Ensayo De Diseño De Mezclas Del Concreto.docx

FACULTAD DE INGENIERÍA, ARQUITECTURA Y URBANISMO.ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL. “ENSAYO DE DISEÑO DE MEZCLA DE CONCRETO”

ASIGNATURA: TECNOLOGIA DE LOS MATERIALES

ALUMNOS: VÁSQUEZ GUIVAR JOSÉ YONER MALCA DIAS MOISES ROBERT VALVERDE BURGA LUIS OSWALDO TOCTO TICLIAHUANCA LENIN LADIMIR

DOCENTE: ING. JAMES URIARTE NUÑEZ CICLO DE ESTUDIOS: “III”

Pimentel, 14 de DIC. de 2018

OBJETIVO GENERAL. Determinar la resistencia a la comprensión de las probetas elaboradas a partir de diversos ensayos con un tipo de diseño de mezcla de concreto, los cuales se especifican a continuación. MTC E 701 TOMA DE MUESTRAS DE CONCRETO FRESCO PREPARACIÓN DE LA MEZCLA DE PRUEBA: Para este proceso de preparación de la mezcla debemos tener en cuenta: 1. OBJETIVO:  Obtener muestras representativas de concreto fresco, sobre las cuales se realizan ensayos para verificar el cumplimiento

2. OBJETIVOS ESPECIFICOS:  Elaborar probetas de concreto en laboratorio, a partir de los diseños realizados, según cada método.  Encontrar las propiedades tanto en estado fresco como en estado endurecido del concreto utilizado en cada diseño.  Realizar un análisis de los métodos mediante la elaboración de un cuadro comparativo final. 3. NORMA TECNICA:  NTP 339.036: Práctica normalizada para muestreo de mezclas de concreto fresco.  ASTM C 172

4. EQUIPOS Y MATERIALES UTILIZADOS

Mezclador de eje horizontal - Tipo trompo

Cono de Abrhams

Balanza

Cucharon

Instrumento de medida (wincha)

Cemento

Barra compactadora

5. MATERIALES: Los materiales deben estar a una temperatura de 23 ºC +/- 2 ºC antes de comenzar los ensayos. a. Cemento: Es un material pulverizado que posee la propiedad que, por adición de una cantidad conveniente de agua, forma una pasta conglomerante o aglomerante capaz de endurecer tanto bajo el agua como al aire y formar compuestos estables. El cemento se vende en bolsas de un pie cúbico que pesan 42.5 kg. Existen diferentes marcas y variedades, siendo los más usados los tipos I IP; todas las características se encuentran impresas en sus respectivas bolsas. b. Agregados: Los agregados deben tener la granulometría deseada para cada muestra. Los agregados gruesos se separan de acuerdo con su tamaño máximo nominal que es de 1” de la Cantera de Rio Grande. c. Agua potable: se debe tenerse en cuanta la prodencia del agua, a fin de garantizar un óptimo resultado. 6. PROCEDIMIENTO. a. Pesamos los componentes de nuestra mezcla de concreto de acuerdo al diseño encargado. Materiales

Tanda 0.013

Cemento

5295 g

Agua

3325g

Arena

9405g

Grava

11091g

Aditivo 1%

63.54 g

b. Luego se procedió a realizar el mezclado utilizando el trompo.  El trompo debe estar debidamente limpio.  Se procede a agregar el agregado fino y grueso junto con la mitad de agua y mezclar 15 segundos.  Luego se agrega el cemento, el aditivo y el resto de agua y se mezcla por un periodo de 3 minutos.  Se deja reposar por 3 minutos.  Finalmente se vuelve a mezclar por un periodo de 2 minutos.

7. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES. La mezcla de concreto obtenida es óptima y representativa, tiene fluidez, trabajabilidad, etc. Se recomienda cumplir con todos los pasos establecidos por la norma, de lo contrario no se obtendrá los resultados esperados.

MTC E 705 ASENTAMIENTO DEL CONCRETO (SLUMP) 1.0 1.1

OBJETO Establecer el método de ensayo para determinar el asentamiento del concreto en las obras y en el laboratorio.

