Calculos Tecno.docx

4.- Datos y cálculos tabulaciones y cálculos Materiales Procedencia Módulo de finura Peso específico real Absorción % Humedad

Cemento Fancesa

Arena Don Diego 2.58

3.15

2.51 0.4621 5

1. Objetivo. Hormigón H-21 fck = 210 Kg/cm2 2. Resistencia Media.

𝐶𝑜𝑛𝑑𝑖𝑐𝑖𝑜𝑛𝑒𝑠 𝐵𝑢𝑒𝑛𝑎𝑠 𝑓𝑐𝑚 = 1.35𝑓𝑐𝑘 + 15 → 𝑓𝑐𝑚 = 1.35 ∗ 210 + 15 fcm = 298.5 Kg/cm2

3. Relación agua – cemento. 𝑎 = 𝑘 ∗ 𝑓𝑐𝑚 + 0.5 𝑐 Cemento Portland IP-40 𝑐 = 𝑘 ∗ 𝑓𝑐𝑚 + 0.5 𝑎

Áridos rodados k=0.0063 →

𝑎 = (0.0063 ∗ 298.5 + 0.5)−1 𝑐

→

𝑎 𝑐

≤ 0.6

Entonces

0.4 ≤

𝑎 = 0.42 𝑐

4. Tamaño máximo de los agregados 𝑇. 𝑚. = 40𝑚𝑚

5. Cantidad de agua:

En consistencia plástica, revenimiento (3 a 5) cm, Tamaño máximo (40mm) 𝐴𝑔𝑢𝑎 = 170 𝑙𝑖𝑡𝑟𝑜𝑠/𝑚3 𝑑𝑒 𝐻º 6. Cantidad de cemento

Grava Samasa 7.97 2.630 1.198 3

𝑐=

𝑎 0.42

→ 𝑐=

170 𝑙𝑖𝑡𝑟𝑜𝑠 0.42

→

𝑐 = 404.76 𝑘𝑔/𝑚^3

7. Módulo de Fineza.

Si: C=300 (Kg/𝑚3 )

→ 𝑀𝑓𝑐 = 5.85

8. Agregados. De laboratorio 𝑀𝑓𝑎 = 2.58 ; 𝑀𝑓𝑔 = 7.97 ; 𝑀𝑓𝑐 = 5.85 𝑀𝑓𝑎 𝑥+ 100 𝑥+

𝑀𝑓𝑔 𝑦= 100 𝑦=

𝑀𝑓𝑐 100

2.58 7.97 𝑥+ 𝑦 = 5.85 … . (𝐼𝐼𝐼) 100 100 𝑥 + 𝑦= 100 … … . (𝐼𝑉) Resolviendo el sistema (III) y (IV) se tiene

X= 39.34% (arena) ; Y=60,66% (grava)

𝑉𝑐 + 𝑉𝑎 + 𝑉𝑔 + 𝑉𝑎𝑔𝑢𝑎 = 1.025

𝑊𝑐 𝑊𝑎 𝑊𝑔 𝑊𝑎𝑔𝑢𝑎 + + + = 1.025 𝑃𝑒𝑐 𝑃𝑒𝑎 𝑃𝑒𝑔 1000

404.76 170 𝑊𝑔 𝑊𝑎 + + + = 1.025 3.15 1 2.63 2.51

→

𝑊𝑔 𝑊𝑎 + = 726.7460 … … … . (𝑉) 2.63 2.51

Por otro lado 𝑊𝑎 39.34 = 𝑊𝑔 60.66

− −→

𝑊𝑎 = 0.64485 … … … … (𝑉𝐼) 𝑊𝑔

Resolviendo el sistema (V) y (VI) se tiene

𝑊𝑎 = 743.7935 𝐾𝑔 /𝑚^3

→ 𝑊𝑔 = 1146.8865 𝐾𝑔/𝑚^3

Pesos secos

Peso (Kg)

Agua 170(litros/m^ 3)

Cemento 404.76(Kg/m^ 3)

Arena 743.7935(Kg/m^ 3)

Grava 1146.8865(Kg/m^ 3)

