Evaluación del tereftarato de polietileno (PET) como agregado en

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Ingeniería Ambiental y Sanitaria Facultad de Ingeniería 
1-1-2015 
Evaluación del tereftarato de polietileno (PET) como agregado en Evaluación del tereftarato de polietileno (PET) como agregado en 
la elaboración de mortero para ladrillos y concreto la elaboración de mortero para ladrillos y concreto 
Andrés Felipe Zúñiga Díaz 
Universidad de La Salle, Bogotá 
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EVALUACIÓN DEL TEREFTARATO DE POLIETILENO (PET) COMO AGREGADO 
EN LA ELABORACIÓN DE MORTERO PARA LADRILLOS Y CONCRETO 
 
 
ANDRES FELIPE ZÚÑIGA DÍAZ 
 
 
Proyecto de grado para optar el título de 
 
 
Ingeniero Ambiental y Sanitario 
 
 
 
Facultad de Ingeniería 
 
 
Programa de Ingeniera Ambiental y Sanitaria 
 
 
 
Bogotá D.C. 2015 
 
II 
 
EVALUACIÓN DEL TEREFTARATO DE POLIETILENO (PET) COMO AGREGADO 
EN LA ELABORACIÓN DE MORTERO PARA LADRILLOS Y CONCRETO 
 
 
 
ANDRES FELIPE ZÚÑIGA DÍAZ 
 
 
Proyecto de grado para optar el título de 
 
Ingeniero Ambiental y Sanitario 
 
JULIÁN DAVID PUERTO SUAREZ 
 
Director 
Ingeniero Civil, MSc. 
 
 
 
Universidad de La Salle 
 
 
Facultad de Ingeniería 
 
Programa de Ingeniera Ambiental y Sanitaria 
 
 
Bogotá D.C. 2015 
III 
 
AGRADECIMIENTOS 
 
Andrés Felipe 
 
A Dios primero que todo que me ha permitido tener unos padres 
que unieron sus esfuerzos, concejos y paciencia a lo largo 
del desarrollo de mis estudios, a mi hermana que gracias a 
sus palabras de apoyo me ayudaron a tomar las mejores 
decisiones en el desarrollo de mi carrera, al ingeniero 
Julián Puerto por su dirección en el desarrollo del presente 
proyecto y demás personas que hicieron posible este trabajo. 
 
IV 
 
TABLA DE CONTENIDO 
 
TABLA DE CONTENIDO ........................................................................................................ IV 
LISTA DE TABLAS ............................................................................................................ VIII 
LISTA DE FIGURAS ............................................................................................................. X 
LISTA DE GRAFICAS ......................................................................................................... XII 
Glosario ............................................................................................................................... 1 
Resumen ................................................................................................................................. 4 
Abstract ............................................................................................................................... 6 
1.0 Introducción ............................................................................................................. 7 
2.0 Justificación ........................................................................................................... 9 
2.1 Descripción del Problema ............................................................................... 9 
2.2 Delimitación del proyecto ........................................................................... 10 
2.3 Formulación del problema ............................................................................. 10 
3.0 Formulación de Objetivos ................................................................................. 11 
3.1 Objetivo General ............................................................................................... 11 
3.2 Objetivos Específicos .................................................................................... 11 
4.0 Marco Teórico ......................................................................................................... 12 
4.1 Tereftalato de Polietileno (PET) ............................................................ 12 
4.1.1 Propiedades del PET (Cadena & Quiroz, 2000) ............................... 13 
4.1.2 Métodos de Aprovechamiento .................................................................... 14 
4.1.3 Aplicaciones del Residuo Recuperado ................................................. 16 
4.2 Mezcla de Mortero en la Elaboración de Ladrillos Como 
Elemento Constructivo ............................................................................................. 17 
4.2.1 Morteros de Cemento .................................................................................... 17 
4.2.2 Propiedades Del Mortero De Cemento ................................................... 18 
4.2.3 Características de los mampuestos ..................................................... 19 
4.2.4 Usos ..................................................................................................................... 21 
4.3 Concreto u Hormigón ........................................................................................ 22 
5.0 Marco Legal ............................................................................................................. 24 
6.0 Metodología ............................................................................................................. 29 
6.1 Recopilación, clasificación y manejo de la información ........... 29 
V 
 
6.2 Preparación del material ............................................................................. 29 
6.3 Diseños de mezcla ............................................................................................. 29 
6.4 Elaboración de las diferentes mezclas ................................................. 30 
6.5 Ensayos de laboratorio .................................................................................. 30 
6.6 Análisis de información e Interpretación de resultados ........... 30 
7.0 DESCRIPCIÓN DE MATERIAS PRIMAS .................................................................... 31 
7.1 Cemento ................................................................................................................... 31 
7.1.1 Finura del cemento ...................................................................................... 31 
7.1.2 Densidad del cemento .................................................................................. 32 
7.2 PET ........................................................................................................................... 33 
7.2.1 Granulometría del PET ............................................................................... 33 
7.2.2 Masas Unitarias del PET ........................................................................... 35 
7.3 Arena para mortero (arena depozo) ....................................................... 36 
7.3.1 Granulometría arena para mortero ....................................................... 36 
7.3.2 Modulo de Finura (MF) de la arena para mortero ........................ 38 
7.3.3 Masas unitarias de la arena para mortero ...................................... 38 
7.3.4 Densidad arena para mortero .................................................................. 40 
7.4 Arena para concreto (arena de rio) ....................................................... 41 
7.4.1 Granulometría arena para concreto ..................................................... 41 
7.4.2 Masas unitarias arena para concreto ................................................. 42 
7.4.3 Densidad arena para concreto ................................................................ 43 
7.5 Grava para mezcla de concreto .................................................................. 44 
7.5.1 Granulometría Grava para concreto ..................................................... 44 
7.5.2 Masas Unitarias Grava para concreto ................................................. 45 
7.5.3 Densidad Gravas ............................................................................................. 46 
7.5.4 Determinación del desgaste de grava para concreto .................. 48 
7.6 Granulometría del agregado para el concreto (Mixto) .................. 49 
7.6.1 Granulometría del mixto para concreto ............................................ 49 
8.0 Diseño de mezclas de mortero y concreto ................................................ 51 
8.1 Diseño de mortero .......................................................................................... 51 
8.1.1 Cuantía de cemento para la mezcla ..................................................... 51 
8.1.2 Cantidad de agua para la mezcla ......................................................... 52 
8.1.3 Volumen de arena en la mezcla de mortero ...................................... 54 
VI 
 
8.1.4 Cuantía de arena para la mezcla ......................................................... 55 
8.1.5 Diseño de mezcla de mortero por metro cubico de mortero ..... 55 
8.1.6 Proporciones de material para el desarrollo de las pruebas
 ........................................................................................................................................... 55 
8.1.7 Proporciones de material para cada uno de los remplazos ..... 57 
8.2 Diseño de concreto .......................................................................................... 59 
8.2.1 Cantidad de agua para la mezcla de concreto ............................... 59 
8.2.2 Cantidad de cemento para la mezcla de concreto ........................ 59 
8.2.3 Volumen de agregados para la mezcla de concreto ...................... 59 
8.2.4 Distribución porcentual de los agregados de la mezcla de 
concreto ......................................................................................................................... 62 
8.2.5 Determinación del peso específico de los agregados ................ 65 
8.2.6 Determinación cantidad de agregado para la mezcla de 
concreto ......................................................................................................................... 65 
8.2.7 Diseño de mezcla de concreto por metro cubico de concreto 66 
8.2.8 Proporciones de material para el desarrollo de las pruebas
 ........................................................................................................................................... 66 
8.2.9 Proporciones de material para cada uno de los remplazos ..... 67 
9.0 Resultados ................................................................................................................ 70 
9.1 Mortero ................................................................................................................... 70 
9.1.1 Mortero siete (7) días ............................................................................. 72 
9.1.2 Mortero veintiocho (28) días ................................................................ 76 
9.2 Concreto ................................................................................................................ 80 
9.2.1 Concreto siete (7) días ........................................................................... 82 
9.2.2 Concreto veintiocho (28) días .............................................................. 86 
9.3 Análisis a la muestra optima .................................................................... 90 
9.3.1 Porcentaje óptimo de PET en el mortero .......................................... 90 
9.3.2 Porcentaje óptimo de PET en el concreto ........................................ 91 
9.4 Análisis de costos .......................................................................................... 92 
9.4.1 Análisis de costos mortero .................................................................... 93 
9.4.2 Análisis de costos concreto .................................................................. 95 
10.0 Análisis de resultados ................................................................................... 98 
10.1 Análisis Mortero ............................................................................................. 98 
10.2 Análisis Concreto ........................................................................................ 100 
VII 
 
11.0 Conclusiones ....................................................................................................... 103 
12.0 Recomendaciones ................................................................................................ 105 
13.0 Bibliografía ....................................................................................................... 106 
 
 
 
VIII 
 
LISTA DE TABLAS 
 
Tabla 1 : Normatividad vigente ................................. 24 
Tabla 2: Finura del cemento. ................................... 31 
Tabla 3: Pruebas Cemento. ...................................... 32 
Tabla 4: Granulometría PET. .................................... 34 
Tabla 5: Masas unitarias PET. .................................. 36 
Tabla 6: Granulometría Arena para mortero. ..................... 37 
Tabla 7: Modulo de Finura Arena para mortero. .................. 38 
Tabla 8: Masas Unitarias Arena de Pozo. ........................ 39 
Tabla 9: Densidades de la arena para mortero. .................. 40 
Tabla 10: Granulometría arena para concreto. ................... 42 
Tabla 11: Masas Unitarias arena para concreto. ................. 43 
Tabla 12: Densidad arena para concreto. ........................ 44 
Tabla 13: Granulometría Grava para concreto. ................... 44 
Tabla 14: Masas unitarias Gravas ............................... 46 
Tabla 15: Densidad de la Grava. ................................ 47 
Tabla 16: Desgaste a máquina de los Ángeles. ................... 49 
Tabla 17: Granulometría del mixto para el concreto. ............ 49 
Tabla 18: Proyección de resistencias. .......................... 51 
Tabla 19: Dosificación de la mezcla de mortero. ................ 55 
Tabla 20: Dosificación de materiales para los especímenes de 
mortero. ....................................................... 56 
Tabla 21: Granulometría agregado Grueso. ....................... 63 
Tabla 22: Granulometría agregado fino. ......................... 63 
Tabla 23: Optimización de la granulometría ..................... 64 
Tabla 24: Dosificación de la mezcla de concreto ................ 66 
Tabla 25: Dosificación de materiales para especímenes de concreto
 ............................................................... 67 
Tabla 26: Valores máximos, mínimos y promedios a compresión de los 
cubos de mortero a los siete días .............................. 74 
Tabla 27: Valores máximos, mínimos y promedios a tracción de las 
briquetas de morteroa los siete días. ......................... 75 
IX 
 