2.0 FINALIDAD Y ALCANCE 2.1 Este ensayo no es aplicable cuando el concreto contiene una cantidad apreciable de agregado grueso de tamaño mayor a 37,5 mm (1½") o cuando el concreto no es plástico o cohesivo. Si el agregado grueso es superior a 37,5 mm (1½"), el concreto deberá tamizarse con el tamiz de este tamaño según la norma MTC 701 "Muestras de Concreto Fresco". 2.2 Concretos que presenten asentamientos menores a 15 mm (1/2”) pueden no ser adecuadamente plásticos y concretos que presenten asentamientos mayores a 230 mm (9”) pueden no ser adecuadamente cohesivos para que este ensayo tenga significado. Se debe tener precaución en la interpretación de estos resultados. 2.3 Los valores establecidos en unidades SI deben ser considerados como la norma. 2.4 Esta norma no pretende considerar los problemas de seguridad asociados con su uso. Es responsabilidad de quien emplee esta norma el establecer prácticas apropiadas de seguridad y salubridad y el determinar la aplicabilidad de limitaciones regulatorias antes de su empleo. 3.0 REFERENCIAS NORMATIVAS 3.1 NTP 339.035 HORMIGON (CONCRETO). Método de ensayo para la medición del asentamiento del concreto de cemento portland. 3.2 AASHTO: T 119M Standard Test Method for Slump of Hydraulic Cement Concrete. 3.3 ASTM: C 143 Standard Test Method for Slump of Hydraulic Cement Concrete. 4.0

EQUIPOS

4.1

EQUIPO

4.1.1 Molde – Debe ser metálico, inatacable por el concreto, con espesor de lámina no inferior a 1,14 mm (0,045"). Su forma interior debe ser la superficie lateral de un tronco de cono de 203 ± 2 mm (8" ± 1/8") de diámetro en la base mayor, 102 ± 2 mm (4" ± 1/8") de diámetro en la base menor y 305 ± 2 mm (12" ± 1/8") de altura. Las bases deben ser abiertas, paralelas entre sí y perpendiculares al eje del cono. El molde debe estar provisto de agarraderas y de dispositivos para sujetarlo con los pies, como se indica en la Figura 1. La costura de la lámina debe ser esencialmente como la indicada en la Figura 1. El interior del molde debe estar libre de abolladuras, ser liso y sin protuberancias. 4.1.2 Varilla compactadora – Debe ser de hierro liso, cilíndrica, de 16 mm (5/8") de diámetro y de longitud aproximada de 600 mm (24"); el extremo compactador debe ser hemisférico con radio de 8 mm (5/16").

5.0

MUESTRA La muestra que se utiliza en el ensayo debe ser representativa del concreto. Dicha muestra se debe obtener de acuerdo con la norma MTC 701.

6.0

PROCEDIMIENTO

6.1 Se humedece el molde y se coloca sobre una superficie horizontal rígida, plana, húmeda y no absorbente. Se sujeta firmemente con los pies y se llena con la muestra de concreto en tres capas, cada una de ellas de un tercio del volumen del molde.

6.2 Cada capa debe compactarse con 25 golpes de la varilla,

6.3 Al llenar la capa superior se debe apilar concreto sobre el molde antes de compactar. Si al hacerlo se asienta por debajo del borde superior, se debe agregar concreto adicional para que en todo momento haya concreto sobre el molde. Después que la última capa ha sido compactada se debe alisar a ras la superficie del concreto. Inmediatamente el molde es retirado, alzándolo cuidadosamente en dirección vertical. El alzado del molde debe hacerse en un tiempo aproximado de 5 ± 2 segundos, La operación completa, desde que se comienza a llenar el molde hasta que se retira, se debe hacer sin interrupción en un tiempo máximo de 2 minutos 30 segundos.

6.4 Inmediatamente después, se mide el asentamiento, determinando la diferencia entre la altura del molde y la altura medida sobre el centro original de la base superior del espécimen.

7.0 CALCULOS E INFORME  El asentamiento del espécimen determinado es de 4 pulgadas. 8.0 CONCLUSIONES.  El asentamiento del espécimen determinado luego del ensayo es de 4 pulgadas.

MTC E 723 METODO DE ENSAYO PARA LA ELABORACION Y CURADO DE PROBETAS CILINDRICAS DE CONCRETO EN OBRA 1.0

OBJETO

1.0 Establecer un procedimiento para la elaboración y curado de probetas cilíndricas de hormigón (concreto) en obra. 2.0 FINALIDAD Y ALCANCE 2.0

El hormigón utilizado para el moldeo de las probetas deberá tener el mismo asentamiento, contenido de aire y porcentaje de agregado grueso del concreto colocado en obra.

2.1

Esta práctica provee requisitos normalizados para la elaboración, curado, protección y transporte de las muestras de hormigón para ensayo, bajo condiciones de la obra.

