, puede variar desde cero cuando está totalmente seco hasta un máximo

determinado que no necesariamente es el 100%. La importancia del contenido de

agua simboliza, una de las características para explicar el comportamiento de este.

1. Se pesa la bandeja metálica vacía donde se va a colocar la muestra.

2. Se toma una porción de muestra cuarteada y pesamos junto con la bandeja

metálica a emplearse para posteriormente colocar en el horno de secado.

3. Luego de 24 horas se retira la muestra del horno y se procede al pesaje.

Foto 20: SECADO DE LA MUESTRA

Fuente: AUTORES

4. Se realiza la diferencia de pesos entre la muestra cuarteada y la muestra

seca.

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DEPARTAMENTO DE ENSAYO DE MATERIALES Y

MODELOS

RESULTADO DEL ENSAYO DE CANTIDAD DE HUMEDAD

ALUMINATO DE ESTRONCIO

NTE INEN 856 / ASTM C 566

Fecha: 6 de Septiembre del 2016 Informe: Nº 14

Muestra: Aluminato de estroncio

CONTENIDO DE HUMEDAD

Masa del Recipiente 131.1 g

Masa Humedad + recipiente 340.1 g

Masa seca + recipiente 339.9 g

Masa del Agua 0.20 g

Masa Aluminato de estroncio 208.8 g

CONTENIDO DE HUMEDAD 0.10 %

Fórmulas empleadas:

𝐶𝑎𝑝𝑎𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑 𝐴𝑏𝑠𝑜𝑟𝑐𝑖ó𝑛 = 𝑀𝑎𝑠𝑎 𝑑𝑒 𝐴𝑔𝑢𝑎 𝐴𝑏𝑠𝑜𝑟𝑏𝑖𝑑𝑎

𝑀𝑎𝑠𝑎 𝐴𝑟𝑒𝑛𝑎 𝑆𝑒𝑐𝑎 ∗ 100

REALIZADO POR: AUTORES

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CAPITULO IV: DISEÑO DE MORTEROS FOTOLUMINISCENTES

4.1 PREDISEÑO DEL MORTERO FOTOLUMINISCENTE

Para realizar el diseño del mortero, se utilizó la guía del libro "TECNOLOGÍA DEL

CONCRETO Y DEL MORTERO/Diego Sánchez de Guzmán, (2001) - Capítulos 11 y

14

CARACTERISTICAS DE LOS MATERIALES QUE CONFORMAN EL MORTERO

FOTOLUMINISCENTE

RESISTENCIA A DISEÑAR: 280 Kg/cm

2

CEMENTO

TIPO: Cemento Portland Blanco

DENSIDAD : 3.04 g/cm3

AGREGADO

FINO

MUESTRA: Polvo de piedra (retenido en los tamices N°16 y N°50)

ORIGEN: Pifo

MF: 2.7

PESO

ESPECIFICO: 2.58 g/cm

3

HUMEDAD

NATURAL: 0.2 %

%

ABSORCIÓN 2.95 %

ALUMINATO

DE

ESTRONCIO

%

ABSORCIÓN 46.2 %

HUMEDAD

NATURAL: 0.1 %

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79

Para la determinación de la relación Agua -Cemento, se basa en la Figura 14.1 de

la página 312 del libro mencionado.

Figura 14.1: Correspondencia entre los valores de relación agua- cemento

y resistencia a la compresión para morteros hechos con cemento Portland

tipo I

Para la resistencia de 280 kg/cm

2 la relación agua cemento es:

A/C = 0.65

Para determinar la consistencia requerida para el mortero se obtiene de la Tabla

14.7 de la página 312.

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80

Tabla 14.5 Fluidez recomendada del mortero para diversos tipos de estructuras

y consistencia de colocación.

Tabla 14.7 Diferentes consistencia del mortero

Del ensayo de CONSISTENCIA NORMAL (Método de Vicat NTE INEN 157)

en cemento blanco se obtiene la relación Agua- Cemento:

Penetración aguja de Vicat= 10 mm

Masa del

agua= 182 g

Masa del Cemento = 650 g

k = 0.28

𝑘 = 𝑚𝑎𝑔𝑢𝑎

𝑚𝑐𝑒𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜

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81

Para obtener el número de partes de arena y de cemento en función del peso

(proporción), se debe obtener el valor de b el mismo que es un factor que

relaciona la consistencia requerida con el módulo de finura el agregado.

Tabla 14.8 Valores de b para distintas consistencias y módulos de finura de la

arena

b = 0.2734

Proporción 1: n

Pag:315

n = 3.08

CONTENIDO DE CEMENTO

La cantidad de cemento por unidad de volumen se obtiene partiendo de los

volúmenes que conforman 1m3 de mortero.

Pag:315

n = 𝐿𝑛 (

𝐴

𝐶)−𝐿𝑛 (𝐾)

𝑏

𝑉𝐶 + 𝑉𝑎 + 𝐴 = 1000

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82

DONDE: Vc = Volumen del cemento

Va = Volumen de agregado fino

A = Peso o Volumen del

agua

Como;

se tiene:

Despejando el cemento se tiene:

Pag:316

C = 460 kg /m3

CONTENIDO DE AGUA

Considerando la relación Agua - Cemento que se obtuvo del gráfico y el

contenido de cemento, se tiene:

Pag:316

A = 299 Kg /m3

𝐷𝑒𝑛𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑 = 𝑃𝑒𝑠𝑜

𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛

𝐶𝑒𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜

𝑃𝑒𝑠𝑜 𝐸𝑠𝑝𝑒𝑐𝑖𝑓𝑖𝑐𝑜𝑐𝑒𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜+

𝐴𝑟𝑒𝑛𝑎

𝐷𝑒𝑛𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑠𝑒𝑐𝑎 𝑎𝑟𝑒𝑛𝑎 + Agua = 1000

C= 1000

1

𝑃𝑒𝑠𝑜 𝐸𝑠𝑝𝑒𝑐𝑖𝑓𝑖𝑐𝑜𝑐𝑒𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 +

𝑛

𝐷𝑒𝑛𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑆𝑒𝑐𝑎𝑎𝑟𝑒𝑛𝑎 +

𝐴

𝐶

𝐴 = ( 𝐴

𝐶 ) ∗ 𝐶

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83

CONTENIDO DE ARENA

Conocido el valor de n (proporción) y el valor del contenido de cemento, se

obtiene:

Pag:316

a = 1418 kg /m3

Con los datos obtenidos se puede realizar una tabla que contenga el resumen de

los materiales por metro cúbico de mortero

MATERIAL PESO SECO

kg

PESO

EPECIFICO

g/cc

VOLUMEN

(L) DOSIFICACIÓN

Cemento 460 3.04 151 1

Arena 1418 2.58 549 3.6

Agua 299 1.00 299 2.0

TOTAL 2177

1000

|

AJUSTES POR HUMEDAD DEL AGREGADO FINO

El ajuste de humedad de la arena se lleva a cabo, puesto que el agua de absorción

de la arena no hace parte del agua de mezclado, y la arena presenta algún grado

de saturación que depende de las condiciones del almacenamiento y del estado

del tiempo, necesariamente hay que determinar el grado de humedad y hacer las

correcciones pertinentes.

Capítulo 11: Diseño de mezclas de

concreto

𝑎 = 𝑛 ∗ 𝐶

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84

PESO HUMEDO DEL AGREGADO FINO

Pág.

