Influencia de la dosis de un tipo de acelerante en el módulo de e

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Ingeniería Civil Facultad de Ingeniería 
2016 
Influencia de la dosis de un tipo de acelerante en el módulo de Influencia de la dosis de un tipo de acelerante en el módulo de 
elasticidad estático del concreto simple a edades tempranas elasticidad estático del concreto simple a edades tempranas 
Cindy Carolina Salazar Rios 
Universidad de La Salle, Bogotá 
Andrés Felipe Triana Alucena 
Universidad de La Salle, Bogotá 
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1 
 
INFLUENCIA DE LA DOSIS DE UN TIPO DE 
ACELERANTE EN EL MÓDULO DE ELASTICIDAD 
ESTÁTICO DEL CONCRETO SIMPLE A EDADES 
TEMPRANAS 
 
 
 
 
 
 
 
CINDY CAROLINA SALAZAR RIOS 
ANDRÉS FELIPE TRIANA ALUCENA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
UNIVERSIDAD DE LA SALLE 
FACULTAD DE INGENIERÍA 
PROGRAMA DE INGENIERÍA CIVIL 
BOGOTÁ D.C. 
2016 
2 
 
 
INFLUENCIA DE LA DOSIS DE UN TIPO DE ACELERANTE EN EL 
 MÓDULO DE ELASTICIDAD ESTÁTICO DEL CONCRETO SIMPLE A 
EDADES TEMPRANAS 
 
 
 
 
Cindy Carolina Salazar Rios 
Andrés Felipe Triana Alucena 
 
 
Trabajo de grado presentado como requisito para optar al título de Ingeniero Civil 
 
 
Director Temático 
Xavier Fernando Hurtado Amezquita 
 
 
 
 
 
Facultad de Ingeniería 
Programa de Ingeniería Civil 
Bogotá D.C. 
2016 
3 
 
Agradecimientos 
Los autores expresan sus agradecimientos al ingeniero Xavier Fernando Hurtado 
Amezquita, porque nos ayudó a la culminación de esta etapa de formación profesional, 
por el tiempo dedicado en la elaboración del documento de proyecto de grado. 
A los compañeros de pregrado que nos acompañaron durante esta etapa de nuestras 
vidas y los ingenieros que nos aportaron conocimiento, enseñanzas y valores para una 
vida profesional integra. 
 
Cindy Carolina Salazar Rios Andrés Felipe Triana Alucena 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
4 
 
Dedicatoria 
Dedico este Trabajo Principalmente a Dios por haberme dado la vida y permitirme el 
haber llegado hasta esta etapa de formación profesional; a mis padres María Consuelo 
y Luis Jose, por ser el pilar más importante y por demostrarme el cariño y apoyo 
incondicional, también por inculcarme los hábitos y valores personales, lo cual me han 
ayudado a salir adelante y me han brindado consejos para sobrepasar los momentos más 
difíciles y cruciales de esta etapa. 
A mi hermana Andrea; que durante estos años de carrera ha sabido apoyarme para 
continuar, persistir y nunca renunciar, aconsejándome y orientándome en cado paso de 
mi vida; y finalmente a mi amiga Caro, que desde que iniciamos esta etapa, adquirimos 
juntos un compromiso y cultivamos por estos años una amistad que ha surgido y 
sobrepasado diversos obstáculos, pero que ante todo hemos sido un apoyo mutuo y se ve 
reflejado nuestros triunfos académicos. 
 
ANDRÉS FELIPE TRIANA ALUCENA 
 
 
5 
 
Dedicatoria 
Dedico esta tesis en primera instancia a mi madre Maricela por haberme dado la vida, 
en ayudarme a salir adelante y haberme apoyado en todo momento, por sus consejos, sus 
valores, por la motivación constante que me ha permitido ser una persona de bien, pero 
más que nada, por su amor. A mi padre Alvaro por los ejemplos de lucha y esfuerzo que 
lo caracterizan, por darme el apoyo que necesitaba durante mi crecimiento profesional 
y su amor incondicional y a ambos por haber sido mi ejemplo para ser una mejor persona 
y esforzarme cada día más para superarme como ser humano y profesional. 
Por ultimo a mi amigo Andrés que me apoyo en cada una de las etapas de la carrera, y 
que gracias logre conseguir cada uno de mis objetivos. 
CINDY CAROLINA SALAZAR RIOS 
 
6 
 
Tabla de contenido 
Tablas ............................................................................................................................................ 8 
Figuras ........................................................................................................................................... 9 
Ecuaciones ................................................................................................................................... 10 
Anexo .......................................................................................................................................... 11 
Introducción ................................................................................................................................ 13 
Descripción del problema ........................................................................................................... 14 
Objetivos ..................................................................................................................................... 15 
Objetivo General ..................................................................................................................... 15 
Objetivos Específicos ............................................................................................................... 15 
Marco Referencial ....................................................................................................................... 16 
Antecedentes Teóricos (Estado del Arte) ................................................................................ 16 
Marco Teórico ......................................................................................................................... 20 
Cemento portland tipo I .......................................................................................................... 20 
Módulo de elasticidad ............................................................................................................. 22 
Fases del comportamiento del concreto ................................................................................ 23 
Cálculo de módulo de elasticidad ........................................................................................... 24 
Materiales y Metodología ........................................................................................................... 26 
Diseño de Mezcla .................................................................................................................... 26 
Gráficas para realizar el diseño de mezcla .............................................................................. 27 
Diseño concreto 21 MPa ......................................................................................................... 28 
Diseño concreto 28 MPa ......................................................................................................... 29 
Cálculo de la proporción de aditivo ........................................................................................30 
Dosificación de aditivo tipo 2 para concreto 21 MPa ............................................................. 31 
Materiales ............................................................................................................................... 31 
Ensayos Caracterización Material ........................................................................................... 31 
Metodología ............................................................................................................................ 33 
Resultados y Análisis de Resultados............................................................................................ 38 
Determinación del Módulo de Elasticidad .............................................................................. 38 
Calculo del Módulo de Elasticidad .......................................................................................... 38 
Graficas de Resistencia con Relación al Tiempo de Curado con Diferentes Dosificaciones de 
Aditivo Acelerante ................................................................................................................... 42 
Relación de Módulo de Elasticidad Estático con Diferentes Dosificaciones de Aditivo a 
Edades Tempranas .................................................................................................................. 44 
Conclusiones ............................................................................................................................... 51 
Recomendaciones ....................................................................................................................... 53 
7 
 
Anexos ......................................................................................................................................... 54 
Bibliografía .................................................................................................................................. 74 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
8 
 
Tablas 
Tabla 1.Especificación de la configuración de la dosificación de aditivo acelerante. ... 26 
Tabla 2. Especificación de variables de diseño para cada resistencia. ........................... 30 
Tabla 3. Proporciones de dosificaciones de aditivo acelerante para una mezcla de concreto 
21 y 28 MPa – Ensayos Experimentales ........................................................................ 31 
Tabla 4. Resultados de la resistencia a la compresión para una mezcla de concreto 21 y 
28 MPa – Ensayos de Caracterización del Material. ...................................................... 33 
Tabla 5.Resumen de variables, y cantidad de probetas para los ensayos. ...................... 34 
Tabla 6. Resumen de variables, y cantidad de probetas para los ensayos. ..................... 35 
Tabla 7. Resumen de resultados de Módulo de Elasticidad .......................................... 39 
Tabla 8. Resumen de resultados de Módulo de Elasticidad ........................................... 41 
Tabla 9. Relación entre la resistencia última y los diferentes tiempos de curado para una 
resistencia de 21 MPa ..................................................................................................... 42 
Tabla 10. Relación entre la resistencia última y los diferentes tiempos de curado para una 
resistencia de 28 MPa ..................................................................................................... 43 
Tabla 11. Evolución del módulo de elasticidad a través del tiempo en edades tempranas 
para 21MPa. .................................................................................................................... 44 
Tabla 12. Evolución del módulo de elasticidad a través del tiempo en edades tempranas 
para 28MPa. .................................................................................................................... 44 
Tabla 13. Evolución de la relación de módulo de elasticidad con diferentes dosificaciones 
respecto al módulo de elasticidad a edades tempranas para 21MPa. ............................. 45 
Tabla 14. Evolución de la relación de módulo de elasticidad con diferentes dosificaciones 
respecto al módulo de elasticidad a edades tempranas para 28MPa. ............................. 46 
Tabla 15. Influencia de la proporción w/c en la relación entre módulo de elasticidad con 
0,4 veces de aditivo a través del tiempo en edades tempranas. ...................................... 46 
Tabla 16. Influencia de la proporción w/c en la relación entre módulo de elasticidad con 
0,8 veces de aditivo a través del tiempo en edades tempranas. ...................................... 47 
Tabla 17. Influencia de la proporción w/c en la relación entre módulo de elasticidad con 
1,2 veces de aditivo a través del tiempo en edades tempranas. ...................................... 47 
Tabla 18. Relación del módulo de elasticidad contra tiempo, para dos resistencias con una 
dosificación de 0,4 de aditivo acelerante a edades tempranas. ....................................... 48 
Tabla 19. Relación del módulo de elasticidad contra tiempo, para dos resistencias con una 
dosificación de 0,8 de aditivo acelerante a edades tempranas. ...................................... 48 
Tabla 20. Relación del módulo de elasticidad contra tiempo, para dos resistencias con una 
dosificación de 1,2 de aditivo acelerante a edades tempranas. ...................................... 49 
Tabla 21. Relación del módulo de elasticidad contra tiempo, para dos resistencias a 
edades tempranas. ........................................................................................................... 49 
 
 
9 
 
Figuras 
Figura 1. Resistencia Vs Tiempo .................................................................................... 17 
Figura 2. Esfuerzo Vs deformación del concreto. .......................................................... 22 
Figura 3. Grafica esfuerzo deformación ......................................................................... 24 
Figura 4. Grafica para determinar relación w/c .............................................................. 27 
Figura 5. Grafica para determinar cantidad de agua. ...................................................... 27 
Figura 6. Proceso ensayos caracterización de material a) Fundida cilindros 4” para 
caracterización de material, b) Curado del testigo caracterización de material, c) Fallo de 
testigos en maquina universal, comprobar resistencia a la compresión, d) Testigo 
caracterización material estado final. ............................................................................. 32 
Figura 7. Formaleta y dimensiones de la probeta a) Formaleta cilíndrica, para el proceso 
de fundida., b) Dimensiones de la probeta cilíndrica. Fuente: Propia ............................ 33 
Figura 8. Proceso de fundida y elaboración de ensayos a) Fundida de probetas cilíndricas, 
b) Etapa de Fraguado de las probetas cilíndricas, c) Etapa de curado de las probetas 
cilíndricas, comprobar resistencia a la compresión, d) Compresómetro utilizado para los 
ensayos experimentales, e) Montaje para el ensayo de compresión pura, f) Montaje para 
el ensayo de compresión para hallar módulo de elasticidad, g) Estado final de una probeta 
cilíndrica fallada a compresión pura. .............................................................................. 37 
 
