lab tecnologia del concreto mao joao - uac
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UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO
FACULTAD DE INGENIERÍA
CARRERA PROFESIONAL DE
INGENIERÍA CIVIL
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CURSO: LABORATORIO T°C° DOCENTE: Ing. PORFIRIO CORIMANYA HECHO POR: CABRERA VILCA CRISTHIAN MAO CODIGO: ………. 008100669 - C
E- mail: [email protected]
Cel. 984977108 - 984777898 Solo para contratos
CUSCO – PERU
2008
TEMA: DESARROLLO DE LABORATORIOS DE
TECNOLOGÍA DEL CONCRETO LAB.02 – LAB.06
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PRESENTACION:
El desarrollo de los siguientes informes están básicamente avocados al
complemento de los estudios que se hacen en Teoría con la finalidad de realizar el
curso respectivo en su totalidad, ya que son temas muy importantes para el
desarrollo de nuestra formación profesional en cuanto a la práctica. Todos los
datos y resultados que determinamos en laboratorio son los productos que uno
obtiene con la ayuda de los instrumentos, aparatos, materiales, y el gran
asesoramiento del respectivo Docente ya que con su ayuda nos conduce al
desarrollo de los laboratorios correspondientes, como debemos saber cada
laboratorio tiene sus respectivas normas y técnicas establecidas como pueden ser
ASTM, ITINTEC, RNE, NTP y entre Otros muy importantes, la versión de cada
desarrollo de laboratorio es un proceso en el cual nosotros obtendremos los
resultados correspondientes de nuestros agregados para saber si son o no son
favorables para la elaboración de Nuestro diseño de Mezcla ya que ello se debe
su nombre TECNOLOGIA DEL CONCRETO en donde vemos el cálculo para la
obtención del concreto de alta y baja resistencia y a ello también influye mucho lo
que vendría a ver la situación económica, como también la aplicación del concreto
en una respectiva zona en el proyecto. Sin más que decir paso a desarrollar los
laboratorios realizados en las sesiones semanales del respectivo semestre.
Atentamente.
Cristhian Mao
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GRANULOMETRÍA DE LOS
AGREGADOS FINOS
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1. OBJETIVOS.
Establecer los requisitos de gradación y calidad del agregado fino para su uso en el concreto.
Determinar el porcentaje de paso de los diferentes tamaños del agregado y con estos datos construir su curva granulométrica.
Calcular si el agregado se encuentran dentro de los límites para el diseño de mezcla.
Determinar mediante el análisis de tamizado la gradación que existe en una muestra de agregados.
Conocer el procedimiento para la selección del agregado en el diseño de mezcla para elaborar un concreto de buena calidad.
2. FUNDAMENTO TEÓRICO.
La calidad del concreto depende básicamente de las propiedades del mortero, en especial de la granulometría y otras características de la arena. Como no es fácil modificar la granulometría de la arena a diferencia de lo que sucede con el agregado grueso, que se puede cribar y almacenar separadamente sin dificultad, la atención principal se dirige al control de su homogeneidad. La granulometría se refiere a la distribución de las partículas de arena. El análisis granulométrico divide la muestra en fracciones, de elementos del mismo tamaño, según la abertura de los matices utilizados. Los requisitos están referidos a tamices normalizados según la serie de la Organización Internacional de Normalización ISO. Los requisitos se dan en la siguiente tabla:
MALLA PORCENTAJE QUE PASA
9.5 mm 3/8 100
4.75 mm No 4 95 – 100
2.36 mm No 8 80 – 100
1.18 mm No 16 50 – 85
600 micrones No 30 25 – 60
300 micrones No 50 10 – 30
150 micrones No100 2 – 10
N° 200
El análisis granulométrico de la arena se complementa calculando su módulo de finura, que es igual a la suma de los porcentajes totales de muestra de arena, retenidos en cada uno des tamices especificados y dividiendo la suma por 100. Los resultados de un análisis granulométrico también se pueden representar en forma gráfica y en tal caso se llaman curvas granulométricas. Estas gráficas se representan por medio de dos ejes perpendiculares entre sí, horizontal y vertical, en donde las ordenadas representan el porcentaje que pasa y en el eje de las abscisas la abertura del tamiz cuya escala puede ser aritmética, logarítmica o en algunos casos mixtos.