Tabla 28: Valores máximos, mínimos y promedios a compresión de los 
cubos de mortero a los veintiocho días. ........................ 78 
Tabla 29: Valores máximos, mínimos y promedios a tracción de las 
briquetas de mortero a los veintiocho días. .................... 79 
Tabla 30: Valores máximos, mínimos y promedios a compresión en 
cilindros de concreto a los siete días. ........................ 83 
Tabla 31: Valores máximos, mínimos y promedios a tracción en 
cilindros de concreto a los siete días. ........................ 86 
Tabla 32: Valores máximos, mínimos y promedios a compresión en 
cilindros de concreto a los veintiocho días. ................... 87 
Tabla 33: Valores máximos, mínimos y promedios a tracción en 
cilindros de concreto a los veintiocho días. ................... 89 
Tabla 34: Dosificación mortero por m3 ........................... 93 
Tabla 35: Dosificación mortero por remplazo de PET. ............ 93 
Tabla 36: Dosificación de concreto por m3 ....................... 95 
Tabla 37: Dosificación de concreto por remplazo de PET ......... 95 
 
 
X 
 
LISTA DE FIGURAS 
Figura 1: Clasificación de plásticos. .......................... 13 
Figura 2: Embalaje del PET recuperado. ......................... 14 
Figura 3: PET Molido. .......................................... 15 
Figura 4: Proceso de Extrusión ................................. 15 
Figura 5: Proceso de inyección. ................................ 16 
Figura 6: Ladrillo de Adobe. ................................... 20 
Figura 7: Ladrillo macizo de arcilla. .......................... 20 
Figura 8: Dimensiones del mampuesto macizo Santa Fe. ........... 21 
Figura 9: Finura del cemento. .................................. 32 
Figura 10: Densidad del cemento. ............................... 33 
Figura 11: Masas Unitarias PET ................................. 36 
Figura 12: Masas Unitarias Arena para mortero .................. 39 
Figura 13: Molde estándar densidad agregado fino. .............. 41 
Figura 14: Dasss arena para mortero. ........................... 41 
Figura 15: Masas unitarias arena para concreto. ................ 43 
Figura 16: Masas unitarias Gravas .............................. 46 
Figura 17: Secado superficial de la Grava para concreto. ....... 47 
Figura 18: Peso grava Sumergida. ............................... 47 
Figura 19: Maquina de los Ángeles. ............................. 48 
Figura 20: Cuantía de cemento por m3 de mortero. ................ 52 
Figura 21: Determinación de la relación Agua / Cemento. ........ 53 
Figura 22: Cubos de Mortero. ................................... 56 
Figura 23: Briquetas de mortero. ............................... 56 
Figura 24: Tamizado franja N°16. ............................... 57 
Figura 25: Peso PET para adicionar. ............................ 57 
Figura 26: Arena Remplazada por PET. ........................... 58 
Figura 27: Tablas de proporciones de material remplazado N° 16. 58 
Figura 28: Cantidad de agua para la mezcla de concreto ......... 60 
Figura 29: cantidad de cemento por m3 de mezcla de concreto ..... 61 
Figura 30: Procedimiento grafico de combinación. ............... 64 
Figura 31: Cilindros para ensayos de concreto. ................. 67 
Figura 32: Tamizado franja N°16. ............................... 68 
Figura 33: Peso PET para adicionar. ............................ 68 
file:///F:/final%20tesis%20Actualziar%20en%20PC/final/actualizada%20a%2002.02.2016/DOCUMENTO%20CON%20DIAGRAMA%20DE%20CAJAS/documento.docx%23_Toc443837823
file:///F:/final%20tesis%20Actualziar%20en%20PC/final/actualizada%20a%2002.02.2016/DOCUMENTO%20CON%20DIAGRAMA%20DE%20CAJAS/documento.docx%23_Toc443837824
file:///F:/final%20tesis%20Actualziar%20en%20PC/final/actualizada%20a%2002.02.2016/DOCUMENTO%20CON%20DIAGRAMA%20DE%20CAJAS/documento.docx%23_Toc443837825
file:///F:/final%20tesis%20Actualziar%20en%20PC/final/actualizada%20a%2002.02.2016/DOCUMENTO%20CON%20DIAGRAMA%20DE%20CAJAS/documento.docx%23_Toc443837826
file:///F:/final%20tesis%20Actualziar%20en%20PC/final/actualizada%20a%2002.02.2016/DOCUMENTO%20CON%20DIAGRAMA%20DE%20CAJAS/documento.docx%23_Toc443837827
file:///F:/final%20tesis%20Actualziar%20en%20PC/final/actualizada%20a%2002.02.2016/DOCUMENTO%20CON%20DIAGRAMA%20DE%20CAJAS/documento.docx%23_Toc443837828
file:///F:/final%20tesis%20Actualziar%20en%20PC/final/actualizada%20a%2002.02.2016/DOCUMENTO%20CON%20DIAGRAMA%20DE%20CAJAS/documento.docx%23_Toc443837829
file:///F:/final%20tesis%20Actualziar%20en%20PC/final/actualizada%20a%2002.02.2016/DOCUMENTO%20CON%20DIAGRAMA%20DE%20CAJAS/documento.docx%23_Toc443837830
XI 
 
Figura 34: Arena remplazada por PET. ........................... 68 
Figura 35: Tablas de proporciones de material remplazado N°16. . 69 
Figura 36: Curado de los especímenes. .......................... 70 
Figura 37: Montaje en maquina versatester para cubos de mortero a 
compresión. .................................................... 71 
Figura 38: Montaje en maquina universal para briquetas de mortero 
a tracción o tensión. .......................................... 71 
Figura 39: Máxima carga a compresión soportada por el cubo de 
mortero. ....................................................... 72 
Figura 40: Máxima carga soportada a tensión por la briqueta de 
mortero. ....................................................... 72 
Figura 41: Montaje en maquina universal para cilindros de concreto 
a compresión. .................................................. 80 
Figura 42: Montaje en maquina universal para cilindros de concreto 
a tracción o tensión indirecta. ................................ 81 
Figura 43: Máxima carga a compresión soportada por el cilindro de 
concreto. ...................................................... 81 
Figura 44: Máxima carga soportada por el cilindro de concreto a 
tensión indirecta. ............................................. 82 
 
 
XII 
 
LISTA DE GRAFICAS 
 
Gráfica 1: Comportamiento Granulométrico PET ................... 35 
Gráfica 2: Comportamiento granulométrico Arena para mortero. ... 38 
Gráfica 3: Curva granulométrica del mixto para concreto. ....... 50 
Gráfica 4: Comportamiento a compresión del mortero a los siete 
días. .......................................................... 73 
Gráfica 5: Comportamiento del mortero a tracción a los siete días.
 ............................................................... 75 
Gráfica 6: Comportamiento a compresión del mortero a los 
veintiocho días. ............................................... 77 
Gráfica 7: Comportamiento del mortero a tracción a los veintiocho 
días. .......................................................... 79 
Gráfica 8: Comportamiento del concreto a compresión a los siete 
días. .......................................................... 83 
Gráfica 9: Comportamiento del concreto a tracción a los siete 
días. .......................................................... 85 
Gráfica 10: Comportamiento del concreto a compresión a los 
veintiocho días. ............................................... 87 
Gráfica 11: Comportamiento del concreto a tracción a los 
veintiocho días. ............................................... 89 
 
 
1 
 
 
 
Glosario 
 
Cementante: Es un material con la capacidad de unir dos 
materiales generando una pasta que posteriormente se 
solidificara gracias a su pérdida de humedad, como lo es el 
caso del cemento más agua con agregados que al deshidratarse 
forma concreto o mezclas de mortero. 
 
Centro de Acopio: Es el lugar destinado para la recepción de 
residuos sólidos aprovechables para ser separados y proceder a 
un nuevo proceso productivo con ellos o simplemente su 
comercialización. 
 
Compacidad: Es la capacidad de absorción de agua, la relación 
existente entre el peso del agua absorbida, hasta saturación 
por un material y su peso en seco.(Densidad, porosidad y compacidad. 
 
Embalar: Es agrupar en cajas o debidamente organizado y 
sujetado un material para ser transportado. 
 
Ensayo de Rotura: Es el esfuerzo de flexión puro o simple se 
obtiene cuando se aplican sobre un cuerpo pares de fuerza 
perpendiculares a su eje longitudinal, de modo que provoquen 
el giro de las secciones transversales con respecto a los 
inmediatos 
 
Ensayo de Compresión: Es un ensayo en el que se somete una 
probeta (concreto y/o mortero) a cargas compresivas. Se usa 
para estudiar el comportamiento de los materiales bajo ese 
estado de cargas, “El ensayo de compresión consiste en aplicar 
a la probeta, en la dirección de su eje longitudinal, una carga 
2 
 
 
 
estática que tiende a provocar un acortamiento de la misma y 
cuyo valor se irá incrementando hasta la rotura o suspensión 
del ensayo”. 
 
Mega Pascales (MPa): Es la unidad del esfuerzo del Sistema 
Internacional (SI). 
 
Módulo de finura: Es la forma de estimar que tan fino o grueso 
es un material. Este definido por la suma de los porcentajes 
retenidos acumulados en los tamices des el N° 100 hasta el 
tamaño máximo real. 
 