 
10 
 
Ecuaciones 
E = (S2 − S1)(ε2 − 0,00005) Ecuación 1 (ICONTEC, 2006) ................. 24 
𝐸𝑐 = 4700𝑓´𝑐 Ecuación 2 (Lamus Báez & Andrade Pardo , 2015) ............... 25 
𝐸𝑐 = 𝑊𝑐1,5 0,043𝑓´𝑐 Ecuación 3 (Lamus Báez & Andrade Pardo , 2015)
 ........................................................................................................................................ 25 
𝐸 = 3900 𝑓´𝑐 Ecuación 4 (Lamus Báez & Andrade Pardo , 2015)....... 25 
𝐸 = 3600 𝑓´𝑐 Ecuación 5 (Lamus Báez & Andrade Pardo , 2015) .......... 25 
𝑉𝑎 = 𝑉𝑐𝑜𝑛 − 𝑉𝑐 − 𝑉𝐴 − 𝑉𝑎´ Ecuación 6 (Collepardi, Collepardi, & Troli) ............ 28 
𝑉𝑎 = 1000 − 𝐶𝑑𝑐 − 𝐴 − 35,8 Ecuación 7 (Collepardi, Collepardi, & Troli) ........... 28 
 
 
 
 
11 
 
Anexo 
Anexos 1. Curvas de carga con respecto a la posición con una Dosis de 0 
(Acelerante/Acelerante Máximo) y 1 Días de Curado ................................................... 54 
Anexos 2. Curvas de carga con respecto a la posición con una Dosis de 0,4 
(Acelerante/Acelerante Máximo) y 1 Días de Curado. .................................................. 54 
Anexos 3. Curvas de carga con respecto a la posición con una Dosis de 0,8 
(Acelerante/Acelerante Máximo) y 1 Días de Curado. .................................................. 55 
Anexos 4. Curvas de Carga con Respecto a la Posición con una Dosis de 1,2 
(Acelerante/Acelerante Máximo) y 1 Días de Curado. .................................................. 55 
Anexos 5. Curvas de Carga con Respecto a la Posición con una Dosis de 0 
(Acelerante/Acelerante Máximo) y 2 Días de Curado. .................................................. 56 
Anexos 6. Curvas de Carga con Respecto a la Posición con una Dosis de 0,4 
(Acelerante/Acelerante Máximo) y 2 Días de Curado. .................................................. 56 
Anexos 7. Curvas de Carga con Respecto a la Posición con una Dosis de 0,8 
(Acelerante/Acelerante Máximo) y 2 Días de Curado. .................................................. 57 
Anexos 8. Curvas de Carga con Respecto a la Posición con una Dosis de 1,2 
(Acelerante/Acelerante Máximo) y 2 Días de Curado. .................................................. 57 
Anexos 9. Curvas de Carga con Respecto a la Posición con una Dosis de 0 
(Acelerante/Acelerante Máximo) y 3 Días de Curado. .................................................. 58 
Anexos 10. Curvas de Carga con Respecto a la Posición con una Dosis de 0,4 
(Acelerante/Acelerante Máximo) y 3 Días de Curado. .................................................. 58 
Anexos 11. Curvas de Carga con Respecto a la Posición con una Dosis de 0,8 
(Acelerante/Acelerante Máximo) y 3 Días de Curado. .................................................. 59 
Anexos 12. Curvas de Carga con Respecto a la Posición con una Dosis de 1,2 
(Acelerante/Acelerante Máximo) y 3 Días de Curado. .................................................. 59 
Anexos 13. Curvas de Carga con Respecto a la Posición con una Dosis de 0 
(Acelerante/Acelerante Máximo) y 7 Días de Curado. .................................................. 60 
Anexos 14. Curvas de Carga con Respecto a la Posición con una Dosis de 0,4 
(Acelerante/Acelerante Máximo) y 7 Días de Curado. .................................................. 60 
Anexos 15. Curvas de Carga con Respecto a la Posición con una Dosis de 0,8 
(Acelerante/Acelerante Máximo) y 7 Días de Curado. .................................................. 61 
Anexos 16. Curvas de Carga con Respecto a la Posición con una Dosis de 1,2 
(Acelerante/Acelerante Máximo) y 7 Días de Curado. .................................................. 61 
Anexos 17. Curvas de Carga con Respecto a la Posición con una Dosis de 0 
(Acelerante/Acelerante Máximo) y 28 Días de Curado. ................................................ 62 
Anexos 18. Curvas de Carga con Respecto a la Posición con una Dosis de 0,4 
(Acelerante/Acelerante Máximo) y 28 Días de Curado. ................................................ 62 
Anexos 19. Curvas de Carga con Respecto a la Posición con una Dosis de 0,8 
(Acelerante/Acelerante Máximo) y 28 Días de Curado. ................................................ 63 
Anexos 20. Curvas de Carga con Respecto a la Posición con una Dosis de 1,2 
(Acelerante/Acelerante Máximo) y 28 Días de Curado. ................................................ 63 
12 
 
Anexos 21. Curvas de Carga con Respecto a la Posición Para Probetas de 28 MPa, con 
una Dosis de 0 (Acelerante / Acelerante Máximo) y 1 Día de Curado .......................... 64 
Anexos 22. Curvas de Carga con Respecto a la Posición Para Probetas de 28 MPa, con 
una Dosis de 0,4 (Acelerante / Acelerante Máximo) y 1 Día de Curado. ...................... 64 
Anexos 23. Curvas de Carga con Respecto a la Posición Para Probetas de 28 MPa, con 
una Dosis de 0,8 (Acelerante / Acelerante Máximo) y 1 Día de Curado. ...................... 65 
Anexos 24. Curvas de Carga con Respecto a la Posición Para Probetas de 28 MPa, con 
una Dosis de 1,2 (Acelerante / Acelerante Máximo) y 1 Día de Curado. ...................... 65 
Anexos 25. Curvas de Carga con Respecto a la Posición Para Probetas de 28 MPa, con 
una Dosis de 0 (Acelerante / Acelerante Máximo) y 2 Días de Curado. ....................... 66 
Anexos 26. Curvas de Carga con Respecto a la Posición Para Probetas de 28 MPa, con 
una Dosis de 0,4 (Acelerante / Acelerante Máximo) y 2 Días de Curado. .................... 66 
Anexos 27. Curvas de Carga con Respecto a la Posición Para Probetas de 28 MPa, con 
una Dosis de 0,8 (Acelerante / Acelerante Máximo) y 2 Días de Curado. .................... 67 
Anexos 28. Curvas de Carga con Respecto a la Posición Para Probetas de 28 MPa, con 
una Dosis de 1,2 (Acelerante / Acelerante Máximo) y 2 Días de Curado. .................... 67 
Anexos 29. Curvas de Carga con Respecto a la Posición Para Probetas de 28 MPa, con 
una Dosis de 0 (Acelerante / Acelerante Máximo) y 3 Días de Curado. ....................... 68 
Anexos 30. Curvas de Carga con Respecto a la Posición Para Probetas de 28 MPa, con 
una Dosis de 0,4 (Acelerante / Acelerante Máximo) y 3 Días de Curado. .................... 68 
Anexos 31. Curvas de Carga con Respecto a la Posición Para Probetas de 28 MPa, con 
una Dosis de 0,8 (Acelerante / Acelerante Máximo) y 3 Días de Curado. .................... 69 
Anexos 32. Curvas de Carga con Respecto a la Posición Para Probetas de 28 MPa, con 
una Dosis de 1,2 (Acelerante / Acelerante Máximo) y 3 Días de Curado. .................... 69 
Anexos 33. Curvas de Carga con Respecto a la Posición Para Probetas de 28 MPa, con 
una Dosis de 0 (Acelerante / Acelerante Máximo) y 7 Días de Curado. ....................... 70 
Anexos 34. Curvas de Carga con Respecto a la Posición Para Probetas de 28 MPa, con 
una Dosis de 0,4 (Acelerante / Acelerante Máximo) y 7 Días de Curado. .................... 70 
Anexos 35. Curvas de Carga con Respecto a la Posición Para Probetas de 28 MPa, con 
una Dosis de 0,8 (Acelerante / Acelerante Máximo) y 7 Días de Curado. .................... 71 
Anexos 36. Curvas de Carga con Respecto a la Posición Para Probetas de 28 MPa, con 
una Dosis de 1,2 (Acelerante / Acelerante Máximo) y 7 Días de Curado. .................... 71 
Anexos 37. Curvas de Carga con Respecto a la Posición Para Probetas de 28 MPa, con 
una Dosis de 0 (Acelerante / Acelerante Máximo) y 28 Días de Curado. ..................... 72 
Anexos 38. Curvas de Carga con Respecto a la Posición Para Probetas de 28 MPa, con 
una Dosis de 0,4 (Acelerante / Acelerante Máximo) y 28 Días de Curado. .................. 72 
Anexos 39. Curvas de Carga con Respecto a la Posición Para Probetas de 28 MPa, con 
una Dosis de 0,8 (Acelerante / Acelerante Máximo) y 28 Días de Curado. .................. 73 
Anexos 40. Curvas de Carga con Respecto a la Posición Para Probetas de 28 MPa, con 
una Dosis de 1,2 (Acelerante / Acelerante Máximo) y 28 Días de Curado. .................. 73 
13 
 
Introducción 
 El uso de materiales optimizados con diferentes tipos de aditivo ha tomado fuerza 
como una de las tendencias recientes en el campo de la ingeniería civil.(Universidad 
privada del norte, 2013). Después de una larga investigación acerca de su uso en la 
industria de la construcción, los autores observaron la poca bibliografía que abarca el 
tema de la influencia deladitivo acelerante en el módulo de elasticidad del concreto 
simple a edades tempranas. Como resultado de esta esta revisión surge la propuesta de 
realizar el análisis experimental para ampliar el conocimiento del uso del aditivo 
acelerante en la construcción de estructuras de concreto simple. Particularmente 
investigando la evolución en el tiempo del módulo de elasticidad (propiedad mecánica) 
del concreto de peso normal, mediante ensayos de compresión simple con medición de 
módulo de elasticidad estático sobre 240 probetas, teniendo como variables, la cantidad 
de material cementante, la cantidad de aditivo acelerante y el tiempo de curado para dos 
tipos de resistencias. 
La construcción de estructuras es un tema amplio el cual ofrece muchas ramas de 
investigación. De igual forma, el comportamiento del concreto es un campo en el cual día 
a día se realizan avances para desarrollar los diferentes métodos de ejecución de 
elementos estructurales. Por esta razón los autores decidieron estudiar la afectación del 
módulo de elasticidad, con el uso de aditivo acelerante, dado que parte del avance 
tecnológico y estructural que consiste en mejorar tiempos de construcción requiere del 
planteamiento de una hipótesis sobre la adecuada implementación de esta sustancia 
química; y proveer a esta industria los resultados en donde se observe el modo de uso más 
óptimo de este tipo de aditivo. 
 