258

PESO HÚMEDO = 1420 kg/m3

EXCESO DE AGUA

Pág.

251

Exceso Agua = -39 Kg /m3

CANTIDAD

DEAGUA

Pag.259

A = 338 Kg /m3

Con las correcciones realizadas se obtiene una nueva dosificación

MATERIAL PESO SECO

kg

PESO

HUMEDO

kg DOSIFICACIÓN

Cemento 460 460 1

Arena 1418 1420 3

Agua 299 338 0.77

TOTAL 2177 2218.8

𝐴 = 𝐴𝑔𝑢𝑎 (𝐾𝑔) − 𝐸𝑥𝑐𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒 𝑎𝑔𝑢𝑎

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85

AJUSTES POR HUMEDAD DEL ALUMINATO DE ESTRONCIO

El aluminato de estroncio no es soluble en el agua, pero el porcentaje de

absorción es alto a comparación con la arena.

Basándonos en el Anexo 1 (ESPECIFICACIONES DE ECUAGLOW)

describe utilizar del 10% al 50% de aluminato de estroncio, de acuerdo al peso

del material donde se va a aplicar.

En el proyecto se ha optado aplicar, la cantidad de aluminato de estroncio al 30%

del peso total de cemento siendo este el predominante del mortero, y

considerando este porcentaje como la cantidad más óptima en distribución y

costo.

Aluminato de estroncio = 30% del peso del cemento

Aluminato de estroncio = 138 Kg/m3

Exceso Agua = -64 Kg /m3

A = 402 Kg /m3

Con las correcciones realizadas se obtiene una nueva dosificación

MATERIAL PESO SECO

kg

PESO

HUMEDO

kg DOSIFICACIÓN

Cemento 460 460 1

Arena 1418 1420 3

Agua 299 402 0.9 Aluminato de

estroncio 138 138 0.3

TOTAL 2177 2282.4

Exceso Agua = 𝐴𝑙𝑢𝑚𝑖𝑛𝑎𝑡𝑜 𝑑𝑒 𝑒𝑠𝑡𝑟𝑜𝑛𝑐𝑖𝑜 ∗ ( 𝐻𝑢𝑚𝑒𝑑𝑎𝑑 𝑁𝑎𝑡𝑢𝑟𝑎𝑙 − % 𝐴𝑏𝑠𝑜𝑟𝑐𝑖ó𝑛)

𝐴 = 𝐴𝑔𝑢𝑎 (𝑙) − 𝐸𝑥𝑐𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒 𝑎𝑔𝑢𝑎

CANTIDAD DE AGUA

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86

4.3 PROCESO DE OBTENCIÓN DEL MORTERO

FOTOLUMINISCENTES Y ENSAYO DE CUBOS

1. Obtenido el pre-diseño de un mortero convencional (sin aluminato de

estroncio), se procede a ejecutar la mezcla siguiendo la Norma Técnica

Ecuatoriana INEN 156. Con la cual se realizó los cubos respectivos para

comprobar la resistencia deseada.

2. Adquirida una resistencia deseable, se procede a realizar los morteros

fotoluminiscentes, para con ello comprobar si existen alteraciones en la

misma.

3. Para dar el efecto de fotoluminiscencia: “En el segundo período de 30

segundos con velocidad baja en la mezcladora (INEN 155), se agrega el

30% de aluminato de estroncio en función al peso del cemento de manera

uniforme alrededor de la olla, la misma que contiene agua más cemento

Blanco Portland”.

4. Se observó que al agregar aluminato de estroncio a la dosificación

obtenida por corrección de humedad del agregado fino, la mezcla se tornó

seca, por lo cual se realizó la corrección de humedad del compuesto

fotoluminiscente.

Nueva dosificación:

MATERIAL PESO

HUMEDO

(kg)

DOSIFICACIÓN

FINAL

Cemento 460 1

Arena 1420.48 3

Agua 412,4 0.90

Aluminato de

estroncio 138 0.3

TOTAL 2219.1

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87

3.4 FICHAS DE RESULTADOS DE LOS ENSAYOS CUBOS FOTOLUMINISCENTES

UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE INGENIERÍA, CIENCIAS FÍSICAS Y MATEMÁTICA

DEPARTAMENTO DE ENSAYO DE MATERIALES Y MODELOS

CUBOS DE MORTERO FOTOLUMINISCENTES

Fecha Fabricación: 06/09/2016 Edad Muestra: 7 Días

ARENA: Pifo retenido tamiz Nº 16 y Nº50

Fecha Ensayo: 13/09/2016

TIPO DE CEMENTO: CEMENTO BLANCO PORTLAND

DOSIFICACIÓN:

Cemento : 650 g 1 Arena: 1950 g 3

Agua: 587.7 g 0.90 Aluminato de estroncio: 30% Del peso del cemento

MUESTRAS

DIMENSIONES SECCIÓN CARGA ESFUERZO LARGO ANCHO ALTO

L a H A P σ

mm cm2 kg kg/cm

2

CUBO 1 51.1 51.4 50.2 25.7 7110 277.2

CUBO 2 51.0 51.0 51.0 26.0 7900 303.7

CUBO 3 51.1 51.3 50.9 26.0 7500 288.4

PROMEDIO 289.8

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88

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FACULTAD DE INGENIERÍA, CIENCIAS FÍSICAS Y MATEMÁTICA

DEPARTAMENTO DE ENSAYO DE MATERIALES Y MODELOS

CUBOS DE MORTERO FOTOLUMINISCENTES

Fecha Fabricación: 06/09/2016 Edad Muestra: 14 Días

ARENA: Pifo retenido tamiz Nº 16 y Nº 50

Fecha Ensayo: 13/09/2016

TIPO DE CEMENTO: CEMENTO BLANCO PORTLAND

DOSIFICACIÓN: Cemento : 650 g 1 Arena: 1950 g 3 Agua: 587.7 g 0.90 Aluminato de estroncio: 30% Del peso del cemento

MUESTRAS DIMENSIONES SECCIÓN CARGA ESFUERZO

LARGO ANCHO ALTO

L a H A P σ mm

cm

2 kg kg/cm

2

CUBO 1 50.2 51.0 51.0 25.6 8560 334.3

CUBO 2 51.2 51.2 51.3 26.3 8890 338.5

CUBO 3 50.9 51.1 51.2 26.1 8875 340.5

PROMEDIO 337.8

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89

UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR

FACULTAD DE INGENIERÍA, CIENCIAS FÍSICAS Y MATEMÁTICA

DEPARTAMENTO DE ENSAYO DE MATERIALES Y MODELOS

CUBOS DE MORTERO FOTOLUMINISCENTES

Fecha Fabricación: 06/09/2016 Edad Muestra: 21 Días

ARENA: Pifo retenido tamiz Nº 16 y Nº 50

Fecha Ensayo: 27/09/2016

TIPO DE CEMENTO: CEMENTO BLANCO PORTLAND

DOSIFICACIÓN:

Cemento : 650 g 1

Arena: 1950 g 3 Agua: 587.7 g 0.90

Aluminato de estroncio: 30% Del peso del cemento

MUESTRAS

DIMENSIONES SECCIÓN CARGA ESFUERZO

LARGO ANCHO ALTO

L a H A P σ

mm cm2 kg kg/cm

2

CUBO 1 51.2 51.1 52.0 26.6 9110 342.2

CUBO 2 51.0 51.0 51.2 26.1 9430 361.1

CUBO 3 51.0 51.3 51.0 26.0 9660 371.4

PROMEDIO 358.2

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90

4.5 RESUMEN DE COMPRESIONES A LA RESISTENCIA DEL

MORTERO FOTOLUMINISCENTE

UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE INGENIERÍA, CIENCIAS FÍSICAS Y MATEMÁTICA

DEPARTAMENTO DE ENSAYO DE MATERIALES Y

MODELOS

RESUMEN RESISTENCIA DEL MORTERO FOTOLUMINISCENTE

PORCENTAJE

DE

RESISTENCIA

EDAD DE

LA

MUESTRA

(DÍAS)

RESISTENCIA

kg/cm2

1 0% 0 0

2 70% 7 289.8

3 80% 14 337.8

4 95% 21 358.2

5 100% 28 377.1

Grafica 4: CURVA EDAD DE LA MUESTRA

Fuente: AUTORES

0

289.8

337.8 358.2

377.1

0

50

100

150

200

250

300

350

400

0 5 10 15 20 25 30

RE

SIS

TE

NC

IA (

kg/c

m2)

EDAD DE LA MUESTRA (DÍAS)

CURVA DE LA EDAD DEL MORTERO

FOTOLUMINICENTE

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91

CAPITULO V: ANÁLISIS TÉCNICO Y ECONÓMICO

5.1 FALLAS EN EL ENSAYO DE CUBOS DE MORTERO.

Se observa una falla por compresión de 45° aproximadamente en sentido

transversal al ancho de la muestra, como se observa en las siguientes fotografías.

Foto 21. FALLAS A 45º M.F

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92

5.2 EJEMPLO APLICATIVO DEL MORTERO FOTOLUMINISCENTE

El ejemplo aplicativo se va a realizar en la casa de la Familia Laines Mangia como

salida de emergencia para un corredor de dimensiones 0.76 x 4.15 (m) que abarca

3 habitaciones.

1. Para la colocación del mortero fotoluminiscente se opta una forma

cuadrada (0.30 x 0.30 x 0.05 m), ya que la misma va a ser aplicada con

baldosas optando un diseño para acabado ornamental.

2. La madera que se elige para los encofrados son los tableros melaminicos

ya que estos van acorde a las necesidades a utilizar el mortero

fotoluminiscente, esta madera fue preferida ya que la misma nos da un

acabado liso y muy similar a la baldosa a instalar.

Foto 22: MATERIALES PARA REALIZAR LOS ENCOFRADOS DE

MADERA

Fuente: AUTORES

3. Se realiza el ensamblaje del molde con cortes, lijaduras de los lados y

clavado del mismo, alcanzando el encofrado que contendrá al mortero

fotoluminiscente para su fraguado final y forma.

4. Para proceder al llenado del encofrado se realizara en dos capas, la primera

que contendrá el mortero fotoluminiscente, seguido de una malla para

poder controlar el fisuramiento y dar mayor resistencia, la segunda capa

contendrá un mortero tradicional que ira en contacto con el piso y por

costos no es necesario que sea fotoluminiscente.

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93

Foto 23: LLENADO DEL ENCOFRADO DE MADERA

Fuente: AUTORES

5. Una vez llegado a su fraguado final se desencofra y se instala en el área

especificada, colocándola como una baldosa normal con bondex y demás

implementos.

Foto 24: DESENCOFRADO DE LOS MOLDES

Fuente: Autores

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94

6. Colocación del mortero fotoluminiscente en el corredor de la familia Laines

Mangia. Se adopta un diseño arquitectónico en forma de ajedrez junto con la

baldosa tradicional.

Fuente: Autores

Baldosa tradicional blanca

Baldosa tradicional café

Mortero fotoluminiscente

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95

5.2 ANÁLISIS DE PRECIOS UNITARIOS (APU) PARA MORTEROS

FOTOLUMINISCENTES

UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR

FACULTAD DE INGENIERÍA, CIENCIAS FÍSICAS Y MATEMÁTICA

CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL

ANALISIS DE PRECIOS UNITARIOS (APU)

PROYECTO: DISEÑO DE MORTEROS FOTOLUMINISCENTES APLICADOS

DE FORMA ORNAMENTAL Y SEÑALIZACIÓN EN CASO DE EMERGENCIA

PARA EDIFICACIONES

RUBRO: MORTERO FOTOLUMINISCENTE HOJA: 1 DE 3

CÓDIGO: MF01 UNIDAD: U

DETALLE: CANTIDADES TOMADAS PARA 3u de (0.3 X0.3X0.005) m

EQUIPOS

DESCRIPCIÓN

CANTIDAD TARIFA COSTO

HORA RENDIMIENTO COSTO

A B C=A*B R D=C*R

HERRAMIENTA

MENOR 0.05

SUBTOTAL (M)

0.05

MANO DE OBRA

DESCRIPCIÓN CANTIDAD JORNAL/HR COSTO

HORA RENDIMIENTO COSTO

A B C=A*B R D=C*R

SUBTOTAL (N)

0.00

MATERIALES

DESCRIPCIÓN UNIDAD CANTIDAD P.UNITARIO COSTO

CEMENTO BLANCO PORTLAND Kg 0.7 0.6 0.42

ARENA (POLVO DE PIEDRA) Kg 2.1 0.10 0.21

AGUA L 0.6 0.43 0.27

ALUMINATO DE ESTRONCIO Kg 0.2 299 63.15

SUBTOTAL (O)

64.05

TOTAL COSTO DIRECTO (M+N+O) 64.05

COSTO TOTAL PARA 3 U MORTEROS FOTOLUMINISCENTES 64.05

COSTO POR UNIDAD DE MORTERO FOTOLUMINISCENTE 21.35

ELABORADO POR: AUTORES

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96

UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR

FACULTAD DE INGENIERÍA, CIENCIAS FÍSICAS Y MATEMÁTICA

CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL

ANALISIS DE PRECIOS UNITARIOS (APU)

PROYECTO: DISEÑO DE MORTEROS FOTOLUMINISCENTES APLICADOS

DE FORMA ORNAMENTAL Y SEÑALIZACIÓN EN CASO DE EMERGENCIA

PARA EDIFICACIONES

RUBRO: MORTERO CONVENCIONAL Y MALLA DE REFUERZO HOJA: 2 DE 3

CÓDIGO: MC 01 UNIDAD: U

DETALLE: CANTIDADES TOMADAS PARA 3u de (0.3 X0.3X0.005) m

EQUIPOS

DESCRIPCIÓN

CANTIDAD TARIFA COSTO

HORA RENDIMIENTO COSTO

A B C=A*B R D=C*R

HERRAMIENTA

MENOR 0.05

SUBTOTAL (M) 0.05

MANO DE OBRA

DESCRIPCIÓN CANTIDAD JORNAL/HR COSTO

HORA RENDIMIENTO COSTO

A B C=A*B R D=C*R

SUBTOTAL (N)

0.00

MATERIALES

DESCRIPCIÓN UNIDAD CANTIDAD P.UNITARIO COSTO

CEMENTO BLANCO PORTLAND Kg 0.7 0.6 0.42

ARENA (POLVO DE PIEDRA) Kg 2.1 0.10 0.21

AGUA L 0.5 0.43 0.23

MALLA m2 0.3 5.00 1.35

SUBTOTAL (O)

2.22

TOTAL COSTO DIRECTO (M+N+O) 2.27

COSTO TOTAL PARA 3 U MORTEROS CONVENCIONAL 2.27

COSTO POR UNIDAD DE MORTERO CONVENCIONAL 0.76

ELABORADO POR: AUTORES

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97

UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR

FACULTAD DE INGENIERÍA, CIENCIAS FÍSICAS Y MATEMÁTICA

CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL

ANALISIS DE PRECIOS UNITARIOS (APU)

PROYECTO: DISEÑO DE MORTEROS FOTOLUMINISCENTES APLICADOS

DE FORMA ORNAMENTAL Y SEÑALIZACIÓN EN CASO DE EMERGENCIA

PARA EDIFICACIONES

COSTO TOTAL POR UNIDAD DEL MORTERO OPTANDO LAS

DIMENSIONES (0.30 X 0.30 X 0.005 m) PARA FACILIDAD DE SU

APLICACIÓN.