1

1.84

2.83

Proporció n

9. Corrección del contenido de Humedad y Absorción: % 𝐻𝑢𝑚𝑎𝑟 = 0 % 𝐴𝑏𝑠𝑎𝑟 = 0.46

% 𝐻𝑢𝑚𝑔𝑟 = 0 % 𝐴𝑏𝑠𝑔𝑟 = 1.198

% 𝐻𝑢𝑚𝑔𝑟 − % 𝐴𝑏𝑠𝑔𝑟 % 𝐻𝑢𝑚𝑎𝑟 − % 𝐴𝑏𝑠𝑎𝑟 𝐴𝑔𝑢𝑎 𝐶𝑜𝑟𝑟𝑒𝑔𝑖𝑑𝑎 = 𝐴 − [𝑊𝑎 ∗ ( ) + 𝑊𝑔𝑟 ∗ ( )] 100 100 0 − 0.4621 0 − 1.198 𝐴𝑔𝑢𝑎 𝐶𝑜𝑟𝑟𝑒𝑔𝑖𝑑𝑎 = 170 − [743.7935 ∗ ( ) + 1146.88 ∗ ( )] 100 100 𝐴𝑔𝑢𝑎 𝐶𝑜𝑟𝑟𝑒𝑔𝑖𝑑𝑎 = 187.1766𝑙𝑖𝑡𝑟𝑜𝑠

Proporciones Corregidas:

Peso Kg

Agua

Cemento

Arena

Grava

187.17(litros/m^3)

404.76(Kg/m^3)

743.79(Kg/m^3)

1146.88(Kg/m^3)

1.00

1.84

2.83

Proporciones

Dosificación (1; 1.84; 2.83)

10. Proporciones para nuestras probetas: Volumen de una probeta = 0.0053 5𝑚3 Volumen de una probeta = 0.006 Numero de probetas 3.

sin perdidas

tomando perdidas

𝐴𝑔𝑢𝑎 = 𝐴 ∗ 𝑉 ∗ 𝑁 𝑜 = 187.18 ∗ 0.006 ∗ 3 = 3.369 𝐿𝑖𝑡𝑟𝑜𝑠/𝑚^3 𝐶𝑒𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 = 𝐶 ∗ 𝑉 ∗ 𝑁 𝑜 = 404.76 ∗ 0.006 ∗ 3 = 7.286 𝐾𝑔/𝑚^3 𝐴𝑟𝑒𝑛𝑎 = 𝐴𝑟 ∗ 𝑉 ∗ 𝑁 𝑜 = 743.79 ∗ 0.006 ∗ 3 = 13.388 𝐾𝑔/𝑚^3 𝐺𝑟𝑎𝑣𝑎 = 𝐺𝑟 ∗ 𝑉 ∗ 𝑁 𝑜 = 1146.886 ∗ 0.006 ∗ 3 = 20.644 𝐾𝑔/𝑚^3

Total= 41.3180 𝐾𝑔/𝑚^3

DOSIFICACION ACI 1. Selección del revenimiento Hormigón en masa (Máximo 50 mm- Mínimo 25 mm) 2. Elección del tamaño máximo del agregado 40 𝑚𝑚

3. Estimación de la cantidad de agua de mezclado y del contenido del aire Para un revenimiento de (25 mm a 50 mm y sin aire contenido) de la tabla ACI-2 Agua= 166 litros/m^3 4. Selección de la relación de agua cemento Para

fck = 210 Kg/cm2 De la tabla de ACI-3 𝑎 = 0.67 𝑐

5. Calculo de la cantidad de cemento

𝑐=

166 𝑙𝑖𝑡𝑟𝑜𝑠 0.67

→ 𝐶 = 247.76 𝐾𝑔/𝑚^3

6. Estimación de la cantidad de agregado grueso Para 𝑀𝑓𝑎 = 2.58 y para 𝑇. 𝑚. = 40 𝑚𝑚

De la tabla ACI-5

𝑤𝑔 = 0.73𝑚^3 ∗ 1540𝐾𝑔/𝑚

3

→ 𝑉𝑔 = 0.73 m^3 → 𝑤𝑔 = 1124.2

7. Estimación de la cantidad de agregado fino  Por Peso.- Para 1m^3 y

𝑇. 𝑚. = 40 𝑚𝑚 De la tabla ACI-6 𝑊𝑡 = 2410 𝐾𝑔 Agua de mezclado 166 litros Cemento 247.76 Kg Agregado grueso 1124.2 Kg