Peletizar: Es una operación de moldeado termoplástico en el que 
partículas finamente divididas de una ración se integran en un 
pelet compacto y de fácil manejo, el cual incluye condiciones 
específicas de humedad, temperatura y presión. 
Al realizar el peletizado, se asegura que los ingredientes 
previamente mezclados se compacten para formar un comprimido 
con tamaño y dureza variable. 
 
Polímero: Etimológicamente la palabra polímero proviene de las 
raíces griegas: poli = muchos y meros = partes, es decir se 
trata de una substancia conformada por la repetición de la 
misma unidad química. Por ejemplo, el etileno (CH2 = CH2) al 
polimerizarse forma el polietileno: (Cadena & Quiroz, 2000) 
 
Postconsumo: Es devolver un material que ya se ha utilizado y 
es desechado a un lugar de recolección para que pueda ser 
tratado o reinyectado a cadenas de proceso productivo. 
 
3 
 
 
 
Tamaño Máximo Nominal (TMN): Es el tamaño de la abertura del 
tamiz inmediatamente superior a aquel cuyo porcentaje retenido 
acumulado sea del 15% o más. 
 
Tamaño Máximo Real (TMR): Es el tamaño máximo del agregado y 
está definido por la mayor abertura de tamiz que permite el 
paso del 100% del material. 
 
 
4 
 
 
 
Resumen 
 
El presente trabajo de investigación, evalúa la posibilidad de 
aprovechar el tereftarato de polietileno (PET) reciclado como 
un material de agregado en las mezclas de mortero y concreto 
para su aprovechamiento y disminución de impactos ambientales 
a los cuerpos de agua, suelo, aire y salud pública, generados 
por la inadecuada disposición final del polietileno, 
incluyéndolo como material de agregado en uno de los tipos de 
mezclas. La evaluación se realiza mediante ensayos de 
laboratorio, pruebas mecánicas de resistencia y pruebas físicas 
como permeabilidad y absorción, desarrolladas para dieciséis 
(16) inclusiones de PET reciclado por cada tipo de material, 
es decir dieciséis (16) en morteros y dieciséis (16) en 
concretos, en los cuales se sustituyó hasta el 15% de los 
agregados finos por PET reciclado. 
 
Mediante un análisis estadístico muestral y teniendo en cuenta 
el comportamiento mecánico de los materiales, se eligió el 
porcentaje de inclusión óptimo para el remplazo de PET 
reciclado por arena de tamaño medio, en las mezclas de concreto 
y mortero, sin que con ello comprometiera la resistencia final 
requerida de la mezcla en cada uno de los casos por el diseño 
y que maximizara la disminución de impactos ambientales por 
medio de la inclusión de PET reciclado, es decir se encontró 
el mejor desempeño de los especímenes con inclusión de PET 
reciclado comparado con la muestra patrón, en las pruebas de 
tracción y compresión; evidenciando que por medio de la 
inclusión de PET reciclado en el tamaño medio de las arenas 
mejora el desempeño a compresión y tracción de los materiales. 
5 
 
 
 
Al finalizar los ensayos se pudo concluir que si es posible el 
uso del PET reciclado en las mezclas de concreto y mortero, 
considerando el uso final de la mezcla y la resistencia 
requerida según el destino de los materiales. 
6 
 
 
 
Abstract 
 
This present research evaluates the possibility of using the 
tereftarato polyethylene (PET) recycled as an aggregate 
material in mixtures of mortar and concrete for its use and 
reduced environmental impacts to water bodies, soil, air 
and public health, resulting from inappropriate disposal of 
polyethylene, including it as an aggregate material in one of 
the types of mixtures. The evaluation is made by laboratory 
tests, mechanical resistance tests and physical tests such as 
permeability and absorption, developed for sixteen (16) 
inclusions of recycled PET for each type of material, it means, 
sixteen (16) in a mortar and sixteen (16) in concrete, in 
which, up to 15% of fine aggregate was replaced by crushed PET. 
 
Through an statistical analysis and taking into account the 
mechanical behavior of materials, the percentage of optimal 
inclusion for the replacement of recycled PET was measured by 
sand of medium size, in concrete and mortar mixes, whitout 
commiting the final resistance required of the mixture in each 
case by the design and maximizing the reduction of 
environmental impacts, which means that the better performance 
of the specimens including recycled PET was found compared with 
the standard sample, in the tensile tests and compression 
tests, showing that through the inclusion of recycled PET in 
the average size of the sand improves performance of the 
compression and traction of the materials. 
 
At the end of the trials can be concluded that it is possible 
to use recycled PET in concrete and mortar mixes, considering 
the final use of the mixture and the strength required 
depending on the destination of the materials. 
7 
 
 
 
1.0 Introducción 
 
Un método de aprovechamiento sostenible del PET, es su 
inclusión (molido y/o triturado) en las mezclas de concreto y 
mortero (arenas medias). 
 
Esta propuesta nace como respuesta a la gran cantidad de 
PET desechado anualmente, según el informe de evaluación del 
desempeño ambiental para Colombia cerca de 2 millones de 
toneladas anuales de material reciclable es recuperado, el 
plástico representa alrededor del 12% es decir cerca de 240 
mil toneladas anuales aprovechables (Cepal, 2014); y la 
necesidad de crear nuevos métodos de aprovechamiento que 
disminuyan las toneladas dispuestas en el ambiente de este 
residuo y sea considerado como materia prima para la 
fabricación de otros productos. 
El PET como material no tratado genera desequilibrio en 
los ecosistemas, por ser un elemento que demora siglos en ser 
biodegradado por la naturaleza, convirtiéndose en un foco de 
proliferación de vectores debido a que en su mayoría se usa 
como envase de alimentos o bebidas y generan contaminación del 
suelo por el volumen que ocupan ya sea en rellenos sanitarios 
o en campo abierto. 
 
Se plantea una formulación experimental, donde se usó PET 
proveniente de material reciclado (molido) en diferentes 
granulometrías, para determinar cuál es el tamaño más 
representativo y que pueda usarse como material de agregado en 
las mezclas de concreto y mortero. 
 
Una vez realizado el diseño de las mezclas, se dosifico el 
PET en diferentes proporciones remplazando la arena media, para 
8 
 
 
 
posteriormente cuando se hayan cumplido las condiciones 
definidas por norma (curado), se verificarán sus propiedades 
mecánicas (resistencia a la compresión, a la tracción) y una 
vez se tenga la dosificación óptima, se harán pruebas físicas 
(permeabilidad, absorción y conductividad térmica). 
 
 Por medio de un análisis de tendencia central se evaluarán 
las variacionesentre las diferentes dosificaciones 
seleccionando la mezcla óptima, comparándola con una muestra 
patrón, hecha únicamente de agregados pétreos es decir sin 
adición de PET. 
 
Finalmente, se estimarán los costos de fabricación, 
ventajas y posibles usos que se le pueden dar al material. 
 
9 
 
 
 
2.0 Justificación 
 
La alta oferta y demanda de PET como materia prima en la 
industria alimenticia genera grandes acumulaciones en centros 
urbanos en forma de residuo, produciendo contaminación de 
suelos, daño al paisaje y proliferación de enfermedades; 
adicionalmente, el PET y en general los plásticos son de 
difícil disposición y degradación por ende se requiere de 
alternativas diferentes a las existentes para su 
aprovechamiento. Como resultado del proyecto se pretende 
minimizar los riesgos potenciales que se generan por la 
acumulación del PET y la alteración sobre los recursos 
naturales. 
 
2.1 Descripción del Problema 
 Pese a no ser considerados residuos peligrosos, los 
Residuos Plásticos (RP) tienen implicaciones ambientales 
significativas que suelen pasar desapercibidas y hacen parte 
de una problemática de gran impacto y escala. El plástico es 
un material de innegable utilidad presente en infinidad de 
productos de uso cotidiano, pero sumado al consumismo y la 
cultura del uso y desecho, hacen que la generación de residuos 
ocurra de manera masiva y continua. Además, los plásticos 
tienen un extenso tiempo de degradación (entre 100 y 1000 
años), generando que no se reincorporen fácilmente a los ciclos 
naturales, permaneciendo por largos periodos y afectando de 
diferentes maneras los lugares donde quedan dispuestos. 
(Maldonado, 2012) 
Por las razones anteriormente expuestas se quiso trabajar 
con material reciclado de PET para su aprovechamiento y evitar 
10 
 
 
 
la acumulación en rellenos sanitarios y el ambiente que año 
tras año aumenta. 
 
2.2 Delimitación del proyecto 
 
El proyecto tiene como alcance realizar pruebas de 
laboratorio de comportamiento mecánico y físico de probetas 
de concreto y mortero, hechos con cemento portland tipo 1 
en diferentes dosificaciones de residuo PET. 
Con porcentajes de dosificación para 16 probetas, se 
determina estadísticamente la mezcla óptima que garantice 
los estándares de calidad; así mismo se compararan los 
costos de mezclas con PET y sin inclusión de PET. 
Finalmente, y al determinar la dosificación optima, a 
esta mezcla se realizarán pruebas de permeabilidad y 
absorción. 
 
2.3 Formulación del problema 
 
¿Es posible incluir el PET reciclado como material 
de agregado en la elaboración de concreto y mortero para 
ser usados como materiales de construcción sostenible y 
dar una nueva alternativa de reúso de estos residuos, 
comparándolos con la mezcla convencional de agregados 
pétreos? 
 
 
11 
 
 
 
3.0 Formulación de Objetivos 
 
3.1 Objetivo General 
 
Elaborar una mezcla de concreto y mortero, incorporando 
materiales reciclados de PET y evaluando las propiedades 
mecánicas y físicas del producto final. 
3.2 Objetivos Específicos 
 
Determinar experimental y estadísticamente la proporción más 
eficiente entre los materiales (cemento, agua, agregados y 
PET). 
 
Diseñar y evaluar una mezcla de concreto de 21MPa con un 
remplazo de PET hasta del 15% en los agregados finos. 
 
Diseñar y evaluar un mortero para un ladrillo de 25MPa con un 
remplazo de PET hasta del 15 % en el agregado fino. 
 
Realizar un análisis del costo por metro cubico de la mezcla 
que mejor desempeño tenga en los análisis mecánicos y dar una 
recomendación para su uso. 
 