 
 
 
 
 
14 
 
Descripción del problema 
 Las tendencias de la industria se encaminan a optimizar los procesos de construcción, 
por lo cual se implementa con mayor frecuencia el aditivo acelerante. Esta sustancia 
química, en teoría, ayuda a reducir los tiempos de fraguado y acelera las resistencias 
últimas del concreto, la bibliografía existente sobre este tema es bastante limitada, ya que 
solamente hace referencia a los diferentes componentes y las características que tienen 
los aditivos. 
 El módulo de elasticidad estático es una de las propiedades que caracterizan el 
concreto simple, y los diferentes tipos de aditivos que existen en el mercado no mencionan 
como se puede afectar el comportamiento de la mezcla cuando se emplean diferentes 
dosificaciones. Por esta razón es importante empezar a generar una base de información 
teórica al respecto y generar futuras investigaciones. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
15 
 
Objetivos 
Objetivo General 
Determinar la influencia del uso de aditivo acelerante en el módulo de elasticidad del 
concreto simple a edades tempranas. 
 
Objetivos Específicos 
 Evaluar la evolución en el tiempo del módulo de elasticidad estático del concreto 
con diferentes dosificaciones de aditivo acelerante a edades tempranas. 
 
 Determinar la evolución en el tiempo del módulo de elasticidad estático del 
concreto con diferentes dosificaciones de aditivo acelerante a edades tempranas. 
 
 Determinar la influencia de la proporción agua material cementante en la relación 
entre módulo de elasticidad y la cantidad de aditivo acelerante del concreto a 
resistencia normal y edades tempranas. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
16 
 
Marco Referencial 
Antecedentes Teóricos (Estado del Arte) 
Por medio de revisiones en varias bases de datos, donde se encontraron diferentes 
artículos relacionados sobre estudios realizados referentes al tema de investigación, se 
sintetiza el resultado de 7 investigaciones, en donde los autores evaluaron la inclusión de 
aditivo acelerante. Además, sirvieron como referente para definir los tipos de ensayos, las 
configuraciones de las probetas, y poder plantear y desarrollar en la investigación 
contenida en este documento. 
Isaac Galobardes, Sergio H. Cavalaro, Antonio Aguado, Tomás García (2014); realizaron 
un programa experimental en la universidad politécnica de Catalunya, con el fin de 
producir las mezclas y saber cuál es la dosificación exacta de aditivo PARA cada 
configuración. Además, realizaron ensayos de compresión en cilindros variando los 
tiempos de fraguado, tipos de cemento, tipos y dosificación de acelerante. Los autores de 
esta investigación buscaban realizar una comparación empírica a las ecuaciones 
establecidas en Catalunya para calcular el módulo de elasticidad y así poder observar cual 
es el cambio que genera el aditivo acelerante a estas formulaciones. 
 Dentro de los resultados hallados se encontró como es el incremento de resistencias a 
la compresión y del módulo de elasticidad ante bajas dosificaciones de aditivo acelerante. 
Con respecto a las formulaciones del euroorden 2 y ehe-08 propuestas en el artículo, se 
evidencia la relación con el modulo. 
Harold Castellón Corrales y Karen de la Ossa Arias (Rivera , 1991) (2013); es su proyecto 
de investigación compararon que la resistencia a la compresión simple de concretos 
hechos con cemento tipo I y II, estableciendo el comportamiento al ser modificados con 
aditivo acelerante para lograr una resistencia de mezcla de 4000 PSI. Los autores dan a 
conocer una serie de resultados para una mezcla de concreto hecho con un cemento tipo 
I y adición de aditivo acelerante, donde se demuestra que para una resistencia a la 
compresión simple para edades de 7, 14 y 28 días es constante y se puede observar que 
hay un decremento mínimo de resistencia para la cual la mezcla fue diseñada EN la figura 
1 muestra los resultados de las pruebas realizadas por estos investigadores(Corrales & De 
La Ossa, 2013) 
17 
 
 
Figura 1. Resistencia Vs Tiempo 
Fuente: (Corrales & De La Ossa, 2013) 
En la universidad de Konkuk, desarrollaron ensayos experimentales y un análisis 
estadístico para observar cual es la reacción del álcali-sílice en el concreto; haciendo 
pruebas con dos tipos de cemento y tres tipos de acelerante. La experimentación se llevó 
a cabo por medio de ensayos de expansión para determinar la reactividad álcali-sílice, y 
tras su culminación se procedió a implementar un procedimiento estadístico para 
identificar la interacción en el cemento y el aditivo acelerante. (Pil Won, Choi, & Lee, 
2012). 
Los resultados obtenidos fueron: 
 A los 14 días cada uno de los especímenes superó la expansión 0,2%, este efecto 
aumento el contenido de álcali en el cemento. 
 A través de los 84 días de registro, el volumen del concreto fue incrementando 
hasta un máximo de 0,3% de su dimensión original. Además de esto se pudo 
evidencia que con altos contenidos de álcali la extensión es mayor. 
 Estadísticamente se encontró que no existe diferencia en la expansión según el 
tipo de cemento. 
 Cuando se empleó concreto con bajas dosificaciones no se notaron muchos 
cambios de expansión con respecto al tiempo, mientras que con altos contenidos 
de álcali se pudieron observar grandes variaciones. 
 Se requiere realizar una revisión a largo plazo dado que no se logró detectar 
ninguna disminución debido a los componentes de sílice. 
 
18 
 
 Jorge c. Díaz Luisa Bautista, Adrián Sánchez, Daniel Ruíz (2004) realizaron una 
investigación sobre el comportamiento de concretos bombeables utilizados en sistemas 
industrializados, la cual se llevó a cabo por medio de ensayos de caracterización del 
material, y donde las variables establecidas fueron: tipos de concreto (Concreto Outinord, 
Concreto Contech Placa, Concreto Bombeable), y diferentes tiempos de fraguado. 
 Los resultados de la investigación arrojaron que el comportamiento de estos tipos de 
concreto es muy similar entre ellos, y el módulo de elasticidad presenta una tendencia muy 
estable con respecto a otras composiciones no tratadas con acelerantes. Solo para las 
mezclas de concreto bombeable se obtuvieron resultados diferentes en los cuales no se 
alcanzan a tener unas resistencias finales esperadas según los códigos de diseño. 
El Ingeniero Gerardo A. Rivera; en su libro Concreto Simple, hace una compilación acerca 
de los tipos de aditivos que hoy endía existen en la industria colombiana. En el capítulo 
once del capítulo 11 se menciona la ficha técnica del aditivo acelerante, la cual describe 
los siguientes compuestos químicos como base para fabricar. 
 Cloruros: Calcio, Sódico de aluminio, Sódico de hierro y Sódico de amónico. 
 Nitrato y nitrito de sodio. 
 Formiato de calcio. 
 Trietanolamia. 
 Fluosilicato sódico. 
 Alunita. 
 Bases alcalinas: Sosa, Potasa y amoniaco. 
 Carbonatos, Silicatos y Fluosilicatos. 
 El Ingeniero Rivera plantea que el aditivo acelerante con base de cloruros es el más 
común y más empleado en la industria del concreto; proyecta que este tipo de aditivo debe 
ser añadido en forma de solución como parte del agua en mezcla y que su dosificación no 
exceda al 2% en masa del cemento, porque podría inducir a afectaciones en el concreto, 
haciendo que la mezcla pierda manejabilidad y aumente una contracción al secarse e 
induzca a la corrosión del acero de refuerzo. 
Por último, recomienda que el uso de aditivo acelerante con cloruros de calcio no debe ser 
empleados bajo algunas condiciones: 
19 
 
 Concreto pre-esforzado debido a posibles riegos de corrosión. 
 Concretos sumergidos. 
 Concretos sometidos a reacciones entre álcalis y agregados expuestos a suelos o 
aguas que estén contaminados con sulfatos. 
 Cuando el acero galvanizado queda permanente con el concreto. 
 En México se ha estado investigando a través de grupos especializados, la evaluación 
del comportamiento de los materiales de construcción, donde realizaron el estudio de la 
influencia de los aditivos en la corrosión de estructuras de concreto reforzado empleando 
técnicas electroquímicas, por medio de una determinación cualitativa de las propiedades 
como análisis químico de aditivos, tipo de acero, pH, resistencia a la compresión, flexión, 
porosidad y absorción; y en cuanto a la determinación cuantitativa se evaluó el desempeño 
de los aditivos, midiendo sus potenciales y velocidades de corrosión. Además, se realizó 
una caracterización morfológica con microscopia electrónica de barrido. Se elaboraron 
63 especímenes, 42 cilindros y 21 vigas, a las cuales se agregaron diferentes aditivos 
(retardantes, plastificantes, aireantes, acelerantes, colorantes y cenizas volantes) y se 
realizaron especímenes con implementación de refuerzo y sin este.(Velásquez, Acosta, 
Gaona, Almeraya, & Martínez, 2004). 
 “Se realizó una completa caracterización de las propiedades físicas, químicas y 
mecánicas de los especímenes elaborados, encontrando que el colorante y el aireante son 
los que más afectan la resistencia mecánica del concreto. Por otro lado, se observó que 
los especímenes menos afectados por la absorción de agua y la porosidad fueron el 
concreto natural y la ceniza volante. (Velásquez, Acosta, Gaona, Almeraya, & Martínez, 
2004). 
También se realizó una evaluación y los resultados observados fueron que el colorante, 
plastificante, retardante, acelerante, y aireante, se comportan de una manera similar. Por 
lo cual se puede concluir que la calidad de los agregados, la relación agua/cemento y el 
aditivo empleado influyen en las velocidades de corrosión. La observación hecha durante 
8 meses de registro evidenciaron que el desempeño de la mezcla expuesta reducía las 
velocidades de corrosión (Velásquez, Acosta, Gaona, Almeraya, & Martínez, 2004). 
 El objetivo principal de la siguiente investigación se centró, en indagar un posible uso 
de medidas de ultra sonido en el monitoreo para el endurecimiento del concreto 
proyectado, la sensibilidad de cambios en el tipo y dosis de aditivo acelerante. El objetivo 
20 
 
se desarrolló utilizando un generador de frecuencia de banda ancha y un transmisor de 
ultrasonido de 20 MHz de frecuencia. Las pruebas mostraron que el cambio en la 
ecografía en las probetas de concreto la velocidad podría controlarse mediante intervalos 
de 0,5 minutos durante la primera hora y un intervalo de 2 a 5 minutos más tarde. El 
tiempo de retardo en el fraguado es el tiempo que la onda tiene que viajar a través de los 
sensores y el contenedor de las paredes ajustadas al cilindro de concreto. (N, C.U, J, & 
H.-W, 2005) 
 En las muestras no dosificadas con aditivo acelerante en el cemento Portland se 
evidenció que se puede reducir el tiempo de fraguado por medio de la hidratación a la 
mezcla en su etapa de fraguado inicial. Con el uso de esta sustancia química en base de 
alcalinos, el resultado de la dosis en tiempos iníciales de fraguado son cortos en 
comparación del aditivo libre de álcalis, debido a la mayor plasticidad de masa del 
cemento con una mejor adhesión a sus partículas alcalinas, lo cual produce un rápido 
endurecimiento de la masa del cemento. En el estudio se encontró una reducción de la 
resistencia del 38% debido al aumento en el volumen de vacíos en cada una de las 
muestras analizadas y una disminución de la densidad del concreto proyectado con 
aditivos acelerantes indicando una pérdida de densidad del mismo. 
Para concluir con la investigación, se determinó que las mediciones realizadas con 
ultrasonido eran sensibles al efecto del tipo de cemento utilizado, el tipo y la cantidad de 
dosificación del aditivo acelerante. La sustancia química resulto ser el componente que 
aumentó la velocidad del pulso en edades tempranas, mientras que en la mezcla tratada 
sin aditivo se presentó un periodo de reposo en 30 minutos antes que el pulso de velocidad 
comenzara a aumentar; las mezclas con aditivo acelerante en base de libre álcali 
presentaron un efecto de aceleración en el fraguado más grande, especialmente en las 
edades de 90 minutos. (N, C.U, J, & H.-W, 2005) 
 