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CURVA GRANULOMETRICA
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
200 100 50 30 16 8 4 3/8
MALLAS NORMALIZADAS
POR
CEN
TAJE
QU
E PA
SA
Las curvas granulométricas permiten visualizar mejor la distribución de tamaños dentro de una masa de agregados y permite conocer además que tan grueso o fino es.
2.1 DEFINICIONES:
2.1.1 AGREGADO FINO: Es el agregado proveniente de la desintegración natural (arena) o artificial, que pasa el tamiz 9.5 mm (3/8) y que cumple con los requisitos establecidos en la norma. 2.1.2 GRANULOMETRÍA: La granulometría de una base de agregados se define como la distribución del tamaño de sus partículas. Esta granulometría se determina haciendo pasar una muestra representativa de agregados por una serie de tamices ordenados, por abertura, de mayor a menor. 2.1.3 MÓDULO DE FINURA: El módulo de finura es un parámetro que se obtiene de la suma de los porcentajes retenidos acumulados dividido entre 100.
Se considera que el MF de una arena adecuada para producir concreto debe estar entre 2, 3, y 3,1 o, donde un valor menor que 2,0 indica una arena fina 2,5 una arena de finura media y más de 3,0 una arena gruesa.
3. EQUIPOS Y MATERIALES
Una balanza de precisión. Una brocha. Maquina Vibratoria Recipiente.
MF = ∑% RETENIDO ACUMULADO
100
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Serie de tamices: Nº 4, Nº 8, Nº 16, Nº 30, Nº 50, Nº 100 y Nº 200
4. PROCEDIMIENTO Y TOMA DE DATOS.
Inicialmente ubicamos los tamices de manera adecuada en la Maquina, estas tienen que estar de menor a mayor según la abertura que presenten.
Luego se procede a echar toda la muestra de agregado dentro de la maquina con los tamices ya ubicados adecuadamente, posteriormente se da inicio al zarandeo encendiendo la maquina, este procedimiento se realiza durante un minuto.
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Retiramos la primera malla con mucho cuidado para evitar que el agregado caiga fuera de esta, vaciamos el contenido en un recipiente que fue previamente pesado y pesamos la muestra obtenida parcialmente. Peso del Recipiente = 0.109 g.
Los datos obtenidos fueron:
% Pasa = 100% - % Retenido Acumulado
MALLA
PESO RETENIDO (GRAMOS) % RETENIDO
% RETENIDO ACUMULADO
% QUE PASA
No 4 315.7 11.36 11.348 88.652
No 8 0 0.00 11.348 88.652
No 10 316.2 11.37 22.714 77.286
No 16 187.5 6.74 29.453 70.547
No 30 1225.9 44.10 73.519 26.481
No 50 425.8 15.32 88.825 11.175
No 100 197.5 7.10 95.924 4.076
No 200 81 2.91 98.835 1.165
FONDO 30.5 1.10 100 0
TOTAL 2780.1 gr. 100.00
: % Retenido = Peso del Material Retenido en Tamiz x 100
Peso Total de la Muestra
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e = 0.5% se utilizó el tamizador eléctrico
5. OBSERVACIONES EXPERIMENTALES
DE ACUERDO AL MÓDULO DE FINURA QUE TIPO DE ARENA DISPONES
PARA TU DISEÑO DE MEZCLA.
∑% RETENIDO ACUMULADO = 420.618 MF = 4.21
MODULO DE FINURA ES DE 4.21 POR CONSIGUIENTE LA ARENA ES DE
FINURA MEDIA
2. ¿QUE ENTIENDES POR GRADACIÓN?
La gradación es un tipo de clasificación de los agregados para concreto que se divide en dos:
6. BIBLIOGRAFÍA CONSULTADA
TECNOLOGÍA DEL CONCRETO, TEORIA Y PROBLEMA.
