Mezcla Diseño Probeta.docx

DISEÑO DE MEZCLA DE CILINDROS DE CONCRETO

Presentado por: SILVIA JULIANA MEZA INFANTE LIZETH CAROLINA CABALLERO BECERRA OBED LEONARDO PABON SANTANA ANDREA CAROLINA HERNANDEZ MONROY

Presentado a: LUIS ALBERTO CAPACHO SILVA

UNIERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER ESCUELA DE INGENIERIA CIVIL CARACTERIZACION DE MATERIALES II 2017

Introducción. La manera tradicional y práctica de evaluar la resistencia y uniformidad del concreto en las edificaciones, consiste en moldear probetas con el concreto empleado en obra, que luego son llevadas a rotura en una prensa bajo cargas de comprensión. Los resultados del ensayo muestran la dispersión del concreto debido a la heterogeneidad de sus constituyentes y a las condiciones propias de los procesos de mezcla, transporte y colocación. Además, a esta natural variación debe agregarse la posible segregación de la muestra y las diferencias producidas en las operaciones de moldeo, curado y ensayo. Para Obtener una resistencia representativa, la Norma 630 INVIAS determina los procedimientos a seguir en cada etapa de la preparación de las probetas; y señala el tamaño y número de la muestra de ensayo. Conviene efectuar correctamente el proceso de muestreo, preparación y curado de probetas para evitar resultados erróneos de resistencia, que pueden llevar al cuestionamiento de la calidad del concreto, la posible paralización de la obra y un dilatado proceso de evaluación. Sabemos que existen aditivos que se utilizan con el fin de modificar alguna o algunas de las propiedades físicas del concreto, de tal manera que se adapte de una mejor forma a las características de la obra o a las necesidades del constructor. Para nuestro ensayo decidimos usar un aditivo acelerador el cual tiene como finalidad acelerar la reacción química del cemento y el agua, y de este modo aceleran la tasa de fraguado y la ganancia temprana en la resistencia del concreto. Objetivos  Determinar la resistencia a compresión de una probeta de concreto diseñada a resistir 3000 psi.  Determinar y evaluar el diseño de la mezcla de concreto. Materiales . Según las especificaciones técnicas de IINVIAS en el artículo 630-07 que habla del concreto estructural se utilizaran los siguientes requerimientos para los materiales utilizados en la mezcla. 

CEMENTO: El cemento utilizado fue Portland tipo Tipo Concretera de marca aprobada oficialmente (Holcim) el cual cumple lo especificado en el artículo 501 de la norma INVIAS que habla de los suministros del cemento hidráulico.

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AGREGADO FINO: Se considera como tal, a la fracción que pase el tamiz de 4.75 mm (No.4) que proviene de arenas naturales y este cumple con los requisitos de gradación expuestos en la tabla 630.2 de dicha norma. (Ver tabla 1)

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AGREGADO GRUESO: Para el objeto del presente Artículo se denominará agregado grueso la porción del agregado retenida en el tamiz 4.75 mm (No.4) y esta cumple con los requisitos de gradación expuestos en la tabla 630.4 de dicha norma. (Ver tabla 2)

TABLA 1. Granulometría del agregado fino para concreto estructural

TABLA 2. Bandas granulométricas de agregado grueso para concreto estructural

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AGUA: El agua empleada en la mezcla de concreto debe encontrarse limpia y libre de impurezas perjudiciales, tales como aceite, ácidos, álcalis y materia orgánica es decir que cumplía los requisitos establecidos en el numeral 500.2.1.3 del Artículo 500. De esta forma la pasta de cemento fluye más y por ende el concreto también lo hace. Una mayor fluidez del concreto permite entonces disminuir la cantidad de agua del mismo,

modificando por lo tanto las propiedades de la pasta (o pegante), que con menos agua aumentará su resistencia en estado endurecido. Si en vez de eliminar agua se elimina simultáneamente agua y cemento (pasta) conservando la misma calidad de pasta (misma proporción de agua y cemento), se puede mantener la resistencia y fluidez con un menor contenido de agua y cemento. El costo de un plastificante es en general más bajo que el de agua y cemento que permite ahorrar, es allí donde se logra un concreto optimizado. 

