Proyecto Resistencia de Concreto 175 Con Relave Minero - Fernandez y Rodríguez - Huaraz

UNIVERSIDAD SAN PEDROVICERRECTORADO ACADÉMICO FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL PROYECTO: EFECTO DE LA SUSTITUCIÓN DE UN 20%, 35% Y 50% DEL CEMENTO POR RELAVE MINERO EN LA RESISTENCIA DE UN CONCRETO F’C-175 KG/CM2 AUTORAS: FERNANDEZ ANAYA, Mercedes del Rosario RODRIGUEZ ROMERO, Lesly Wendy ASESOR: ING. ROGELIO CASTAÑEDA GAMBOA HUARAZ-ANCASH 2016 Tema Relave Minero; material conglomerante Especialidad Tecnología del Concreto I. GENERALIDADES 1. Título: Efecto de la Sustitución de un 20%, 35% y 50% del Cemento por Relave Minero en la Resistencia de un Concreto f’c = 175 kg/cm2. 2. Personal Investigador: a) Apellidos y Nombre: − Fernández Anaya, Mercedes del Rosario. 1409200412 [email protected] − Rodríguez Romero, Lesly Wendy. 1411200083 [email protected] b) Facultad: Ingeniería c) Escuela: Profesional de Ingeniería Civil. 3. Régimen de Investigación Libre 4. Unidad Académica a la que Pertenece el Proyecto Facultad: Ingeniería. Escuela Profesional: Ingeniería Civil – Universidad San Pedro - Huaraz. 5. Localidad e Institución donde se ejecutará el Proyecto de Investigación Localidad : Huaraz Institución : Universidad San Pedro – Sede Huaraz 6. Duración de la ejecución del Proyecto Inicio : Marzo del 2016. Término : Junio del 2016. 7. Horas semanales dedicadas al Proyecto de Investigación 10 horas semanales. 8. Recursos Disponibles 8.1. Personal investigador:  Autoras: − Fernández Anaya, Mercedes del Rosario. 1409200412 [email protected] − Rodríguez Romero, Lesly Wendy. 1411200083 [email protected]  Asesor: − Ing. Rogelio Castañeda Gamboa. 8.2. Materiales y equipos: − Agregado grueso y fino − Cemento − Muestra relave minero. − Normas − Agua Equipos de Laboratorio: − Mezcladora de concreto tipo trompo de capacidad 2 hp. − Balanza electrónica con sensibilidad de 0.5 g. − Balanza Mecánica − Impresora.05 Tecnología del Hormigón. − Horno − Tamices Serie Tyler − Recipientes y bandejas Equipos de Oficina: − Computadora. Tareas del Equipo de Investigación Las dos investigadoras realizaran todas las tareas necesarias para el desarrollo de esta investigación. − 3305 Tecnología de la Construcción. − Cámara fotográfica. Líneas de Investigación: a) Según la UNESCO producción y competitividad − 3312 Tecnología de Materiales. − Acceso a Internet. − Útiles de escritorio. − Material impreso. Locales − Biblioteca de la Universidad San Pedro.500. 3305. − Libros especializados. Financiamiento Autofinanciado 11. 8. − Laboratorio de Mecánica de Suelos de la Universidad San Pedro. 12.3. 3. Presupuesto Total: S/.00 10. − Cuadernos de apuntes. . 9. se trabajara con 36 probetas. Resumen del Proyecto: El objetivo de esta investigación es determinar el efecto de la sustitución de un 20%. canales de riego entre otros. 35% y 50% del Cemento por Relave Minero para utilizarlas en pavimentos de bajo tránsito. veredas. Se espera obtener la Resistencia de un concreto f’c = 175 kg/cm2 con la sustitución de un 20%. promedios. la técnica a utilizar será la observación cuyos instrumentos serán las guías de observación y los datos serán procesados con el software Excel y SPSS. y prueba de hipótesis ANOVA para un diseño en bloque completamente al azar. y pruebas estándar. gráficos. Es una investigación de nivel explicativo de diseño experimental. .13. y serán analizados tablas. 35% y 50% del cemento por relave minero en la resistencia de un concreto f’c = 175 kg/cm2. Cronograma: Actividad Marzo Abril Mayo Junio (semana) (semana) (semana) (semana) 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 Elaboración de aprobación del X X X proyecto Coordinación para la X X utilización del laboratorio Recolección de datos de X X X campo. Utilización del laboratorio de X X X X suelos.14. Elaboración de primer informe X X Consultas al asesor de tesis. X X X X X X Elaboración de informe final X X X Presentación y defensa del X X informe . teniendo la siguiente conclusión. . PLAN DE INVESTIGACIÓN 2. cuyo objetivo general es desarrollar un prototipo para fabricar ladrillos de construcción utilizando relaves mineros.1. titulado “Re-uso de relaves mineros como insumo para la elaboración de agregados de construcción para fabricar ladrillos y baldosas” cuyo objetivo es establecer una metodología del procedimiento experimental para la elaboración de los agregados de construcción. Antecedentes: En Arequipa. concluyendo: Respecto de la calidad del agregado de construcción. Romero & Flores (2011). no es contaminante. 