ING. FLAVIO ABANTO CASTILLO
TECNOLOGÍA DEL CONCRETO,
ING. ENRIQUE RIVVA LOPEZ.
MF = ∑% RETENIDO ACUMULADO
100
AGREGADO FINO:
Arena gruesa
Arena fina
Confitillo
AGREGADO GRUESO:
Hormigon (grava, arena)
Piedra chancada
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GRANULOMETRÍA DE LOS
AGREGADOS GRUESOS
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111... OBJETIVOS:
Conocer los requisitos de gradación y calidad del agregado grueso para su uso en
el concreto.
Determinar el porcentaje de material que pasa por los diferentes tamices
normalizados y con estos datos construir su curva de granulométrica, para luego
comparar con la curva patrón.
Calcular si el agregado se encuentra dentro de los límites para el diseño de
mezcla.
Determinar mediante el análisis de tamizado la gradación que existe en una
muestra de agregados.
Conocer el procedimiento para la selección del agregado en el diseño de mezcla
para elaborar un concreto de buena calidad.
222... FUNDAMENTO TEÓRICO:
2.1 AGREGADO GRUESO:
Se define como agregado grueso al material retenido en el tamiz 4.75 mm. (N º 4) y cumple los límites establecidos en la NTP 400.037.
La granulometría seleccionada deberá ser de preferencia continua.
La granulometría seleccionada deberá permitir obtener la máxima densidad del concreto de la mezcla.
La granulometría seleccionada no deberá tener más del 5% del agregado retenido en la malla de 11/2” y no más del 6% del agregado que pasa la malla de 1/4’’.
El agregado grueso podrá consistir de grava natural o triturada, piedra partida, o agregados metálicos naturales o artificiales. El agregado grueso empleado en la preparación de concretos livianos podrá ser natural o artificial.
Debe seguir las siguientes condiciones:
Deberá estar conformado por partículas limpias, de perfil preferentemente angular, duras, compactas, resistentes, y de textura preferentemente rugosa.
Las partículas deberán ser químicamente estables y deberán estar libres de escamas, tierra, polvo, limo, humus, incrustaciones superficiales, materia orgánica, sales u otras sustancias dañinas.
2.2 GRANULOMETRÍA:
Es la parte de la Mecánica de Suelos que estudia lo referente a las formas y distribución de las partículas que constituyen un suelo.
El análisis granulométrico solo tiene sentido llevarlo a cabo en suelos gruesos,, es decir en suelos en que el rango del tamaño varía entre 0.074 y 76.2 mm. Esto se debe a que en suelos finos el comportamiento depende más de las formas de las partículas y su composición mineralógica, y solamente en una mínima parte del tamaño de los granos.
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2.2.1 GRANULOMETRÍA DE LOS AGREGADOS GRUESOS
Nº
A.S.T.M
TAMAÑO
NOMINAL
% QUE PASA POR LOS TAMICES NORMALIZADOS
100 mm
90 mm
75 mm
63 mm
50 mm
37,5 mm
25 mm
19 mm
12,5
mm
9,5 mm
4,75
mm
2,36 mm
1,18
mm
4” 3.5” 3” 2.5”
2” 1.5” 1” ¾” ½” 3/8” Nº 4
Nº 8 Nº 16
1
31/2” a
11/2” 100
90 a
100
25 a 60
0 a
15
0 a 5
2
21/2” a
11/2” 100
90 a
100
35 a 70
0 a
15
0 a 5
3
2” a 1”
100 90 a
100
35 a
70
0 a 15
0 a 5
357
2” a
Nº4 100
95 a
100
35 a 70
10 a
30
0 a 5
4
11/2” a
¾” 100
90 a
100
20 a 55
0 a
15
0 a 5
467
11/2” a
Nº4 100
95 a
100
35 a
70
10 a
30
0 a 5
5
1” a
½” 100
90 a
100
20 a
55
0 a
10
0 a 5
56
1” a
3/8” 100
90 a
100
40 a
85
10 a
40
0 a
15
0 a 5
57
1” a
Nº4 100
95 a
100
25 a
60
0 a
10
0 a 5
6
¾” a
3/8” 100
90 a
10
20 a
55
0 a
15
0 a 5
67
¾” a
Nº4 100
90 a
100
20 a
55
0 a
10
0 a 5
7
½” a
Nº4 100
90 a
100
40 a
70
0 a
15
0 a 5
9
3/8” a
Nº8 100
85 a
100
10 a
30
0 a 10
0 a 5
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Ejemplo de curva Granulométrica del agregado grueso
2.2.2 GRANULOMETRÍA CONTINUA:
La que corresponde a un árido o suelo uniformemente graduado en todos sus tamaños, desde los más gruesos hasta los más finos.
