Informe Práctica 10 - Diseño De Mezclas De Concreto Mcon.docx

Universidad Nacional de Ingeniería Recinto Universitario Pedro Arauz Palacios Facultad De Tecnología De la Construcción Práctica N° 10 DOSIFICACION Y FABRICACION DE MEZCLAS DE CONCRETO POR EL METODO DE LA ACI

Integrantes:

 Johny Joel Velásquez Ramírez  Grupo de Teoría: IA-31-D Grupo de Practica: IA-31-D4 Profesor de Practica: Ing. José Alfonso Jerez Fernández Profesor de Practica: Msc. Ing. Claudia Arauz Sánchez Fecha de Realización: Miércoles, 7 de junio de 2017 Fecha de Entrega: Jueves 15 de junio 2017

Carnet

2014-0904U

MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN

Práctica N°10

Dosificación y fabricación de mezclas de concreto.

CONTENIDO

I.

INTRODUCCIÓN................................................................................................2

II.

OBJETIVOS........................................................................................................3 2.1 Objetivo General.............................................................................................3 2.2 Objetivos Específicos....................................................................................3

III.

GENERALIDADES..........................................................................................4

IV.

MATERIAL Y EQUIPO UTILIZADO..............................................................12

4.1

Equipo........................................................................................................12

4.2 Material..........................................................................................................12 V.

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL...........................................................13

VI.

TABLAS DE DATOS RECOLECTADOS......................................................15

6.1 Propiedades físico mecánicas de los materiales utilizados....................15 VII.

CÁLCULOS Y FORMULAS A UTILIZAR.....................................................16

7.1 Diseño de la mezcla de Concreto...............................................................16 7.2 Tablas de resultados obtenidos de dosificación......................................18 VIII. CONCLUSIONES..........................................................................................20 IX.

RECOMENDACIONES.................................................................................21

X.

BIBLIOGRAFÍA.............................................................................................22

11.1 Web Grafía...................................................................................................22 XI.

ANEXOS........................................................................................................23

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Práctica N°10

Dosificación y fabricación de mezclas de concreto.

I.

INTRODUCCIÓN

El presente informe fue realizado el día 07 de junio de 2017, en el recinto Universitario Pedro Arauz Palacios, la cual lleva por título: “Dosificación y preparación de Mezclas de Concreto: Método de la ACI”. La práctica consistió en el diseño de una mezcla de concreto y posteriormente reproducir en el laboratorio mezclas de prueba de concreto para obtener una resistencia a la compresión de 3000 PSI a los 28 días, basándose de las propiedades físicas y mecánicas de los agregados del laboratorio. El concreto consiste en una mezcla de cemento, arena, agregado grueso (grava o piedrín), y agua; y para que sea de buena calidad debe ser diseñado apropiadamente y contener la cantidad correcta de cada material. El cemento, la arena, y el agregado grueso se dosifican por peso. Debe entenderse como diseño de mezclas la elección de proporciones adecuadas para preparar mortero, teniendo en cuenta a la clase de estructura de la que va a formar parte y las condiciones ambientales a las que estará expuesto. El concepto moderno que encierra la definición de concreto muestra que es una mezcla de cemento, agregados, agua, aire y aditivos, que una vez endurecida tiene la característica de resistir esfuerzos mecánicos y de ser durable a las acciones agresivas del medio ambiente.

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II.

OBJETIVOS

2.1 Objetivo General.  Fabricar mezclas de concreto previamente dosificado para columnas y obtener una resistencia a la compresión a los 8 días de al menos el 75% de la resistencia a la compresión a los 28 días.

2.2 Objetivos Específicos.  Obtener la resistencia a la compresión requerida para ser empleada en una determinada obra.  Analizar la importancia de elaborar un diseño de mezcla de concreto  Cumplir con las especificaciones establecidas en el método de la ACI.

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III.