3113 – EPA y 3114 – EPA. se estableció que el producto final. realizaron el Proyecto denominado “Desarrollo de un prototipo para la fabricación de ladrillos de construcción a partir de la utilización de relaves mineros del proceso de cianuración en plantas minero-artesanales”. escribieron el artículo publicado en la revista de la Facultad de Ingeniería Industrial de la UNMSM.II. permitiendo así la disminución de relaves (desechos) mediante la fabricación de un producto. ANTECEDENTES Y FUNDAMENTO CIENTÍFICO 2. el cual constituirá la materia prima para la fabricación de ladrillos y baldosas. Barreda. Aguilar & Cueva (2012). teniendo como materia prima al relave. mediante diversas pruebas de toxicología y aplicando la metodología 3111 – EPA. el desarrollo del proyecto permite la aplicación y difusión de conocimientos y técnicas que actualmente se utilizan en otros países.1. que es el agregado de construcción obtenido a partir de los relaves mineros polimetálicos.1. En Lima. Demostrar un compromiso con la conservación de la biodiversidad es. las adiciones de relave en proporciones menores a 5% no afectarán las características físicas principales de los concretos convencionales. Fundamento Científico: Mediante el dialogo que se realizó entre el Consejo Internacional de Minería y Metales (ICMM) y la Unión Mundial para la Naturaleza (UICN). llegando a la conclusión: Propone usar concretos con relave incorporado para construir losas con poco tránsito y veredas para ello se contará con un concreto convencional de 210Kg/cm2 con slump de aproximadamente 5”. pero adiciones mayores al 15% influyen negativamente y reducen las características resistentes de los concretos convencionales. sin . Esto proporcionará un medio físico de calidad.2. 2. En Lima. pero también a que la industria opera con frecuencia en áreas remotas y ambientalmente sensibles. en la actualidad. realizó su Tesis denominada “Estudio experimental del empleo de materiales de desecho de procesos mineros en aplicaciones prácticas con productos cementicios”.1. con el objetivo general de incorporar relave minero en mezclas de concreto y objetivos específicos como reciclar relave minero y encontrarle usos sostenibles en las poblaciones cercanas a las operaciones mineras. surgió la iniciativa de promover las Buenas Prácticas relacionadas con la Minería y la Biodiversidad. con lo cual se busca una mayor conciencia sobre la importancia de la conservación de la biodiversidad. Anicama (2010). un elemento esencial de desarrollo sustentable para la industria minera y de los metales. De esta forma el presente proyecto pretende proponer un proyecto ambicioso para controlar y eliminar los pasivos ambientales mineros en forma secuencial en un mediano y largo plazo con la alternativa de uso de estos materiales que se encuentran en muchos lugares del país. 2. JUSTIFICACIÓN DE LA INVESTIGACIÓN Esta investigación es importante porque va promover la reutilización del relave del depósito minero y mitigar hasta reducir el volumen de la cancha de relave minero. debido al alto costo de mantenimiento de la cancha de relave minero. así mismo con la reducción del calentamiento global. La Planta Concentradora de Minerales de Santa Rosa de Jangas. 2.2.2. . Justificación Económica La presente investigación formulara una propuesta económica para las obras de construcción con material conglomerante de menor costo. alteraciones a la cadena trófica del ciclo de vida del hombre en zonas donde se encuentran estos pasivos.2. Es útil porque se establecerá una metodología del procedimiento experimental para la elaboración de concreto el cual será utilizado en obras de construcción.3. Justificación Ambiental Contribuirá con la minimización de los problemas de contaminación ambiental actuales en nuestra región. 2. debido a que no se cuenta con mucha información en nuestro medio nacional e internacional.2. causa una gran pérdida económica a la Universidad Nacional Santiago Antúnez de Mayolo. 2.1. teniendo como materia prima al relave.2. Justificación Social La presente investigación será de mucha utilidad para investigaciones futuras. plata. etc. Planta Concentradora de Minerales Santa Rosa de Jangas.3. rubíes. azufre.). los minerales industriales (potasio. turba. los materiales de construcción (arena.1. siendo una de ellas como se apreciará adelante. Ticapampa. por los desechos tóxicos que se generan diariamente.).4. arcilla. MARCO REFERENCIAL 2. encontrando en nuestra región Ancash varias canchas de relaves entre los cuales podemos mencionar algunos como: Planta Concentradora Minerales de Mesapata. grava. Santo Toribio 2. áridos. entre otros. esta actividad extractiva es fuente generadora de gran contaminación tanto para el ambiente como para la humanidad.2. y combustibles (carbón. En el Perú. 35% y 50% del Cemento por Relave Minero en la Resistencia de un Concreto f’c = 175 kg/cm2? 