Se puede observar luego de un análisis granulométrico, si la masa de agrupados contiene todos los tamaños de grano, desde el mayor hasta el más pequeño, si así ocurre se tiene una curva granulométrica continua.
2.2.3 GRANULOMETRÍA DISCONTINUA:
La que corresponde a un árido o suelo al que le faltan tamaños intermedios.
Consisten en solo un tamaño de agregado grueso siendo todas las partículas de agregado fino capaces de pasar a través de los vacíos en el agregado grueso compactado.
Las mezclas con granulometría discontinua se utilizan para obtener texturas uniformes en concretos con agregados expuestos, en concretos estructurales normales, debido a las posibles mejoras en densidad, permeabilidad, contracción, fluencia, resistencia, consolidación, y para permitir el uso de granulometría de agregados locales.
2.2.4 TAMAÑO MÁXIMO NOMINAL:
La NTP 400.011 lo define como la abertura de la malla del tamiz que indica la Norma de malla menor, por lo cual el agregado grueso pasa del 95% al 100%.
La malla de tamaño nominal máximo, puede retener de 5% a 15% del agregado dependiendo del número de tamaño. Por ejemplo, el agregado de número de tamaño 67 tiene un tamaño máximo de 25 mm y un tamaño máximo nominal de 19 mm.
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2.2.5 TAMAÑO MÁXIMO:
Se define como la abertura del menor tamiz por el cual pasa el 100% de la muestra.
333... EQUIPOS Y MATERIALES:
1. Una balanza de precisión
2. Una brocha
3. Recipiente
4. Serie de tamices: tamiz: N°1 ½”, N°1”, Nº 3/4, Nº 1/2, Nº 3/8, Nº 4.
444... PROCEDIMIENTO:
Se toma una muestra de aproximadamente
5kgr. del agregado por el método del cuarteo
y se procede con el tamizado.
El tamizado se puede realizar a mano o en
una maquina adecuada. No se puede inducir con la mano el paso de una partícula
a través del tamiz.
Después de tamizar se toma el material retenido en cada matiz y se va pesando, y
se va llenando el cuadro de la ficha.
Cada de estos pesos retenidos se va expresando en porcentajes.
Se determina el porcentaje retenido acumulado y el porcentaje que pasa.
Inicialmente ubicamos los tamices de manera adecuada en la Maquina, estas
tienen que estar de menor a mayor según la abertura que presenten.
-
Luego se procede a echar toda la muestra de agregado dentro de la maquina con
los tamices ya ubicados adecuadamente, posteriormente se da inicio al zarandeo
encendiendo la máquina, este procedimiento se realiza durante un minuto.
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:
% Retenido = Peso del Material Retenido en Tamiz x 100 Peso Total de la Muestra
Retiramos la primera malla con mucho cuidado para evitar que el agregado caiga
fuera de esta, vaciamos el contenido en un recipiente que fue previamente pesado y
pesamos la muestra obtenida parcialmente.
Peso del Recipiente = 0.19 g.
Repetimos este procedimiento con cada una de las mallas y así obtenemos el
peso del agregado que ha sido retenido por cada una de estas.