GENERALIDADES

PROPORCIONAMIENTO DE MEZCLAS DE CONCRETO DE PESO NORMAL El proporcionamiento de mezclas de concreto, más comúnmente llamado diseño de mezclas es un proceso que consiste de pasos dependientes entre sí: a) Selección de los ingredientes convenientes (cemento, agregados, agua y aditivos). b) Determinación de sus cantidades relativas “proporcionamiento” para producir un, tan económico como sea posible, un concreto de trabajabilidad, resistencia a compresión y durabilidad apropiada. Estas proporciones dependerán de cada ingrediente en particular los cuales a su vez dependerán de la aplicación particular del concreto. También podrían ser considerados otros criterios, tales como minimizar la contracción y el asentamiento o ambientes químicos especiales. Aunque se han realizado gran cantidad de trabajos relacionados con los aspectos teóricos del diseño de mezclas, en buena parte permanece como un procedimiento empírico. Y aunque hay muchas propiedades importantes del concreto, la mayor parte de procedimientos de diseño, están basados principalmente en lograr una resistencia a compresión para una edad especificada así como una trabajabilidad apropiada. Además es asumido que si se logran estas dos propiedades las otras propiedades del concreto también serán satisfactorias (excepto la resistencia al congelamiento y deshielo ú otros problemas de durabilidad tales como resistencia al ataque químico). Sin embargo antes de pasar a ver los métodos de diseño en uso común en este momento, será de mucha utilidad revisar, en más detalle, las consideraciones básicas de diseño. CONSIDERACIONES BASICAS Economía El costo del concreto es la suma del costo de los materiales, de la mano de obra empleada y el equipamiento. Sin embargo excepto para algunos concretos especiales, el costo de la mano de obra y el equipamiento son muy independientes del tipo y calidad del concreto producido. Por lo tanto los costos de los materiales son los más importantes y los que se deben tomar en cuenta para comparar mezclas diferentes. Debido a que el cemento es más costoso que los agregados, es claro que minimizar el contenido del cemento en el concreto es el factor más importante para reducir el costo del concreto. En general, esto puede ser echo del siguiente modo:

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-

Utilizando el menor slump que permita una adecuada colocación. Utilizando el mayor tamaño máximo del agregado (respetando las limitaciones indicadas en el capítulo anterior). - Utilizando una relación óptima del agregado grueso al agregado fino. Y cuando sea necesario utilizando un aditivo conveniente. Es necesario además señalar que en adición al costo, hay otros beneficios relacionados con un bajo contenido de cemento. En general, las contracciones serán reducidas y habrá menor calor de hidratación. Por otra parte un muy bajo contenido de cemento, disminuirá la resistencia temprana del concreto y la uniformidad del concreto será una consideración crítica. La economía de un diseño de mezcla en particular también debería tener en cuenta el grado de control de calidad que se espera en obra. Como discutiremos en capítulos posteriores, debido a la variabilidad inherente del concreto, la resistencia promedio del concreto producido debe ser más alta que la resistencia a compresión mínima especificada. Al menos en pequeñas obras, podría ser más barato “sobrediseñar” el concreto que implementar el extenso control de calidad que requeriría un concreto con una mejor relación costo – eficiencia. Trabajabilidad Claramente un concreto apropiadamente diseñado debe permitir ser colocado y compactado apropiadamente con el equipamiento disponible. El acabado que permite el concreto debe ser el requerido y la segregación y sangrado deben ser minimizados. Como regla general el concreto debe ser suministrado con la trabajabilidad mínima que permita una adecuada colocación. La cantidad de agua requerida por trabajabilidad dependerá principalmente de las características de los agregados en lugar de las características del cemento. Cuando la trabajabilidad debe ser mejorada, el rediseño de la mezcla debe consistir en incrementar la cantidad de mortero en lugar de incrementar simplemente el agua y los finos (cemento). Debido a esto es esencial una cooperación entre el diseñador y el constructor para asegurar una buena mezcla de concreto. En algunos casos una menos mezcla económica podría ser la mejor solución. Y se deben prestar oídos sordos al frecuente pedido, en obra, de “más agua”. Resistencia y durabilidad En general las especificaciones del concreto requerirán una resistencia mínima a compresión. Estas especificaciones también podrían imponer limitaciones en la máxima relación agua/cemento (a/c) y el contenido mínimo de cemento. Es importante asegurar que estos requisitos no sean mutuamente incompatibles. Las especificaciones también podrían requerir que el concreto cumpla ciertos requisitos de durabilidad, tales como resistencia al congelamiento y deshielo ó  Página 5