2. etc. la que da origen a los relaves. Por lo expuesto nos planteamos el siguiente problema de investigación: ¿Cuál es el Efecto de la Sustitución de un 20%. las gemas (diamantes. Toma la Mano. CONCRETO El concreto es una mezcla endurecida de materiales heterogéneos que . etc.4. lignito. hierro. zafiros y esmeraldas). Shansha. petróleo y gas). Según el tipo de extracción y ubicación de los minerales.). los cuales no son controlados por las leyes nacionales ni las autoridades dejándolos expuestos y sin control alguno es por ello que no son reaprovechados para minimizar su exposición al ambiente. cuarzo. PROBLEMA Existe una gran variedad de minerales explotados a lo largo del territorio nacional como los metales (oro. cobre. tales actividades comprenden una serie de procesos o etapas. duros. resistentes. terrones.1. 2007). polvo. sales u otras sustancias dañinas. o una combinación de ambas. materia orgánica. 2.2.4. o agregados metálicos naturales o artificiales. arena manufacturada. partículas blandas. tierra. (Abanto.75 mm (N° 4) y que cumple con los límites establecidos en la Norma 400. compactado y resistente. MATERIALES 2. Estará compuesto por partículas limpias. . y libres de material escamoso. de un perfil referentemente angular. y curado. sales u otras sustancias dañinas. grava natural o triturada. dependientes de los materiales que lo constituyen y de los métodos seguidos durante los procesos de diseño: dosificación. libre de cantidades perjudiciales de polvo. el cual pasa de la malla de 3/8” y cumple con los límites establecidos en las Normas NTP 400. duro. colocación. Agregado Fino Consiste en arena natural. materia orgánica.037 o ASTM C 33. 2. (Rivva. compactos. limpio.0378 o ASTM C 33. (Rivva. partículas escamosas o blandas.2. mezclado. (Rivva.4. acabado. compactación. 2004). incrustaciones superficiales. Estará conformado por fragmentos cuyo perfil será preferentemente angular o semi-angular. limo.4. 2004). transporte. de textura preferentemente rugosa. La cual es retenido en el tamiz NTP 4. Agregado Grueso Consiste en partículas de roca partida.2. humus. 2004).2. está sujeta a la acción de muchas variables. definiéndosele como aquel proveniente de la desintegración natural o artificial de las rocas. 009).2.2.038).044). Relave Minero Se definen como el deshecho mineral sólido de tamaño entre arena y limo provenientes del proceso de concentración que son producidos. Tipo II (NTP 334. o .040).2. por adición de una cantidad conveniente de agua. Las especificaciones ASTM y/o NTP correspondientes para otros tipos de Cemento si los hubiera. También podemos decir de manera general que el cemento es cualquier material que posee propiedades cohesivas (Abanto. transportados o depositados en forma de lodo. 2. (Guía Ambiental para el manejo de residuos sólidos). 2007).3. Tipo V (NTP334. El cemento empleado en la preparación del concreto deberá cumplir con los requisitos químicos y físicos que se indican: (Rivva. Las especificaciones para cementos hidráulicos Combinados de la Norma ASTM C 595 en el caso de los cementos IP y Tipo IP (M) (NTP 334.4. en el caso de los cementos Tipo I (NTP 334. 2004) . Cemento: Se define como cementos a los materiales pulverizados que poseen la propiedad que. . forman una pasta conglomerante capaz de endurecer tanto bajo el agua como al aire y formar compuestos estables.4. Las especificaciones para cementos Protland de la Norma ASTM C 150 o NTP. o .4. Dicha situación se complica si se considera que los relaves de cualquier tipo de mineral pueden diferir sustancialmente. Existen diferentes series de tamices. (Rojas. de acuerdo con el proceso de la planta y la naturaleza de la roca mineralizada. Cada tamiz a su propio Número de serie y es suministrado con un certificado de conformidad. e IRAM adoptó la serie americana Standard. Al fijar un diámetro a los alambres. La serie de tamices IRAM que se emplean para hormigones y su correspondiente a la norma ASTM. sin embargo trataremos de efectuar algunas generalizaciones para prever un resumen útil. que se detalla a . 2004)  Contenido de sólidos (Antes de decantar)  Granulometría. Características de los Relaves . Los tamices analíticos de laboratorio Tyler son conformes a las normas ASTM E11-09. Los tamices son de aberturas cuadradas formadas por alambres que se cruzan y las dimensiones que se especifican corresponden a la distancia entre los alambres. la abertura de dicho tamiz resulta de 75 μm.Propiedades Físicas Los tipos de relaves cubren una variedad ancha de características físicas de manera que su generalización es difícil.a. Tyler (USA) estudió por primera vez el problema en forma racional y tomó como tamiz básico para la serie el que tiene 200 mallas por pulgada lineal. 2007) Y estos depende de: (Martínez. ISO 3310-1 e ISO 565. cada uno con distinta geoquímica.  