Los datos obtenidos fueron:
% Pasa = 100% - %Retenido Acumulado
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MALLA
PESO RETENIDO
(grs.) % RETENIDO % RETENIDO ACUMULADO
% QUE PASA
1½ ” 0.00 0.000 0.00 100.00
1” 1282.90 43.332 43.33 56.67
3/4 " 772.00 26.076 69.41 30.59
1/2 ” 644.60 21.773 91.18 8.82
3/8 ” 233.00 7.870 99.05 0.95
No 4 26.90 0.909 99.96 0.04
FONDO 1.20 0.041 100.00 0.00
TOTAL 2960.60 100
7. OBSERVACIONES EXPERIMENTALES
1. ¿QUÉ ENTIENDES POR COMPACIDAD?
555... ANÁLISIS DE DATOS:
Peso Inicial = 2960.3 gr.
ERROR PORCENTUAL ENTRE EL PESO INICIAL Y PESO TOTAL:
E% = P Inicial - P Total = 2960.3 - 2960.60 = -0.003%
100 100
CURVA GRANULOMETRICA
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 1/2 1 1 1/2 2
MALLAS NORMALIZADAS
% Q
UE
P
AS
A
1 2
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666... OBSERVACIONES EXPERIMENTALES:
1. Investigar cuales son los requisitos granulométricos según ASTM C-33 para los diferentes tamaños máximos de agregados.
Tamaño PORCENTAJES QUE PASAN LAS SIGUIENTES MALLAS
Nominal 2" 1 1/2" 1" 3/4" 1/2" 3/8" N°4 N°8
2" 95-100 - 35-70 - 1.0-30 - 0-5 -
1 1/2" 100 95-100 - 35-70 - 1.0-30 0-5 -
1" - 100 95-100 - 25-60 - 0-10 0-5
3/4" - - 100 90-100 - 20-55 0-10 0-5
1/2" - - - 100 90-100 40-70 0-15 0-5
3/8" - - - - 100 85-100 1.0-30 0-10
Recomendable tener en consideración lo siguiente: Según NTP400.037 ó la
Norma ASTM C33
La granulometría seleccionada deberá ser de preferencia continua.
La granulometría seleccionada deberá permitir obtener la máxima densidad
del concreto, con una adecuada trabajabilidad y consistencia en función de
las condiciones de colocación de la mezcla.
La granulometría seleccionada no deberá tener más del 5% del agregado
retenido en la malla de 11/2” y no más del 6% del agregado que pasa la
malla de ¼ ”.
2. ¿Qué entiendes por compacidad?
Compacidad: Es el acomodo de las partículas en un volumen determinado y no debe existir espacios vacios.
3. Determinar el tamaño máximo y tamaño máximo nominal del agregado ensayado.
El tamaño máximo de nuestro ensayo es 1 ½”
El tamaño máximo Nominal es 1”
4. ¿Qué entiendes por granulometría y describa los tipos de granulometría?
La granulometría es la distribución de los tamaños de las partículas de un
agregado tal como se determina por análisis de tamices (norma ASTM C
136). El tamaño de partícula del agregado se determina por medio de
tamices de malla de alambre aberturas cuadradas. Los siete tamices
estándar ASTM C 33 para agregado fino tiene aberturas que varían desde la
malla No. 100(150 micras) hasta 9.52 mm
Granulometria de densidad máxima
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Granulometria de densidad maxima (cont)
Granulometría con brecha:
Granulometría abierta
Etc.
5. Describa y clasifique el tipo de agregado con el que se viene trabajando.
El material es de canto rodado exclusivamente traído del rio Vilcanota (Lamay) no
es angular, es achatado y medio alargado, tiene un poco de pizarra, forma
ovalada,
El tamaño máximo de agregado no debe exceder un quinto de la menor dimensión
entre los lados de los moldajes, ni tres cuartos de la distancia libre entre
armaduras.
Para losas de pavimentos sin refuerzo, el tamaño máximo no debe sobrepasar un
tercio del espesor de la losa. Se puede usar tamaños menores cuando así lo
requiera la disponibilidad o alguna consideración económica.
6. ¿De qué parámetro depende la elección del tamaño máximo de los agregados gruesos?