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ataque químico. Estas consideraciones podrían establecer limitaciones adicionales en la relación agua cemento (a/c), el contenido de cemento y en adición podría requerir el uso de aditivos. Entonces, el proceso de diseño de mezcla, envuelve cumplir con todos los requisitos antes vistos. Asimismo debido a que no todos los requerimientos pueden ser optimizados simultáneamente, es necesario compensar unos con otros; (por ejemplo puede ser mejor emplear una dosificación que para determinada cantidad de cemento no tiene la mayor resistencia a compresión pero que tiene una mayor trabajabilidad). Finalmente debe ser recordado que incluso la mezcla perfecta no producirá un concreto apropiado si no se lleva a cabo procedimientos apropiados de colocación, acabado y curado. INFORMACION REQUERIDA PARA EL DISEÑO DE MEZCLAS -

Análisis granulométrico de los agregados Peso unitario compactado de los agregados (fino y grueso) Gravedad específica de los agregados (fino y grueso) Porcentaje de absorción de los agregados (fino y grueso) Tipo de cemento Peso específico del cemento Relaciones entre resistencia y la relación agua/cemento, combinaciones posibles de cemento y agregados.

para

PASOS PARA EL PROPORCIONAMIENTO Podemos resumir la secuencia del diseño de mezclas de la siguiente manera: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.

Estudio detallado de los planos y especificaciones técnicas de obra. Elección del Asentamiento (Slump) Selección del tamaño máximo del agregado grueso. Estimación del agua de mezclado y contenido de aire. Selección de la relación agua/cemento (a/c). Cálculo del contenido de cemento. Estimación del contenido de agregado grueso y agregado fino. Ajustes por humedad y absorción.

. 1. Especificaciones técnicas Antes de diseñar una mezcla de concreto debemos tener en mente, primero, el revisar los planos y las especificaciones técnicas de obra, donde

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podremos encontrar todos los requisitos que fijó el ingeniero proyectista para que la obra pueda cumplir ciertos requisitos durante su vida útil. 2.

Elección del asentamiento (Slump) Si las especificaciones técnicas de obra requieren que el concreto tenga una determinada consistencia, el asentamiento puede ser elegido de la siguiente tabla: Tabla 1. Asentamientos recomendados para varios tipos de construcción . TIPOS DE CONSTRUCCION - Zapatas y muros de cimentación reforzados - Zapatas simples, cajones y muros de subestructura - Vigas y muros reforzados - Columnas - Pavimentos y losas - Concreto ciclópeo y masivo

3.

REVENIMIENTO (cm) MAXIMO MINIMO 75

25

75

25

100 100 75 75

25 25 25 25

Selección de tamaño máximo del agregado

Las Normas de Diseño Estructural recomiendan que el tamaño máximo nominal del agregado grueso sea el mayor que sea económicamente disponible, siempre que sea compatible con las dimensiones y características de la estructura. La Norma Técnica de Edificación E. 060 prescribe que el agregado grueso no deberá ser mayor de: a) 1/5 de la menor dimensión entre las caras de encofrados; o b) 1/3 del peralte de la losa; o c) 3/4 del espacio libre mínimo entre barras individuales de refuerzo, paquetes de barras, tendones o ductos de presfuerzo. El tamaño máximo nominal determinado aquí, será usado también como tamaño máximo simplemente. Se considera que, cuando se incrementa el tamaño máximo del agregado, se reducen los requerimientos del agua de mezcla, incrementándose la resistencia del concreto. En general este principio es válido con agregados hasta 40mm (1½’’). En tamaños mayores, sólo es aplicable a concretos con bajo contenido de cemento.

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Si no se especifica el tamaño máximo del agregado grueso, en la TABLA 2 se recomienda los Tamaños Máximos de agregado para diferentes tipos de construcción. TABLA 2. Tamaños máximos de agregados recomendados para diversos tipos de construcción DIMENSION MINIMA DE LA SECCION (PULGADAS )

TAMAÑO MAXIMO DEL AGREGADO(PULGADAS) Muros Losas muy Losas con Reforzados Muros S/Ref Reforzada poco Ref. o vigas y Refuerzo Sin columnas

2½-5 6 – 11 12 - 29 30 ó Más 4.