Marco Teórico 
Cemento portland tipo I 
 Es un cemento hidráulico procedente de la pulverización del Clinker, está compuesto 
principalmente de silicatos de calcio hidráulicos y generalmente contiene una o más de 
las formas de sulfato de calcio. 
El cemento portland tipo I, es un material destinado a obras de concreto en general como 
edificios, estructuras industriales, propiedades horizontales entre otros. Las 
21 
 
características y propiedades de esté están ligadas a su composición química, su estructura 
molecular se encuentra de la siguiente manera en estos porcentajes: 
Silcato tricalcico - 3CaOSiO2 (C3S): 35% 
Silicato bicalcico - 2CaOSiO2 (C2S): 35% 
Aluminato tricalcico - 3CaOAl2O3 (C3A): 7% 
Ferrito aluminato tetracalcico – 4CaOAl2F2O3 (C4AF): 8% 
Yeso: 15% 
De este modo el cemento portland tipo I está compuesto de Clinker más yeso, los silicatos 
son los que determinan las propiedades a la resistencia a la comprensión y el módulo de 
elasticidad. 
Aditivo acelerante 
 Los aditivos son productos que se dosifican con base en la cantidad de cemento, con 
el fin de modificar las propiedades del concreto en estado fresco y en condiciones de 
trabajo en una forma susceptible de ser prevista y controlada. Esta definición excluye, por 
ejemplo, a las fibras metálicas, las puzolanas y otros. En la actualidad los aditivos 
permiten la producción de concretos con características diferentes a los tradicionales, 
estos han dado un creciente impulso a la construcción y se consideran como un nuevo 
ingrediente, conjuntamente con el cemento, el agua y los agregados. Existen ciertas 
condiciones o tipos de obras que los hacen indispensables debido a la optimización de 
tiempos los cuales necesitan acelerar procesos de desencofrado y curado. (EL 
CONSTRUCTOR CIVIL, 2013) 
 Tanto por el Comité 116R del American Concrete Institute como por la Norma ASTM 
C 125 definen al aditivo como: “Un material distinto del agua, de los agregados y cemento 
hidráulico que se usa como componente del concreto o mortero. Existe otra dosificación 
en la que se prefiere dosificar el aditivo en una proporción con respecto al volumen del 
agua de amasado”. (EL CONSTRUCTOR CIVIL, 2013).Los aditivos acelerantes tienen el propósito de lograr que el concreto desarrolle 
mayores resistencia antes de los 28 días de curado, por lo tanto aceleran el proceso de 
fraguado tanto de concreto como mortero; “Es un compuesto liquido formulado para 
acelerar de manera controlada el tiempo de fraguado de concretos o morteros, generando 
22 
 
un incremento de resistencias mecánicas tempranas y finales rápidamente”.(Toxement, 
2015) 
En la actualidad existen dos tipos de acelerantes, los basados en el cloruro de calcio 
(CaCl2), y los acelerantes sin cloruros. El cloruro de calcio actúa de una forma compleja 
con el agua y el cemento, este fenómeno incrementa la velocidad de hidratación, dando 
lugar a resistencias iniciales altas y produciendo una gran liberación de calor en sus 
primeras horas, al actuar como catalizador en las reacciones de hidratación del aluminato 
del cemento, formado la sal de Friedel (C3ACaCl210H2O), y acelerando la reacción entre 
el yeso, el C3A (Alita) y el C4AF (Celita), de este modo acelerando la formación del gel. 
El concreto no es un material eminentemente elástico, esto se puede observar fácilmente 
si se somete a un espécimen a esfuerzos de compresión crecientes hasta llevarlo a la falla. 
Si para cada nivel de esfuerzo se registra la deformación unitaria del material, se podría 
dibujar la curva que relaciona estos parámetros de esfuerzo y deformación. (Constructor 
Civil, 2013) 
Módulo de elasticidad 
 
Figura 2. Esfuerzo Vs deformación del concreto. 
Fuente: 496, 2013; CONTRUCTOR CIVIL) 
Tal y como se observa en la figura 2, y según lo estipulado en la norma NTC 4025, el 
módulo de elasticidad (Ec) se obtiene calculando la pendiente del segmento de recta que 
pasa por los puntos A y B, para lo cual es necesario obtener del trazo de la curva, la 
ordenada correspondiente a las 50 micro deformaciones y la abscisa correspondiente al 
esfuerzo 0.40f’c. De la figura 2 se observa también que la deformación que corresponde 
a la resistencia del concreto es 0.002 cm/cm, que corresponde a 2,000 micro 
23 
 
deformaciones. Aún después de que el concreto alcanza su resistencia máxima, y si la 
carga se sostiene (el esfuerzo disminuye) hasta lograr la falla total (rotura del concreto). 
(Constructor Civil, 2013) 
 “El módulo de elasticidad y la resistencia se pueden obtener en el mismo ciclo de carga 
aun cuando los deformímetros sean desechables, removibles o estén suficientemente 
protegidos para que sea posible cumplir con los requisitos de carga continúa dados en la 
NTC 673 (ASTM C39). En este caso, se registran varias lecturas y se determina el valor 
de la deformación en el 40 % de la carga última por interpolación.” (ICONTEC, 2006). 
 El módulo de elasticidad es un parámetro muy importante en el análisis de las 
estructuras de concreto ya que se emplea en el cálculo de la rigidez de los elementos 
estructurales. Esta propiedad mecánica del concreto representa la dureza de este material 
ante una carga impuesta sobre el mismo. 
Fases del comportamiento del concreto 
La primera fase es la zona elástica, donde el esfuerzo y la deformación unitaria pueden 
extenderse aproximadamente entre 0% al 40% y 45% de la resistencia a la compresión 
del concreto. 
 Una segunda fase es la zona elasto-plástica, representa una línea curva como 
consecuencia de una microfisuración que se produce en el concreto al recibir una carga. 
Estas fisuras se ubican en la interface agregado- pasta y está comprendida entre el 45% y 
98% de la resistencia del concreto. (Constructor Civil, 2013) 
24 
 
 
 
 
Figura 3. Grafica esfuerzo deformación 
Fuente: Características del hormigón, Marlon Valarezo 
 
Cálculo de módulo de elasticidad 
 Para calcular el módulo de elasticidad del concreto Ec según la NTC – 4025 se tienen 
en cuenta los parámetros que se indican a continuación 
S2 = Esfuerzo al 40%: (N/mm
2) 
S1 = Esfuerzo de las cinco millonésimas deformaciones: (N/mm
2) 
ɛ2 = Deformación al 40% 
 
𝐸 =
(𝑆2−𝑆1)
(𝜀2−0,00005)
= (𝑀𝑃𝑎) Ecuación 1 (ICONTEC, 2006) 
Otra forma de calcular la propiedad mecánica del concreto cuando no se tiene información 
experimental, es asumir un módulo de elasticidad en función de la resistencia a la 
comprensión esto de acuerdo con NSR-10, C8.5.1. Las siguientes ecuaciones pueden ser 
utilizadas si se conoce la densidad wc de la mezcla, respectivamente (Lamus Báez & 
Andrade Pardo , 2015) 
 
https://www.google.com.co/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=0ahUKEwipu6CXjdrPAhXI5SYKHX2UAMAQjRwIBw&url=http://www.slideshare.net/mfvalarezo/propiedades-del-concreto&psig=AFQjCNEu0DUAgiCQbj0Ie20xsTvWdmmyQw&ust=1476527890459757
25 
 
𝐸𝑐 = 4700√𝑓´𝑐 (𝑀𝑃𝑎) = 𝑀𝑃𝑎 Ecuación 2 (Lamus Báez & Andrade 
Pardo , 2015) 
𝐸𝑐 = 𝑊𝑐
1,5 0,043√𝑓´𝑐 (𝑀𝑃𝑎) = 𝑀𝑃𝑎 Ecuación 3 (Lamus Báez & 
Andrade Pardo , 2015) 
 Para Colombia, el valor promedio de módulo de elasticidad en concretos fabricados 
con agregados de procedencia en el territorio nacional, donde se desconoce el origen de 
la cantera del agregado, se utiliza la siguiente ecuación: (Lamus Báez & Andrade Pardo , 
2015) 
𝐸 = 3900 √𝑓´𝑐 (𝑀𝑃𝑎) = (𝑀𝑃𝑎) Ecuación 4 (Lamus Báez & Andrade 
Pardo , 2015) 
 Para concretos elaborados con agregados de origen sedimentario, que de igual forma 
presentan un módulo de elasticidad promedio correlacionado con la resistencia a la 
compresión 
𝐸 = 3600 √𝑓´𝑐 (𝑀𝑃𝑎) = (𝑀𝑃𝑎) Ecuación 5 (Lamus Báez & Andrade 
Pardo , 2015) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
26 
 
Materiales y Metodología 
Diseño de Mezcla 
 Se realizó un diseño de mezcla para dos tipos de resistencias 21 MPa y 28 MPa, este 
procedimiento se realizó bajo la norma ACI mediante las tablas que se relacionan durante 
el proceso de descripción de este trabajo de grado; cada una estas presentaban 4 
dosificaciones diferentes de aditivo acelerante (Tabla 1). Para cada tipo de mezcla se 
realizaron 6 probetas cilíndricas estándar según la norma NTC 4025; dando como 
resultado para las dos resistencias un total de 240 probetas cilíndrica; la tabla 2 resume 
las variables de los tipos de concreto diseñados. 
 