Permeabilidad. . y para los correspondientes a las arenas. A este respecto.Propiedades Químicas Con respecto a las características químicas que pueden variar ampliamente de un yacimiento a otro. continuación en la Tabla 1. TABLA N° 1: Serie de Tamices IRAM y ASTM  Densidad de sólidos  Densidad aparente (consolidación)  Contenido de agua retenida. pueden ser . es importante anotar que varios depósitos de características diferentes. La Norma IRAM específica lo hace en milímetros y para los tamices con aberturas menores que 1 mm en micrones. por el número dé aberturas por pulgada cuadrada. La norma ASTM designa los tamices para agregados gruesos por la abertura de la malla en pulgadas. método de descarga espesada y disposición de relaves deshidratados. La más conocida son los depósitos convencionales o Embalses de Relaves. Actualmente prácticas novedosas de disposición de relaves. 1995) . Estas operaciones demuestran claramente que alternativas a los depósitos de relaves convencionales pueden ser prácticas y posibles en el Perú.Manejo de Relave Minero El manejo de relaves en el Perú es más difícil que en cualquier otro país del mundo debido a sus condiciones extremas en topografía. Las instalaciones consisten en un espacio confinado de manera natural por elevaciones topográficas y/o con obras artificiales de contención. (Guía Ambiental Para el Manejo de Relaves Mineros.Disposición de Relave Dentro de una Planta Concentradora Existen diferentes formas de disponer los relaves. tal como el relleno subterráneo. (Guía Ambiental Para el Manejo de Relaves Mineros. Las obras de contención se pueden construir con material del mismo relave o con materiales de préstamo. agregado a la prevalencia de cuerpos mineralizados altamente sulfurados y a los problemas de contaminación por drenaje ácido (ARD) que ellos poseen. . 1995) . ocasionando las variaciones correspondientes en las características químicas de los relaves producidos. clima y riesgo sísmico.explotados a lo largo de la vida de la mina. Estos procesos influirán directamente en la calidad de este importante material.4.5. se obtendrá un concreto de mala calidad. evitado su segregación. MATERIAL CONGLOMERANTE EN OBRAS DE CONSTRUCCIÓN El material conglomerante es un material capaz de unir fragmentos de una o varias sustancias y dar cohesión al conjunto de transformaciones químicas en su masa que originan nuevos compuestos por ejemplo: Yeso.2. acabado y curado del concreto. cal y cemento. el vaciado. agregados y agua. (Abanto. la compactación y el curado. quiera será el responsable de la inspección del transporte. Si uno o varios procesos se realizan de manera deficiente.4. 2.3. colocación. 2007).4. 2. aun utilizando las cantidades exactas de cemento. DISEÑO DE MEZCLA DEL CONCRETO La dosificación del Concreto deberá basarse en datos obtenidos en . CALIDAD DEL CONCRETO Para obtener un concreto de buena calidad.4. (Abanto. Él puede ser el encargado de hacer ensayos al concreto en estado fresco. Es necesario que exista un supervisor de vaciado. 2007). es necesario también tener en cuenta como se hace el mezclado.6.4. consolidación. no solo es necesario contar con buenos materiales que además estén combinados en las cantidades correctas. transporte. 2. USO ADECUADO DEL CONCRETO El manejo del concreto deben ser controladas cuidadosamente a fin de mantener la homogeneidad de la mezcla. Análisis granulométrico del agregado fino y grueso. (American Society for Testing Materials. 2. 2. ASTM C172 – 04). .4. . Peso específico del cemento escogido. Peso unitario del agregado grueso. en las condiciones como es entregado en la obra o donde los ensayos se llevarán a cabo. (Muciño.8. para determinar el cumplimiento de los requisitos de calidad de las especificaciones bajo las cuales es suministrado dicho concreto. en las cuales han sido utilizados los materiales a ser empleados en obra. . .4. . 2004). porcentajes de absorción y humedad de los agregados a utilizarse. Relaciones entre la resistencia y la relación agua cemento. laboratorio. (no antes de realizar el 15% ni después del 85% del total de la descarga). La muestra se toma en tres o más intervalos. Peso específico de masa. . Tipo y marca del cemento escogido. La muestra debe ser de una cantidad suficiente para la realización de todas y cada una de las pruebas. para las combinaciones posibles de cemento y agregado. . Requerimientos de agua de mezclado en base a experiencias con los agregados disponibles. dicha información de materiales serán las siguientes: (Abanto. MUESTREO EN CAMPO Consiste en tomar una muestra representativa de concreto fresco. 