Parcial

1538 Kg

Agregado fino= (2410-1538) Kg

= 872 Kg

 Por Volumen Absoluto

Material

Gravedad Especifica 𝑮𝒔

Densidad (𝝆) (Kg/m^3)

Peso calculado de los Materiales (Kg)

Volumen Peso Mat./ 𝝆

1 3.15 2.63

1000 3150 2630

166

0.166 0.079 0.427

Agua Cemento Grava

Arena

247.76 1124.2

Volumen total de ingredientes, sin el agregado fino

0.672

Volumen de agregado fino

1-0.672=0.328

2.51

2510

0.328*2510=823.28

En resumen de cantidades de cada material por m^3 de hormigón es:

Peso Kg

Arena

(calculado por peso)

Agua

Cemento

166(litros/m^3)

247.76(Kg/m^3)

872(Kg/m^3)

1124.2(Kg/m^3)

1.00

3.519

4.537

Proporciones

Grava

8. Ajustes por humedad del agregado Agua=166-(1124.2*(0-0.018)+872*(0-0.0454)) →

𝐴𝑔𝑢𝑎 = 106.18 𝑙𝑖𝑡𝑟𝑜𝑠/𝑚^3

En resumen de cantidades de cada material por m^3 de hormigón es:

Peso Kg

Arena

(calculado por peso)

Agua

Cemento

106.18(litros/m^3)

247.76(Kg/m^3)

915.6(Kg/m^3)

1090.474(Kg/m^3)

1.00

3.69

4.4

Proporciones

Dosificación (1; 3.69; 4.4)

Volumen de una probeta = 0.006

tomando perdidas

Grava

Numero de probetas 3. 𝐴𝑔𝑢𝑎 = 𝐴 ∗ 𝑉 ∗ 𝑁 𝑜 = 106.18 ∗ 0.006 ∗ 3 = 3.12 𝐿𝑖𝑡𝑟𝑜𝑠/𝑚^3 𝐶𝑒𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 = 𝐶 ∗ 𝑉 ∗ 𝑁 𝑜 = 247.76 ∗ 0.006 ∗ 3 = 4.459 𝐾𝑔/𝑚^3 𝐴𝑟𝑒𝑛𝑎 = 𝐴𝑟 ∗ 𝑉 ∗ 𝑁 𝑜 = 915.6 ∗ 0.006 ∗ 3 = 16.48 𝐾𝑔/𝑚^3 𝐺𝑟𝑎𝑣𝑎 = 𝐺𝑟 ∗ 𝑉 ∗ 𝑁 𝑜 = 1090.47 ∗ 0.006 ∗ 3 = 19.63 𝐾𝑔/

Total = 40.419 Kg/m^3

LECTURAS Probeta (Nº)

DIAMETRO: d (cm)

PROMEDIO ALTURA: h (cm)

1

2

3

1

2

Diametro (cm)

Altura (cm)

1

15,30

15,20

15,50

30,30

30,20

15,33

30,25

2

15,40

15,10

15,30

30,30

30,30

15,27

30,30

3

15,30

15,10

15,20

30,10

30,00

15,20

30,05

4

15,20

15,10

15,00

30,20

30,30

15,10

30,25

5

15,20

15,30

15,30

30,00

30,20

15,27

30,10

6

15,20

15,40

15,10

29,90

30,00

15,23

29,95

ROTURA DE PROBETAS C.B.H.