ADITIVOS: Se utilizó un aditivo de arena silica, la cual es un compuesto resultante del sílice y el oxígeno, tratado con diferentes procesos para obtener una calidad y un rendimiento óptimo para satisfacer las necesidades del usuario final. Los usos industriales del sílice derivan de sus importantes propiedades físicas y químicas, destacándose especialmente su dureza, resistencia química, alto punto de fusión, piezoelectricidad, piroelectricidad y transparencia. Es la materia prima fundamental para la fabricación del vidrio (aproximadamente el 70 % de su composición es de sílice) y de la porcelana. Sus arenas son utilizadas especialmente como lecho filtrante para depuración y potabilización de las aguas (para la retención de los flóculos de tamaños muy pequeños que no son separados por decantación), y por su dureza son utilizados para la fabricación de lejías, abrasivos industriales y arenados. También es muy importante en la composición de las fórmulas de detergentes, pinturas, hormigones y morteros especiales, y constituyen la materia prima básica para la obtención del silicio, así mismo son la base para la fabricación de refractarios de silica y arenas de modelo, dado su alto punto de fusión. A partir de las arenas silíceas se pueden producir fracciones granulométricas específicas destinadas a mercados industriales tan diversos como: Filtros de agua, Perforaciones, Fundición, Vidrio, Morteros, Plantas Potabilizadoras, Arenados, Pisos de cerámica, Pinturas, Resinas, Loza, Epoxi, Campos deportivos (Futbol, Golf, Paddle, Tenis, etc), Piletas de natación. Otra utilidad que tiene la arena silica es para fabricar piezas de fundición, para estimular la producción de pozos productores en la industria petrolera, para la fabricación de ferroaleaciones, para elaborar moldes y corazones de diferentes piezas fundidas, para la elaboración del ladrillo refractario, como relleno en plástico, hule, ornamento en pastas de alta resistencia para revocar muros y fabricación de resinas de protección al desgaste.

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PRODUCTOS PARA EL CURADO DEL CONCRETO: El producto que utilizamos fue la humedad presente en el ambiente donde curamos el concreto

Propiedades de los materiales. 1. CEMENTO 𝑔𝑟

𝐺𝑆 = 3,08 𝑐𝑚3 GRUESO  𝑇𝑀𝑁 = 1/2" 𝑔𝑟  𝐺𝑆 = 2,8 𝑐𝑚3  𝐴𝑏𝑠 = 1,58%  𝑃𝑢𝑛𝑖𝑡𝑎𝑟𝑖𝑜 = 1535,8𝐾𝑔/𝑚3  𝐶. 𝐻𝑢𝑚𝑒𝑑𝑎𝑑 = 0,33% FINO    

𝑔𝑟

𝐺𝑆 = 2,73 𝑐𝑚3 𝐴𝑏𝑠 = 1,42% 𝐶. 𝐻𝑢𝑚𝑒𝑑𝑎𝑑 = 0,81% 𝑀𝐹 = 2,6 𝐺𝑒𝑛𝑒𝑟𝑎𝑙

2. DEFINIR RESISTENCIA PARA RELACION A/C (ACI 211 1) Para

3000 𝑃𝑠𝑖 𝐴⁄𝐶 = 0,59

3. AGREGADO GRUESO MF del grueso y el TMN 𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝑑𝑒 𝑎𝑔𝑟𝑒𝑔𝑎𝑑𝑜𝑠 𝑝𝑜𝑟 𝑢𝑛𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒 𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝑑𝑒 𝑐𝑜𝑛𝑐𝑟𝑒𝑡𝑜 = 0,57 𝑃𝑢𝑛𝑖𝑡𝑎𝑟𝑖𝑜 =

𝑚 𝑣

𝑚 = 1535,8

𝑚 = 875,4

𝐾𝑔 ∗ 0,57 𝑚3

𝐾𝑔 𝑚3

4. CONTENIDO DE AIRE Para tamaño de ½” se asume 2,5% de aire. 5. CONTENIDO DE AGUA ********************* 𝐾𝑔

𝐾𝑔

Asumir 160 mm y 𝑇𝑀𝑁 = 228 𝑚3 𝑑𝑒 𝑎𝑔𝑢𝑎 = 220 𝑚3

6. DESPEJAR CEMENTO 𝐴⁄ = 0,59 𝐶 𝐶 = 372,88

𝐾𝑔 𝑚3

7. CALCULO DE TODOS LOS VOLUMENES 𝐾𝑔 3 𝑚3 = 0.121 𝑚 𝑉𝐶 = 3,08 ∗ 1000 𝑚3 372,88

𝐾𝑔 3 𝑚3 = 0.22 𝑚 = 1 ∗ 1000 𝑚3 220

𝑉𝑎𝑔𝑢𝑎

𝐾𝑔 3 𝑚3 = 0.121 𝑚 = 2,8 ∗ 1000 𝑚3 875,4

𝑉𝑔𝑟𝑢𝑒𝑠𝑜

𝑉𝑎𝑖𝑟𝑒 =

𝑉𝑓𝑖𝑛𝑜

2,5% = 0.025 100

𝑚3 = 1 − 0,121 − 0,22 − 0,3126 − 0,025 = 0,3214 3 𝑚

𝑀𝑓𝑖𝑛𝑜 = 0,3214 ∗ 27,3 = 8774 8. GRANULOMETRIA DEL FINO Rango N. 3 80-100%

𝐾𝑔 𝑚3