Para la elección de un material grueso depende de los siguientes parámetros:
1/5 de la menor dimensión entre caras de encofrado.
1/3 de la altura de lozas.
3/4 del espacio libre entre las barras o alambres individuales de
refuerzo, paquetes de barras, cables o ductos de PRE-esfuerzo.
7. ¿Cómo influye el tamaño máximo del agregado grueso en el diseño de mezcla?
La NTP 400.011 lo define como la abertura de la malla del tamiz
que indica la Norma de malla menor, por lo cual el agregado
grueso pasa del 95% al 100%.
Influye en la cantidad de agua que requiere la mezcla para satisfacer
condiciones de trabajo, y cuanto mayor sea el tamaño máximo del
agregado y mas redondeado, menor será el requerimiento de agua; esto
se puede explicar con el concepto de la Superficie Especifica y que
representa el área superficial promedio de las partículas de agregado.
Cuanto mas grueso y redondeado sea el material se reduce
consecuentemente la cantidad de partículas y el área involucrada.
En el diseño de influye ya que pueden formar espacios vacíos los cuales
pueden ser muy perjudiciosos.
El tamaño máximo del agregado grueso que se utiliza en el concreto
tiene su fundamento en la economía. Comúnmente se necesita mas
agua y cemento para agregados de tamaño pequeño que para tamaños
mayores, para revenimiento de aproximadamente 7.5 cm para un amplio
rango de tamaños de agregado grueso.
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8. Defina el agregado grueso ideal para la fabricación del concreto en términos de su perfil, forma y textura.
Un agregado grueso ideal para la fabricación del concreto debe tener una granulometría adecuada, que cumpla con las normas ITENTEC y ASTM, debe tener partículas limpias (libres de tierra, polvo, limo, humos, escamas, materia orgánica, sales u otras sustancias dañinas).
PERFIL: Debe ser angular o semi-angular, claustro brechados, duras,
compactas para que pueda adherir con el mortero.
FORMA: Pueden ser alargadas, planas o achatadas.
TEXTURA: De preferencia debe ser de textura rugosa.
El concreto sin finos consiste en agregado grueso y pasta de cemento. Las partículas de agregado se cubren con una pasta delgada de cemento y están en contacto punto a punto, lo cual proporciona la resistencia. La gran interconexión entre los vacíos le proporciona una baja densidad comparada con la del concreto convencional. La estructura del concreto sin finos lo hace un material ideal para su aplicación en capas y pisos en los que se requiere drenado.
9. ¿A qué se denomina superficie específica y cómo influye en el diseño de mezcla?
Se define como el área superficial total de las partículas de agregados,
referida al peso o al volumen absoluto.
Se asume generalmente para fines de cálculos y simplificación de todas las
partículas son de forma esférica, lo cual ya introduce error, además que no
tiene el sustento experimental del modulo de fineza, por lo que no se usa
mucho a nivel de investigación.
Un ejemplo puede ser:
Conceptualmente al ser mas finas las partículas se incrementan la superficie específica y el agregado necesita mas pasta para recubrir el área superficial total sucediendo al contrario si es más grueso.
777... CONCLUSIONES:
Es una realidad apreciar el procedimiento de este ensayo de granulometría ya que sin estos parámetros no se llegaría a obtener un diseño de mezcla, en mi consideración yo diría que la aplicación de estas normas que nos rigen o que nos dan para realizar los procesos del ensayo granulométrico debería estar también supervisado por un especialista que sepa de estos parámetros, porque gran parte de la infraestructura de un bloque que requiera un concreto de alta
VOLUMEN: 1 cm3
ÁREA SUPERFICIAL: 9 cm2
SUPERFICIE ESPECÍFICA: 9 cm2
/cm3
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resistencia y también deberíamos mejorar nuestros límites de permisibilidad para así estar de repente al nivel que tiene los EEUU, México, ya que estos tiene parámetros muy estrictos y cumplen con 99% de sus normas.
