Date post: | 14-Dec-2015 |
Category: |
Documents |
Upload: | walternunez |
View: | 62 times |
Download: | 0 times |
2
08.06.2012/sceaHolcim (El Salvador)
Desarrollo Sostenible
Es el desarrollo que satisface las necesidades
presentes, sin comprometer la capacidad de las
generaciones futuras para satisfacer las suyas
propias
3
08.06.2012/sceaHolcim (El Salvador)
Construcción Sostenible
La Construcción sostenible, que debería ser la
construcción del futuro, se puede definir como
aquella que, con especial respeto y compromiso
con el Medio Ambiente, implica el uso sostenible
de la energía
4
08.06.2012/sceaHolcim (El Salvador)
Construcción Sostenible
La producción de Agregados debe contribuir a
ahorrar recursos y limitar la generación de
contaminación y la degradación de los terrenos
5
08.06.2012/sceaHolcim (El Salvador)
Agregados
� Son gravas y arenas las cuales consisten en fragmentos
de rocas limpias, duras, resistentes y durables utilizadas
en la industria de la construcción, principalmente para la
elaboración de mortero y concreto
� Sin agregados no tendríamos viviendas, carreteras o
autopistas, aeropuertos, vías de ferrocarril, puertos,
hospitales, colegios...
6
08.06.2012/sceaHolcim (El Salvador)
Ciclo de Vida de una Cantera
Fuente: Holcim Quarry Rehabilitation Manual
7
08.06.2012/sceaHolcim (El Salvador)
Granite
Basalt, Rhyolite
Limestone
QuartziteGreenstone
Investigación Geológica
9
08.06.2012/sceaHolcim (El Salvador)
Sandstone
Conglomerate
Limestone
Sedimentary Rocks:Hand specimen examples
10
08.06.2012/sceaHolcim (El Salvador)
Schist Greenstone
Metamorphic Rocks:Hand specimen examples
Gneiss Hornfels
11
08.06.2012/sceaHolcim (El Salvador)
The Rock Cycle:Rocks continually change and are ‘reborn’ over geological time
Glacial transportation and
deposition during melt
Metamorphosed
sediments from
proximity to granite
intrusion
Magma on earth
surface (lava)
after eruption
Volcanic eruption
Magma within the
earth
12
08.06.2012/sceaHolcim (El Salvador)
Secondary Mineralisation:Hydrothermal solutions deposit secondary minerals when cooling
� Hydrothermal
solutions may
migrate along
structural
bedding
planes,
forming veins
of weaker
rock.
� Upon cooling,
the solutions
will precipitate
minerals into
the ‘host rock’.
13
08.06.2012/sceaHolcim (El Salvador)
Secondary Mineralisation:Example of sulphate particles appearing due to oxidation of host rock
Sulphate particles generated from the
oxidation of carbonaceous shale
� Host rocks containing sulphur minerals need exposure to water and
oxygen to commence oxidation.
� Limiting either of these elements inhibits the process.
14
08.06.2012/sceaHolcim (El Salvador)
Secondary Mineralisation:Example result of pyrite (sulphur) contamination in road-base materials
Pyrite contaimination in sub-base materials
reacting with sub-surface water to produce asphalt
‘pop-outs’
Iron staining typical of pyrite oxidation
� The presence of sulphates in aggregates can lead to excessive
expansion, cracking, and disruption of hardened concrete or asphalt
emplaced in wet or damp conditions.
16
08.06.2012/sceaHolcim (El Salvador)
Diseño de la Rehabilitación
Norte
Oeste
Centro
Este
Sur
Ejemplo:
�Norte: Pasto para ganado
�Centro: Parque turístico con un lago y una isla
�Oeste: Bosque
�Este: Area de conservación natural
�Sur: Agricultura
22
08.06.2012/sceaHolcim (El Salvador)
Etapas: Plan Minero y Rehabilitación de la Cantera.