En base a los APUS (MF01 y MC01) se llega a determinar:

TIPO DE MORTERO COSTO UNITARIO

MORTERO FOTOLUMINISCENTE (MF01) $ 21.35

MORTERO CONVENCIONAL (MC01) $ 0.76

TOTAL $ 22.11

0,3

0,005

0,3

0,3

0,3

MORTERO FOTOLUMINISCENTE

MALLA

MORTERO CONVENCIONAL

0.005

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98

UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR

FACULTAD DE INGENIERÍA, CIENCIAS FÍSICAS Y MATEMÁTICA

CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL

ANALISIS DE PRECIOS UNITARIOS (APU)

PROYECTO: DISEÑO DE MORTEROS FOTOLUMINISCENTES APLICADOS

DE FORMA ORNAMENTAL Y SEÑALIZACIÓN EN CASO DE EMERGENCIA

PARA EDIFICACIONES

RUBRO: MORTERO FOTOLUMINISCENTE (MF) HOJA: 3 DE 3

CÓDIGO: MF 02 UNIDAD: m2

DETALLE: CANTIDADES DE (MF) POR METRO CUADRADO

EQUIPOS

DESCRIPCIÓN

CANTIDAD TARIFA COSTO

HORA RENDIMIENTO COSTO

A B C=A*B R D=C*R

HERRAMIENTA

MENOR 0.05

SUBTOTAL (M) 0.05

MANO DE OBRA

DESCRIPCIÓN CANTIDAD JORNAL/HR COSTO

HORA RENDIMIENTO COSTO

A B C=A*B R D=C*R

SUBTOTAL (N)

0.00

MATERIALES

DESCRIPCIÓN UNIDAD CANTIDAD P.UNITARIO COSTO

CEMENTO BLANCO PORTLAND kg 1.75 0.6 1.05

ARENA (POLVO DE PIEDRA) kg 5.25 0.1 0.53

AGUA lts 1.57 0.43 0.68

ALUMINATO DE ESTRONCIO kg 0.44 300.00 131.25

SUBTOTAL (O)

133.50

TOTAL COSTO DIRECTO (M+N+O) 133.55

COSTO TOTAL POR m2 133.55

ELABORADO POR: AUTORES

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99

5.3 ANÁLISIS COMPARATIVO DE COSTOS

UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR

FACULTAD DE INGENIERÍA, CIENCIAS FÍSICAS Y MATEMÁTICA

CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL

PROYECTO: “DISEÑO DE MORTEROS FOTOLUMINISCENTES APLICADOS DE FORMA ORNAMENTAL Y SEÑALIZACIÓN

EN CASO DE EMERGENCIA PARA EDIFICACIONES”.

SISTEMAS PARA SALIDAS DE EMERGENCIAS MÁS COMUNES DURANTE LA AUSENCIA DE LUZ

SISTEMA DESCRIPCIÓN

PRECIO

REFERENCIAL

2016 ACABADO ORNAMENTAL

NOMBRE: Cinta fotoluminiscente

MEDIDA: Rollo 5 metros de largo x 5 cm de ancho

DURACIÓN DE ENCENDIDO: 6 horas

FORMA DE CARGA: Luz ultravioleta

14,5 $

NOMBRE: Lámparas de emergencia

DURACIÓN DE ENCENDIDO: 90 min

FORMA DE CARGA: Luz eléctrica (6 voltios).

Producen luz fría y pueden ser alimentados a partir

de baterías portátiles, pilas o aún un panel solar.

25,50 $

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100

No se busca reemplazar ningún sistema de emergencia convencional existente que

actúan durante un colapso de luz artificial, sino adaptar un sistema práctico que

vaya acorde al diseño arquitectónico a implementar en una edificación con

acabado ornamental.

De los sistemas más habituales en salidas de emergencia en edificaciones, se

encuentra varios tipos: cintas fotoluminiscentes, lámparas de emergencia, entre

otras; las mismas que son fáciles de instalar a costos accesibles pero no siempre

van acorde con el diseño arquitectónico que se implementa en una estructura.

Del estudio económico, para determinar el costo por metro cuadro de mortero

fotoluminiscente, para lo cual es necesario efectuar una comparación con los

sistemas emergentes tradicionales, evidenciando costos altos en su ejecución, sin

que tenga costos adicionales para su emisión de luminosidad ya que se sustenta de

energía natural y artificial, con acabado ornamental acorde a diseño propuesto.

Del análisis técnico, en comparación con otro tipo de señalética para emergencia

cuya funcionalidad sea eléctrica, estos tiende a fallar en cualquier instante,

originando gastos adicionales por su reposición, mientras que en el mortero

fotoluminiscente si se presenta fragmentaciones de la misma no es motivo

suficiente para el colapso de la luminiscencia.

SISTEMA DESCRIPCIÓN COSTO

ACABADO

ORNAMENTAL

NOMBRE: Mortero

fotoluminiscente

MEDIDA: 0.30 X 0.30 X

0.005 (m)

DURACIÓN DE

ENCENDIDO: 8 horas

FORMA DE CARGA: Luz

natural o artificial

21,35 $

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101

CAPITULO VI: ANÁLISIS E INTERPRETACIÓN DE RESULTADOS

6.1 CURVA DE RESISTENCIA DEL MORTERO CONVENCIONAL

(SIN ALUMINATO DE ESTRONCIO) CONSERVANDO LA

DOSIFICACIÓN CONCLUYENTE

UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE INGENIERÍA, CIENCIAS FÍSICAS Y MATEMÁTICA

DEPARTAMENTO DE ENSAYO DE MATERIALES Y

MODELOS

RESISTENCIAS DEL MORTERO CONVENCIONAL

PORCENTAJE

DE

RESISTENCIA

EDAD DE

LA

MUESTRA

(DÍAS)

RESISTENCIA

(kg/cm2)

1 0% 0 0

2 70% 7 284.9

3 95% 21 360.9

4 100% 28 379.9

Fuente: AUTORES

0

284.9

360.9

379.9

0

50

100

150

200

250

300

350

400

0 5 10 15 20 25 30

RE

SIS

TE

NC

IA (

kg/c

m2)

EDAD DE LA MUESTRA (DÍAS)

CURVA EDAD DEL MORTERO CONVENCIONAL

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102

COMPARACIÓN DE CURVAS DE RESISTENCIA ENTRE EL MORTERO CONVENCIONAL Vs EL MORTERO

FOTOLUMINISCENTE.