2007) . PRUEBAS EN ESTADO FRESCO DEL CONCRETO Esta prueba trata sobre los procedimientos para obtener muestras representativas de concreto fresco. sobre las cuales se realizan ensayos para verificar el cumplimiento.7. (ASTM C1064) c. de volumen y masa conocidas. Temperatura: Permite medir la temperatura de mezclas de concreto recién mezclado. Se obtiene fácilmente al pesar el concreto fresco compactado en un recipiente estandarizado. Asentamiento: Consiste en colocar una muestra de concreto recién mezclado (Se compacta por varillado) dentro de un molde en forma de cono truncado. (ASTM C138) El peso unitario es un control muy útil para verificar la uniformidad del concreto y comparar el peso unitario del diseño con la real de obra. Densidad (Peso Unitario): Este método cubre la determinación de la densidad del concreto fresco y señala las fórmulas para calcular el rendimiento. El molde se levanta y se deja que el concreto se desplome. Puede medirse en el equipo de transporte después de vaciar el concreto y si no se mide debe prepararse una muestra humedecido según la Norma ASTM C172. contenido de cemento y contenido de aire del concreto fresco.T. Contenido de aire: Nos permite medir la cantidad de aire que existe en el concreto expresado en porcentaje (%) con el fin de . Se mide la distancia vertical al centro desplazado y se registra el valor del asentamiento. 339.Las pruebas que se realizarán son las siguientes: a. expresado en Kg/m3 se hallará multiplicando el peso neto del concreto por el factor de calibración del recipiente.046) d. (N. Puede usarse para verificar que el concreto satisfaga requerimientos específicos de temperatura.P. (American Society for Testing Materials . dosificado con cemento Portland.ASTM C143) b. los métodos de muestreo. al cambio de forma por acción de una solicitación mecánica (caso del ensayo de compresión). la que comienza en el momento en que este ha alcanzado un grado de hidratación tal de la pasta de cemento que contiene. como para que la misma sea ya capaz de mantener unidos entre si los granos de los agregados en forma permanente. Resistencia a la Compresión: Determina el esfuerzo de compresión en especímenes cilíndricos. El esfuerzo a la compresión del espécimen es calculado dividiendo la máxima carga obtenida durante el ensayo por el área de la cara axial del espécimen. Las pruebas que se realizarán son las siguientes: a. (ASTM C39) . (N.T. transporte y colocación del concreto. llevar un control de calidad ya que el aire arrastrado genera grandes burbujas de aire accidental durante el proceso de mezcla.9. sean estos moldeados o núcleos obtenidos por extracción. comienza a dar resistencia hasta endurecerse por completo a los 28 días. es importante que el concreto este completamente compactado. por ejemplo.046) 2. Esto se pone en evidencia por la resistencia que ofrece una pieza de hormigón. Los resultados a la compresión obtenidos pueden depender de la forma o tamaño del espécimen. 2009) La resistencia mecánica es la más conocida de las propiedades de la mezcla endurecida.P. 339. la pasta del cemento los procedimientos de mezcla. PRUEBAS EN ESTADO ENDURECIDO DEL CONCRETO Las mezclas endurecidas corresponden a la tercer etapa en la vida del concreto.4. El concreto luego del periodo de fraguado. (Barreda. fabricación y la edad y las condiciones de humedad durante el curado. frio. En algunas prensas hidráulicas debe disponerse una tabla de conversión. 2009) Ejecución de ensayo de rotura por compresión: Se utilizan prensas con capacidad de 100 a 150 toneladas. Curado: Las probetas se mantienen en sus moldes durante un periodo mínimo de 24 hr. con una tolerancia en más o menos de 3 ºC para la obra y de 1 ºC para el laboratorio (o lo que es lo mismo. El ritmo de la velocidad debe mantenerse entre 250 y 600 kg por segundo para probetas de 15 cm . según norma IRAM 1524 y 1534. Se mide la deformación de la probeta al aplicársele cargas cada vez mayores. La velocidad de aplicación de la carga sobre la probeta tiene influencia importante en el resultado del ensayo. en cambio la carga excesivamente lenta provoca el efecto contrario. se procede a desmoldar e inmediatamente se acondiciona la probeta para su mantenimiento hasta el momento de ensayo. (Barreda. dan como consecuencia una carga de rotura artificialmente elevada. en obra la temperatura puede oscilar entre 18 ºC y 24 ºC. la probeta debe mantenerse en un medio ambiente con no menos del 95% de humedad relativa. sacudidas. ni golpes. y en cuanto a la temperatura . viento). Una vez transcurridas las primeras 24 hs. se protegerá la cara superior con arpillera húmeda. Durante este periodo (7. al no dar tiempo a la deformación de todas las partículas de la probeta. lluvia. en los 21 ºC . lamina de polietileno o tapa mecánica y se mantendrá en ambiente protegido de inclemencias climáticas (calor. en efecto las cargas excesivamente rápidas. que permita calcular la carga aplicada. En ese lapso no deberán sufrir vibraciones.b. 14 ó 28 días) deben mantenerse condiciones de temperatura y humedad. de diámetro. 