Probeta (Nº)

Fuerza: F (kg/𝒄𝒎𝟐 )

1

19800

2

22000

3

17700

PROMEDIO

19833

CALCULANDO LA RESISTENCIA PARA LOS 28 DIAS 𝑅28 = 𝐹 ∗ 𝑅𝑟 Dónde: 𝑅28 = Fuerza de resistencia característica a los 28 días F = Factor de tiempo después de los 28 días. 𝑅𝑟 = Resistencia Característica del Hormigon: 𝑹𝒓 = 210 (kg/𝒄𝒎𝟐 ) Si: 𝐹=

3.69 + 𝑇 1.4 ∗ 𝑇

2⁄ 3

2⁄ 3

T= Tiempo (días) T= 7 días (desde el día de vaciado) 𝐹 = 1.4346 Con este dato se calcula la resistencia característica fck a los 28 días: 𝑹𝟐𝟖 = 𝟐𝟖𝟒𝟓𝟐. 𝟒𝟐𝟏𝟖 𝐤𝐠/𝒄𝒎𝟐

ROTURA DE PROBETAS A.C.I.

Probeta (Nº)

Fuerza: F (kg/𝒄𝒎𝟐 )

1

16700

2

19360

3

20600

PROMEDIO

18888

CALCULANDO LA RESISTENCIA PARA LOS 28 DIAS 𝑅28 = 𝐹 ∗ 𝑅𝑟 Dónde: 𝑅28 = Fuerza de resistencia característica a los 28 días F = Factor de tiempo después de los 28 días. 𝑅𝑟 = Resistencia Característica del Hormigon: 𝑹𝒓 = 240 (kg/𝒄𝒎𝟐 ) Si: 𝐹=

3.69 + 𝑇 1.4 ∗ 𝑇

2⁄ 3

2⁄ 3

T= Tiempo (días) T= 7 días (desde el día de vaciado) 𝐹 = 1.4346 Con este dato se calcula la resistencia característica fck a los 28 días: 𝑹𝟐𝟖 = 𝟐𝟕𝟎𝟗𝟔. 𝟕𝟐𝟒𝟖 𝐤𝐠/𝒄𝒎𝟐

ENSAYO DE GRANULOMETRIA DATOS EXPERIEMTALES – AGRAGADO FINO ARENA PESO MUESTRA = 500 gr

PESO TARA 81,1

TAMIZ

PESO RET.( gr)

W.M+ W.T

N°4

28,3

109,4

N°8

85,8

166,9

N°16

62,7

143,8

N°30

57,5

138,6

N°50

115,3

196,4

N°100

12

93,1

base

128,3

209,4

DIAMETRO(mm)

PESO RET.( gr)

RET. ACUM.

N°4

4,76

28,3

28,3

5,777

94,223

N°8

2,38

85,8

114,1

23,290

76,710

N°16

1,19

62,7

176,8

36,089

63,911

N°30

0,59

57,5

234,3

47,826

52,174

N°50

0,297

115,3

349,6

71,362

28,638

N°100

0,149

12

361,6

73,811

26,189

128,3

489,9

TAMICES

base

%RET. ACUM. % Q' PASA

258,155

𝑀𝑓

2,5815

DATOS EXPERIMENBTALES – AGRAGADO GRUESO GRAVA

PESO TARA

PESO MUESTRA = 2000gr

127,1

TAMIZ

PESO RET.( gr)

1 1/2"

0

0

1"

1477,8

1604,9

3/4"

472,50

599,6

1/2"

53,50

180,6

3/8"

0,00

0

#4

0,00

0

base

2,30

129,4

𝑴𝑭 =

W.M+ W.T

∑ % 𝑹𝒆𝒕𝒆𝒏𝒊𝒅𝒐 𝑨𝒄𝒖𝒎𝒖𝒍𝒂𝒅𝒐 (𝟑" + 𝟏½” + ¾” + ⅜” + 𝑵°𝟒 + 𝑵°𝟖 + 𝑵°𝟏𝟔 + 𝑵°𝟑𝟎 + 𝑵°𝟓𝟎 + 𝑵°𝟏𝟎𝟎) 𝟏𝟎𝟎

DIAMETRO(mm)

PESO RET.( gr)

RET. ACUM.