0

284.9

360.9 379.9

289.8

337.8 358.2

377.1

0

50

100

150

200

250

300

350

400

0 5 10 15 20 25 30

RE

SIS

TE

NC

IA (

kg/c

m2)

EDAD DE LA MUESTRA (DÍAS)

CURVA DE RESISTENCIA MORTEROS

CURVA MORTERO CONVENCIONAL

CURVA MORTERO FOTOLUMINISCENTE

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103

Para poder llevar a cabo la comparación se realizó en el mismo lapso, los dos

tipos de morteros ensayándoles a las mismas edades indicadas en la NORMA

TÉCNICA ECUATORIANA INEN 488:2009 “CEMENTO HIDRAULICO.

DETERMINACION DE LA RESISTENCIA A LA COMPRESION DE

MORTEROS EN CUBOS DE 50mm DE ARISTA”

Se realizó la comparación entre el mortero fotoluminiscente y el mortero

convencional donde se demuestra que el aluminato de estroncio no produce

ninguna alteración, en los elementos que compone el mismo, lo cual no afecta a la

resistencia como propiedad principal.

Análisis del diseño para el mortero fotoluminiscente:

Para el diseño del mortero fotoluminiscente se tomó como seguimiento la

bibliografía del libro “Tecnología del concreto y del mortero/ Diego Sánchez de

Guzmán, 2001” en el cual basados en los ensayos a los materiales obtenemos

resultados descritos en el siguiente cuadro:

TIPO CEMENTO: Cemento Portland

Blanco AGREGADO

FINO:

Polvo de piedra PIFO,

retenido en los tamices

N°16 y N°50

RESISTENCIA A

DISEÑAR: 280 Kg/cm

2

MODULO DE FINURA

ARENA: 2.7

DENSIDAD APARENTE SECA

ARENA: 2.58 g/cm

3

DENSIDAD ESPECIFICA CEMENTO: 3.04 g/cm3

HUMEDAD NATURAL DEL

AGREGADO 0.2 %

% ABSORCIÓN DEL AGREGADO 2.95 %

Obteniendo una dosificación de:

TIPO DE CEMENTO: CEMENTO BLANCO PORTLAND

DOSIFICACIÓN:

Cemento : 650 g 1 Arena: 1950 g 3

Agua: 587.7 g 0.90 Aluminato de

estroncio: 30% Del peso del cemento

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104

Estos datos están propuestos, para una resistencia a diseñar de 280 kg/cm2

lo cual

al obtener la dosificación final y realizar las probetas para los ensayos se obtiene

resistencias más altas a las diseñadas como se especifica en el siguiente cuadro:

RESISTENCIAS DE LA MUESTRA DEL MORTERO (650g cemento)

Nº PORCENTAJE DE

RESISTENCIA

EDAD DE LA

MUESTRA

(DÍAS)

RESISTENCIA

(kg/cm2)

1 0% 0 0

2 70% 7 289.8

3 80% 14 337.8

4 95% 21 358.2

5 100% 28 377.1

Esto se debe al tipo de cemento que se está utilizando y al agregado fino libre de

materia orgánica que afecta a la resistencia. Se verificó que al momento de

disminuir la cantidad de cemento, la resistencia se reduce como se demuestra con

la siguiente tabla:

TIPO DE CEMENTO: CEMENTO BLANCO PORTLAND

DOSIFICACIÓN:

Cemento : 500 g 1

Arena: 1950 g 3.9

Agua: 497.7 g 1.00 Aluminato de

estroncio: 30% Del peso del cemento

RESISTENCIAS DE LA MUESTRA DEL MORTERO (500g cemento)

Nº PORCENTAJE DE

RESISTENCIA

EDAD DE LA

MUESTRA

(DÍAS)

RESISTENCIA

kg/cm2

1 0% 0 0

2 70% 7 99.4

3 95% 21 134.9

4 100% 28 149.9

Al aumentar la cantidad de cemento es evidente que cubre todas las partículas de

arena y así mismo la resistencia queda sobredimensionada lo cual es innecesario

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105

debido a los costos adicionales que implica, como se muestra en el siguiente

cuadro:

TIPO DE CEMENTO: CEMENTO BLANCO PORTLAND

DOSIFICACIÓN:

Cemento : 750 g 1

Arena: 1950 g 2.6

Agua: 497.7 g 0.66

Aluminato

de estroncio: 30% Del peso del cemento

RESISTENCIAS DE LA MUESTRA DEL MORTERO (750g cemento)

PORCENTAJE

DE

RESISTENCIA

EDAD DE

LA

MUESTRA

(DÍAS)

RESISTENCIA

kg/cm2

1 0% 0 0

2 70% 7 388.4

3 80% 14 451.0

4 95% 21 499.4

5 100% 28 543.0

Se realiza una comparativa de curvas de resistencia de acuerdo a la cantidad de

cemento empleada. Se optó por una resistencia promedio de 377 kg/cm2, ya que al

seguir disminuir la cantidad de cemento era evidente la disminución de la

resistencia, pero esto afectaba al color del mortero, dando así una desventaja al no

cubrir todas las partículas del agregado fino y no ser evidente la

fotoluminiscencia.

Foto 25: COMPARACIÓN DE MORTEROS

Fuente: AUTORES

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106

0

388.4

451.0

499.4

543.0

0

99.4 134.9

149.9

0

289.8 337.8

358.2

377.1

0

100

200

300

400

500

600

0 5 10 15 20 25 30

RE

SIT

EN

CIA

(k

g/c

m2)

EDAD DE LA MUESTRA (DÍAS)

CURVA DE RESISTENCIA CON DIFERENTES CANTIDADES DE CEMENTO

CURVA DE RESISTENCIA (750 g CEMENTO) CURVA DE RESISTENCIA (500 g CEMENTO)

CURVA DE RESISTENCIA (650 g CEMENTO)

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107

6.2 VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL MORTERO

FOTOLUMINISCENTE

Nº Ventajas Desventajas

1

El mortero fotoluminiscente durante un

colapso de luz, tiene una duración de

aproximadamente 8 horas de

luminiscencia.

El valor de elaboración del mortero

fotoluminiscente es costoso.

2

Este mortero cubre una mayor área

para el caso de señalética, comparando

con la señalética convencional que se

emplea para casos de emergencia.

Al optar por un modelo convencional

como es con las dimensiones de una

baldosa se necesita de un refuerzo

(malla) para evitar su rotura.

3

El mortero funcionara a partir de tener

una fuente de carga ya sea natural o

artificial y no dependerá de las

condiciones meteorológicas para su

funcionamiento óptimo.

Para poder obtener estos morteros

fotoluminiscentes se necesita

estrictamente de cemento blanco para

que el aluminato de estroncio

funcione de forma adecuada.

4

Su mantenimiento y emisión de

luminiscencia son bajos, dado que

estos dependen de la luz natural o

artificial por breves minutos.

5

Para emplear de forma ornamental se

tiene un excelente acabado y de forma

llamativa.

6

Al adoptar una forma geométrica

facilita la aplicación en el lugar

deseado.