 
 
 
 
12 
 
 
 
4.0 Marco Teórico 
 
Para la fabricación de ladrillos y hormigón a partir del 
PET reciclado es necesario describir la materia prima, el 
proceso de fabricación del PET y de reciclaje del mismo, 
características de una mezcla de hormigón y de mortero. En este 
segmento se abarcarán dichos aspectos. 
 
4.1 Tereftalato de Polietileno (PET) 
Es un polimero plástico que se clasifica dentro del 
grupo de los termoplasticos los cuales son constituidos a 
partir de cadenas de polímeros lineales y que se funden o 
reblandecen a una cierta temperatura o rango de 
temperaturas. Pueden mostrar una estructura completamente 
desordenada de sus cadenas y entonces los denominamos 
amorfos, o pueden tener ciertas zonas en las cuales las 
moléculas tienen una organización geométricamente ordenada 
y entonces los llamamos semicristalinos. (Cadena & Quiroz, 
2000) 
 
El PET, según su clasificacion se encuentra identificado con 
el numero uno (1) (ver figura 1: Clasificacion de plásticos) y 
es obtenido a partir de la refinación del petróleo crudo, gas 
y aire. Un kilo de PET es 64% de petróleo, 23% de derivados 
líquidos del gas natural y 13% de aire. A partir del petróleo 
crudo se extrae el paraxileno y se oxida con el aire para 
obtener ácido tereftálico. El etileno, que se obtiene 
principalmente a partir de derivados del gas natural, es 
oxidado con aire para formar el etilenglicol. La combinación 
del ácido tereftálico y el etilenglicol produce como resultado 
el PET. Dicho producto sirve como materia prima a diferentes 
13 
 
 
 
industrias para la producción de botellas de gaseosas, agua, 
aceite y vinos; envases farmacéuticos, tejas, películas para 
el empaque de alimentos, cuerdas, cintas de grabación, 
alfombras, zuncho, rafia, fibras. (Guía ambiental sector 
plásticos Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo 
Territorial [MAVDT], 2004 p.21) 
 
4.1.1 Propiedades del PET (Cadena & Quiroz, 2000) 
Presenta como características más relevantes: 
 Alta transparencia, aunque admite cargas de colorantes. 
 Alta resistencia al desgaste y corrosión. 
 Buen coeficiente de deslizamiento. 
 Buena resistencia química y térmica. 
 Buena barrera al CO2, aceptable barrera a O2 y humedad. 
 Compatible con otros materiales barrera que mejoran en su 
conjunto la calidad barrera de los envases y por lo tanto 
permiten su uso en mercados específicos. 
 Reciclable, aunque tiende a disminuir su viscosidad con 
la historia térmica. 
 Aprobado para su uso en productos que deban estar en contacto 
con productos alimentarios. 
 
Fuente: (Guía ambiental Sector Plásticos MAVDT, 2004 p.16) 
Figura 1: Clasificación de plásticos. 
http://es.wikipedia.org/wiki/Historia_t%C3%A9rmica
14 
 
 
 
4.1.2 Métodos de Aprovechamiento 
 
La primera forma de aprovechamiento del PET es la 
separación en la fuente o en centros de acopio del material 
donde se clasifica y se embala para ser procesado in situ o 
vendido para ser inyectado en otros procesos (ver figura 2: 
Embalaje del PET recuperado). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Fuente: aprovechamiento del PET, Aproplast 2012, Reciclaje. 
Molienda o triturado del material: Es donde se reduce el tamaño 
(Volumen) a gránulos que pueden venir en diferentes 
granulometrías, estos serán reincorporados a procesos 
productivos (Ver figura 3: PET Molido). 
 
 
Figura 2: Embalaje del PET recuperado. 
15 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Extrusión del PET: La extrusión es el proceso continuo mediante 
el cual se plastifica, transporta y dosifica la masa de 
polímero fundido a través de una boquilla o molde, donde toma 
la forma del producto final (Ver figura 4: Proceso de 
extrusión). En la extrusión, el plástico recibe una nueva 
forma, después de haber sido fundido completamente. (Guía 
ambiental sector plásticos MAVDT, 2004 p.37) 
 
 
Fuente: Molienda del PET, Solo Stocks 2012, Línea de molido. 
Fuente: (Guía ambiental sector pasticos MAVDT, 2004 p.37) 
Figura 3: PET Molido. 
Figura 4: Proceso de Extrusión 
16 
 
 
 
Inyección de PET: Es el proceso cíclico en el cual el polímero 
se procesa en diferentes etapas que conforman el ciclo de 
inyección (ver figura5: Procesode inyección). La conversión 
se lleva a cabo al plastificar el polímero termoplástico 
(mediante el suministro de energía proveniente de una fuente 
de calor y el trabajo mecánico aportado por el husillo) e 
inyectarlo y hacerlo fluir por medio de alta presión dentro de 
la cavidad de un molde, donde nuevamente el polímero es llevado 
al estado sólido (mediante el retiro de energía a través del 
intercambio con un refrigerante) tomando la forma de la cavidad 
en que se solidificó. (Guía ambiental sector plásticos MAVDT, 2004 
p.41) 
 
 
4.1.3 Aplicaciones del Residuo Recuperado (Guía ambiental 
sector plásticos MAVDT, 2004 p.74) 
 
 Los residuos de PET recuperados se destinan principalmente 
a la producción de fibra, ya sea en hilos finos para tejidos 
o en fibras más gruesas para material aislante. 
 Otras aplicaciones incluyen: tejas, zunchos, rafias, 
escobas, cepillos. 
Figura 5: Proceso de inyección. 
Fuente: (Guía ambiental sector pasticos MAVDT, 2004 p.37) 
17 
 
 
 
 El PET contaminado con otros polímeros no es apto para el 
reciclado mecánico, pero puede utilizarse para el reciclado 
como materia prima por medios químicos. 
 Existen equipos y tecnologías para hacer reciclaje de PET 
llamados "botella a botella". Es decir, que el recuperado 
de las botellas de PET se usa para hacer nuevamente botellas 
para contacto con alimentos. En estos procesos se lavan las 
botellas molidas con una solución de soda caustica que 
elimina una capa pequeña de PET en la superficie de las 
botellas, eliminando así posibles contaminantes presentes 
en las botellas recuperadas de las corrientes de 
postconsumo. Después de lavado, el PET se seca y cristaliza 
en vacío, de tal manera que se recupera su peso molecular y 
su viscosidad intrínseca. Luego el material se peletiza y 
se dispone para fabricar nuevamente botellas. 
 También se emplean como materiales para blindaje y como 
materiales de relleno para chaquetas. 
4.2 Mezcla de Mortero en la Elaboración de Ladrillos 
Como Elemento Constructivo 
 
El mortero se puede definir como la mezcla de un material 
aglutinante (cemento portland, cal y/o otros materiales 
cementantes), un material de relleno (agregado fino o arena) y 
agua, que al endurecerse presenta propiedades químicas, físicas 
y mecánicas similares a las del concreto. (De Guzmán S. 
Diego,2001 p.303) 
 
4.2.1 Morteros de Cemento (De Guzmán S. Diego,2001 p.306) 
 
Este tipo de mortero está constituido por un esqueleto de 
granos de arena, con el cemento se pretende darle una soldadura 
18 
 
 
 
perfecta de manera tal que cada grano quede cubierto por 
una fina película de cemento. Como además el mortero deberá 
formar una masa homogénea y compacta, las características 
de la arena, tales como: La granulometría, módulo de 
finura, forma y textura de las partículas deben ser las 
adecuadas para formar un acomodamiento de las partículas 
que permitan la mayor compacidad y menor consumo de 
cemento. 
 
4.2.2 Propiedades Del Mortero De Cemento (De Guzmán S. 
Diego,2001 p.308) 
 
Se deben conocer la características y propiedades de 
los morteros de cemento para esto se diseña y dosifica la 
mezcla que por lo general mantiene las siguientes 
particularidades: 
 
4.2.2.1 Propiedades En Estado Platico: 
 
Manejabilidad: Es la característica de fluidez de la mezcla 
que estandarizada mente se mide en la mesa de flujo y se puede 
decir que está relacionada con la consistencia es decir que 
tan dura o blanda se encuentra la mezcla es su estado plástico. 
 
Retención de agua: Es la medida de la habilidad del mortero 
para mantener su plasticidad cuando entra en contacto con una 
superficie absorbente, esta característica incide altamente en 
la velocidad de endurecimiento y en la resistencia final a la 
compresión ya que una mezcla incapaz de retener agua no permite 
la hidratación del cemento. 
 
19 
 
 
 
Velocidad de endurecimiento: Son los tiempos de fraguado 
inicial y final de la mezcla que por lo general se aceptan 
valores de entre 2 y 24 horas respectivamente. Sin embargo, 
estos dependen de factores como condiciones climáticas, 
composición de la mezcla. 
 
4.2.2.2 Propiedades En Estado Endurecido: 
 
Retracción: La retracción es debida a las reacciones químicas 
de hidratación de la pasta, la arena soluciona el problema en 
parte ya que evita los cambios de volumen de la mezcla y así 
minimizando el peligro de agrietamiento. 
 
Resistencia: Se requiere una alta resistencia a la compresión 
cuando las mezclas de mortero deben soportar cargas de 
compresión. 
 
Durabilidad: Esta propiedad es la resistencia a agentes 
externos como las bajas temperaturas, la penetración del agua, 
desgaste por abrasión, retracción al secado, resistencia a 
agentes corrosivos o achoques térmicos; en general se cree que 
los morteros de alta resistencia a la compresión tienen buena 
durabilidad. 
 