2.2

Si la preparación de la muestra se controla como se indica, estas pueden ser utilizadas para los siguientes propósitos:

2.2.1 Para comprobar la calidad y uniformidad del hormigón durante la construcción. 2.2.2 Para apreciar las condiciones de protección y curado del hormigón o decidir sobre el momento en que la estructura puede ser puesta en servicio. 2.2.3 Para evaluar el cumplimiento con las especificaciones de resistencia del hormigón. 3.0 REFERENCIAS NORMATIVAS 3.0

NTP 339.033: 1997 HORMIGON. Método de ensayo para la elaboración y curado de probetas cilíndricas de concreto en obra.

3.1

ASTM C 31: 1999 Standard Practice for Making and Curing Concrete Test Specimens in the Field

4.0 EQUIPOS Y MATERIALES 4.0

EQUIPOS

4.0.1 Moldes: Serán hechos de acero, fierro fundido u otro material no absorbente que no reaccione con el hormigón de cemento Portland u otros cementos hidráulicos. Los moldes mantendrán sus dimensiones y forma bajo condiciones severas de uso. Los moldes serán estancos; un sello conveniente tal como grasa gruesa, puede ser necesario para prevenir fuga de lechada a través de las juntas. Deberán tener un dispositivo adecuado para mantener al molde firmemente unido a su base. La dimensión referencial de la probeta para esta práctica será de 4” (lo equivalente a 10cm.) de diámetro y 20cm. de altura.

0.10

0.20

4.0.2 Barra compactadora, recta de acero liso de 16 mm (5/8 pulg) de diámetro y aproximadamente 60 cm de longitud y terminada en punta semiesférica.

4.0.3 Martillo de goma con un peso aproximado de 600 g.

4.0.4 Cuchara de muestreo y plancha de albañilería

5.0

MUESTRA

5.0 Preparación de la muestra 5.0.1 El material que se usa en la elaboración de probetas de ensayo, se selecciona de acuerdo a la norma MTC E 701. Las probetas se deben identificar con la parte de la estructura a que corresponde el material a partir de la cual fueron elaboradas. 5.0.2 Cuando el volumen de material fresco es transportado en recipientes de más de un cuarto de metro cubico, la muestra se prepara mezclando porciones de diferentes partes del contenido del recipiente elaborado las probetas de ensayo con esa mezcla. 5.0.3 La muestra no se considera representativa del material, cuando ha transcurrido más de una hora entre su selección y el momento en que el agua fue añadida al cemento. 5.0.4 Para la toma de muestras referentes a hormigones premezclados véase el Método de Toma de Muestras de Concreto Fresco MTC E 701. 5.1 Preparación del Molde

5.1.1 El molde con su base deben presentar un aspecto limpio y su superficie interior debe estar cuidadosamente aceitada. Solo se permite el uso de aceites minerales y otros productos adecuados para este efecto. 6.0

PROCEDIMIENTO

6.0 La elaboración de la probeta debe comenzar no más tarde de diez minutos después del muestreo y en una zona libre de vibraciones. 6.0.1 El llenado de la probeta se realizó evitando la segregación y vertiendo el concreto con la cuchara, la que se moverá alrededor del borde superior del cilindro, las probetas llenadas fueron 6 Previo al llenado del molde se realiza la homogenización de la muestra contenida en el recipiente mediante un batido del concreto, se llena de inmediato el molde hasta un tercio de su altura, compactando a continuación de manera enérgica con la barra mediante 25 golpes verticales, uniformemente repartidos en forma de espiral, comenzando por el borde y terminando en el centro. El proceso se repite en las dos capas siguientes, de manera que la barra penetre hasta la capa precedente nomas de 1 pulg. En la última, se coloca material en exceso, para enrasar a tope con el borde superior del molde, sin agregar material.

Después de consolidar cada capa, se procededio a golpear ligeramente las paredes del molde, utilizando la barra compactadora y el martillo de goma, para eliminar los vacíos 6.2

Curado de la probeta - Luego de terminado el llenado de las probetas se procedió a dejarlas en una superficie plana por 24 horas. - Transcurrido el tiempo mencionado, se retiró las probetas de los moldes ya que estas estaban lo suficientemente secas debido a que se utilizó acelerarte en la mezcla respectiva, para luego ser colocadas en un cilindro de agua, esto para su respectivo curado. - Estas se retiraron en un periodo progresivo de 7 días, 14 días y 28 días, tomando dos por día ya que solamente se elaboró 6 probetas. - Luego de esto fueron enviadas al laboratorio para el siguiente ensayo.