½ - 3/4 ¾ -1 ½ 1 ½ -3 1 ½ -3

¾ 1½ 3 6

¾-1 1–1½ 1½-3 1½-3

¾-1½ 1½-3 3 3-6

Estimación del agua de mezclado y contenido de aire

La tabla 3, preparada en base a las recomendaciones del Comité 211 del ACI, nos proporciona una primera estimación del agua de mezclado para concretos hechos con diferentes tamaños máximos de agregado con o sin aire incorporado. Tabla 3. Requerimientos aproximados de agua de mezclado y de contenido de aire para diferentes valores de asentamiento y tamaños máximos de agregados. 3 Agua en lt m de concreto para los tamaños máximos de ASENTAMIENTO O SLUMP (mm)

25 a 50 (1” a 2”) 75 a 100 (3” a 4”) 150 a 175 (6” a 7”) Cantidad aproximada de aire atrapado (%). 25 a 50 75 a 100 150 a 175 Contenido total de aire incorporado (%), en función del grado de exposición.

agregados gruesos y consistencia indicados.

9.5mm 12.5mm 19mm 25mm 37.5mm 50mm 75mm (3/8”) (1/2”) (3/4”) (1”) (1½”) (2”) (3”) CONCRETOS SIN AIRE INCORPORADO 207 199 190 179 166 154 130 228 216 205 193 181 169 145 243 228 216 202 190 178 160 2.5

2

1.5

1

113 124 ---

0.5

0.3

0.2

CONCRETOS CON AIRE INCORPORADO 180 175 165 160 145 200 190 180 175 160 215 205 190 185 170

140 155 165

135 150 160

120 135 ---

Exposición suave

4.5

4.0

3.5

3.0

2.5

2.0

1.5*

1.0*

Exposición moderada

6.0

5.5

5.0

4.5

4.5

4.0

3.5*

3.0*

Exposición severa

7.5

7.0

6.0

6.0

5.5

5.0

4.5*

4.0*

(1” a 2”) (3” a 4”) (6” a 7”)

3

150mm (6”)

*Los valores del asentamiento para concreto con agregado más grande que 37.5mm (1½’’) se basan en las pruebas de Slump hechas después de retirar las partículas mayores de 37.5 mm (1½’’) por tamizado húmedo.

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Dosificación y fabricación de mezclas de concreto. Estos contenidos de agua de mezclado son valores máximos para agregado grueso angular y bien formado, y cuya granulometría está dentro de las especificaciones aceptadas (ASTM C 33 o ITINTEC 400.037). * Para concreto que contiene agregado grande será tamizado húmedo por una malla de 37.5mm (1½’’) antes de evaluar el contenido de aire, el porcentaje de aire esperado en material más pequeño que 37.5mm (1½’’) debe ser el tabulado en la columna de 37.5mm (1½’’). Sin embargo, los cálculos iniciales de las proporciones deben basarse en el contenido de aire como un porcentaje de la mezcla completa. ** Estos valores se basan en el criterio de que se necesita un 9% del contenido de aire en la fase de mortero del concreto.

5.

Elección de la relación agua/cemento (a/c)

Existen dos criterios (por resistencia, y por durabilidad) para la selección de la relación a/c, de los cuales se elegirá el menor de los valores, con lo cual se garantiza el cumplimiento de los requisitos de las especificaciones. En nuestro caso en la metodología ACI se determina por resistencia. Por resistencia Para concretos preparados con cemento Pórtland tipo 1 o cementos comunes, puede tomarse la relación a/c de la tabla 4. Tabla 4. Relación agua/cemento y resistencia a la compresión del concreto. * Los valores RESISTENCIA A corresponden RELACION AGUA/CEMENTO DE DISEÑO EN PESO a resistencias LA COMPRESION A LOS 28 DIAS CONCRETO SIN AIRE CONCRETO CON AIRE promedio (f’cr) (PSI)* INCORPORADO INCORPORADO estimadas 6000 0.41 --para concretos 5000 0.48 0.40 que no 4000 0.57 0.48 contengan 3000 0.68 0.59 más del 2000 0.82 0.74 porcentaje de aire mostrado en la tabla 3. Para una relación agua/cemento constante, la resistencia del concreto se reduce conforme aumenta el contenido de aire.