4.2.3 Características de los mampuestos (ladrillos, recuperado el 
20 de abril del 2015 de http://es.wikipedia.org/wiki/Ladrillo) 
Actualmente los ladrillos son elementos constituidos en 
por arcilla cocida esta es un material sedimentario de 
partículas muy pequeñas de silicatos hidratados de alúmina, 
además de otros minerales como el caolín, la mormorillonita y 
la illita. 
 
http://es.wikipedia.org/wiki/Arcilla
http://es.wikipedia.org/wiki/Caol%C3%ADn
http://es.wikipedia.org/wiki/Montmorillonita
http://es.wikipedia.org/wiki/Illita
20 
 
 
 
 Se considera el adobe como el precursor del 
ladrillo, puesto que se basa en el concepto de utilización 
de barro arcilloso como material cementante unido en la 
mayoría de los casos con paja o heno para darle la 
consistencia en la ejecución de muros (ver figura 6: 
Ladrillos de adobe), aunque el adobe no experimenta los 
cambios físico-químicos de la cocción a altas 
temperaturas (350º) de estos materiales arcillosos. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
4.2.3.1 Geometría 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Su forma es la de un prisma rectangular, en el que 
sus diferentes dimensiones reciben el nombre 
Fuente: (Adobe, wikipedia 2008, Material para la construcción) 
Fuente: (ladrillos, Wikipedia 2011, Caras y Aristas de un ladrillo.) 
 
Figura 6: Ladrillo de Adobe. 
Figura 7: Ladrillo macizo de arcilla. 
http://es.wikipedia.org/wiki/Adobe
http://es.wikipedia.org/wiki/Cocci%C3%B3n
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Nomenclatura_ladrillo.svg
21 
 
 
 
de soga, tizón y grueso, siendo la soga su dimensión mayor. 
Así mismo, las diferentes caras del ladrillo reciben el nombre 
de tabla, canto y testa Por lo general, la soga es del doble 
de longitud que el tizón o, más exactamente, dos tizones más 
una junta, lo que permite combinarlos libremente. 
Las dimensiones de los mampuestos macizos trabajados en 
Colombia es la siguiente (ver figura 8: Dimensiones del 
mampuesto producido en Colombia): 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
4.2.4 Usos 
Los ladrillos son utilizados en construcción en 
cerramientos, fachadas y particiones. Se utiliza 
principalmente para construir paredes, muros o tabiques. 
 
 
Fuente: Ladrillo macizo, Ladrillos Santafé 2014. 
Figura 8: Dimensiones del mampuesto macizo Santa Fe. 
http://es.wikipedia.org/wiki/Pared
http://es.wikipedia.org/wiki/Muro
http://es.wikipedia.org/wiki/Tabique
22 
 
 
 
4.3 Concreto u Hormigón 
El resultado de la mezcla del concreto es una masa plástica 
durable y resistente, que puede moldearse para brindarle 
prácticamente cualquier forma, y adquiere las propiedades de 
un cuerpo sólido es decir con una resistencia final que depende 
de los diseños de mezcla. 
Las materias primas utilizadas en la elaboración del concreto 
son: Cemento, Agua, Grava, Arena y Aditivos en algunos cosos. 
El Cemento, aunque ocupa aproximadamente un 15% de la mezcla, 
es el material más importante porque es el que proporciona 
resistencia. Técnicamente se le conoce como cementohidráulico, 
denominación que comprende a los aglomerantes que fraguan y 
endurecen una vez que se mezclan con agua e inclusive, bajo el 
agua. 
4.3.1 Propiedades del concreto (De Guzmán S. Diego,2001 p.111) 
Manejabilidad: Es conocida como la trabajabilidad y capacidad 
de ser colocado y consolidado apropiadamente para ser terminado 
sin segregación dañina alguna. Esta propiedad se puede medir 
mediante el ensayo de asentamiento donde se mide la fluidez de 
la mezcla fresca por medio del Cono de Abrams. El principal 
factor que afecta la manejabilidad es el contenido de agua de 
la mezcla. 
Consistencia: es el estado de fluidez de la mezcla es decir 
que tan dura (seca) o blanda (fluida) es la mezcla de concreto 
cuando se encuentra en estado plástico. 
Fluidez de la mezcla: El agua tiene la función de hidratar el 
cemento y la de producir la pasta lubricante de los agregados 
23 
 
 
 
la cual comunica fluidez a la mezcla permitiéndole la movilidad 
en estado plástico. 
Plasticidad: Es la consistencia del concreto tal que pueda ser 
de fácil moldeado. 
Resistencia del concreto en su estado sólido: Es la capacidad 
de esta mezcla endurecida de soportar todos los esfuerzos a 
los cuales es sometida, sin embargo, su resistencia a la 
compresión simple es su característica más importante y que a 
partir de ella se estudian otras propiedades como su 
resistencia a la tracción, módulo de elasticidad y resistencia 
al corte entre otras. Los factores que influyen en esta 
resistencia son: El contenido de cemento, la relación agua-
cemento, contenido de aire, influencia de los agregados, tamaño 
máximo del agregado, fraguado del concreto, curado del 
concreto, temperatura y la edad del concreto. 
 
 
24 
 
 
 
5.0 Marco Legal 
 
Existen principalmente tres ramas de la normatividad 
Colombiana influyentes en el proyecto investigativo; en 
primer lugar las leyes que rigen los criterios mínimos 
para el diseño, construcción y supervisión de calidad con 
materiales de la construcción y la conservación de los 
recursos naturales; por otro lado los decretos y 
resoluciones que reglamentan normas para la preservación 
de los recursos naturales y finalmente las normas técnicas 
Colombianas que especifican métodos de ensayo 
estandarizados para determinar propiedades de los 
materiales de estudio (mezclas de mortero y concreto), de 
acuerdo a lo anterior a continuación se relaciona la 
normatividad influyente en el estudio (ver tabla 
1:Normatividad vigente): 
Tabla 1 : Normatividad vigente 
 
LEYES/ RESOLUCIONES / NORMAS 
TÉCNICAS COLOMBIANAS 
 
DESCRIPCIÓN 
Constitución Política de 
Colombia 
En el artículo 70 se garantiza 
el derecho a gozar de un 
ambiente sano, en el artículo 
80 se señala que se ha de 
planificar el aprovechamiento 
de los recursos naturales para 
garantizar el desarrollo 
sostenible y se ha de prevenir 
y controlar los factores que 
lleven al deterioro ambiental. 
25 
 
 
 
 
LEYES/ RESOLUCIONES / NORMAS 
TÉCNICAS COLOMBIANAS 
 
DESCRIPCIÓN 
Decreto – Ley 2811 de 1974 Se dicta el Código Nacional de 
Recursos Naturales Renovables 
y de Protección al Medio 
Ambiente. 
Ley 99 de 1993 Se crea el Ministerio de Medio 
Ambiente, reordena el Sector 
Público encargado de la 
gestión y conservación del 
medio ambiente y los recursos 
naturales renovables, se 
organiza el Sistema Nacional 
Ambiental, SINA, y se dictan 
otras disposiciones. 
Decreto 2981 del 2013 Por el cual se reglamenta la 
prestación del servicio de 
aseo y en su artículo 96 define 
que en los PGIRS se deben 
incentivar la separación en la 
fuente, recolección selectiva, 
acopio y reciclaje de residuos 
sólidos. 
Resolución 754 del 2014 Por medio de esta se adopta la 
nueva metodología para la 
formulación de los Planes de 
Gestión Integral de Residuos 
Sólidos (PGIRS), en su 
artículo primero y novenos 
específica que se deben 
26 
 
 
 
 
LEYES/ RESOLUCIONES / NORMAS 
TÉCNICAS COLOMBIANAS 
 
DESCRIPCIÓN 
incluir acciones que permitan 
el aprovechamiento de los 
residuos sólidos. 
 
 
 
LEY 400 – 1997 
La presente Ley establece 
criterios y requisitos mínimos 
para el diseño, construcción y 
supervisión técnica de 
edificaciones nuevas, así como 
de aquellas indispensables 
para la recuperación de la 
comunidad con posterioridad a 
la ocurrencia de un sismo, que 
puedan verse sometidas a 
fuerzas sísmicas y otras 
fuerzas impuestas por la 
naturaleza. 
 
NSR 10 – TITULO C 
 
Proporciona los requisitos 
mínimos para el diseño y 
construcción de concreto 
estructural de cualquier 
estructura construida. 
NSR 10 – TITULO D Mampostería estructural 
 
NSR 10 – TITULO E 
Establece los requisitos 
mínimos de diseño y 
construcción para estructuras 
de mampostería. 
NTC-129 Muestreo de agregados. 
27 
 
 
 
 
LEYES/ RESOLUCIONES / NORMAS 
TÉCNICAS COLOMBIANAS 
 
DESCRIPCIÓN 
NTC-176 Método de ensayo para 
determinar la densidad y 
absorción del agregado grueso. 
NTC-237 Método de ensayo para 
determinar la densidad y 
absorción del agregado fino. 
NTC-77 Método para análisis de 
agregados finos y gruesos por 
granulometría. 
 
NTC-92 
Método para la determinación 
de masas unitarias y vacías 
entre partículas de los 
agregados. 
 
NTC 93 
Determinación de la 
resistencia al desgaste de 
agregados gruesos, utilizando 
la máquina de los ángeles. 
NTC-221 Método para determinar la 
densidad de cemento 
hidráulico. 
NTC-673 Ensayo de resistencia a la 
compresión de especímenes 
cilíndricos de concreto. 
NTC-722 Método de ensayo para 
determinar la resistencia a la 
tensión indirecta de 
especímenes cilíndricos de 
concreto. 
28 
 
 
 
 
LEYES/ RESOLUCIONES / NORMAS 
TÉCNICAS COLOMBIANAS 
 
DESCRIPCIÓN 
NTC-220 Determinación de la 
resistencia de morteros de 
cemento hidráulico a la 
compresión, usando cubos de 50 
mm ó 2 pulgadas de lado. 
NTC-119 Método para determinar la 
resistencia a la tensión de 
morteros de cemento hidráulico 
Fuente: Autor. 
 