2012). apariencia del concreto o sobre los elementos metálicos embebidos en este. Adicionalmente. (ICG – Instituto de la Construcción y Gerencia. y . . dentro de las limitaciones que en las diferentes secciones se han de dar el agua de mezcla debe estar libre de sustancias colorantes. debiendo mantenerse el error de lectura por debajo del 1%. En general. (Barreda. igualmente. En estado endurecido la convierten en un producto de las propiedades y características deseadas. no todas las aguas inadecuadas para beber son inconvenientes para preparar el concreto. En estado no endurecido faciliten una adecuada manipulación y colocación de la misma. debe verificarse con una periodicidad de entre 6 meses y 1 año según el uso. aceites y azucares. (ICG – Instituto de la Construcción y Gerencia. 2012) a. el agua empleada no debe contener sustancias que puedan producir efectos desfavorables sobre el fraguado. AGUA PARA EL CONCRETO El agua presente en la mezcla de concreto reacciona químicamente con el material cementante para lograr: (ICG – Instituto de la Construcción y Gerencia. Se debe conocer que no todas las aguas que son adecuadas para beber son convenientes para el mezclado y que. 2. 2012). la resistencia o durabilidad. a partir del 50 % de la carga de rotura. En cuanto a la exactitud de las lecturas de la prensa. La formación de gel. b. 2009).4.10. Permitir que el conjunto de la masa adquiera las propiedades que: . 500 ppm Materia orgánica 10 ppm Fuente: Instituto de la Construcción y Gerencia . son ácidas. fresca. 2012): a. Se entiende por agua potable la que es incolora. 2012). inodora e insípida. Las aguas muy puras. Valores aceptables como máximo para el agua utilizada en el concreto: Tabla N° 01: Requisitos de Calidad de Agua COMPUESTO PARÁMETROS Cloruros 300 ppm Sulfatos 300 ppm Sales de magnesio 150 ppm Sales solubles totales 500 ppm Ph mayor de 7 Sólidos en suspensión 1. El agua de amasado de los morteros y hormigones no debe contener substancias en suspensión o disueltas que alteren el fraguado del cemento. 2012). y las estancadas contienen materias orgánicas.088 y ser de preferencia agua potable (ICG – Instituto de la Construcción y Gerencia. y no contenga substancias mayores de los siguientes límites: (ICG – Instituto de la Construcción y Gerencia. (ICG – Instituto de la Construcción y Gerencia. Requisitos de Calidad: El agua que sebe ser empleado para la preparación del concreto deberá cumplir con los requisitos de la norma NTP 330. tienen un pH menor de 7. como las de lluvia. . será menor de 1 gr/l (1000 ppm) b. expresado como ion SO4.Aguas provenientes de minas o relaves. e.5 y 8. minerales. El contenido de cloruro. El contenido de residuos insolubles no será mayor de 5 gr/l (5000ppm) c. La NTP 339. El pH estará comprendido entre 5. será de 3 mg/l (3ppm) b. aquellas aguas cuyas propiedades y contenidos de sustancias disueltas están comprendidos dentro de los siguientes límites: (ICG – Instituto de la Construcción y Gerencia. 2012): a.6 gr/l (600 ppm). carbonatadas o naturales. 2012): . .Aguas Calcáreas. El contenido de los sulfatos. se deberá realizar ensayos comparativos empleando el agua en estudio y agua destilada o potable.0 d. expresado como ion OI. Dichos ensayos se realizarán de preferencia con el mismo cemento que será usado para ello se incluirán la determinación del tiempo de fraguado de las pastas y la resistencia a la compresión de morteros a edades de 7 y 28 días (ICG – Instituto de la Construcción y Gerencia. será menor de 0. Aguas Prohibidas: Está prohibido emplear en la preparación del concreto (ICG – Instituto de la Construcción y Gerencia. c.Aguas ácidas . expresada en oxígeno consumido.088 considera aptas para la preparación y curado del concreto. 2012). El contenido máximo de material orgánica. manteniendo similitud de materiales y procedimientos. Utilización de las Aguas no Potables Cuando el agua a ser utilizada no cumpla con uno o varios de los requisitos indicados. 2. materia orgánica.Aguas con un contenido de cloruro de sodio mayor del 3%.Aguas que contengan azucares o sus derivados.Aguas con porcentajes significativos de sales de solidos o potasio disueltos. . . OPERACIONALIZACION DE VARIABLES: DEFINICIÓN DEFINICIÓN INDICADOR VARIABLE (S) CONCEPTUAL OPERACIONAL Variable Se definen como el deshecho 0% Independiente mineral sólido de tamaño 20% entre arena y limo Es un desecho mineral 35% provenientes del proceso de sólido que se utilizará 50% concentración que son como un sustituyente Relave Minero producidos.Aguas que contengan ácido húmico y otros ácidos orgánicos. partículas de carbón. 35% y 50% del Cemento por Relave Minero se lograra obtener la Resistencia de un concreto f’c = 175 kg/cm2. . transportados o del cemento en un depositados en forma de lodo.Aguas que contengan residuos industriales. azufre.Aguas que contengan algas. . 