6.

Cálculo del contenido de cemento

Una vez que la cantidad de agua y la relación a/c han sido estimadas, la cantidad de cemento por unidad de volumen del concreto es determinada dividiendo la cantidad de agua por la relación a/c. Sin embargo es posible que las especificaciones del proyecto establezcan una cantidad de cemento mínima. Tales requerimientos podrían ser especificados para asegurar un acabado satisfactorio, determinada calidad de la superficie vertical de los elementos o trabajabilidad. Contenido de cemento ( kg / m3 ) 

Contenido de agua de mezclado (lts m3 ) Relación a

c ( para f 'cr )

Contenido de cemento ( kg) Volumen de cemento ( m )  Peso especifico del cemento ( kg m3 ) 3

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Dosificación y fabricación de mezclas de concreto. 7.

Estimación del contenido de agregado grueso y agregado fino

Se determina el contenido de agregado grueso mediante la tabla 5, elaborada por el Comité 211 del ACI, en función del tamaño máximo nominal del agregado grueso y del módulo de fineza del agregado fino. Tabla 5. Volumen de agregado grueso por unidad de volumen de concreto.

TAMAÑO MAXIMO DEL AGREGADO GRUESO

Volumen de agregado grueso, seco y compactado (*) por unidad de volumen de concreto, para diferentes módulos de fineza del agregado fino. MODULO DE FINEZA DEL AGREG. FINO

mm. Pulg. 2.40 2.60 2.80 10 3/8” 0.50 0.48 0.46 12.5 1/2” 0.59 0.57 0.55 20 3/4” 0.66 0.64 0.62 25 1” 0.71 0.69 0.67 40 1 ½’’ 0.76 0.74 0.72 50 2” 0.78 0.76 0.74 70 3” 0.81 0.79 0.77 * 150 6” 0.87 0.85 0.83 Los volúmenes de agregado grueso mostrados, está en condición seca y compactada, tal como se describe en la norma ASTM C29. Estos volúmenes han sido seleccionados a partir de relaciones empíricas para producir concretos con un grado adecuado de trabajabilidad para construcciones armadas usuales. Para concretos menos trabajables, tales como el requerido en la construcción de pavimentos, pueden incrementarse los valores en 10% aprox. Para concretos más trabajables, tales como los que pueden requerirse cuando la colocación es hecha por bombeo, los valores pueden reducirse hasta en un 10%.

3.00 0.44 0.53 0.60 0.65 0.70 0.72 0.75 0.81

b

Peso seco del A. grueso ( kg / m 3 ) = x ( Peso unitario compactado del A. grueso) b0

Entonces los volúmenes de los agregados grueso y fino serán: Vol . agregado grueso ( m3 ) =

Peso seco del A. grueso Peso específico del A. grueso

Vol . agregado fino ( m 3 ) = 1 − (Vol . agua + Vol . aire + Vol . cemento + Vol . agregado grueso)

Por consiguiente el peso seco del agregado fino será:

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Dosificación y fabricación de mezclas de concreto. Peso agregado fino ( kg / m 3 ) = (Vol . agregado fino ) ( Peso específico del agregado fino) 8.

Ajustes por humedad y absorción

El contenido de agua añadida para formar la pasta será afectada por el contenido de humedad de los agregados. Si ellos están secos al aire absorberán agua y disminuirán la relación a/c y la trabajabilidad . Por otro lado si ellos tienen humedad libre en su superficie (agregados mojados) aportarán algo de esta agua a la pasta aumentando la relación a/c, la trabajabilidad y disminuyendo la resistencia a compresión. Por lo tanto estos efectos deben ser tomados estimados y la mezcla debe ser ajustada tomándolos en cuenta. Por lo tanto: Si:

Humedad %W Agregado Grueso

= g

% absorcion = %ag

Agregado Fino

Humedad = %W f % absorcion = %a f

Pesos de agregados húmedos: %W Peso A. grueso humedo ( kg ) = ( Peso A. grueso seco) .(1 + g ) 100 %W Peso A. fino humedo ( kg ) = ( Peso A. fino seco).(1 + f 100

)

Agua Efectiva: %Wg

−

Agua en agregado grueso = ( Peso A. grueso seco ) .( %ag 100

)=X

%W f − %a Agua en agregado fino = ( Peso A. fino seco ).( f

100

)=Y

Agua efectiva ( Lts ) = Agua de diseño − ( X + Y )

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IV.