N°4

4,76

28,3

28,3

5,777

94,223

N°8

2,38

85,8

114,1

23,290

76,710

N°16

1,19

62,7

176,8

36,089

63,911

N°30

0,59

57,5

234,3

47,826

52,174

N°50

0,297

115,3

349,6

71,362

28,638

N°100

0,149

12

361,6

73,811

26,189

128,3

489,9

TAMICES

base

%RET. ACUM. % Q' PASA

258,155

ENSAYO DEL PESO ESPECÍFICO Y ABSORCION DATOS EXPERIMENTALES – AGRADADO FINO

Agregado húmedo = 500 gr Wprobeta = 169.6 gr Agua = 500 ml Wmuestra + agua + probeta = 1148 WSeco = 497.7 Wagua = 301.1 gr

V = 500 ml a) Peso especifico a granel 𝑃𝑒 =

𝑃𝑒 =

A V−W

497.7 = 2.50 500 − 301.1

b) Peso especifico ( superficie seca y saturada) 𝑃𝑒𝑠 =

500 V−W

𝑃𝑒𝑠 =

500 = 2.51 500 − 301.1

𝑃𝑒𝑎 =

A V − W − (500 − A)

c) Peso especifico aparente

497.7 = 2.53 500 − 301.1 − (500 − 497.7) d) Porcentaje de absorción 𝑃𝑒𝑠 =

% 𝑎𝑏𝑠 =

𝑃𝑒𝑠 =

500 − A ∗ 100 𝐴

500 − 497.7 ∗ 100 = 0.4321 % 497.7

DATOS EXPERIMENTALES – AGREGADO GRUESO

Wsesto + barra = 496 gr Wgrava = 5000 gr Wgrava + sesto sumergido = 3592 gr Wgrava seco = 4940.8 gr A= 4940.8 B = 5000 C = 3592-496=3096

a) Peso especifico a granel 𝑃𝑒 =

𝑃𝑒 =

A B−C

4940.8 = 2.6 5000 − 3096

b) Peso especifico ( superficie seca y saturada) 𝑃𝑒𝑠 =

𝑃𝑒𝑠 =

B B−C

5000 = 2.62 5000 − 3096

c) Peso especifico aparente 𝑃𝑒𝑎 =

𝑃𝑒𝑠 =

A A−C

4940.8 = 2.67 4940.8 − 3096

d) Porcentaje de absorción % 𝑎𝑏𝑠 =

𝑃𝑒𝑠 =

B−A ∗ 100 𝐴

5000 − 4940.8 ∗ 100 = 1.198 % 4940.8

ENSAYO – DETERMINACION DEL PESO UNITARIO DATOS EXPERIMENTALES – AGRAGADO FINO

WT-99 = 5326 gr Wmolde + arena compactada = 7034.3 gr Wmolde + arena caída libre = 6704 gr Diámetro = 10.2 cm Altura = 11.7 cm Volumen = 956.04 cm3 a) Método varillado

𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑢𝑛𝑖𝑡𝑎𝑟𝑖𝑜 𝑐𝑜𝑚𝑝𝑎𝑐𝑡𝑎𝑑𝑜 =

7034.3 − 5326 = 1.78 𝑔/𝑐𝑚3 956.04

b) Método traspalco 𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑢𝑛𝑖𝑡𝑎𝑟𝑖𝑜 𝑠𝑢𝑒𝑙𝑡𝑜 =

6704 − 5326 = 1.44 𝑔/𝑐𝑚3 956.04

DATOS EXPERIEMNTALES – AGREGADO GRUESO

WT-180 = 6398 gr Wmolde + grava compactada = 9655 gr Wmolde + grava caída libre = 9437 gr Diámetro = 15.32 cm Altura = 11.5 cm Volumen = 2119.85 cm3 a) Método varillado 𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑢𝑛𝑖𝑡𝑎𝑟𝑖𝑜 𝑐𝑜𝑚𝑝𝑎𝑐𝑡𝑎𝑑𝑜 =

9655 − 6398 = 1.54 𝑔/𝑐𝑚3 2119.85

b) Método traspalco 𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑢𝑛𝑖𝑡𝑎𝑟𝑖𝑜 𝑠𝑢𝑒𝑙𝑡𝑜 =

9437 − 6398 = 1.43 𝑔/𝑐𝑚3 2119.85