29 
 
 
 
6.0 Metodología 
6.1 Recopilación, clasificación y manejo de la 
información 
En esta etapa se realizó toda la recopilación bibliográfica 
e información necesaria para tener las bases teóricas y 
conceptuales que permitan el desarrollo del proyecto. 
6.2 Preparación del material 
Para esta etapa se realizó la verificación del material 
pétreo, cementante y plástico haciendo pruebas de laboratorio 
permitiendo la verificar su calidad. 
Cemento: Pruebas de densidad y finura del cemento; dichas 
pruebas normalizadas por medio de NTC específicas, 
descritas anteriormente en el marco normativo. 
Agregados pétreos: Pruebas de desgaste a máquina de los 
ángeles, masas unitarias (suelta, compacta y vibrada), 
densidad, porcentajes de absorción y humedad; dichas 
pruebas normalizadas por medio de NTC específicas, 
descritas anteriormente en el marco normativo. 
Material plástico: Granulometría donde se obtendrá la 
composición de este material mezclado en diferentes 
tamaños y se determinará cual será el más representativo 
para el uso en los diseños de mezcla. 
6.3 Diseños de mezcla 
En esta fase se hicieron los diseños de mezcla para 
concreto y mortero; dichos diseños se elaboraron por medio del 
método gráfico. 
30 
 
 
 
6.4 Elaboración de las diferentes mezclas 
Para esta fase se fundieron las mezclas de concreto y 
mortero, agregando hasta un 15% de PET en remplazo de las 
arenas medias que contiene la mezcla estándar (diseño de mezcla 
sin PET). El proceso de fundido de los materiales se realizó 
en cilindros estandarizados por las normas NTC en el caso de 
concreto y en cubos de mortero y briquetas estandarizadas por 
normas NTC para morteros, dejándolos en fase de curado por 28 
días para finalmente hacer pruebas mecánicas y físicas. 
6.5 Ensayos de laboratorio 
En esta fase se hicieron pruebas mecánicas yfísicas para 
evaluar el comportamiento de estos materiales. 
Pruebas mecánicas de compresión y tracción. 
 
Pruebas físicas de conductividad térmica, absorción y 
permeabilidad (Estas para la mezcla óptima). 
6.6 Análisis de información e Interpretación de 
resultados 
Con el análisis de los resultados de laboratorio se procedió a 
realizar conclusiones acerca del comportamiento mecánico 
mostrado en dichos ensayos. 
Cuadros comparativos del comportamiento en las diferentes 
dosificaciones. 
 
Análisis de los costos unitarios para la producción por metro 
cubico del material con la dosificación óptima. 
 
Conclusiones finales del proyecto. 
31 
 
 
 
7.0 DESCRIPCIÓN DE MATERIAS PRIMAS 
 
Para el desarrollo de este proyecto se definieron los 
principales elementos que componen las mezclas de concreto y 
mortero, describiendo los métodos usados para evaluarlos como 
materiales aptos al ser usados en los diseños de mezclas. 
7.1 Cemento 
En el proyecto se trabajó con cemento ARGOS tipo 1; 
determinando la finura y densidad del material, siguiendo los 
parámetros estipulados en las Normas Técnicas Colombianas 
(NTC). 
7.1.1 Finura del cemento 
Este ensayo se realizó siguiendo los lineamientos de la 
NTC 226 - MÉTODO DE ENSAYO PARA DETERMINAR LA FINURA DEL 
CEMENTO HIDRÁULICO, consiste en tomar un peso estándar de 
cemento y tamizarlo por el tamiz N°200 como se muestra en la 
figura 9; haciendo una relación entre el material que pasa y 
el material retenido y seguidamente una corrección por uso y 
edad del tamiz se obtendrá su finura (Ver tabla 2: Finura del 
cemento). 
Tabla 2: Finura del cemento. 
PRUEBA RESULTADO 
Finura del cemento 97.6% 
Fuente: Autor. 
 
 
 
 
 
32 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 9: Finura del cemento. 
 
7.1.2 Densidad del cemento 
Este ensayo se realizó siguiendo los lineamientos de la 
NTC 221 - MÉTODO DE ENSAYO PARA DETERMINAR LA DENSIDAD DEL 
CEMENTO HIDRÁULICO, consiste en tomar el frasco de Le Chatelier 
y llenarlo hasta el aforo con fluido anti fraguado (Qeroseno), 
se agrega un peso estándar de cemento lentamente y se lee el 
volumen desplazado de fluido como se muestra en las figura 10, 
con estos datos se realiza una relación entre el peso agregado 
de cemento y el volumen desplazado, obteniendo de esta forma 
la densidad del material (Ver tabla 3: Densidad del cemento). 
Tabla 3: Pruebas Cemento. 
PRUEBA RESULTADO 
Densidad del cemento 3.03 g/cm3 
Fuente: Autor. 
Fuente: Autor. 
33 
 
 
 
 
Figura 10: Densidad del cemento. 
Fuente: Autor. 
7.2 PET 
Este material plástico es usado como agregado fino en 
remplazo de la arena. Por medio de los siguientes ensayos se 
buscó determinar cuál franja del material es la más 
representativa dentro de una muestra y así definir el tamaño 
adecuado para hacer el remplazo de arena con PET reciclado. 
7.2.1 Granulometría del PET 
Este ensayo se realizó siguiendo los lineamientos de la 
NTC 77 - MÉTODO DE ENSAYO PARA EL ANÁLISIS POR TAMIZADO DE LOS 
AGREGADOS FINOS Y GRUESOS, donde se indica que para este 
análisis granulométrico se deben tomar 1000g, no obstante y 
debido a que el tamaño máximo nominal de la muestra es de 3/8” 
correspondiente a 9.5mm y con el fin que la muestra fuera más 
representativa se tomaron 3000g de material (Ver tabla 4: 
Granulometría PET); al realizar el ensayo se evidencio que la 
franja de material más representativa dentro del PET 
seleccionado para el desarrollo este proyecto se encontraba en 
el tamiz N°16; debido a: 
 En este tamiz queda retenido la mayor cantidad de material 
caracterizado correspondiente al 40% de la muestra tomada. 
34 
 
 
 
 Dada la información bibliográfica encontrada en la línea 
base de la investigación se sabía que trabajar con tamaños 
más grandes al N°16 como N°4 y/o N°8, generaba una 
disminución en la resistencia de los materiales. 
(Nabajyoti Saikia, 2013) 
 Este material retenido clasifica como una arena media 
según su tamaño. 
Tabla 4: Granulometría PET. 
Tamiz Retiene 
(gr) 
% Retenido % Retenido 
acumulado 
% Pasa 
3/8” 0 0 0 100 
¼” 8 0.26 0.26 99.74 
#4 97 3.23 3.49 96.51 
#8 812 27.06 30.55 69.45 
#16 1190 39.7 70.25 29.75 
#20 438 14.6 84.85 15.15 
#30 226 7.53 92.38 7.62 
#50 118 3.93 96.31 3.69 
#100 73 2.43 98.74 1.26 
#200 28 0.93 99.67 0.33 
Fondo 8 0.27 99.94 0.06 
Total 2998 99.94 ---------- ---------- 
Fuente: Autor. 
Observando la curva granulométrica del material se 
evidencio que en su totalidad, el PET se comporta como una 
arena, debido a que su tamaño de partícula se encuentra desde 
el rango de una arena gruesa (1/4” o 635 mm), hasta encontrar 
arena muy fina con tamaño de partícula (pasa tamiz N°200 o 
0.075mm), ver Gráfica 1: Comportamiento Granulométrico PET. 
 
35 
 
 
 
Gráfica 1: Comportamiento Granulométrico PET 
 
Fuente: Autor. 
7.2.2 Masas Unitarias del PET 
Este ensayo se realizó siguiendo los lineamientos de la 
NTC 92 - DETERMINACIÓN DE LA MASA UNITARIA Y LOS VACÍOS ENTRE 
PARTÍCULAS DE AGREGADOS, tiene la finalidad de saber cuánto 
volumen ocupa el material seleccionado retenido en el tamiz 
N°16 o la cantidad de masa en un determinado volumen, se lleva 
a cabo en un molde estándar donde se llena con el material 
suelto (ver figura 11: Masas unitarias PET) y se toman sus 
pesos, con y sin material, seguidamente se hace un llenado con 
el mismo material pero esta vez compactándolo con una varilla 
en tres capas diferentes con veinticinco (25) golpes cada capa 
hasta llenarlo y de igual forma se toman los pesos como se 
describió anteriormente; con estos pesos y el volumen del molde 
se hallan las masas unitarias del material referidas a si el 
material es suelto o compacto, ver tabla 5: Masas unitarias 
PET. 
 
0
20
40
60
80
100
120
0 2 4 6 8 10 12
%
 P
as
a
Tamiz (mm)
Granulometria PET
36 
 
 
 
 
Figura 11: Masas Unitarias PET 
Fuente: Autor 
 
Tabla 5: Masas unitarias PET. 
PRUEBA RESULTADO 
Masa unitaria compacta 0.52 g/cm3 
Masa unitaria suelta 0.43 /cm3 
Fuente: Autor. 
De la caracterización por masas unitarias se evidencia que 
el material se encuentra en pesos unitarios bajos o de baja 
masa unitaria. 
7.3 Arena para mortero (arena de pozo) 
Este tipo de arena es la que comúnmente se usa para 
realizar los diferentes tipos de morteros, ya sean de pega o 
pañete, se recomienda usar arenas limpias. 
7.3.1 Granulometría arena para mortero 
Este ensayo se realizó siguiendo los lineamientos de la 
NTC 77 - MÉTODO DE ENSAYO PARA EL ANÁLISIS POR TAMIZADO DE LOS 
AGREGADOS FINOS Y GRUESOS, donde se indica que para este 
análisis granulométrico se deben tomar 1000g, no obstante, y 
debido a que el tamaño máximo nominal de la muestra es de 3/8” 
correspondiente a 9.5mm y con el fin que la muestra fuera más 
37 
 
 
 
representativa se tomaron 2000g de material (Ver tabla 6: 
Granulometría arena para mortero). 
Tabla 6: Granulometría Arena para mortero. 
Tamiz Retiene 
(gr) 
% Retenido % Retenido 
acumulado 
% Pasa 
3/8” 0 0,0 0,0 100 
#4 35 1,8 1,8 98,3 
#8 52 2,6 4,4 95,7 
#16 77 3,9 8,2 91,8 
#20 55 2,8 11,0 89,1 
#30 155 7,8 18,7 81,3 
#50 772 38,6 57,3 42,7 
#100 750 37,5 94,8 5,2 
#200 73 3,7 98,5 1,6 
Fondo 30 1,5 100,0 0,1 
Total 1999 100 ---------- ---------- 
Fuente: Autor. 
 