Tabla 1.Especificación de la configuración de la dosificación de aditivo acelerante. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Configuración Dosis (Acelerante 
/Acelerante Máximo) 
Tipo 1 0.0 Veces 
Tipo 2 0.4 Veces 
Tipo 3 0.8 Veces 
Tipo 4 1.2 Veces 
27 
 
Gráficas para realizar el diseño de mezcla 
 
Figura 4. Grafica para determinar relación w/c 
Fuente: (Collepardi, Collepardi, & Troli) 
 
Figura 5. Grafica para determinar cantidad de agua. 
Fuente: (Collepardi, Collepardi, & Troli) 
 
 
 
 
 
28 
 
Diseño concreto 21 MPa 
Debido que para este tipo de mezcla no se tiene experiencia se debe sumar 8,3 para 
garantizar la resistencia. 
21 + 8,3 = 29,3 𝑀𝑃𝑎 
De la figura 4 se obtiene la relación de W/C ingresando a la gráfica con una resistencia a 
la compresión de 29,3 MPa 
𝑊
𝐶
= 0,577 
De la Figura 5 se determina la cantidad de agua por metro cúbico, 
𝑊 = 212 𝐾𝑔/𝑚3 
Luego despejamos la cantidad de cemento reemplazando la cantidad de W (m3) de la 
ecuación anterior (W/C) 
𝐶 =
212 𝐾𝑔/𝑚3
0,577
 
𝐶 = 367,42 𝐾𝑔/𝑚3 
De la siguiente ecuación se determinó el volumen del agregado 𝑉𝑎 (en L por m
3 de 
concreto): 
𝑉𝑎 = 𝑉𝑐𝑜𝑛−𝑉𝑐 − 𝑉𝐴 − 𝑉𝑎´ Ecuación 6 (Collepardi, Collepardi, & Troli) 
Donde 
𝑉𝑐𝑜𝑛, es el volumen de concreto (1m
3 = 1000L) 
𝑉𝑐, es el volumen del cemento 
𝑉𝐴, es el volumen del agua 
𝑉𝑎´, Es el volumen de aire; partiendo de los ensayos realizados al agregado es de 
35,8 
𝑉𝑎 = 1000 −
𝐶
𝑑𝑐
− 𝐴 − 35,8 Ecuación 7 (Collepardi, Collepardi, & Troli) 
Donde dc es la densidad del cemento= 3,15 𝐾𝑔 𝑙⁄ 
29 
 
𝑉𝑎 = 1000 −
367,42𝐾𝑔 𝑚3⁄
3,15 𝐾𝑔 𝑙⁄
− 212 𝐾𝑔 𝑚3⁄ − 35,8 
𝑉𝑎 = 635,56 𝑙 𝑚
3⁄ 
 Luego se calcula la cantidad de grava y arena, teniendo en cuenta que la densidad 
de la grava utilizada era de 2,6 𝐾𝑔 𝑙⁄ y la de la arena es de 2,1 𝐾𝑔 𝑚3⁄ 
 
𝐺𝑟𝑎𝑣𝑎 =
635,56 𝑙 𝑚3⁄
2
∗ 2,6 𝐾𝑔 𝑙⁄ 
𝐺𝑟𝑎𝑣𝑎 = 826,8 𝐾𝑔 𝑚3⁄ 
 
𝐴𝑟𝑒𝑛𝑎 =
635,56 𝑙 𝑚3⁄
2
∗ 2,1 𝐾𝑔 𝑙⁄ 
𝐴𝑟𝑒𝑛𝑎 = 667,8 𝐾𝑔 𝑚3⁄ 
Diseño concreto 28 MPa 
28 + 8,3 = 36,3 𝑀𝑃𝑎 
𝐴
𝐶
= 0,55 
𝐴𝑔𝑢𝑎 = 212 𝐾𝑔 𝑚3⁄ 
𝐶 =
212 𝐾𝑔 𝑚3⁄
0,55
 
𝐶𝑒𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 = 385,45 𝐾𝑔 𝑚3⁄ 
𝑉𝑎 = 1000 −
385,45 𝐾𝑔 𝑚3⁄
3,15 𝐾𝑔 𝑙⁄
− 212 𝐾𝑔 𝑚3⁄ − 35,8 
𝑉𝑎 = 629,84 𝑙 𝑚
3⁄ 
629,84 𝑙 𝑚3⁄
2
∗ 2,6 𝐾𝑔 𝑙⁄ 
𝐺𝑟𝑎𝑣𝑎 = 819 𝐾𝑔 𝑚3⁄ 
 
629,84 𝑙 𝑚3⁄
2
∗ 2,1 𝐾𝑔 𝑙⁄ 
30 
 
𝐴𝑟𝑒𝑛𝑎 = 661,33 𝐾𝑔 𝑚3⁄ 
 
 
Tabla 2. Especificación de variables de diseño para cada resistencia. 
 
Variables de 
diseño 
Concreto de 21 
MPa 
Concreto de 28 
MPa 
Resistencia 
Especificada a la 
Compresión 𝑓´𝑐 
 
29,3 
 
36,3 
Relación Agua 
Cemento 𝑤/𝑐 
 
0,577 
 
0,55 
Agua 212 kg/m3 212 kg/m3 
Cemento 367,42 Kg 385,45 Kg 
Grava 826,8 Kg 756 Kg 
Arena 667,8 Kg 610 Kg 
 
 
Cálculo de la proporción de aditivo 
 En cada una de las mezclas de las configuraciones realizadas se adicionaron 
unas cantidades de aditivo acelerante (ver tabla 1). Como se muestra en la tabla 3, 
estas se calcularon, teniendo en cuenta la dosificación máxima del el 3% 
recomendada por el proveedor, a continuación, se realiza un ejemplo de cálculo de 
este. 
 
 
 
31 
 
Dosificación de aditivo tipo 2 para concreto 21 MPa 
𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝑐𝑒𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 = 3,46 𝐾𝑔 
 
𝐷𝑜𝑠𝑖𝑓𝑖𝑐𝑎𝑐𝑖ó𝑛 𝑑𝑒 𝑎𝑑𝑖𝑡𝑖𝑣𝑜 𝑎𝑙 3% = 3,46 ∗ 3% = 0,104 𝐿𝑡𝑠 
 
𝐷𝑜𝑠𝑖𝑓𝑖𝑐𝑎𝑐𝑖ó𝑛 𝑑𝑒 𝑎𝑑𝑖𝑡𝑖𝑣𝑜 𝑡𝑖𝑝𝑜 2 = 0,104 𝐿𝑡𝑠 ∗ 0,4 = 0,42 𝐿𝑡𝑠 
Tabla 3. Proporciones de dosificaciones de aditivo acelerante para una mezcla de concreto 21 y 28 MPa – Ensayos Experimentales 
Dosificación 
(Acelerante/Acelerante 
Máximo) 
21 MPa 
(Litros) 
28MPa 
(Litros) 
Tipo 1 0 0 
Tipo 2 0,04155 0,04359 
Tipo 3 0,0831 0,08718 
Tipo 4 0,1246 0,1307 
 
Materiales 
 Se utilizó cemento Portland tipo 1, agregado grueso con un tamaño máximo de ½” y 
arena de rio, un tipo de aditivo acelerante con cloruros con una composición química 
como se muestra en la página 20 del presente documento. Las dosificaciones de la mezcla 
se resumen en la tabla 2 y la tabla 3. 
 A continuación, se muestran los materiales, instrumentos y proceso que se llevaron a 
cabo para el desarrollo de los ensayos experimentales. 
Ensayos Caracterización Material 
 Para comprobar que los diseños de 21 y 28 MPa tengan la resistencia especificada se 
elaboraron para cada resistencia 2 cilindros (testigos) de 4”, uno dosificado al 3% de 
aditivo acelerante, y otra sin esta sustancia para observar la variación, a los 7 días de 
curado se les realizaron ensayos de compresión para comprobar la resistencia del 
concreto; los resultados de este ensayo se encuentran en la tabla 4. 
32 
 
 
(a) 
 
(b) 
 
(c) 
 
(d) 
 
Figura 6. Proceso ensayos caracterización de material a) Fundida cilindros 4” para caracterización de material, b) Curado del testigo caracterización de 
material, c) Fallo de testigos en maquina universal, comprobar resistencia a la compresión, d) Testigo caracterización material estado final. 
Fuente: Propia 
 
 
 
 
33 
 
 
Tabla 4. Resultados de la resistencia a la compresión para una mezcla de concreto 21 y 28 MPa – Ensayos de Caracterización del Material. 
Ensayos de Caracterización del Material 
Resistencia a la 
Compresión (MPa) 
Resistencia a la 
Compresión ( Con Aditivo 
Acelerante MPa) 
Resistencia a la 
Compresión ( Sin Aditivo 
Acelerante MPa) 
21 14,72 8,52 
28 16,78 13,75 
 
Metodología 
 Una vez verificado el diseño de mezcla y las resistencias a la compresión, se realizaron 
6 cilindros por cada resistencia, cada dosificación de aditivo acelerante y cada uno de los 
tiempos de fraguado como se muestra en la tabla 5. Para el proceso de fundida se 
utilizaron camisas metálicas. En la Figura 7 se muestra las dimensiones promedio de los 
cilindros. A las 24 horas de la fundida se llevaron los especímenes a sus respectivos 
tiempos de curado. 
 
(a) 
 
(b) 
 Figura 7. Formaleta y dimensiones de la probeta a) Formaleta cilíndrica, para el proceso de fundida., b) Dimensiones de la probeta cilíndrica. 
Fuente: Propia 
34 
 
 
 
Tabla 5.Resumen de variables, y cantidad de probetas para los ensayos. 
Donde A representa 21 MPa, el siguiente número es el tiempo de curado, luego se coloca la dosificación de aditivo acelerante, y el ultimo indica el número 
de la probeta. 
Configuración de Variables para 21 MPa 
Tiempo Acelerante/Acelerante Máximo 
0 0.4 0.8 1.2 
1 día A-1-0-1 A-1-0.4-1 A-1-0.8-1 A-1-1.2-1 
A-1-0-2 A-1-0.4-2 A-1-0.8-2 A-1-1.2-2 
A-1-0-3 A-1-0.4-3 A-1-0.8-3 A-1-1.2-3 
A-1-0-4 A-1-0.4-4 A-1-0.8-4 A-1-1.2-4 
A-1-0-5 A-1-0.4-5 A-1-0.8-5 A-1-1.2-5 
A-1-0-6 A-1-0,4-6 A-1-0,8-6 A-1-1,2-6 
2 días A-2-0-1 A-2-0.4-1 A-2-0.8-1 A-2-1.2-1 
A-2-0-2 A-2-0.4-2 A-2-0.8-2 A-2-1.2-2 
A-2-0-3 A-2-0.4-3 A-2-0.8-3 A-2-1.2-3 
A-2-0-4 A-2-0.4-4 A-2-0.8-4 A-2-1.2-4 
A-2-0-5 A-2-0.4-5 A-2-0.8-5 A-2-1.2-5 
A-2-0-6 A-2-0,4-6 A-2-0,8-6 A-2-1,2-6 
3 días A-3-0-1 A-3-0.4-1 A-3-0.8-1 A-3-1.2-1 
A-3-0-2 A-3-0.4-2 A-3-0.8-2 A-3-1.2-2 
A-3-0-3 A-3-0.4-3 A-3-0.8-3 A-3-1.2-3 
A-3-0-4 A-3-0.4-4 A-3-0.8-4 A-3-1.2-4 
A-3-0-5 A-3-0.4-5 A-3-0.8-5 A-3-1.2-5 
A-3-0-6 A-3-0,4-6 A-3-0,8-6 A-3-1,2-6 
7 días A-7-0-1 A-7-0.4-1 A-7-0.8-1 A-7-1.2-1 
A-7-0-2 A-7-0.4-2 A-7-0.8-2 A-7-1.2-2 
A-7-0-3 A-7-0.4-3 A-7-0.8-3 A-7-1.2-3 
A-7-0-4 A-7-0.4-4 A-7-0.8-4 A-7-1.2-4 
A-7-0-5 A-7-0.4-5 A-7-0.8-5 A-7-1.2-5 
A-7-0-6 A-7-0,4-6 A-7-0,8-6 A-7-1,2-6 
28 días 
 
 
 