EL TUNAL
4'
4
33'
2'
2
11
'
N49N52
01
10
01
00
00
90
00
80
00
70
00
60
00
50
00
40
00
30
00
20
00
10
00
00
0 140
0 130
0 120
0 110
0 100
0 176. 179
0 170
0 160
0 150
0 090
0 080
0 070
0 060
0 050
0 040
0 030
0 020
0 010
0 000
02
40
02
30
02
20
02
10
02
00
01
90
0180
01
70
01
60
01
50
01
40
01
30
01
20
0 150
0 140
0 130
0 120
0 110
0 100
0 090
0 080
0 070
0 176.179
0 170
0 160
0 060
0 050
0 040
0 030
0 020
0 010
0 000
036
0
035
0
03
40
03
30
0 176.179
0 170
0 160
0 150
0 140
0 130
0 120
0 110
0 100
0 090
0 080
0 070
0 060
0 050
0 040
0 030
0 020
0 010
0 000
03
20
03
10
03
00
02
90
02
80
0270
02
60
02
50
042
0
04
10
040
0
03
90
03
80
037
0
045
0.1
82
045
0
04
40
043
0
T:N
2=50
.20
ACCESO
AREA DE CANTERA EL TUNAL
1 2
3
EL TUNAL
Canaleta
horizontal
Canaleta
Vertical
4
28
08.06.2012/sceaHolcim (El Salvador)
• Tipo de material• Producción requerida • Area de Carga
�Altura de banco
� Espacios reducidos
� Presión sobre el suelo
�Material difícil
�Sobre tamaño
� Excavación selectiva
� Un solo frente o banco
� Carga desde arriba
�Espacios reducidos
� Corte
� Tiempo de ciclo
� Presión sobre el suelo
� Un solo frente o banco
�Movilidad y versatilidad
�Múltiples bancos
�Carga y transporte
� No necesita equipo de soporte
Elegir el Equipo Correcto para la Operación
29
08.06.2012/sceaHolcim (El Salvador)
Diseñar Correctamente las Vías de Acceso
� Construir y mantener pendientes constantes
� Reduce el número de cambios en la transmision
� Reduce el consumo de combustible
� Mejora el tiempo de ciclo de los camiones
� Reduce los derrames
Pendiente constante (8% -10% max)
38
08.06.2012/sceaHolcim (El Salvador)
Composición del concreto
CementoAguaGrava Arena
30 34
ArenaGrava Cemento
21 59 20
Costo ( % )
Materiales ( volumen % )
153
Aire
18
39
08.06.2012/sceaHolcim (El Salvador)
Agregados para concreto-Características
� Mecánicas
� Sanidad
� Estabilidad Química
� Gravedad específica
� Humedad
� Absorción de agua
� Granulometría
� Peso Unitario
� Forma y Textura
� Sustancias perjudiciales
� Propiedades Térmicas
40
08.06.2012/sceaHolcim (El Salvador)
Absorción
� Masa de agua necesaria para saturar el agregado
� % absorción
� Afecta la dosificación de agua del concreto
� Rangos
- 0.2% al 4% Agregado grueso
- 0.2% al 2% Agregado fino *
41
08.06.2012/sceaHolcim (El Salvador)
Granulometría
� Importancia
� Determinación del tamaño máximo del agregado
� Trabajabililidad
� Propocionamiento de la mezcla
- Agua
- Contenido de cemento
� Compactabilidad de la mezcla
� Cambios volumétricos
� Economía
42
08.06.2012/sceaHolcim (El Salvador)
Sustancias perjudiciales
� Impurezas orgánicas
� Derivados de la descomposición de la materia vegetal
� Efecto:
- Interferencia con hidratación del cemento
- Retardo de fraguado
- Deterioro del concreto
� Prueba Colorimétrica ASTM C 40-92
43
08.06.2012/sceaHolcim (El Salvador)
Agregados para concreto - Clasificación
Tamaño de particula
Grava
> 4.75mm
Arena>75mm<4.75mm
44
08.06.2012/sceaHolcim (El Salvador)
Agregados para concreto - Clasificación
SemitrituradaNatural Triturada
Según el tipo de partícula
45
08.06.2012/sceaHolcim (El Salvador)
Agregados para concreto - Clasificación
Según su Peso
Pesado
> 1700 kg/m3Liviano
< 1100 kg/m3
Normal1200 kg/m3
Estructural
Aislante
46
08.06.2012/sceaHolcim (El Salvador)
Según el origen de la roca
Roca ígnea RocaSedimentaria
RocaMetamórfica
Granito,Basalto,Andesita
Pómez, etc.