MATERIAL Y EQUIPO UTILIZADO

4.1 Equipo  Molde de metal (cono de revenimiento), galvanizado en forma de tronco de cono: diámetro de la base superior 4” x diámetro de la base inferior 8” x altura 12”.  Regla graduada en pulgadas para medir el asentamiento de la mezcla.  Varilla (punta de bala), para apisonar el hormigón de 5/8” de diámetro y 60cm. de longitud.  Cronometro: dispositivo empleado para determinar el tiempo de cada actividad realizada en el laboratorio.  Mezcladora: Se empleó para mezclar los agregados con el agua y el cemento.  Moldes Cilindricos de medio pie cúbico y de un pie cúbico, los cuales deben estar de acuerdo con las dimensiones que aparecen a continuación: Capacidad en pies cúbicos

Diámetro interior en pulg.

Altura en pulgadas

Espesor del metal (Us Gage)

Diámetro nominal max. de las partículas de agregado grueso

½

10.00

10.00

Hasta 2”

1

14.00

11.23

No. 10 a No. 12 No. 10 a No. 12

Mayor de 2”

 Maquina Compresora: Se emplearon para someter los especímenes de morteros a pruebas de compresión a las edades de 3 y 7 días respectivamente.  Balanza de Precisión: son instrumentos de medición que permiten determinar la masa de un objeto.

4.2 Material

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1. Cemento: es un aglomerante formado a partir de una mezcla de caliza y arcilla calcinadas y posteriormente molidas, que tiene la propiedad de endurecerse al contacto con el agua. 2. Agregado Grueso (Grava): es uno de los principales componentes del concreto, Es una roca de tamaño comprendido entre 2 y 64 milímetros. Pueden ser producidas por el hombre, en cuyo caso suele denominarse «piedra partida» o «caliza», y naturales. 3. Agregado Fino (Arena): La arena es un conjunto de partículas de rocas disgregadas. En geología se denomina arena al material compuesto de partículas cuyo tamaño varía entre 0,063 y 2 milímetros (mm). Se emplea como componente para el hormigón y el cemento, así como para rellenar espacios, como huecos en las paredes o en los entrepisos. 4. Agua

V.

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

1. Primeramente se obtuvieron muestras de cada uno de los materiales utilizados para la elaboración del concreto siguiendo los procedimientos establecidos en la metodología ACI, tomando en cuenta que la resistencia a la compresión a los 28 días debería ser de 3000 PSI y que será usado para columnas de 15cmx15cm con acero de 3/8 pulg y 1 pulg de recubrimiento. Material Cemento Arena Grava Agua Relación (A/C)

3 Cilindros a Fabricar Peso (Kg) 12.891 31.764 39.225 10.338 Lts 0.614

3. Posteriormente se procedió a pesar cada uno de los materiales. 4. Luego se depositó la grava, el cemento y después la arena para mezclar los materiales. 5. Posteriormente se agregó el agua y se dejó mezclar. 6. Luego de finalizada la mezcla se procedió a verificar el revenimiento: 6.1 Se colocó el molde sobre una superficie plana.

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6.2 Luego se llenó el molde usando tres capas de mezcla de aproximadamente 4” cada una. Cada capa se compacta con 25 golpes de la varilla distribuidos uniformemente. 6.3 Después de llenar el molde, se retiró éste con un movimiento vertical. Inmediatamente después se determinó por medio de una regla el asentamiento de la muestra con relación a la altura inicial (12”). 7. Inmediatamente se procedió a colocar de nuevo el material en la mezcladora y se dejó mezclar por un tiempo. 8. Transcurrido un tiempo se detuvo la mezcladora y se procedió al llenado de los cilindros (de igual manera que el paso 5.2) previamente preparados. 9. Posteriormente se colocaron los moldes que contenían los especímenes de concreto al cuarto de curado por un periodo de 24 hrs (1dia). 10. Una vez que el espécimen permaneció durante 24 hrs en el cuarto de curado, se retiraron del molde en espera de ser ensayado a la compresión. Se ensayaron a la compresión 3 especímenes a la edad de 8 días para sacar un promedio. Primeramente se retiró el espécimen de la pileta de curado 15 min. antes de ser ensayado, luego se secó y se le removió cualquier grano suelto que tuvieran las caras a las cuales se les iba a aplicar la carga de la máquina compresora. 11. Posteriormente una vez colocado el espécimen en la maquina se corroboró que las caras en contacto estuviesen ortogonales. Después, sobre la cara superior se colocó una placa de acero y por encima de ella un balín y luego otra placa de acero. 12. Inmediatamente, se aplicó carga lentamente sobre el espécimen. 13. Por último se anotó la el esfuerzo a la compresión.