A-28-0-1 A-28-0.4-1 A-28-0.8-1 A-28-1.2-1 
A-28-0-2 A-28-0.4-2 A-28-0.8-2 A-28-1.2-2 
A-28-0-3 A-28-0.4-3 A-28-0.8-3 A-28-1.2-3 
A-28-0-4 A-28-0.4-4 A-28-0.8-4 A-28-1.2-4 
A-28-0-5 A-28-0.4-5 A-28-0.8-5 A-28-1.2-5 
A-28-0-6 A-28-0,4-6 A-28-0,8-6 A-28-1,2-6 
 
 
 
35 
 
Tabla 6. Resumen de variables, y cantidad de probetas para los ensayos. 
Donde B representa 28 MPa, el siguiente número es el tiempo de curado, luego se coloca la dosificación de aditivo acelerante, y el último indica el 
número de la probeta. 
Configuración de Variables para 28 Mpa 
Tiempo 
Acelerante/Acelerante Máximo 
0 0.4 0.8 1.2 
1 día 
B-1-0-1 B-1-0.4-1 B-1-0.8-1 B-1-1.2-1 
B-1-0-2 B-1-0.4-2 B-1-0.8-2 B-1-1.2-2 
B-1-0-3 B-1-0.4-3 B-1-0.8-3 B-1-1.2-3 
B-1-0-4 B-1-0.4-4 B-1-0.8-4 B-1-1.2-4 
B-1-0-5 B-1-0.4-5 B-1-0.8-5 B-1-1.2-5 
B-1-0-6 B-1-0.4-6 B-1-0.8-6 B-1-1.2-6 
2 días 
B-2-0-1 B-2-0.4-1 B-2-0.8-1 B-2-1.2-1 
B-2-0-2 B-2-0.4-2 B-2-0.8-2 B-2-1.2-2 
B-2-0-3 B-2-0.4-3 B-2-0.8-3 B-2-1.2-3 
B-2-0-4 B-2-0.4-4 B-2-0.8-4 B-2-1.2-4 
B-2-0-5 B-2-0.4-5 B-2-0.8-5 B-2-1.2-5 
B-2-0-6 B-2-0.4-6 B-2-0.8-6 B-2-1.2-6 
3 días 
B-3-0-1 B-3-0.4-1 B-3-0.8-1 B-3-1.2-1 
B-3-0-2 B-3-0.4-2 B-3-0.8-2 B-3-1.2-2 
B-3-0-3 B-3-0.4-3 B-3-0.8-3 B-3-1.2-3 
B-3-0-4 B-3-0.4-4 B-3-0.8-4 B-3-1.2-4 
B-3-0-5 B-3-0.4-5 B-3-0.8-5 B-3-1.2-5 
B-3-0-6 B-3-0.4-6 B-3-0.8-6 B-3-1.2-6 
7 días 
B-7-0-1 B-7-0.4-1 B-7-0.8-1 B-7-1.2-1 
B-7-0-2 B-7-0.4-2 B-7-0.8-2 B-7-1.2-2 
B-7-0-3 B-7-0.4-3 B-7-0.8-3 B-7-1.2-3 
B-7-0-4 B-7-0.4-4 B-7-0.8-4 B-7-1.2-4 
B-7-0-5 B-7-0.4-5 B-7-0.8-5 B-7-1.2-5 
B-7-0-6 B-7-0.4-6 B-7-0.8-6 B-7-1.2-6 
28 días 
B-28-0-1 B-28-0.4-1 B-28-0.8-1 B-28-1.2-1 
B-28-0-2 B-28-0.4-2 B-28-0.8-2 B-28-1.2-2 
B-28-0-3 B-28-0.4-3 B-28-0.8-3 B-28-1.2-3 
B-28-0-4 B-28-0.4-4 B-28-0.8-4 B-28-1.2-4 
B-28-0-5 B-28-0.4-5 B-28-0.8-5 B-28-1.2-5 
B-28-0-6 B-28-0.4-6 B-28-0.8-6 B-28-1.2-6 
 
 
36 
 
 
(a) 
 
(b) 
 
(c) 
 
(d) 
 
(e) 
 
(f) 
37 
 
 
(g) 
 
Figura 8. Proceso de fundida y elaboración de ensayos a) Fundida de probetas cilíndricas, b) Etapa de Fraguado de lasprobetas cilíndricas, c) Etapa 
de curado de las probetas cilíndricas, comprobar resistencia a la compresión, d) Compresómetro utilizado para los ensayos experimentales, e) 
Montaje para el ensayo de compresión pura, f) Montaje para el ensayo de compresión para hallar módulo de elasticidad, g) Estado final de una 
probeta cilíndrica fallada a compresión pura. 
Fuente: Propia 
 
Cuando se cumplía el tiempo de curado de cada una de las probetas cilíndricas, se 
realizaban los correspondientes ensayos experimentales de compresión para tres de los 
cilindros, y a los siguientes tres cilindros se les instalaba el montaje para el ensayo de 
módulo de elasticidad, con un compresómetro para medir su deformación longitudinal y 
transversal. Este ensayo se realizó según la norma NTC 4025; ver figura 9 (F). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
38 
 
Resultados y Análisis de Resultados 
 En esta tesis se realizaron ensayos de módulo de elasticidad para especímenes con dos 
resistencias a la compresión 21 MPa y 28 MPa, tres diferentes dosis de aditivo acelerante 
y tiempos de fraguado de 1, 2, 3, 7 y 28 días. Se elaboraron 120 probetas, para cada una 
de las resistencias de diseño y se sometieron a cargas de compresión axial para poder 
establecer variables de comportamiento sobre la evolución del módulo en las edades 
indicadas. Posteriormente Se realiza una hipótesis sobre la correlación existente entre el 
concreto simple y el aditivo acelereante, analizando el comportamiento de la propiedad 
mecánica y la resistencia a la compresión con el paso del tiempo. 
Determinación del Módulo de Elasticidad 
 Para determinar el módulo de elasticidad, se instaló un compresómetro como se 
muestra en la figura 8, en el cual el LVDT (linear variable differencial transformer ) 
transversal nos indica la deformación, y luego de realizar el montaje se ensayan los 
especímenes en la maquina universal, la cual los somete a carga axial ( 50% de la 
máxima resistencia obtenida por probeta) y se obtienen reportes, los cuales se copilaron 
para ser calculados según la ecuación de la Norma Técnica Colombiana NTC-4025, ver 
ecuación número 1. 
Calculo del Módulo de Elasticidad 
A continuación, se muestran los cálculos para especímenes de resistencia 21 MPa 
Ejemplo del cálculo para una probeta de 1 día y 0 (Acelerante/Acelerante Máximo) 
Reemplazando en la ecuación 1, las tres probetas por cada configuración 
𝐸𝐴−1−0−1 =
2,44 𝑀𝑃𝑎 − 0,0061 𝑀𝑝𝑎
0,000642 − 0,00000052
= 3785,36 𝑀𝑃𝑎 
𝐸𝐴−1−0−1 =
2,244 𝑀𝑃𝑎 − 0,001168 𝑀𝑝𝑎
0,000425 − 0,000000427
= 5249,28 𝑀𝑃𝑎 
𝐸𝐴−1−0−2 =
2,18 𝑀𝑃𝑎 − 0,0158 𝑀𝑝𝑎
0,000361 − 0,000000427
= 6005,11 𝑀𝑃𝑎 
𝐸𝐴−1−0−2 =
2,24 𝑀𝑃𝑎 − 0,0128 𝑀𝑝𝑎
0,000427 − 0,000000183
= 5216,38 𝑀𝑃𝑎 
39 
 
𝐸𝐴−1−0−3 =
2,14 𝑀𝑃𝑎 − 0,0111 𝑀𝑝𝑎
0,000465 − 0,000000488
= 4579,06 𝑀𝑃𝑎 
𝐸𝐴−1−0−3 =
2,19 𝑀𝑃𝑎 − 0,0115 𝑀𝑝𝑎
0,000423 − 0,000000183
= 5151,37 𝑀𝑃𝑎 
Debido a que por cada configuración se realizaron 2 ensayos para obtener un promedio 
de cada uno, y luego promediar las tres configuraciones para evaluar el módulo de 
elasticidad, como se muestra a continuación: 
𝐸𝑇𝑂𝑇𝐴𝐿 = 4517,32 MPa + 5216,38 MPa + 4865,21 MPa
= 4866,30𝑀𝑃𝑎 
 
Cálculo teórico el módulo de elasticidad, reemplazando en la ecuación 4 
𝐸 = 3900 √21 𝑀𝑃𝑎 = 17872,045 MPa 
% 𝒅𝒆 𝒅𝒆𝒔𝒗𝒊𝒂𝒄𝒊ó𝒏 = 
17872,05 𝑀𝑃𝑎 − 20507,59
17872,05
𝑋 100 = 14,75% 
 
Tabla 7. Resumen de resultados de Módulo de Elasticidad 
PROBETA 
MÓDULO DE 
ELASTICIDAD 
(MPa) 
MÓDULO DE 
ELASTICIDAD 
TEÓRICO (MPa) 
A-1-0 4866,30 
17872,05 
A-1-0,4 6388,27 
A-1-0,8 6907,59 
A-1-1,2 5988,95 
A-2-0 8809,64 
A-2-0,4 8623,66 
A-2-0,8 8240,43 
A-2-1,2 8837,37 
A-3-0 14979,82 
40 
 
A-3-0,4 12133,95 
A-3-0,8 12420,49 
A-3-1,2 9489,18 
A-7-0 13612,01 
A-7-0,4 12773,12 
A-7-0,8 14769,46 
A-7-1,2 13409,20 
A-28-0 20507,60 
A-28-0,4 17926,42 
A-28-0,8 17645,46 
A-28-1,2 17793,64 
Nota: En la primera columna se especifica el nombre de cada probeta, donde A representa 21 MPa el número que sigue es el tiempo de curado, y al 
final la dosificación de aditivo. 
A continuación, mostramos los cálculos para una resistencia de 28 MPa 
Ejemplo del cálculo para una probeta de 1 día y 0 (Acelerante/Acelerante Máximo) 
Reemplazando en la ecuación 1, las tres probetas por cada configuración 
 
𝐸𝐵−1−0−4 =
0,7095638 𝑀𝑃𝑎 − 0,08036 𝑀𝑃𝑎
0,0001384 − 0,0000058174
= 4361,98 𝑀𝑃𝑎 
𝐸𝐵−1−0−4−2 =
0,7151159 𝑀𝑃𝑎 − 0,09095 𝑀𝑃𝑎
0,000128 − 0,0000088632
= 5239,66 𝑀𝑃𝑎 
𝐸𝐵−1−0−5 =
0,688817 𝑀𝑃𝑎 − 0,04602 𝑀𝑃𝑎
0,0001465 − 0,0000035956
= 4498,86 𝑀𝑃𝑎 
𝐸𝐵−1−0−5−2 =
0,69865 𝑀𝑃𝑎 − 0,04834 𝑀𝑃𝑎
0,0001511 − 0,0000021308
= 4366,22 𝑀𝑃𝑎 
𝐸𝐵−1−0−6 =
0,7391715 𝑀𝑃𝑎 − 0,20247 𝑀𝑃𝑎
0,0801389 − 0,000031378
= 4993,72 𝑀𝑃𝑎 
𝑃𝑟𝑜𝑚𝑒𝑑𝑖𝑜 = 4800,82 + 4432,47 + 4973,92 = 4742,36 𝑀𝑃𝑎 
 