Caliza,DolomíticaCuarzitaChert,etc
Mármol,Pizarras,
Esquistos, etc.
Agregados para concreto - Clasificación
47
08.06.2012/sceaHolcim (El Salvador)
Por sus Características
Forma Textura Generales
Planas,alargadas,
equidimensionales,etc.
Pulida (vítrea),semi áspera,
áspera,etc.
Sana,intemperizada,
laminada,etc.
Agregados para concreto - Clasificación
48
08.06.2012/sceaHolcim (El Salvador)
Agregados para concreto - Clasificación
� Forma:
� Compacta
- Equidimensional
� Aplanada
- espesor/ancho < 0.5
� Alargada
- largo/ancho > 1.5
Redondeadas o Angulares: de acuerdo a
- Medida del filo o angularidad relativo de los bordes o esquinas de una particula
49
08.06.2012/sceaHolcim (El Salvador)
Por sus Características
Forma Textura Generales
Planas,alargadas,
equidimensionales,etc.
Pulida (vítrea),semi áspera,
áspera,etc.
Sana,intemperizada,
laminada,etc.
Agregados para concreto - Clasificación
50
08.06.2012/sceaHolcim (El Salvador)
Agregados para concreto - Clasificación
� Textura Superficial
Grado de Pulimento u opacidad, pulido o aspereza de la
Partícula
� Adherencia
� Demanda de agua
� Evaluación:
- Visual
51
08.06.2012/sceaHolcim (El Salvador)
Agregados para concreto-Características
� Mecánicas
� Sanidad
� Estabilidad Química
� Gravedad específica
� Humedad
� Absorción de agua
� Granulometría
� Peso Unitario
� Forma y Textura
� Sustancias perjudiciales
52
08.06.2012/sceaHolcim (El Salvador)
Características Mecánicas
� Resistencia
� Comunmente se determina la resistencia a trituración
� Generalmente supera la resistencia del concreto
Promedio Mpa(referencia)
- Granito 181
- Felsita 324
- Roca Tiapeana 283
- Caliza 159
- Arenisca 131
- Basalto 200
53
08.06.2012/sceaHolcim (El Salvador)
Características Mecánicas
� Resistencia al desgaste – Abrasión
� Especialmente para pavimentos, ó concreto expuesto a acciones que produzcan desgaste o erosión
- Prueba de la máquina de los Angeles ASTM C 131-89
Combinación de desgaste por frotación y abrasión.
Se analiza el porcentaje de la pérdida de masa de una muestra
Valor máximo recomendado 50%
54
08.06.2012/sceaHolcim (El Salvador)
Agregados para concreto -Características
� Mecánicas
� Sanidad
55
08.06.2012/sceaHolcim (El Salvador)
Sanidad
� Capacidad del agregado para resistir cambios excesivos de
volumen como resultado de los cambios en la condiciones físicas.
� Causa física:
- Hielo – deshielo
- Variaciones extremas de temperatura
- Ciclos de humedecimiento y secado
� Efecto en el concreto
- Descascaramiento
- Agrietamiento
- Desintegración
� Ejemplos:
- Pederenales porosos, Hosternos, Lutitas, Partic. con minerales
arcillosos.
56
08.06.2012/sceaHolcim (El Salvador)
Agregados para concreto - Características
� Mecánicas
� Sanidad
� Estabilidad Química
57
08.06.2012/sceaHolcim (El Salvador)
Estabilidad Química
ANTIGUAMENTESe consideraban los agregados
como materiales inertes dentro
del concreto.