Se observó la curva granulométrica del material, se 
evidencio que la gran mayoría del material está en la franja 
de medio y fino, debido a que tiene cerca del 70% del material 
retenido en los tamices Nª50 y Nª100 que corresponde arenas 
finas (Ver gráfica 2: Comportamiento Granulométrico Arena para 
mortero) 
 
 
 
 
 
38 
 
 
 
Gráfica 2: Comportamiento granulométrico Arena para mortero. 
 
Fuente: Autor. 
7.3.2 Modulo de Finura (MF) de la arena para mortero 
Este módulo es el porcentaje de finura del material, el 
cual consiste en hacer una suma sucesiva de los porcentajes 
retenidosacumulados del tamiz que se encuentre inmediatamente 
encima del Nº4 hasta el Nº100; Ver tabla 7: Modulo de finura 
arena para mortero. 
Tabla 7: Modulo de Finura Arena para mortero. 
Módulo de Finura arena de pozo 
Mf 2.0% 
Fuente: Autor. 
7.3.3 Masas unitarias de la arena para mortero 
 Este ensayo se realizó siguiendo los lineamientos de la 
NTC 92 - DETERMINACIÓN DE LA MASA UNITARIA Y LOS VACÍOS ENTRE 
PARTÍCULAS DE AGREGADOS, tiene la finalidad de saber cuánto 
volumen ocupa el material fino (arena de pozo) o la cantidad 
de masa en un determinado volumen, se lleva a cabo en un molde 
estándar donde se llena con el material suelto (ver figura 12: 
0
20
40
60
80
100
120
0 2 4 6 8 10 12
%
 P
as
a 
Tamiz (mm)
Granulometria Arena Pozo
39 
 
 
 
Masas unitarias arena para mortero) y se toman sus pesos, con 
y sin material, seguidamente se hace un llenado con el mismo 
material pero esta vez compactándolo con una varilla en tres 
capas diferentes con veinticinco (25) golpes cada capa hasta 
llenarlo y de igual forma se toman los pesos como se describió 
anteriormente y finalmente se hace el llenado del molde pero 
esta vez vibrando el material, es decir dándole golpes en la 
parte externa del molde con un chipote o con el suelo y de 
igual forma se toman los pesos como se ha descrito 
anteriormente, con estos pesos y el volumen del molde se 
hallan las masas unitarias del material referidas a si el 
material es suelto, compacto o vibrado, ver tabla 8: Masas 
unitarias arena para mortero. 
 
Figura 12: Masas Unitarias Arena para mortero 
Fuente: Autor 
 
Tabla 8: Masas Unitarias Arena de Pozo. 
Masa unitaria compacto 1,70 g/cm3 
Masa unitaria vibrado 1,64 g/cm3 
Masa unitaria suelto 1,45 g/cm3 
Fuente: Autor. 
De la caracterización por masas unitarias se evidencia 
que el material se encuentra en pesos unitarios bajos o de 
baja masa unitaria. 
40 
 
 
 
7.3.4 Densidad arena para mortero 
Este ensayo se realizó siguiendo los lineamientos de la 
NTC 237 – MÉTODO PARA DETERMINAR LA DENSIDAD Y ABSORCIÓN DEL 
AGREGADO FINO, tiene la finalidad de determinar la densidad 
aparente (Da), absorción (%Abs), densidad relativa (Dr) y 
densidad aparente saturada y superficialmente seca (Dasss) del 
material; consiste en tomar un peso de aproximadamente 1000g y 
dejarlo saturando en agua por 24 horas, luego se busca la Dasss 
tomando el molde estándar y llenándolo con arena de tal modo 
que al quitar el cono la arena se desmorone un poco (Ver figura 
13: Molde estándar densidad agregado fino y figura 14: Dasss 
arena para mortero)y ahí se obtiene la Dasss, seguidamente se 
toman 500g de ese material en condición saturada y 
superficialmente seca(sss) y se agrega a un picnómetro, 
llevando hasta el aforo con agua, se toman los pesos del 
picnómetro vacío, picnómetro con arena y agua hasta el aforo, 
seguidamente el contenido del picnómetro se vacía en una 
bandeja y se lleva a un horno a 100ªc por 24 horas. De este 
procedimiento se obtienen los parámetros inicialmente 
mencionados (Ver tabla 9: Densidades de la arena para mortero). 
 
Tabla 9: Densidades de la arena para mortero. 
Dr 2,74 g/cm3 
Da 2,53 g/cm3 
Dasss 2,60 g/cm3 
%ABS 3,0 
Fuente: Autor. 
41 
 
 
 
 
Figura 13: Molde estándar densidad agregado fino. 
Fuente: Autor. 
 
Figura 14: Dasss arena para mortero. 
Fuente: Autor. 
 
7.4 Arena para concreto (arena de rio) 
 
Este tipo de arena es típicamente usada en todas las 
mezclas de concreto, ya sea estructural o no estructural. 
7.4.1 Granulometría arena para concreto 
Este ensayo se realizó siguiendo los lineamientos de la 
NTC 77 - MÉTODO DE ENSAYO PARA EL ANÁLISIS POR TAMIZADO DE LOS 
AGREGADOS FINOS Y GRUESOS, donde se indica que para este 
análisis granulométrico se debían tomar 3000gr según su tamaño 
42 
 
 
 
máximo nominal de la muestra es de es de 3/8” correspondiente 
a 9.5mm, (Ver tabla 10: Granulometría arena para concreto). 
Tabla 10: Granulometría arena para concreto. 
Tamiz (pul) Tamiz (mm) Retiene 
(g) 
% Retiene % Pasa 
3/8" 9,525 0 0,0 100,0 
1/4" 6,35 2 0,1 99,9 
4 4,75 185,5 6,2 93,8 
8 2,36 494,5 16,5 77,3 
16 1,18 361 12,0 65,2 
20 0,85 79,5 2,7 62,6 
30 0,6 130,5 4,4 58,2 
50 0,3 526 17,5 40,7 
100 0,15 976,5 32,6 8,2 
200 0,075 190 6,3 1,8 
fondo 49,5 1,7 0,2 
 total 2995 
Fuente: Autor. 
7.4.2 Masas unitarias arena para concreto 
Este ensayo se realizó siguiendo los lineamientos de la 
NTC 92 - DETERMINACIÓN DE LA MASA UNITARIA Y LOS VACÍOS ENTRE 
PARTÍCULAS DE AGREGADOS, tiene la finalidad de saber cuánto 
volumen ocupa el material fino (arena de rio) o la cantidad de 
masa en un determinado volumen, se lleva a cabo en un molde 
estándar donde se llena con el material suelto (ver figura 15: 
Masas unitarias arena para concreto) y se toman sus pesos, con 
y sin material, seguidamente se hace un llenado con el mismo 
material pero esta vez compactándolo con una varilla en tres 
capas diferentes con veinticinco (25) golpes cada capa hasta 
llenarlo y de igual forma se toman los pesos como se describió 
anteriormente y finalmente se hace el llenado del molde pero 
esta vez vibrando el material, es decir dándole golpes en la 
parte externa del molde con un chipote o con el suelo y de 
igual forma se toman los pesos como se ha descrito 
anteriormente, con estos pesos y el volumen del molde se 
43 
 
 
 
hallan las masas unitarias del material referidas a si el 
material es suelto, compacto o vibrado, ver tabla 11: Masas 
unitarias arena para concreto. 
 
Figura 15: Masas unitarias arena para concreto. 
Fuente: Autor. 
 
Tabla 11: Masas Unitarias arena para concreto. 
Masa unitaria compacto 1,87 g/cm3 
Masa unitaria vibrado 1,83 g/cm3 
Masa unitaria suelto 1,63 g/cm3 
Fuente: Autor. 
De la caracterización por masas unitarias se evidencia 
que el material se encuentra en pesos unitarios bajos o de baja 
masa unitaria. 
7.4.3 Densidad arena para concreto 
Este ensayo se realizó siguiendo los lineamientos de la 
NTC 237 – MÉTODO PARA DETERMINAR LA DENSIDAD Y ABSORCIÓN DEL 
AGREGADO FINO, tiene la finalidad de determinar la densidad 
aparente (Da), absorción (%Abs), densidad relativa (Dr) y 
densidad aparente saturada y superficialmente seca (Dasss) del 
material; consiste en tomar un peso de aproximadamente 1000g y 
dejarlo saturando en agua por 24 horas, luego se busca la Dasss 
tomando el molde estándar y llenándolo con arena de tal modo 
que al quitar el cono la arena se desmorone un poco y ahí se 
44 
 
 
 
obtiene la Dasss, seguidamente se toman 500g de ese material 
en condición saturada y superficialmente seca sss) y se agrega 
a un picnómetro, llevando hasta el aforo con agua, se toman 
los pesos del picnómetro vacío, picnómetro con arena y agua 
hasta el aforo, seguidamente el contenido del picnómetro se 
vacía en una bandeja y se lleva a un horno a 100ªc por 24 
horas. De este procedimiento se obtienen los parámetros 
inicialmente mencionados (Ver tabla 12: Densidades de la arena 
para concreto). 
Tabla 12: Densidad arena para concreto. 
Dr 2,71 g/cm3 
Da 2,57 g/cm3 
Dasss 2,62 g/cm3 
%ABS 2,0 
Fuente: Autor. 
7.5 Grava para mezcla de concreto 
Este material permite al concreto mejorar su resistencia, 
genera que pueda soportar cargas altas y es por esto que debe 
cumplir ciertos parámetros de calidad. 
7.5.1 Granulometría Grava para concreto 
Este ensayo se realizó siguiendo los lineamientos de la 
NTC 77 - MÉTODO DE ENSAYO PARA EL ANÁLISIS POR TAMIZADO DE LOS 
AGREGADOS FINOS Y GRUESOS, donde se indica que para este 
análisis granulométrico se debían tomar 3000gr según su tamaño 
máximo nominal de la muestra es de es de 3/4” correspondiente 
a 19.050mm, (Ver tabla 13: Granulometría grava para concreto). 
Tabla 13: Granulometría Grava para concreto. 
Tamiz (pul) Tamiz (mm) Retiene 
(g) 
% Retiene % Pasa 
3/4" 19,05 0 0,0 100 
1/2" 12,7 485,5 16,2 83,8 
3/8"9,525 560 18,7 65,2 
45 
 