Cálculo teórico del módulo de elasticidad, reemplazando en la ecuación 4 
41 
 
𝐸 = 3900 √28 𝑀𝑃𝑎 = 20636,86 MPa 
% 𝒅𝒆 𝒅𝒆𝒔𝒗𝒊𝒂𝒄𝒊ó𝒏 = 
20636,86 𝑀𝑃𝑎 − 26481,89
20636,86
𝑋 100 = 28,32% 
Tabla 8. Resumen de resultados de Módulo de Elasticidad 
PROBETA 
MÓDULO DE 
ELASTICIDAD 
(MPa) 
MÓDULO DE 
ELASTICIDAD 
TEÓRICO (MPa) 
B-1-0 4742,36 
20636,86 MPa 
B-1-0.4 5960,45 
B-1-0.8 5834,05 
B-1-1.2 6050,39 
B-2-0 14077,76 
B-2-0.4 14674,94 
B-2-0.8 12683,42 
B-2-1.2 12395,01 
B-3-0 15222,67 
B-3-0.4 12830,68 
B-3-0.8 13364,86 
B-3-1.2 12999,71 
B-7-0 23189,82 
B-7-0.4 21817,72 
B-7-0.8 22608,09 
B-7-1.2 19474,94 
B-28-0 26481,89 
B-28-0.4 27079,26 
B-28-0.8 26677,28 
B-28-1.2 23750,34 
42 
 
 
Nota: En la primera columna se especifica el nombre de cada probeta, donde B representa 28 MPa el número que sigue es el tiempo de curado, y al 
final la dosificación de aditivo. 
De la tabla 7 y 8 podemos observar que a los 28 días de curado según el porcentaje de 
desviación la variación del módulo es de 14,75%, y 28,32% respectivamente, lo que nos 
indica que los agregados y el cemento influyen de manera significativa para la obtención 
de esa característica. 
Graficas de Resistencia con Relación al Tiempo de Curado con 
Diferentes Dosificaciones de Aditivo Acelerante 
 
 
Tabla 9. Relación entre la resistencia última y los diferentes tiempos de curado para una resistencia de 21 MPa 
Fuente: Propia 
Podemos observar que el comportamiento de las probetas es uniforme en las primeras 
edades, pero a los tres días encontramos resistencias mayores para una dosificación de 
tipo 3, cuando llegan a los 28 días de fraguado se evidencia una resistencia más alta con 
una dosis de tipo 2. Para una dosificación de tipo 4 las resistencias son inferiores para 
todos los tiempos de fraguado. 
 
0
5
10
15
20
25
30
0 5 10 15 20 25 30
Resistencia (MPa)
Tiempo (Dias)
0 (Acelerante/Acelerante Máximo 0,4 (Acelerante/Acelerante Máximo)
0,8 (Acelerante/Acelerante Máximo) 1,2 (Acelerante/Acelerante Máximo)
43 
 
 
Tabla 10. Relación entre la resistencia última y los diferentes tiempos de curado para una resistencia de 28 MPa 
Fuente: Propia 
 
En la figura 10 cuando la mezcla no tiene adición de acelerante presenta resistencias 
mayores en las primeras edades de curado con respecto los especímenes con 
dosificaciones tipo 2, tipo 3 y tipo 4. Además, se observa un crecimiento uniforme entre 
las cuatro curvas hasta el tiempo de curado de 7 días en las configuraciones con inclusión 
de aditivo. El punto de rotura es mayor para las probetas con configuración que tienen 
tipo 2 y tipo 3 veces de aditivo. 
0
5
10
15
20
25
30
35
0 5 10 15 20 25 30
Resistencia (MPa)
Tiempo (Días)
0 (Acelerante / Acelerante Máximo) 0,4 (Acelerante / Acelerante Máximo)
0,8 (Acelerante / Acelerante Máximo) 1,2 (Acelerante / Acelerante Máximo)
44 
 
Relación de Módulo de Elasticidad Estático con Diferentes 
Dosificaciones de Aditivo a Edades Tempranas 
 
Tabla 11. Evolución del módulo deelasticidad a través del tiempo en edades tempranas para 21MPa. 
La figura 11 presenta un comportamiento similar con respecto a la figura 10, dado que 
hay un incremento del módulo de elasticidad hasta los 3 días de curado; y luego a los 7 
días, decrecen cuando hay dosificaciones de tipo 1 y tipo 4. Con probetas de dosificación 
tipo 3 se presenta un menor incremento a partir de los 7 días y al llegar a los 28 días de 
curado para la mezcla sin aditivo se logra un valor mayor con una diferencia del 3% en 
la propiedad mecánica con respecto a las probetas que tienen acelerante. 
 
Tabla 12. Evolución del módulo de elasticidad a través del tiempo en edades tempranas para 28MPa. 
0
5000
10000
15000
20000
25000
0 5 10 15 20 25 30
E (MPa)
Tiempo (Días)
0 Veces de Aditivo 0,4 Veces de Aditivo 0,8 Veces de Aditivo 1,2 Veces de Aditivo
0
5000
10000
15000
20000
25000
30000
0 5 10 15 20 25 30
E ( MPa)
Tiempo (Días)
0 Veces de Aditivo 0,4 Veces de Aditivo 0,8 Veces de Aditivo 1,2 Veces de Aditivo
45 
 
 
Para una resistencia de 28 MPa la evolución del módulo presenta un crecimiento estable, 
pero como se observa en la figura 12, existe una caída del módulo a los 3 días de curado, 
igual que ocurre con las probetas con 21 MPa. A partir de los 3 días de curado el 
crecimiento es similar para todas las configuraciones, pero cuando tiene una dosificación 
tipo 4 de acelerante se observa un módulo con un valor de 28,3 MPa con una diferencia 
del 4% con respecto a las probetas con adición tipo 2, las cuales presentan el mayor 
módulo. 
 
Tabla 13. Evolución de la relación de módulo de elasticidad con diferentes dosificaciones respecto al módulo de elasticidad a edades tempranas para 
21MPa. 
La figura 13 muestra un comportamiento similar con respecto a las figuras anteriores, 
donde el modulo decrece a los 3 días de curado, luego aumenta hasta llegar a los 7 días, 
y disminuye al alcanzar la edad de 28 días. Se observa un comportamiento más favorable 
con una dosificación tipo 3. 
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
1,4
1,6
0 5 10 15 20 25 30
E/Eo (MPa)
Tiempo (Días)
0,4 Veces de Aditivo 0,8 Veces de Aditivo 1,2 Veces de Aditivo
46 
 
 
Tabla 14. Evolución de la relación de módulo de elasticidad con diferentes dosificaciones respecto al módulo de elasticidad a edades tempranas para 
28MPa. 
La figura 14 es similar a la figura 13, respecto al comportamiento general de las 
configuraciones, pero no tiene un aumento tan significativo para los dos días de curado; 
con una resistencia de diseño de 28 MPa las curvas decrecen poco, con respecto a las de 
21 MPa, y tienen una fluctuación mínima para las siguientes edades. Con una dosificación 
de 1,2 el comportamiento no es el adecuado con respecto a las otras dosificaciones, ya 
que la relación de módulos baja. 
 
Tabla 15. Influencia de la proporción w/c en la relación entre módulo de elasticidad con 0,4 veces de aditivo a través del tiempo en edades tempranas. 
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
1,2
1,4
0 5 10 15 20 25 30
E/Eo (MPa)
Tiempo (Días)
0,4 Veces de Aditivo 0,8 Veces de Aditivo 1,2 Veces de Aditivo
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
1,4
0 5 10 15 20 25 30
E/Eo 
Tiempo (Días)
21 MPa 28 MPa
47 
 
La influencia de agua material cementante (w/c) para los primeros días de curado con una 
dosificación de 0,4 tiene un comportamiento semejante entre los dos tipos de diseño, pero 
se observa una relación de módulos mayor para 28 MPa al finalizar la etapa de curado. 
 
Tabla 16. Influencia de la proporción w/c en la relación entre módulo de elasticidad con 0,8 veces de aditivo a través del tiempo en edades tempranas. 
De la figura 16 se observa que para 21 MPa con una dosis de 0,8, la relación de módulos 
en los primeros días de curado es mayor, y el comportamiento para 28 MPa con la misma 
dosificación es más óptima dado que la curva de crecimiento es más uniforme con 
respecto a la de 21 MPa a partir de los 3 días de curado. 
 
Tabla 17. Influencia de la proporción w/c en la relación entre módulo de elasticidad con 1,2 veces de aditivo a través del tiempo en edades tempranas. 
Se observa que la influencia de agua material cementante en probetas con dosificaciones 
tipo 4 presentan comportamientos negativos; para resistencia 21 MPa la fluctuación de la 
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
1,4
1,6
0 5 10 15 20 25 30
E/Eo 
Tiempo (Días)
21 MPa 28 MPa
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
1,4
0 5 10 15 20 25 30
E/Eo 
Tiempo (Días)
21 MPa 28 MPa
48 
 
relación de módulos a través del tiempo es mayor, ya que tiene picos y valles 
significativos, mientras que para 28 MPa sigue siendo estable su comportamiento. 
 
 
Tabla 18. Relación del módulo de elasticidad contra tiempo, para dos resistencias con una dosificación de 0,4 de aditivo acelerante a edades tempranas. 
 
 
Tabla 19. Relación del módulo de elasticidad contra tiempo, para dos resistencias con una dosificación de 0,8 de aditivo acelerante a edades tempranas. 
 
 
0
5000
10000
15000
20000
25000
30000
0 5 10 15 20 25 30
E (MPa)
Tiempo ( Días)
21 MPa 28 MPa
0
5000
10000
15000
20000
25000
30000
0 5 10 15 20 25 30
E (MPa)
Tiempo ( Días)
21 MPa 28 Mpa
49 
 
 
Tabla 20. Relación del módulo de elasticidad contra tiempo, para dos resistencias con una dosificación de 1,2 de aditivo acelerante a edades tempranas. 
 