ACTUALMENTESe reconoce que un agregado
puede ser reactivo dentro de una
matríz cementante (cemento).
AGREGADOSREACTIVOS
���� Reacciones químicas con lapasta
���� Afectan el comportamiento del
concreto
58
08.06.2012/sceaHolcim (El Salvador)
ROCASSILICEAS
REACCIONALCALI - SILICE
CALIZASDOLOMITICAS
REACCIONALCALI - CARBONATO
REACCION ALCALI - AGREGADO
Estabilidad Química
59
08.06.2012/sceaHolcim (El Salvador)
Estabilidad Química
� Reacción Alcali-Agregado
� Mecanismo:Minerales siliceos Hidróxidos alcalinos
Gel Alcali-Silicato
� Condiciones
- Presencia de sílice reactiva
- Se requiere de la presencia de humedad
- La temperatura afecta la velocidad de la reacción
- El tamaño de las partículas influye velocidad de la reacción
- Alcalis del cemento
60
08.06.2012/sceaHolcim (El Salvador)
Estabilidad Química
� Reacción Alcali-Agregado
� Pruebas:
- ASTM C 227-90
- ASTM C 33-93
62
08.06.2012/sceaHolcim (El Salvador)
Agregados para concreto - Características
� Mecánicas
� Sanidad
� Estabilidad Química
� Gravedad específica
63
08.06.2012/sceaHolcim (El Salvador)
Gravedad específica
� Masa promedio de la unidad de volumen de partículas
incluyendo poros permeables e impermeables
� Otros nombres: peso específico
64
08.06.2012/sceaHolcim (El Salvador)
Clase de Roca Peso Específico Aplicación
Pómez 1.2 - 1.8 Concreto Ligero
Escoria Volcánica 1.6 - 2.2
Andesita 2.2 - 2.5 Concreto Normal
Caliza 2.4 - 2.8
Basalto 2.5 - 2.9
Granito 2.4 - 2.7
Limonita 3.0 - 3.8 Concreto Pesado
Barita 3.5 - 4.5
Magnetita 4.5 - 5.0
Importante para: � Diseño de Mezclas
� Cálculo de consumo de materiales / m3
Gravedad específica
65
08.06.2012/sceaHolcim (El Salvador)
Agregados para concreto - Características
� Mecánicas
� Sanidad
� Estabilidad Química
� Gravedad específica
� Humedad
67
08.06.2012/sceaHolcim (El Salvador)
Agregados para concreto - Características
� Mecánicas
� Sanidad
� Estabilidad Química
� Gravedad específica
� Humedad
� Absorción
68
08.06.2012/sceaHolcim (El Salvador)
Absorción
� Masa de agua necesaria para saturar el agregado
� % absorción
� Afecta la dosificación de agua del concreto
� Rangos
- 0.2% al 4% Agregado grueso
- 0.2% al 2% Agregado fino *
69
08.06.2012/sceaHolcim (El Salvador)
Agregados para concreto - Características
� Mecánicas
� Sanidad
� Estabilidad Química
� Gravedad específica
� Humedad
� Absorción de agua
� Granulometría
70
08.06.2012/sceaHolcim (El Salvador)
Granulometría
� Distribución Granulométrica
División de una muestra de agregado en fracciones, cada
compuesta por partículas del mismo tamaño
73
08.06.2012/sceaHolcim (El Salvador)
Granulometría
� Importancia
� Determinación del tamaño máximo del agregado
� Trabajabililidad
� Propocionamiento de la mezcla
- Agua
- Contenido de cemento
� Compactabilidad de la mezcla
� Cambios volumétricos
� Economía
74
08.06.2012/sceaHolcim (El Salvador)
Granulometría
� Módulo de finura
� Es un factor obtenido de sumar el total de porcentajesretenido acumulado de material, en las mallas 3/8” aNo.100 dividida entre cien (ACI 116).- Malla 3/8” (9.5 mm)
- Malla No. 4 (4.76 mm)
- Malla No. 8 (2. 36 mm)
- Malla No. 16 (1.18 mm)
- Malla No. 30 (0.600 mm)
- Malla No. 50 (0.300 mm)