7

El mortero fotoluminiscente se puede

realizar de manera casera sin la

necesidad de utilizar aparatos

sofisticados

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108

CAPITULO VII: CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

7.1 CONCLUSIONES

El aluminato de estroncio siendo un material utilizado como base para

muchos productos fotoluminiscentes, es fácil de encontrarlo en el

mercado ecuatoriano, pero su costo es elevado lo que encarece el valor

económico del mortero.

Basándonos en el Anexo 2 (ESPECIFICACIONES DE ECUAGLOW)

describe utilizar del 10% al 50% de aluminato de estroncio de acuerdo

al peso del material donde se va a aplicar. Para el proyecto se realizó

varios ensayos prueba y error donde con un porcentaje menor al 30%

de aluminato de estroncio no se tiene una adecuada distribución que

cubra toda las partículas del cementante a utilizar, por el contrario al

superar el porcentaje propuesto existe un exceso en vano de partículas

de aluminato de estroncio lo cual no acredita que la luminiscencia sea

más evidente sino que aumente los costos insustancialmente. Por lo

que se llegó a determinar que la cantidad de aluminato de estroncio

adecuado es el 30% del peso total de cemento ya que este es el

predominante del mortero, y considerando este porcentaje como la

cantidad más óptima por distribución y costo.

Para una colocación sencilla, rápida y sin gran cantidad de

desperdicios del mortero fotoluminiscente, se optó por una forma

geométrica cuadrada y similar a una baldosa.

El mortero fotoluminiscente puede instalarse interna o externamente en

una edificación, sin que la condición meteorológica afecte a la

luminiscencia que arroja el mismo.

No se empleó cemento gris para este proyecto ya que la

fotoluminiscencia es notoria por excelencia en colores claros como el

blanco.

El mortero fotoluminiscente aun fraccionado en múltiples partes

mantiene su propiedad de luminiscencia en comparación con otros

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109

tipos de señalética de emergencia que su funcionamiento es

electrónico.

Realizando compresiones en cubos de morteros con la misma

dosificación, se demostró que el aluminato de estroncio no influye en

la resistencia y duración del mismo, ya que es un compuesto no

soluble.

La resistencia propuesta en el diseño del mortero fue de 280 Kg/cm2,

finalizando con una resistencia promedio de 377 Kg/cm2, esto es por la

utilización del cemento blanco Portland y las buenas propiedades

mecánicas del agregado fino procedentes de la cantera de Holcim en

Pifo.

Se optó por una resistencia promedio de 377 kg/cm2, ya que al seguir

disminuyendo la cantidad de cemento era evidente la disminución de la

resistencia, pero esto afectaba al color del mortero, dando así una

desventaja al no cubrir todas las partículas del agregado fino y no ser

evidente la fotoluminiscencia.

No se propone realizar un reemplazo de los sistemas para salidas de

emergencias existentes y más usuales, sino una opción más acorde a un

acabado arquitectónico cumpliendo con la misma función.

Se puede reducir el costo de elaboración del mortero fotoluminiscente

y aumentar una mayor área de aplicación, si se utiliza una arena con un

módulo de finura más bajos del diseño propuesto (MF=2.7), pero se

va obtener un mortero frágil al desgaste para zonas transitadas, pero

útil en revestimientos de paredes.

Si comparamos el costo del mortero fotoluminiscente con las

señaléticas de evacuación existentes, su valor de elaboración es alto sin

que exista un valor adicional para el mantenimiento de luminiscencia o

reemplazo por falla electrónica.

Si el contenido de cemento es alto las características serán de alta

resistencia, si el contendido de arena es alto la resistencia disminuirá

considerablemente y será poco trabajable pero el mortero tendrá poca

retracción.

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110

Los módulos de finura bajos requieren más agua que los gruesos para

la misma consistencia, por lo cual se generan morteros frágiles y

porosos.

7.2 RECOMENDACIONES

Para la dosificación de una manera correcta se deberá tener sumo

cuidado en el porcentaje de humedad, tanto del agregado fino como del

aluminato de estroncio lo cual provoca una fluidez excesiva en la

mezcla disminuyendo la resistencia.

Se sugiere realizar más ensayos al cemento blanco ya que la

información que se obtiene por fuentes bibliográficas es nula.

Por tratarse de un mortero de color blanco tiende a estar expuesto a manchas

ambientales, lo cual para su durabilidad se recomienda utilizar un sellante

acrílico el cual no afectara las propiedades fotoluminiscentes del mismo.

El agregado fino empleado para el diseño de morteros

fotoluminiscentes debe tener buenas propiedades mecánicas para

garantizar la resistencia y durabilidad del mortero.

Procurar ocupar agregados finos de colores claros ya que los mismos

no afectaran al color blanco del cementante, cambiando su apariencia

estética.

Para mantener su blancura su puede utilizar como modo de limpieza agua y

cloro los cuales no afectaran a la emisión de luminiscencia del mortero.

Se recomienda para darle un acabado esmaltado y sin necesidad de sellantes

acrílicos se puede pulir, siempre que el agregado a emplearse para su

fabricación, tenga propiedades mecánicas de dureza altas.

Se recomienda que el mortero fotoluminiscente se puedan utilizar como

reemplazo de emporador en los acabados con baldosas si se quiere cubrir una

mayor área con costos bajos.

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111

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groupDept.

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4. COPENHAGUE., F. (2015). Materiales fosforescentes. Obtenido de

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5. DISENSA. (2016). Obtenido de

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. Obtenido de https://law.resource.org/pub/ec/ibr/ec.nte.2518.2010.pdf

9. ECUATORIANA, N. T. (2012). Cemento para morteros . Obtenido de

https://law.resource.org/pub/ec/ibr/ec.nte.2615.2012.pdf

10. ESCOBAR, S. C. (2010). Materiales de Construccion para Edificacion y

Obra Civil. En S. C. Escobar, Materiales de Construccion para

Edificacion y Obra Civil (págs. 153-161). San Vicente (Alicante): Club

Universitario.

11. GARCÍA, D. R. (Abril de 2014). Cronica.com.mx. Obtenido de

http://www.cronica.com.mx/notas/2014/829950.html

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112

12. INEN. (s.f.). Norma técnica ecuatoriana. Obtenido de

https://law.resource.org/pub/ec/ibr/ec.nte.0872.2011.pdf

13. Instituto Español del Cemento y sus Aplicaciones . (s.f.). Instituto Español

del Cemento y sus Aplicaciones . Obtenido de

https://www.ieca.es/default.asp?id_cat=3

14. LA GUIA QUÍMICA. (Noviembre de 2010). Obtenido de La Guia

Química: http://quimica.laguia2000.com/conceptos-

basicos/fosforescencia#ixzz4EuL1FAfz

15. PROAÑO, M. M. (2013). Escuela Politecnica del Ejercito. Obtenido de

http://publiespe.espe.edu.ec/librosvirtuales/hormigon/temas-de-hormigon-

armado/hormigon02.pdf

16. REGLA PARA PREVENCIÓN DE INCENDIOS. (s.f.). Obtenido de

http://www.utm.edu.ec/unidadriesgos/documentos/reglamento-

incendio.pdf

17. RIVERA, A. F. (2016). Seguridad en Carteles . Obtenido de

http://www.seguridadencarteles.com.ar/detalle.php?a=fotoluminiscentes&t

=5&d=54

18. STULZ,Roland S. (1993). Materiales de construcción apropiados. En S.

Roland Stulz, Materiales de construcción apropiados (pág. 442). London:

SKAT & IT Publications.