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VI.

TABLAS DE DATOS RECOLECTADOS

6.1 Propiedades físico mecánicas de los materiales utilizados. Materi al Arena Grava Cemen to Agua

Gm %Ab s 2.6 5.1% 2 2.8 2.05 6 % 3.1 -5 1 --

PVSS(kg/ m3 ) 1450

PVSC(kg/ m3 ) 1570

1550

1660

2.8 8 ----

1400

1665

----

--

MF

----

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VII.

CÁLCULOS Y FORMULAS A UTILIZAR

7.1 Diseño de la mezcla de Concreto Paso 1. Selección del revenimiento (Ver tabla 1) Rev = Máximo 100 mm y Mínimo 25 mm Paso 2. Selección del Tamaño Máximo Nominal del agregado (Ver tabla 2) Para columna 15 cm de 6 pulg está entre 6-11 pulg entonces el TMA=3/4”-1½”, es decir puede ser 3/4”, 1” y 1½” por lo que: a) TMA<1/3(dimensión Mínima).  ¾”<1/3(6”) 0.75<1.2” Si  1”<1.2” Si  1 ½”<1.2 No b) TMA<3/4(e)  ¾”<3/4{6”- (2*3/8”) - (2*1”)}  0.75”<2.44” Si  1”<2.44” Si Entonces el Tamaño Máximo del agregado será

¾”

Paso 3. Estimación del agua de mezclado y contenido de aire (Ver tabla 3) Para un revenimiento de 75mm – 100 mm se tiene: Agua (Ww)= 205 kg %Aire=2% Paso 4. Elección de la relación Agua/cemento (Ver tabla 4) f’c = 3000 PSI*C.T f’c=3000 PSI*1.2 f’c=3600 PSI 4000 PSI 3600 PSI 3000 PSI 400 1000 -44 X=0.614

0.57 x 0.68 0.57-x -0.11 570-1000x

Relación agua cemento =0.614  Página 16

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Paso 5. Cálculo de la cantidad de cemento Ww 205 kg =0.614 ; Wc= =333.88 kg wc 0.614 Paso 6. Estimación del volumen de grava (ver tabla 5) Para ¾” y MF=2.88 se tiene: 2.8 2.88 3 -0.08 -0.2 -0.0016

0.62 X 0.6 0.62 – X 0.02 -0.0124+0.2X

X=0.612 m3=V.G  Peso de grava. Wg kg 3 PV SC= → Wg=1660 3 ∗0.612 m → Wg=1015.92kg Volg m Paso 7. Estimación del agregado fino. Varena= 1 – Vol(cem + grava + agua + aire) W Vol= Gm∗γω vol . cemento=

v ol . grava=

333.88 kg 3 =0.106 m 3 3.15∗1000 kg /m

1015.92 kg 3 =0.355 m 3 2.86∗1000 kg /m

205 kg =0.205 m3 3 1∗1000 kg /m 3 vol . de aire=2 =0.02 m vol . de agua=

∑Vol. = 0.686 m3 Vol. Arena=1m3−0.686 m3 3 Vol . Are na=0.314 m W . Arena=0.314 m3∗2.62∗1000 Kg /m3  Página 17

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Práctica N°10

Dosificación y fabricación de mezclas de concreto.