- Malla No. 100 (0.150 mm)
75
08.06.2012/sceaHolcim (El Salvador)
Granulometría
Módulo de finura Clasificación
Menor 2.0 Muy fina
2.0 a 2.3 Fina
2.3 a 2.6 Medio Fina
2.6 a 2.9 Media
2.9 a 3.2 Media Gruesa
3.2 a 3.5 Gruesa
Mayor a 3.5 Muy Gruesa
76
08.06.2012/sceaHolcim (El Salvador)
Agregados para concreto - Características
� Mecánicas
� Sanidad
� Estabilidad Química
� Gravedad específica
� Humedad
� Absorción de agua
� Granulometría
� Peso unitario
77
08.06.2012/sceaHolcim (El Salvador)
Peso Unitario
� Masa necesaria para llenar un recipiente con un
volumen especificado
� El volumen es ocupado por las partículas y los espacios
entre ellas
- Influenciado por :
Forma de las partículas
Granulometría del material
78
08.06.2012/sceaHolcim (El Salvador)
Agregados para concreto - Caracteristicas
� Mecánicas
� Sanidad
� Estabilidad Química
� Gravedad específica
� Humedad
� Absorción de agua
� Granulometría
� Peso Unitario
� Forma y Textura
79
08.06.2012/sceaHolcim (El Salvador)
Forma y Textura
Partículas de formas redondeadas y superficies lisas
� Ventajas
� Mezclas con buena trabajabilidad
� Desventajas
� No muy buena adherencia
80
08.06.2012/sceaHolcim (El Salvador)
Forma y Textura
Partículas de formas angulosas y superficies ásperas
� Ventajas
� Mezclas con buena Adherencia
� Desventajas
� Mayores requerimientos de agua
para trabajabilidad
81
08.06.2012/sceaHolcim (El Salvador)
Angulosidad
Redondez
Manejabilidad
Adherencia
ManejabilidadAdherencia
Optimo
Forma
82
08.06.2012/sceaHolcim (El Salvador)
Agregados para concreto - Características
� Mecánicas
� Sanidad
� Estabilidad Química
� Gravedad específica
� Humedad
� Absorción de agua
� Granulometría
� Peso Unitario
� Forma y Textura
� Sustancias perjudiciales
83
08.06.2012/sceaHolcim (El Salvador)
� Material < 0.075 mm (malla No. 200)
que a pesar de ser indeseable se
tolera en cierta proporción
Un exceso de finos = efectos negativos
en el concreto:
� Aumento en el consumo de agua
- Disminución de resistencia
- Aumento de contracción
� Interferencia en la adherencia entre
el agregado y la pasta
ARCILLA
POLVO DETRITURACION
L I M O
Sustancias perjudiciales
84
08.06.2012/sceaHolcim (El Salvador)
Sustancias perjudiciales
� Impurezas orgánicas
� Derivados de la descomposición de la materia vegetal
� Efecto:
- Interferencia con hidratación del cemento
- Retardo de fraguado
- Deterioro del concreto
� Prueba Colorimétrica ASTM C 40-92
85
08.06.2012/sceaHolcim (El Salvador)
Sustancias perjudiciales
� Partículas deleznables, materiales nocivos
� Carbón, lignito, otros materiales livianos
� Efecto:
- Mayores requerimientos de agua
- Desprendimientos de concreto
- Problemas de durabilidad
86
08.06.2012/sceaHolcim (El Salvador)
Agregados para concreto - Caracteristicas
� Mecánicas
� Sanidad
� Estabilidad Química
� Gravedad específica
� Humedad
� Absorción de agua
� Granulometría
� Peso Unitario
� Forma y Textura
� Sustancias perjudiciales
87
08.06.2012/sceaHolcim (El Salvador)
PLANTA DE AGREGADOS
CALIDAD DE LOS
AGREGADOS EN EL CONCRETO
ALGUNOS
OBSTACULOS
UNIFORMIDAD EN EL BANCO
TRANSPORTE A LA PLANTA DE CONCRETO
ALMACENAMIENTO EN LA PLANTA DE
CONCRETOCONTAMINACIONES
(polvo, aceite,...)