2. . .5. .6. en especial en todos aquellos casos en que es posible la reacción álcali-agregado. pascales (Mpa) en la Compresión unidades SI. HIPOTESIS: Al Sustituir un 20%. o descargas de desagüe. humus. o un contenido de sulfato mayor del 1%. que se utiliza para diseñar concreto. concreto Variable Es una medida en Dependiente unidades de kilogramos-fuerza por 175 kg/cm2 Es una medida que se utiliza pulgadas cuadradas para diseñar concreto usado (PSI) o en mega La Resistencia a en diferente tipo de obras. turba. 1.8.1. Es una investigación con enfoque cuantitativo porque se apoya en la medición de los datos tanto para la recolección. OBJETIVOS 2.7.8. Es una investigación Aplicada. 2. 35% y 50% de relave minero y determinación de las resistencias a los 7. METODOLOGÍA DEL TRABAJO 2.7.2. 20%. TIPO Y DISEÑO DE INVESTIGACIÓN Tipo de Investigación: Es una investigación de nivel descriptivo en la primera parte y posteriormente explicativo porque se ve el comportamiento del concreto con los porcentajes de relave minero. proceso y análisis de los datos.2. Objetivos Específicos  Analizar los componentes físico. químico y mineralógico del relave de la Planta Concentradora de Minerales Santa Rosa de Jangas – Huaraz. 35% y 50% del Cemento por Relave Minero en la Resistencia de un Concreto f’c = 175 kg/cm2. 14 y 28 días de curado.  Evaluar la propuesta técnica económica para el uso del relave minero. .  Elaboración de probetas de concreto al 0%.7. 2. Objetivo General Determinar el Efecto de la sustitución de un 20%.  Realizar el diseño de mezclas de concreto f’c = 175 kg/cm2 usando relaves mineros. 2.2. El relave minero será extraído de la Planta Concentradora de Minerales Santa Rosa de Jangas.2.1. de los cuales: 9 . MUESTRA En esta investigación se trabajará con 36 probetas.8.2.8. POBLACIÓN Estará conformadas por las probetas con un diseño de mezcla de 175 kg/cm2 elaborados con porcentajes de relave minero. 2. Diseño de Investigación El diseño es del tipo experimental y corresponde al diseño en bloque completo al azar. Esquema del diseño: RESISTENCIA DEL CONCRETO CON UN % DE RELAVE DIAS DE Sin Con Con Con CURADO Sustitución Sustitución Sustitución Sustitución 0% 20% 35% 50% 7 14 28 2. POBLACIÓN Y MUESTRA: 2.8. con 0% de relave minero.  Identificación de los puntos de muestreo en las Canchas de Relave Minero de la Planta Concentradora de Minerales Santa Rosa de Jangas  Diseño de la toma de muestras.  Calculo de relave a utilizar para los porcentajes de 5%. Instrumentos Fichas de laboratorio de mecánica de suelos (ver anexo 1). 9 con 35% de relave minero y 9 con 50% de relave minero. . 2. a través de los ensayos de laboratorios. 9 con 20% de relave minero.  Identificación de la cantera de agregados a usar.  Identificación del Tipo de Cemento. de 10 calicatas de 1m x 1m x 2m tomaremos 30 kg de cada Cancha de Relave. TÉCNICAS E INSTRUMENTOS DE INVESTIGACIÓN Técnicas: Observación De las pruebas de laboratorio realizadas. Se tendrá en cuenta lo siguiente: Pre Campo:  Revisión bibliográfica.3. se observará el comportamiento del fraguado del concreto y las propiedades alcanzados de los ensayos.8.  Diseño de mezcla para el concreto de f’c = 175 kg/cm2.  Toma de muestra de los agregados.  Diseño del contenido de las muestras: Campo:  Toma de las muestras de relave minero. 15% y 25%. Diseño de Mezcla . Ensayos de control de calidad. Cono de Abrams .  Las guías serán tomadas con respecto a los siguientes ensayos: Agregados . Ensayo de Peso Unitario de Piedra . Elaboración de Probetas . Ensayo de Peso Específico de Arena Gruesa . para ver el avance de nuestras probetas. químico y mineralógico. Ensayo Granulométrico . Post Campo . para tomar los datos recolectados en el laboratorio. Rotura de Probetas . Ensayo de Peso Unitario de Arena . Contenido de Humedad . en estado fresco y endurecido del concreto Relave minero . . Análisis físico. Peso Específico del Concreto . Análisis de la velocidad de la sedimentación (Slump)  Guía de Registro realizados por nosotros mismos.Laboratorio:  Elaboración de guía de observación. Contenido de Aire atrapado. .  Materiales necesarios para la elaboración de los testigos. Ensayo de Peso Específico de Piedra . 2. con dichos programas podremos procesar la información que sea obtenida a través de las técnicas e instrumentos de recolección de datos. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS: Abanto Castillo. . Asentamiento en el Hormigón Fresco. American Society for Testing Materials. Tecnología del Concreto.Método de Presión. ASTM C 231. Temperatura del Hormigón Fresco. y prueba de hipótesis ANOVA para un diseño en bloque completamente al azar. ASTM C 143. ASTM C 172.  