MTC E 704 RESISTENCIA A LA COMPRESION TESTIGOS CILINDRICOS 1.0

OBJETO

1.1 Determinar la resistencia a la compresión de especímenes cilíndricos de concreto, tanto cilindros moldeados como núcleos extraídos, y se limita a concretos con un peso unitario superior a 800 kg/m³ (50 lb/pie³). 2.0 FINALIDAD Y ALCANCE 2.1 El ensayo consiste en aplicar una carga axial de compresión a cilindros moldeados o a núcleos, a una velocidad de carga prescrita, hasta que se presente la falla. La resistencia a la compresión del espécimen se determina dividiendo la carga aplicada durante el ensayo por la sección transversal de éste. 2.2 Los resultados de este ensayo se pueden usar como base para el control de calidad de las operaciones de dosificación, mezclado y colocación del concreto; para el cumplimiento de especificaciones y como control para evaluar la efectividad de aditivos y otros usos similares. 2.3 Se debe tener cuidado en la interpretación del significado de las determinaciones de la resistencia a la compresión mediante este método de ensayo, por cuanto la resistencia no es una propiedad intrínseca fundamental del concreto elaborado con determinados materiales. Los valores obtenidos dependen del tamaño y forma del espécimen, de la tanda, de los procedimientos de mezclado, de los métodos de muestreo, moldes y fabricación, así como de la edad, temperatura y condiciones de humedad durante el curado. 2.4 Los valores establecidos en unidades SI deben ser considerados como la norma. 2.5 Esta norma no pretende considerar los problemas de seguridad asociados con su uso, si los hay, es responsabilidad de quien la emplee establecer prácticas apropiadas de seguridad y salubridad y determinar la aplicación de limitaciones regulatorias antes de su empleo. 3.0 REFERENCIAS NORMATIVAS 3.1 NTP 339.034 HORMIGON (CONCRETO), Método de ensayo normalizado para la determinación de la resistencia a la compresión del concreto en muestras cilíndricas. 3.2

ASTM C 39- 39M-2005e2 Standard Test Method compressive Strength of Cylindrical Concrete Specimens.

3.3 AASHTO T 22-2005 Standard Test Method for Compressive Strength of Cylindrical Concrete. 4.0 EQUIPO Y MATERIALES 4.1

EQUIPOS

4.1.1 Máquina de Ensayo, para comprobar la resistencia a la comprensión de las probetas elaboradas. 5.0

PROCEDIMIENTO.  Se llevó dos probetas los primeros 7 días después de la elaboración de las probetas, hacia el laboratorio para que a través de la maquina compresora o prensa hidráulica se determinara la resistencia de estas.

 Posteriormente se llevó nuevamente dos probetas más esto a los 14 días

 Finalmente llevamos las dos últimas probetas a la prensa hidráulica, esto a los 28 días.

6.0

CÁLCULOS E INFORME.

7 DIAS SE ROMPIO 1 Y 2 PROBETAS

2

14 DIAS SE ROMPIO 3 Y 4 PROBETAS

2

Fc= 14015/π (5cm) =178 kg/cm

28 DIAS SE ROMPIO 5 Y 6 PROBETAS

2

2

Fc= 16937/π (5cm) =215 kg/cm

2

2

2

Fc= 18542/π (5cm) =236 kg/cm

2

2

Fc= 13766/ π (5cm) =175 kg/cm2 Fc= 17835/ π (5cm) =227 kg/cm2 Fc= 16989/ π (5cm) =216 kg/cm2 Promedio: 178+175 = 177 2 Resistencia a la compresión %

Promedio: 215+227 = 221 2 Resistencia a la compresión %

210…………….100% 177…………….X

210…………….100% 221…………….X

X=84%

X=105%

Promedio: 236+216 = 226 2 Resistencia a la compresión % 210…………….100% 226…………….X X=108%

Fig1

Luego con los datos obtenidos se elaboró la curva de resistencia promedio

RESISTENCIA f C VS TIEMPO

250 200 150 100 50 0 f´C Fig2

7 días 177

14 días 221

28 días 226

CONCLUSIONES GENERALES. Los ensayos realizados nos permitieron realizar un diseño óptimo de concreto el cual empezó con un diseño de mezcla y concluyo con la evaluación de la resistencia de las probetas elaboradas con la mezcla realizada. Teniendo como resultados los gráficos de la figura 1 y 2 de la sección cálculos.

ANEXOS.