DISEÑO Y ARREGLO DE
TOLVAS Y BANDAS
Manejo y Almacenamiento
88
08.06.2012/sceaHolcim (El Salvador)
Manejo y Almacenamiento
� Segregación y contaminación debe ser evitada
89
08.06.2012/sceaHolcim (El Salvador)
Manejo y Almacenamiento
� Segregación y contaminación
debe ser evitada
CORRECTO INCORRECTO
Segregación
Chute
90
08.06.2012/sceaHolcim (El Salvador)
Manejo y Almacenamiento
SegregaciónMuro deretención
ContaminaciónMuro divisorio
92
08.06.2012/sceaHolcim (El Salvador)
Manejo y Almacenamiento
� Contaminaciones Varias
� Suelo
� Polvo
� Contaminación con otros agregados
� Rotura de Partículas
� Excesiva altura de caída libre
� Tránsito sobre los agregados
- Modicación de la granulometría original
94
08.06.2012/sceaHolcim (El Salvador)
Concreto
Su calidad es influidapor la calidad de losmateriales utilizados
El Concreto es un
material compuesto
Los Agregados constituyen entre el 60
y el 75 % del volumen absoluto de
todos los componentes
Conclusiones
95
08.06.2012/sceaHolcim (El Salvador)
Conclusiones
� Calidad de los agregados:
� No se juzga sólo por el color ó por simple inspección visual
� Sus propiedades y características deber ser analizadas
- Aspectos fisicos
- Aspectos Quimicos
� Los agregados no son materiales completamente “Inertes”
� Los agregados además de importancia Económica
proveen al concreto con caracteristicas especificas
96
08.06.2012/sceaHolcim (El Salvador)
Conclusiones
Aspectos influidos en el concretoCaracterísticas delos Agregados Concreto Fresco Concreto Endurecido
GranulometríaManejabilidad,
Requerimiento de
agua, Sangrado
Resistencia mecánica,Cambios volumétricos
Economía
Limpieza (materiaorgánica, limo, arcilla
y otros finosindeseables)
Requerimiento deagua
Contracción Plástica
DurabilidadResistencia mecánicaCambios volumétricos
Densidad(Gravedad Específica)
Peso Unitario Peso Unitario
SanidadRequerimiento de
aguaDurabilidad
97
08.06.2012/sceaHolcim (El Salvador)
Conclusiones
Aspectos influidos en el concretoCaracterísticas de
los AgregadosConcreto Fresco Concreto Endurecido
Absorción y
Porosidad
Pérdida de
revenimiento
Contracción Plástica
Durabilidad
Permeabilidad
Forma de partículas
Trabajabilidad
Requerimiento de
agua
Sangrado
Resistencia mecánica
Cambios volumétricos
Economía
Textura Superficial
Trabajabilidad
Requerimiento de
agua
Resistencia Mecánica
Resistencia al desgaste
Economía
98
08.06.2012/sceaHolcim (El Salvador)
Conclusiones
Aspectos influidos en el concreto Características de
los Agregados Concreto Fresco Concreto Endurecido
Tamaño máximo
Segregación Peso unitario
Requerimiento de agua
Resistencia mecánica, Cambios volumétricos
Peso unitario Permeabilidad
Economía
Reactividad con los álcalis
Ninguno Durabilidad
Resistencia a la abrasión
Ninguno Resistencia a la abrasión
Durabilidad
99
08.06.2012/sceaHolcim (El Salvador)
Conclusiones
Aspectos influidos en el concreto Características de los Agregados Concreto Fresco Concreto Endurecido
Resistencia Mecánica (por aplastamiento)
Ninguno Resistencia mecánica,
Partículas Friables y terrones de arcilla
Contracción Plástica Resistencia mecánica
Durabilidad Reventones Superficiales
Coeficiente de expansión térmica
Ninguno Propiedades térmicas