 
Tabla 21. Relación del módulo de elasticidad contra tiempo, para dos resistencias a edades tempranas. 
Las figuras de la 19 a la 21, nos muestran la evolución del módulo de elasticidad con 
diferentes dosificaciones de aditivo acelerante. En ellas se puede observar la fluctuación 
0
5000
10000
15000
20000
25000
0 5 10 15 20 25 30
E (MPa)
Tiempo (Días)
21 MPa 28 MPa
0
5000
10000
15000
20000
25000
30000
0 5 10 15 20 25 30
E (MPa)
Tiempo (Días)
21 Mpa, Sin Aditivo 21 MPa, 0,8 Veces de Aditivo
21 MPa, 0,4 Veces de Aditivo 21 MPa, 1,2 Veces de Aditivo
28 MPa, Sin Aditivo 28 MPa, 0,4 Veces de Aditivo
28 MPa, 0,8 Veces de Aditivo 28 MPa, 1,2 Veces de Aditivo
50 
 
entre los días 2 y 3 de curado, en donde se presentan picos y valles debido a que se 
evidencia como patrón que en estas edades la influencia del aditivo es negativa, y 
disminuye tanto resistencias como los módulos de elasticidad. 
También se aprecia como a partir de los 7 días de curado el incremento del módulo de 
elasticidad es bajo, ya que el aditivo acelerante forma enlaces de aluminatos (Toxement, 
2015) , los cuales aceleran los procesos en los primeros días de curado, pero para los 
últimos días no tiene influencia. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
51 
 
Conclusiones 
 Se encontró que para dosificaciones de aditivo acelerante mayores del 
porcentaje recomendado por la casa del aditivo, el módulo de elasticidad 
disminuye en todas las edades de curado para los dos diseños de mezcla, lo que 
hace que la rigidez del material este siendo afectada de manera negativa; mientras 
que con dosificaciones inferiores al tres por ciento 3% (tipo 2 y tipo3 de aditivo 
acelerante), el módulo de elasticidad a los veintiocho días (28) de curado tiende a 
hacer más alto. 
Las dosificaciones de trabajo evidenciadas durante la elaboración experimental de 
la investigación, se encontraron que las más favorable esta entre 0,4 y 0,8 veces 
de acelerante / acelerante máximo (tipo 2 y tipo 3), las cuales se hallan entre 1,2% 
y 2,4% de aditivo, estos representan los mejores resultado durante el desarrollo de 
este trabajo de tesis; debido al comportamiento evidenciado en los en los primeros 
días de curado para las dos resistencias de diseño, en donde los módulos y las 
resistencias incrementan de manera significativa. 
Se evidencio una fluctuación mayor para la resistencia de 21 MPa durante los 2 y 
3 días de curado, con respecto a los de 28 MPa, en donde los picos y valles son 
menores; partiendo de la relación de módulos que va desde 1,4 a 0,8 para 21 MPay de 1,3 a 0,8 para 28 MPa durante estos tiempos de curado. 
Para una relación de agua material cementante de 0,55 (28 MPa), el 
comportamiento de la propiedad mecánica (Módulo de Elasticidad) es favorable 
en presencia de aditivo acelerante con respecto a la relación de agua material 
cementante de 21 MPa, concluyendo que, a mayores cantidades de cemento, los 
comportamientos de dicha propiedad son positivos, ya que para ambos diseños de 
mezcla se trabajó la misma cantidad de agua, variando las cantidades de cemento 
y agregados pétreos. 
Las ecuaciones utilizadas para el cálculo del módulo de elasticidad, comprueban 
que para obtener mejores resultados de la propiedad es mejor realizar los ensayos 
de laboratorio con los cuales los resultados son más aproximados haciendo uso de 
la ecuación planteada en la NTC - 4025, ya que se encontraron porcentajes de 
desviación entre los módulos haciendo uso de estas del 14,75% y 28,32% para los 
diseños de mezcla establecidos para esta investigación. 
52 
 
En las gráficas de módulo de elasticidad contra tiempo, A partir de los 7 días de 
curado se muestra que la variación desde este punto es baja, ya que presenta 
aproximadamente incrementos de 5000 MPa los cuales son mayores en las edades 
de 1, 2 y 3 días. 
La implementación de aditivo acelerante puede variar la reacción química y 
afectar el desempeño del endurecimiento, dependiendo del tipo de cemento a 
utilizar, por lo tanto para un cemento portland tipo I se observa un comportamiento 
poco deseado, dado que se presenta un aumento de silicatos que exceden el rango 
(70% - 80%) causando un mayor calor de hidratación (exotérmica), la mezcla de 
concreto obtendrá rápidamente las características resistentes; el problema es la 
generación de cantidades de cal y cambios de volumen debidos a la dilatación 
térmica en consecuencia de la reacción exotérmica. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
53 
 
Recomendaciones 
 Se recomienda para investigaciones futuras hacer un análisis espectroscópico al 
aditivo acelerante, para observar la composición química y establecer un comportamiento 
de los enlaces que se pueden presentar al momento de ejecutar la mezcla y así tener una 
amplia información de los resultados arrojados y un mejor procesamiento de los datos. 
Los autores recomiendan implementar como variables los días 14 y 21 de curado, además 
de la dosificación al 3% (recomendada por el proveedor) para dar una continuidad a los 
datos tratados y obtener graficas completas. 
Se sugiere utilizar dosificaciones menores al 3% para evitar aumentos excesivos al calor 
de hidratación y no se genere una retracción del fraguado cuando el concreto se exponga 
a altas temperaturas. 
Para la industria de construcción en la cual se implementa el cemento portland tipo I y el 
uso de aditivo acelerante, los autores del presente documento recomiendan hacer uso de 
diferentes dosificaciones en probetas cilíndricas y someterlas a ensayos exigidos por la 
NTC 4025, para obtener una dosificación óptima que no afecte excesivamente la 
propiedad del módulo de elasticidad estático. 
Cuando se haga uso de concretos acelerados con cemento portland tipo I, es importante 
realizar un proceso de vibrado adecuado para garantizar que la sustancia química sea 
repartida homogéneamente en la mezcla, además previo a la inclusión al hormigón se 
debe mezclar la dosificación de aditivo acelerante con la cantidad de agua requerida para 
el diseño. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
54 
 
Anexos 
A continuación, se muestran las gráficas de carga con respecto a la posición de cada una 
de las configuraciones, que fueron sometidas a compresión pura. 
Graficas de 21 MPa 
 
Anexos 1. Curvas de carga con respecto a la posición con una Dosis de 0 (Acelerante/Acelerante Máximo) y 1 Días de 
Curado 
 
Anexos 2. Curvas de carga con respecto a la posición con una Dosis de 0,4 (Acelerante/Acelerante Máximo) y 1 Días de Curado. 
 
 
0
5000
10000
15000
20000
25000
0 1 2 3 4 5
Carga (N)
Posición (mm)
A-1-0-1 A-1-0-2 A-1-0-3
0
5000
10000
15000
20000
25000
30000
0 1 2 3 4 5 6 7
Carga (N)
Posición (mm)
A-1-0,4-1 A-1-0,4-2 A-1-0,4-3
55 
 
 
Anexos 3. Curvas de carga con respecto a la posición con una Dosis de 0,8 (Acelerante/Acelerante Máximo) y 1 Días de 
Curado. 
 
 
 
Anexos 4. Curvas de Carga con Respecto a la Posición con una Dosis de 1,2 (Acelerante/Acelerante Máximo) y 1 Días de Curado. 
 
 
0
5000
10000
15000
20000
25000
30000
35000
0 1 2 3 4 5 6
Carga (N)
Posición (mm)
A-1-0,8-1 A-1-0,8-2 A-1-0,8-3
0
5000
10000
15000
20000
25000
0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5
Carga (N)
Posición (mm)
A-1-1,2-1 A-1-1,2-2 A-1-1,2-3
56 
 
 
 Anexos 5. Curvas de Carga con Respecto a la Posición con una Dosis de 0 (Acelerante/Acelerante Máximo) y 2 Días de Curado. 
 
 
Anexos 6. Curvas de Carga con Respecto a la Posición con una Dosis de 0,4 (Acelerante/Acelerante Máximo) y 2 Días de Curado. 
 
 
0
5000
10000
15000
20000
25000
30000
35000
0 1 2 3 4 5 6 7
Carga (N)
Posición (mm)
A-2-0-1 A-2-0-2 A-2-0-3
0
5000
10000
15000
20000
25000
30000
35000
40000
0 1 2 3 4 5 6 7
Carga (N)
Posición (mm)
A-2-0,4-1 A-2-0,4-2 A-2-0,4-3
57 
 
 
Anexos 7. Curvas de Carga con Respecto a la Posición con una Dosis de 0,8 (Acelerante/Acelerante Máximo) y 2 Días de Curado. 
 
 
 
Anexos 8. Curvas de Carga con Respecto a la Posición con una Dosis de 1,2 (Acelerante/Acelerante Máximo) y 2 Días de Curado. 
 
 
0
5000
10000
15000
20000
25000
30000
35000
0 0,5 1 1,5 2 2,5
Carga (N)
Posición (mm)
A-2-0,8-1 A-2-0,8-2 A-2-0,8-3
0
5000
10000
15000
20000
25000
30000
35000
40000
0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4
Carga (N)
Posición (mm)
A-2-1,2-1 A-2-1,2-2 A-2-1,2-3
58 
 
 
Anexos 9. Curvas de Carga con Respecto a la Posición con una Dosis de 0 (Acelerante/Acelerante Máximo) y 3 Días de Curado. 
 
 
Anexos 10. Curvas de Carga con Respecto a la Posición con una Dosis de 0,4 (Acelerante/Acelerante Máximo) y 3 Días de 
Curado. 
 
 
0
20000
40000
60000
80000
100000
120000
0 1 2 3 4 5 6
Carga (N)
Posición (mm)
A-3-0-1 A-3-0-2 A-3-0-3
0
10000
20000
30000
40000
50000
60000
70000
80000
90000
100000
0 1 2 3 4 5 6 7
Carga (N)
Posición (mm)
A-3-0,4-1 A-3-0,4-2 A-3-0,4-3
59 
 
 
Anexos 11. Curvas de Carga con Respecto a la Posición con una Dosis de 0,8 (Acelerante/Acelerante Máximo) y 3 Días de Curado. 
 
Anexos 12. Curvas de Carga con Respecto a la Posición con una Dosis de 1,2 (Acelerante/Acelerante Máximo) y 3 Días de 
Curado. 
 
 
0
20000
40000
60000
80000
100000
120000
0 1 2 3 4 5
Carga (N)
Posición (mm)
A-3-0,8-1 A-3-0,8-2 A-3-0,8-3
0
10000
20000
30000
40000
50000
60000
70000
0 1 2 3 4 5 6
Carga (N)
Posición (mm)
A-3-1,2-1 A-3-1,2-2 A-3-1,2-3
60 
 
 
Anexos 13. Curvas de Carga con Respecto a la Posición con una Dosis de 0 (Acelerante/Acelerante Máximo) y 7 Días de 
Curado. 
 
 
 
Anexos 14. Curvas de Carga con Respecto a la Posición con una Dosis de 0,4 (Acelerante/Acelerante Máximo) y 7 Días de 
Curado. 
 
 
0
20000
40000
60000
80000
100000
120000
0 1 2 3 4 5
Carga (N)
Posición (mm)
A-7-0-1 A-7-0-2 A-7-0-3
0
10000
20000
30000
40000
50000
60000
70000
80000
90000
0 1 2 3 4 5 6 7
Carga (N)
Posición (mm)
A-7-0,4-1 A-7-0,4-2 A-7-0,4-3
61 
 
 
Anexos 15. Curvas de Carga con Respecto a la Posición con una Dosis de 0,8 (Acelerante/Acelerante Máximo) y 7 Días de Curado. 
 
 
 
Anexos 16. Curvas de Carga con Respecto a la Posición con una Dosis de 1,2 (Acelerante/Acelerante Máximo) y 7 Días de 
Curado. 
 
 
0
10000
20000
30000
40000
50000
60000
70000
80000
90000
100000
0 1 2 3 4 5 6 7
Carga (N)
Posición (mm)
A-7-0,8-1 A-7-0,8-2 A-7-0,8-3
0
10000
20000
30000
40000
50000
60000
70000
80000
90000
0 1 2 3 4 5
Carga (N)
Posición (mm)
A-7-1,2-1 A-7-1,2-2 A-7-1,2-3
62