Procesamiento y análisis de los resultados obtenidos. gráficos. Lima: Editorial San Marcos. ASTM C 1064. Contenido de aire del Concreto Fresco . Muestreo de Concreto Fresco.  Elaboración del proyecto de Tesis. American Society for Testing Materials. Determinación del Esfuerzo a la Flexión del Concreto. F. PROCESAMIENTO Y ANÁLISIS DE LA INFORMACIÓN Para el proceso de los datos se utilizarán el software Excel y SPSS. American Society for Testing Materials.4.9. American Society for Testing Materials.8. y pruebas estándar. promedios. American Society for Testing Materials. (2007). Para realizar el análisis de los datos se elaboraran tablas. 2. ASTM C 78. (2008). Muñoz Silva. Martinez. Universidad de la República (Uruguay). Enero – Junio 2014. (2014). Facultad Regional la Plata (Argentina). Ensayos de Hormigón en estado fresco y endurecido. ASTM C 39. Muciño Castañeda. G. México: Editorial Instituto Mexicana. (2009).D. Cemento Portland. Concreto para Técnicos de la Construcción. Gestión de Relaves Mineros. N° 053-95- EM/DGAA. (2015). R. Determinación del esfuerzo de compresión en especímenes cilíndricos de concreto. R. R. J. L. (2004). American Society for Testing Materials. Barreda Marcelo. Guía Ambiental para el Manejo de Relaves Mineros. ASTM C138. Barluenga Badiola. Rendimiento. NTP334. Universidad Tecnológica Nacional. Peso Unitario. Universidad de Alcalá (España). . Tesis para optar el Título Profesional de Ingeniero Ambiental. Norma Técnica Peruana. y Contenido de aire del hormigón fresco – Método gravimétrico. Diploma de Minería. 26 de Setiembre de 1995. Caracterización Molecular de Hongos y Bacterias cultivables tolerantes a Metales Pesados de suelos de rizósfera del Pasivo Ambiental Minero Santa Rosa de Jangas – Ancash – Perú. Materiales de Construcción.009.American Society for Testing Materials. . Naturaleza y Materiales del Concreto.Rivva López. (2004). Universidad Ricardo Palma. 1ra Edición. 1ra Edición Tufino S. Ensayo del Concreto al Estado Fresco. E. . Ensayo del Concreto al Estado Endurecido. Instituto de la Construcción y Gerencia. Control del Concreto en Obra. E. Instituto de la Construcción y Gerencia. Universidad Ricardo Palma.. Tufino S. D.Área Estructuras y Materiales de Construcción. (2008). (2012). D. Centro de Investigaciones Viales . Rivva López. (2008). RETENIDO RETENIDO N° ACUMULADO PASA (mm) (gr) PARCIAL 3" 2 1/2" 2" 1 1/2" 1" 3/4" 1/2" 3/8" N° 4 FONDO (TOTAL) . ANEXOS Formatos para el Ensayo de Pruebas: GRANULOMETRIA PARA EL AGREGADO GRUESO SOLICITA: CANTERA: LUGAR: FECHA: PESO SECO INICIAL: PESO SECO FINAL: PARA "PIEDRA CHANCADA" TAMIZ PESO % % RETENIDO % QUE ABERT. RETENIDO N° PARCIAL ACUMULADO PASA (mm) (gr) N° 4 N° 8 N° 16 N° 30 N° 50 N° 100 N° 200 FONDO (TOTAL) . GRANULOMETRIA DE ARENA GRUESA SOLICITA : CANTERA : LUGAR : FECHA : PESO SECO INICIAL : PESO SECO FINAL : _______________ TAMIZ PESO % RETENIDO % RETENIDO % QUE ABERT. D ) D PESO DEL MATERIAL + H2O EN EL FRASCO Pe BULK (BASE SECA) = D / C E VOLUMEN DE MASA + VOLUMEN DE VACIO = C .( A . PESO UNITARIO CANTERA : PARA : FECHA : REGISTRO : PARA "PIEDRA PARA CHANCADA" "ARENA GRUESA" TIPO DE TIPO DE PESO PESO UNITARIO UNITARIO PESO PESO UNITARIO UNITARIO VARILLADO VARILLADO PESO PESOUNITARIO UNITARIOSUELTO SUELTO MUESTRA N° MUESTRA N° II IIII IIIIII II IIII IIIIII PESO MATERIAL PESO MATERIAL ++ MOLDE MOLDE PESO DEL MOLDE PESO DEL MOLDE PESO DEL MATERIAL PESO DEL MATERIAL VOLUMEN DEL MOLDE VOLUMEN DEL MOLDE PESO UNITARIO PESO UNITARIO PROMEDIO PESO UNITARIO PESO UNITARIO PROMEDIO PESO UNITARIO PROMEDIO (Kg/m3) PESO UNITARIO PROMEDIO (Kg/m3) GRAVEDAD ESPECIFICA Y ABSORCION DE LOS AGREGADOS MATERIAL : REALIZADO POR : UBICACIÓN : FECHA : PIEDRA ARENACHANCADA GRUESA IDENTIFICACION N° 37 N° 30 N° 39 A PESO MATERIAL IDENTIFICACION SATURADA SUPERFICIALMENTE SECA (EN AIRE) N° 8 PROMEDIO BA PESO PESO MATERIAL MATERIAL SATURADA SATURADO SUPERFICIALMENTE SECA( (EN SUPERFICILMENTE SECA AGUA) EN AIRE ) CB VOLUMEN DE MASAS PESO FRASCO + H2O / VOLUMEN DE VACIOS = A .B DC PESO PESO MATERIAL SECO+EN FRASCO + H2O ESTUFA (A)(A + B) (105° C) E VOLUMEN DE MASA = C . Pe APARENTE (BASE SECA) = F / G % DE ABSORCIÓN = ((A .F) G% DE ABSORCIÓN = ((A .D Pe BULK (BASE SATURADA) = A / C F PESO DE MATERIAL SECO EN ESTUFA ( 105° C) Pe APARENTE (BASE SECA) = D / E VOLUMEN DE MASA = E .D )/ D ) * 100 Pe BULK (BASE SECA) = F / E Pe BULK (BASE SATURADA) = A / E Prom.F )/ F ) * 100 .(A . CONTENIDO DE HUMEDAD MUESTRA : AGREGADO GRUESO FECHA : RECIPIENTE N° N° 4 PESO RECIPIENTE + SUELO HÚMEDO PESO RECIPIENTE + SUELO SECO PESO DE RECIPIENTE PESO DE AGUA PESO SUELO SECO HUMEDAD (%) HUMEDAD PROMEDIO OBSERVACIÓN : MUESTRA : ARENA GRUESA FECHA : RECIPIENTE N° N° 47 PESO RECIPIENTE + SUELO HÚMEDO PESO RECIPIENTE + SUELO SECO PESO DE RECIPIENTE PESO DE AGUA PESO SUELO SECO HUMEDAD (%) HUMEDAD PROMEDIO OBSERVACIÓN : .