19. RURAL, I. (2013). Escuela Universitaria de Ingeniería Técnica Agrícola

de Ciudad Real. Obtenido de

https://www.uclm.es/area/ing_rural/Trans_const/Tema9.pdf

20. TULCAN, G. M. (26 de 06 de 2012). Recuperado el 08 de 12 de 15, de

http://www.gmtulcan.gob.ec/index.php/2012-06-06-13-19-44/2012-06-06-

13-21-17/2012-06-06-13-41-11/18-parroquias

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113

9. ANEXOS:

ANEXO 1. DETALLE DE LA FORMA DE APLICACIÓN

DORMITORIO 1

DORMITORIO 2DORMITORIO

MASTER4.

14

0.79

0.30

0.30

0.3

0.3

6.30

3.10

3.10

UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADORFACULTAD INGENIERÍA CIENCIAS FÍSICAS Y MATEMÁTICA

CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL

DISEÑO DE MORTEROS FOTOLUMINISCENTES

EJEMPLO APLICATIVO

TEMA:

AUTORES PROYECTO:

GRIJALVA FERNANDEZ

FERNANDO GEOVANNY

UBICACIÓN:

PROVINCIA:

CANTÓN:

PARROQUIA:

SECTOR:

PICHINCHA

CONTIENE: PLANO ARQUITECTONICO DOMICILIO A

APLICAR / DETALLE DEL MORTERO

TUTOR:ING. LASSO MOLINA CARLOS ALBERTO

QUITO

COTOCOLLAO

SANTA ANITA LAINES MANGIATATIANA BELEN

FECHA:

SEPTIEMBRE 2016

LÁMINA:01 DE:

01

CROQUIS DE UBICACIÓN

N

MORTERO:

DOSIFICACIÓN:

Cemento: 1

Agua: 0.90

Agregado fino: 3

Aluminato de estroncio: 30%

peso del cemento

ESPECIFICACIONES TÈCNICAS

0,3

0,005

0,3

0,3

DETALLE DEL MORTERO

FOTOLUMINISCENTE

MORTERO FOTOLUMINISCENTE

MALLA

MORTERO CONVENCIONAL

BALDOSA NEGRA TRADICIONAL

BALDOSA BLANCA TRADICIONAL

MORTERO FOTOLUMINISCENTE

0.005

0,3

CASA FAMILIA LAINES M.

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ANEXO 2. ESPECIFICACIONES DE ECUAGLOW

¿Qué es el pigmento o polvo foto luminiscente?

Es la base de casi todos los productos que brillan en la oscuridad. Esta sustancia

en polvo absorbe la luz y vuelve a emitirla en una longitud de tiempo. El brillo se

produce cuando los electrones caen de una órbita superior a una órbita más baja.

Cuando caen a una órbita más baja, emiten energía en forma de luz visible. Estos

productos tienen los productos químicos en ellos con los electrones que se

entusiasman por las ondas de luz. Ninguna reacción química se produce

realmente.

¿Qué puedo hacer yo con el polvo?

Deje volar su imaginación! Usted puede hacer prácticamente cualquier cosa con

nuestros pigmentos versátiles! Es seguro para la aplicación en productos de

consumo, tales como ropa, zapatos, gorras, relojes, novedades, abordar y artículos

deportivos.

Cuenta con excelentes resultados en los campos de la construcción, decoración,

tráfico de vehículos, instalaciones militares, el sistema de emergencia de incendio,

y signos de las vías de escape.

El pigmento se puede mezclar con una variedad de resinas y aglutinantes

TRANSPARENTES incluyendo pero no limitado a resina acrílica, parafina, resinas

de poli, lacas, barnices, colas, plásticos - PE, PP, ABS, PVC. Y, por supuesto,

cosas artesanales, cerámica, esmalte de cerámica, pintura de tela, pintura al óleo,

pintura acrílica todo con nuestros pigmentos!

¿Es el resplandor del polvo seguro para los niños?

Sí, el polvo de brillo no es tóxico y no radiactivo y el medio ambiente. Nuestros

productos son fotoluminiscente de seguridad certificada.

¿Puedo añadir a jabón y otros productos para la piel?

Nuestros pigmentos han sido probados y son seguros para el contacto prolongado

con la piel. Al igual que con cualquier producto químico, siempre existe la

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115

posibilidad de irritación de la piel, por lo que se aplican a un área de prueba

primero.

¿Cómo se utiliza polvo?

Es, muy fácil sólo lo mezcla con el medio que desee usar. El polvo no se derrite,

pero se suspende en el medio. Usted puede utilizar el polvo glow en casi

cualquier aplicación. Para la pintura, señuelos de pesca de calafateo, pegamento,

plástico, tintas, ceras, plastisol, etc. Las limitaciones son infinitas, sólo tienes que

seguir las

Instrucciones básicas antes indicadas.

¿Cuál es la composición del polvo? Verde, aguamarina, son aluminato

alcalinotérreo activado por iones de tierras raras. (Aluminato de estroncio con

europio como activador ( SrAl03 : . Eu).

El efecto deseado depende de vehículo usado, proceso y aplicación. En promedio

10 % -50 % en peso es la mejor relación de mezcla en polvo del resplandor a un

vehículo. El porcentaje depende de cómo se desea mucho brillo. Si la base es de

un color diferente al blanco puede que tenga que agregar más Glow Powder para

lograr los resultados deseados.

Las cantidades indicadas son para máximo glow.

1 onza - pigmento 14gm

lt Pint - 1/2 lb pigmento

1 Galón - 2 pigmento lb

1 oz = 28gm

1kg = 2,2 libras

Un kilogramo de polvo seco Glow puede cubrir un área de aproximadamente 6 a 8

metros cuadrados. Un gramo cubre aproximadamente 25 cm cuadrados.

¿Cómo se carga el polvo?

El polvo responde mejor a las fuentes de luz rica en rayos ultravioleta como la luz

solar, lámparas negras y lámparas halógenas. Lámparas de tungsteno (bombillas

típicas del hogar) tardan más en recargarse el pigmento debido a que su salida de

UV es baja. Las lámparas fluorescentes, que son ricas en UV, proporcionan

excitación más rápido cuando el producto es colocado cerca de ellos.

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116

La luz del sol - 5 minutos / luz UV (luz Negro) - 5 a 10 minutos / luz normal - de

20 a 30 minutos. La luz del sol es la mejor fuente para la carga de los productos,

sino prácticamente cualquier fuente de luz es suficiente. La Luz Negra es un buen

proveedor de la luz UV.

¿Cuántas veces puedo cargarlo?

Puede cargar el pigmento UNA Y OTRA VEZ es decir indefinidamente! La vida

útil es de un mínimo de 10 años. Una vez mezclado en el medio de su elección, la

vida interior es de 5-10 años y la vida al aire libre es de 4-6 años.

¿De qué color son los polvos en la luz del día?

Agua, verde son tonos que en el día son de color amarillo pálido.

¿La luz solar daña el polvo glow?

Nuestros pigmentos fosforescentes son muy estables en el exterior y pueden durar

muchos años.

¿Qué presentaciones tenemos?