W . Arena=822.68 kg Paso 8. Corrección de agua por absorción

Agua de Mezclado=205+822.68

5.1 ( 100 )+1015.92( 205 100 )

Agua de Mezclado=267.78 kg

Paso 9. Peso de materiales para 3 cilindros Vol. Cilindro (hasta TMN=2”)=

π (10 pulg )2∗10 pulg=784.4 pulg 3=0.01287 m3 4

Cemento Wc = 3 * 333.88 Kg/m3 * 0.01287m3 = 12.891Kg Arena Wa =3 * 822.68 kg/m3 * 0.01287m3 = 31.764 Kg Grava Wg = 3 * 1015.92 kg/m3 * 0.01287m3 = 39.225 Kg Agua Ww = 3 * 267.78 Lts/m3 * 0.01287m3 = 10.338 Lts

7.2 Tablas de resultados obtenidos de dosificación Materiales Cemento Arena Grava Agua Total

Pesos secos para 1 3 m 333.88 Kg 822.68 Kg 1015.92 kg 267.78 Lts

Edad del Concreto 8 días

Pesos secos para 3 Cilindros 12.891kg 31.764 kg 39.225 kg 10.338 Lts

Resistencia a la compresión (lbs/pulg2) 1 2 3 1002 1443 1470

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1002+1443+1470 =1305 3 Verificando que la Resistencia a la compresión medida sea mayor que el 75% de la resistencia a la compresión a los 28 días. Resistenciaa laCompresion promedio=

1305 PSI ≥ 0.75(3600 PSI )

1305 PSI ≥ 0.75(3600 PSI ) 1305 PSI ≥ 2700 PSI Esto no es cierto por lo tanto no cumple con ese requerimiento de la resistencia a la compresión.

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VIII.

CONCLUSIONES

Es muy importante saber dosificar adecuadamente los materiales a ser empleados en una mezcla de concreto para obtener una mezcla óptima dependiendo del tipo de obra que se vaya a realizar. Para ello es necesario cumplir a cabalidad los diferentes procedimientos normalizados y establecidos en nuestro caso por la metodología ACI. El mínimo incumplimiento de un procedimiento puede acarrear errores grandes en la dosificación por tanto no se obtendrán las característica deseadas del concreto. De acuerdo a los datos obtenidos experimentalmente y con relación a la resistencia de las muestras de concreto, obtuvimos una resistencia de 1305 PSI a los 8 días respectivamente, siendo los valores mínimos permisibles del 75% de la resistencia a la compresión a los 28 días lo cual equivale a 2700 PSI. Por tanto concluimos que nuestra prueba no fue precisa ni obtuvimos los resultados deseados, por tanto debido a esto no son aptos para ser empleadas en las columnas con las especificaciones requeridas al inicio.

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IX.

RECOMENDACIONES

 Mantener el área de trabajo limpia y ordenada para evitar cualquier tipo de accidente.  Mayor concentración en las diferentes actividades (estudiantes), para que los datos recopilados no tiendan a ser erróneos.  Llevar un mayor control y orden con los datos recopilados.  Cuidar los equipos utilizados.  Mejor distribución de los grupos de trabajo a la hora de desempeñar las diferentes actividades durante el ensaye.  Realizar correctamente los diferentes procedimientos en el ensaye para así evitar posibles errores.

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X. 

BIBLIOGRAFÍA

“Guía de Laboratorio – Materiales de Construcción”/ Universidad Nacional de Ingeniería, Facultad Tecnológica de la construcción/ Ing. Marvin Blanco e Ing. Iván Matus.



(Universidad Central de Ecuador, Facultad de Ingeniería Ciencias Físicas y Matemática, Escuela de Ingeniería Civil) Monografía del cemento Gabriela Cachiguango marzo – agosto 2010.



American Concrete Institute – Capitulo Peruano. Tecnología del Concreto. 1998. ASOCEM. Boletines Técnicos. Lima – Perú. Neville, A.M. y Brooks, J.J. Tecnología del Concreto. Editorial Trillas. México D.F. 1998.



11.1 Web Grafía   

http://www.cemexnicaragua.com/ProductosServicios/PortlandGu.aspx#stha sh.ilIu0wWn.dpuf http://www.incyc.org.ni/index.php/es/2012-09-27-23-43-45/boletines/191boletin-tecnico-febrero-2013-numero-43?showall=&start=1 http://es.wikipedia.org/wiki/Cemento_Portland

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XI.

ANEXOS

Mezcladora

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