 
 
Tamiz (pul) Tamiz (mm) Retiene 
(g) 
% Retiene % Pasa 
1/4" 6,35 787,5 26,3 38,9 
4 4,75 534,5 17,8 21,1 
8 2,36 573 19,1 2,0 
FONDO 1,18 52,5 1,8 0,2 
 TOTAL 2993 
Fuente: Autor. 
7.5.2 Masas Unitarias Grava para concreto 
Este ensayo se realizó siguiendo los lineamientos de la 
NTC 92 - DETERMINACIÓN DE LA MASA UNITARIA Y LOS VACÍOS ENTRE 
PARTÍCULAS DE AGREGADOS, este ensayo tiene la finalidad de 
saber cuánto volumen ocupa el material grueso (grava) o la 
cantidad de masa en un determinado volumen, se lleva a cabo en 
un molde estándar donde se llena con el material suelto (ver 
figura 16: Masas unitarias grava para concreto) y se toman sus 
pesos, con y sin material, seguidamente se hace un llenado con 
el mismo material pero esta vez compactándolo con una varilla 
en tres capas diferentes con veinticinco (25) golpes cada capa 
hasta llenarlo y de igual forma se toman los pesos como se 
describió anteriormente y finalmente se hace el llenado del 
molde pero esta vez vibrando el material, es decir dándole 
golpes en la parte externa del molde con un chipote o con el 
suelo y de igual forma se toman los pesos como se ha descrito 
anteriormente, con estos pesos y el volumen del molde se 
hallan las masas unitarias del material referidas a si el 
material es suelto, compacto o vibrado, ver tabla 14: Masas 
unitarias Grava para concreto. 
46 
 
 
 
 
Figura 16: Masas unitarias Gravas 
Fuente: Autor 
 
Tabla 14: Masas unitarias Gravas 
Masa unitaria compacto 1,20 g/cm3 
Masa unitaria vibrado 1,12 g/cm3 
Masa unitaria suelto 1,01 g/cm3 
Fuente: Autor. 
De la caracterización por masas unitarias se evidencia 
que el material se encuentra en pesos unitarios bajos o de 
baja masa unitaria. 
7.5.3 Densidad Gravas 
Este ensayo se realizó siguiendo los lineamientos de la 
NTC 176 – MÉTODO PARA DETERMINAR LA DENSIDAD Y ABSORCIÓN DEL 
AGREGADO GRUESO, tiene la finalidad de determinar la densidad 
aparente (Da), absorción (%Abs), densidad relativa (Dr) y 
densidad aparente saturada y superficialmente seca (Dasss) del 
material; consiste en tomar un peso de aproximadamente 5000g y 
dejarlo saturando en agua por 24 horas, luego se busca la Dasss 
tomando la grava y secándola superficialmente con una bayetilla 
(Ver figura 17: Secado superficial de la grava para concreto), 
seguidamente se toma un peso determinado de grava y se pesa 
sumergido en una canasta (ver figura 18: Peso grava sumergida) 
y finalmente se saca el material de la castilla vaciándolo en 
47 
 
 
 
una bandeja llevándolo a un horno a 110°C por 24 horas. De 
este procedimiento se obtienen los parámetros inicialmente 
mencionados (Ver tabla 15: Densidades de la grava). 
 
Figura 17: Secado superficial de la Grava para concreto. 
Fuente: Autor 
 
Figura 18: Peso grava Sumergida. 
Fuente: Autor 
 
Tabla 15: Densidad de la Grava. 
Dr 2,60 g/cm3 
Da 2,60 g/cm3 
Dasss 2,60 g/cm3 
%ABS 3,0 
Fuente: Autor. 
 
48 
 
 
 
7.5.4 Determinación del desgaste de grava para concreto 
Este ensayo se realizó siguiendo los lineamientos de la 
NTC 93 – MÉTODO DE ENSAYO PARA DETERMINAR LA RESISTENCIA AL DESGASTE 
POR ABRASIÓN E IMPACTO DE AGREGADOS GRUESOS MAYORES DE 19 mm, 
UTILIZANDO LA MÁQUINA DE LOS ÁNGELES, donde se busca determinar 
la calidad del agregado grueso para soportar desgaste debido a 
la fricción entre los materiales y a las fuerzas que se le 
apliquen a la roca sin fracturarse, tomando una porción de 
5000g se lavan debidamente con el fin de retirar todo rastro 
de material fino y se pone en el horno a 110°C por 24 horas, 
seguidamente se introduce en el tambor de la máquina de los 
ángeles (ver figura 19: Maquina de los ángeles)y se le agregan 
las esferas (el número de esferas varía según el tipo de 
granulometría que se tenga, para nuestro caso es granulometría 
C que indica once (11) esferas para el ensayo), el tambor se 
pone a girar hasta 500 vueltas en ese instante finalizan los 
giros, después de esto se saca el material, se vuelve a lavar 
y se pone a secar en el horno a 110°C, la diferencia entre los 
pesos inicial y final da el porcentaje de desgaste del material 
(Ver Tabla 16: Desgaste a máquina de los ángeles). 
 
Figura 19: Maquina de los Ángeles. 
Fuente: Autor. 
 
49 
 
 
 
Tabla 16: Desgaste a máquina de los Ángeles. 
Máquina de los ángeles 
2,04 % 
Fuente: Autor. 
Se observa que el material cumple lo estipulado por norma 
y puede ser usado para hacer mezclas de concreto. 
7.6 Granulometría del agregado para el concreto 
(Mixto) 
Este tipo de material es el más comúnmente encontrado en 
ferreterías para trabajar haciendo mezclas de concreto, es por 
esto que se decidió trabajar con un material que estuviera 
fácilmente al alcance para el desarrollo del proyecto. Se 
aclara que no se trabajó con el material mesclado debido a que 
los materiales siempre fueron separados en gravas y arenas, 
únicamente se quiere mostrar como es el comportamiento 
granulométrico de estos materiales cuando vienen mesclados. 
7.6.1 Granulometría del mixto para concreto 
Este ensayo se realizó siguiendo los lineamientos de la 
NTC 77 - MÉTODO DE ENSAYO PARA EL ANÁLISIS POR TAMIZADO DE LOS 
AGREGADOS FINOS Y GRUESOS, donde se indicaba que para este 
análisis granulométrico se debían tomar 8000gr debido a que el 
tamaño máximo nominal de la muestra es de es de 3/4” 
correspondiente a 19.050mm (Ver tabla 17: Granulometría del 
mixto). 
Tabla 17: Granulometría del mixto para el concreto. 
Tamiz (pul) Tamiz (mm) Retiene (g) % Retiene % Pasa 
3/4" 19,05 0 0,0 100 
1/2" 12,7 1114 13,9 86,1 
3/8" 9,525 594 7,4 78,7 
1/4" 6,35 367 4,6 74,1 
4 4,75 947 11,8 62,2 
8 2,36 1588 19,9 42,4 
50 
 
 
 
Tamiz (pul) Tamiz (mm) Retiene (g) % Retiene % Pasa 
16 1,18 903 11,3 31,1 
20 0,85 276 3,5 27,6 
30 0,6 282 3,5 24,1 
50 0,3 693 8,7 15,5 
100 0,15 958 12,0 3,5 
200 0,075 176 2,2 1,3 
fondo 51 0,6 0,6 
 Total 7949 99,4 
Fuente: Autor. 
Observando la curva granulométrica del material se 
evidencio un material bien gradado, debido a que se encuentra 
con una buena distribución de los diferentes tamaños de los 
materiales a usar en la mezcla de concreto (Ver gráfica 3: 
Curva Granulométrica del Mixto para concreto) 
Gráfica 3: Curva granulométrica del mixto para concreto. 
 
Fuente: Autor. 
 
0
20
40
60
80
100
120
0 5 10 15 20 25
%
 P
as
a
Tamiz (mm)
Granulometria Mixto
51 
 
 
 
8.0 Diseño de mezclas de mortero y concreto 
 
Estas mezclas fueron diseñadas bajo el método gráfico, 
siguiendo los lineamientos de la metodología de la Universidad 
Nacional de Colombia y la del ingeniero Diego Sánchez de Guzmán 
en su libro tecnología del concreto y del mortero. 
Se tuvo en cuenta, que para los diseños de mezclas, el 
investigador no cuenta con experiencia para el diseño de estas; 
el Reglamento Colombiano Sismo Resistente NSR-10 recomienda, 
aumentar la resistencia a los 28 días de estos diseños en 9MPa, 
es por esto que los diseños están por encima de la resistencia 
de objeto de estudio inicial así (Ver tabla 18: Proyección de 
resistencias): 
Tabla 18: Proyección de resistencias. 
Tipo de 
Material 
Resistencia 
inicial 
Resistencia 
proyectada 
Mortero 25MPa 34MPa 
Concreto 21Mpa 30MPa 
Fuente: Autor. 
8.1 Diseño de mortero 
 
8.1.1 Cuantía de cemento para la mezcla 
Sabiendo la resistencia a la compresión f´c, requerida 
para el diseño y el módulo de finura (MF) de la arena con la 
que se va a desarrollar el trabajo, se lee el grafico de la 
figura 20: Cuantía de cemento por m3 de mortero, obteniendo 
para este diseño se necesitan 660 𝐾𝑔
𝑚3
⁄ . 
𝐹´𝑐 = 34𝑀𝑝𝑎 = 340
𝐾𝑔
𝑐𝑚2
⁄ 
 
𝑀𝐹 = 2.0 
52 
 
 
 
 
Figura 20: Cuantía de cemento por m3 de mortero. 
Fuente: (Biblioteca digital Universidad Nacional de Colombia). 
 
8.1.2 Cantidad de agua para la mezcla 
Teniendo en cuenta que ya se tiene