Pigmento Fotoluminiscente Verde y Celeste Kg $ 380,00

Pigmento Fotoluminiscente Verde y Celeste 1/2 kg $ 190,00

Pigmento Fotoluminiscente Verde y Celeste 1/4 kg $ 120,00

Pigmento Fotoluminiscente Verde y Celeste 100 gr $ 40,00

Pigmento Fotoluminiscente Verde y Celeste 60 gr $ 26,00

¿Cuál es el tratamiento de primeros auxilios?

A pesar de que está libre de los metales pesados y de cualquiera de las sustancias

radiactivas, se recomienda usar la máscara de polvo u otros dispositivos de

seguridad, la manipulación de nuestros productos. Puede causar irritación de la

nariz, la garganta, los ojos y la piel. Lavar con agua cuando la piel o los ojos están

expuestos a nuestros productos. Mantenga los productos alejados de la humedad y

sellarla cuando no esté en uso. Por favor, consulte las hojas de MSDS adjuntada al

final.

¿Los polvos tienen un olor?

Todos los pigmentos por ahora están libres de olor.

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¿Ofrecemos precios al por mayor?

¡Sí! Por favor envíenos un email a [email protected] pedido mínimo es de 10

kg, costo del Kilo $ 300,00.

¿La distribución de pigmentos en el país se encuentra patentada?

¡Sí! Tenemos los números de patente, además los derechos legales completos

para distribuir nuestros productos en todo el país.

Estaremos gustosos de poder contar con usted, para formar parte de nuestro

exclusivo grupo de clientes que quiere hacer brillar las cosas en la oscuridad,

nosotros ofrecemos nuestra garantía del producto, servicio y precio, cualquier

inquietud o si desea información adicional no dude en comunicarse con nosotros.

Atentamente;

Clara Vásquez

Móvil: 0998281673

[email protected]

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HOJA DE SEGURIDAD

1. IDENTIFICACIÓN DE LA SUSTANCIA / PREPARADO Y DE LA

SOCIEDAD / EMPRESA:

Nombre comercial:

PL PIGMENTOS Glow-in-the-dark pigmento

2. COMPOSICIÓN / INFORMACIÓN SOBRE LOS COMPONENTES

Caracterización química:

- C.A.S. Denominación: 12004-37-4

EINECS No. : 234-455-3

Nombre y Alias: Aluminato de estroncio, dialuminio estroncio tetróxido

Formula: MAl2O4.nB2O3: Eu2 + Dy3 + (M significa uno o algunos de Sr,

Ca, Ba, etc).

Contenido: Sr, Ca, Ba, Al, Eu, B, Dy, etc.

3. IDENTIFICACIÓN DE PELIGROS:

Destino Peligro: Adicionales sobre los riesgos para personas y el medio

ambiente: la experiencia en el uso del producto indica que no es un riesgo

conocido para la salud humana ni para el medio ambiente.

Sistema de clasificación: La clasificación corresponde con la lista actual

de la CE. Se amplió, pero siempre completada por la literatura

especializada y los informes de las empresas proveedoras.

4. MEDIDAS DE PRIMEROS AUXILIOS:

Recomendaciones generales: ninguno

Si se inhala: trasladar al aire libre. Llame al médico

Contacto con la piel: lavar con agua simple.

Contacto con los ojos: lavar con una solución de jabón suave.

Tras ingestión: buscar ayuda médica de inmediato

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Indicaciones para el médico: nada de particular, consulte al médico para un efecto

prolongado.

5. MEDIDAS PARA COMBATIR INCENDIOS:

Medios de extinción adecuados: agua pulverizada, espuma, dióxido de carbono,

polvo seco.

Medios de extinción no apropiados por razones de seguridad: ninguno

A continuación se puede emitir en un incendio: no se requiere como no

inflamable.

Equipo de protección especial: Ninguno

Más información: Ninguno

6. MEDIDAS EN CASO DE VERTIDO ACCIDENTAL:

Precauciones personales: no se exigen como no peligroso, en caso de barrido

derrame y ponerlo contenido y lavar el área con agua.

Precauciones ambientales: Ninguno

Métodos de limpieza: Barrer y colocar en un recipiente con cierre, para su

eliminación.

7. MANIPULACIÓN Y ALMACENAMIENTO:

Manipulación: mantenerse en un recipiente bien cerrados, almacenados en un

lugar fresco, seco y ventilado, mantener lejos del agua.

Protección contra incendios y explosiones: no es explosivo; ninguna precaución

especiales, mantener alejado del fuego

Almacenamiento: Embalaje adecuado.

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8. CONTROLES DE LA EXPOSICIÓN Y PROTECCIÓN

PERSONAL:

Información adicional sobre el trazado de instalaciones técnicas:

EQUIPO DE PROTECCIÓN PERSONAL:

Protección respiratoria: Usar mascarilla de tela

Protección de las manos: guantes

Protección de los ojos: Gafas

Protección del cuerpo: Utilizar ropa protectora para evitar el contacto del cuerpo

Seguridad general y la higiene

Medidas: utilizar mascarillas si es necesario con filtro adecuado es recomendado.

9. PROPIEDADES FÍSICAS Y QUÍMICAS:

Forma: Polvo

Olor: inoloro

Cambio en la etapa física:

Punto de fusión / 1745 °C

Punto / intervalo de ebullición: n.a. °C

Punto de inflamación: n.a. °C

Combustibilidad: libre de combustibilidad

Límites de explosión: n.a.

Temperatura de ignición: n.a.

Temperatura de auto ignición: n.a.

Encendido sin asistencia: n.a.

Peligro de explosión: n.a.

Propiedades comburentes: n.a.

Presión de vapor: n.a.

Densidad: 3.6 g/cm3

Densidad aparente: 935 Kg/m3

Solubilidad en agua: Se descomponen en el agua

Solubilidad en otros disolventes: n.a.

Valor de pH: 6-8 en g / 1 ° C

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Coeficiente de partición agua / octanol (log Pow):

Viscosidad: n.a. ° C

10. ESTABILIDAD Y REACTIVIDAD:

Condiciones que deben evitarse: Evite el contacto con el agua y los ácidos.

Sustancias a evitar: Ácidos.

Reacciones peligrosas: n.a.

Productos de descomposición peligrosos: este producto es producto

bórico-aluminato y se puede trabajar a una temperatura entre -20 ~ 500 °

C. No hay productos peligrosos a humana y el medio ambiente después de

la descomposición en el agua.

11. INFORMACIÓN TOXICOLÓGICA:

LD50 oral / rat: >5000 mg/Kg

LC50 inhall. / rat: n.a. mg/l

Irritación de piel / No irritante

Irritación / ojos: No irritante

Sensibilidad: n.a.

Toxicidad Subacut-crónica: n.a.

Experiencia en humanos: n.a.

Información adicional: n.a.

12. INFORMACIÓN ECOLÓGICA:

Indicaciones para la eliminación: limpiar y barrer y lavar el área con agua.

Descomposición del producto en el agua sí. Pero TPG y series W.

Clase de peligro para las aguas: WGK (clase de peligro para el agua en

RFT) = 0 no peligroso (autoevaluación)

13. CONSIDERACIONES SOBRE LA ELIMINACIÓN:

Producto: De conformidad con las regulaciones federales, estatales y

locales

14. INFORMACIÓN DE TRANSPORTE:

No hay ninguna singularidad para el transporte.

Fuente: ECUAGLOW (Alberto Ibarra)

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ANEXO 3. ESPECIFICACIONES

CEMENTO ARGOS

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