888... BIBLIOGRAFÍA:
http://www.arqhys.com/granulometria-gruesos.html
http://www.definicionlegal.com/definicionde/Granulometriacontinua.htm
http://www.arqhys.com/granulometria-gruesos.html
TOPICOS DE TECNOLOGIA DEL CONCRETO – (CIP) - Ing. Enrique Pasquel –
1998.
COMENTARIOS SOBRE CONCRETOS – (U.N.I.) – Ing. Jaime de las casas
Pasquel – 1966.
TECNOLOGIA DE CONCRETTO – (U.N.I.) - Ing. Enrique Rivera Lopez.
DISEÑO DE CONCRETO REFORZADO - McCormac 2004
CEMENTO BOLETINES TECNICO
NORMAS TECNICAS PERUANAS DE LA CONSTRUCCION
TECNOLOGIA DEL CONCRETO – Ing. Flavio Avanto Castillo
http://fic.uni.edu.pe/construccion/concreto/Concreto%201/Agregados.doc
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CARACTERISTICAS
FÍSICAS DE LOS
AGREGADOS GRUESOS Y
AGREGADOS FINOS
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1. INTRODUCCION:
Los agregados finos y gruesos ocupan comúnmente de 60% a 75% del volumen del concreto (70% a 85% en peso), e influyen notablemente en las propiedades del concreto recién mezclado y endurecido, en las proporciones de la mezcla, y en la economía. Se define como agregado fino al proveniente de la desintegración natural o artificial de las rocas, que pasa el tamiz 9.51 mm. (3/8”) y queda retenido en el tamiz 74 um (Nº200) que cumple con los limites establecidos en la NTP 400.037. El agregado grueso estará formado por roca o grava triturada obtenida de las fuentes previamente seleccionadas y analizadas en laboratorio, para certificar su calidad. El tamaño mínimo será de 4.8 mm. AGREGADO GRUESO AGREGADO FINO
2. DEFINICIONES
2.1 ABSORCIÓN DEL AGREGADO GRUESO Y FINO Los agregados presentan poros internos, que se denominan como abiertos cuando son accesibles al agua o humedad exterior. Si un agregado se colma en todos sus poros, se considera saturado y superficialmente seco. Esta propiedad se midió de acuerdo con la norma ASTM C 33, para agregados gruesos y finos, respectivamente. Los resultados se mostraran mas adelante. Es evidente que los agregados gruesos reciclados son notablemente más absorbentes que los naturales. Sin embargo, ambos están dentro de los rangos normales. La capacidad de absorción del agregado se determina por el incremento de peso de una muestra secada al horno, luego de 24 horas de inmersión en agua y de secado superficial. Esta condición se supone representa la que adquiere el agregado en el interior de una mezcla de concreto. 2.2 CONTENIDO DE HUMEDAD DEL AGREGADO
La humedad que todos los agregados (naturales, reciclados y arena) tenían en el momento de los experimentos se midió siguiendo el procedimiento establecido en la norma ASTM C 33. Los valores obtenidos se presentara mas adelante. Se observa claramente que los agregados gruesos tenían una humedad mayor que la de los
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naturales. Estos valores de humedad se utilizaron para realizar los proporcionamientos de las mezclas de concreto, ya que se previnieron variaciones en las mismas. El contenido de agua de la mezcla influye en la resistencia y otras propiedades del concreto. Si los agregados están saturados y superficialmente secos no pueden absorber ni ceder agua durante el proceso de mezcla.
2.3 PESO ESPECÍFICO El peso específico de los agregados es un indicador de calidad, en cuanto que los valores elevados corresponden a materiales de buen comportamiento, mientras que para bajos valores generalmente corresponde a agregados absorbentes y débiles. El peso específico adquiere importancia en la construcción, cuando se requiere que el concreto tenga un peso límite, sea máximo o mínimo. 2.4 ABSORCIÓN Es la cantidad de agua absorbida por el agregado después de ser sumergido 24 horas en ésta. Se expresa como porcentaje del peso.
% Absorción = Ps – P * 100 P 2.6 PESO ESPECÍFICO (densidad) Es la relación a una temperatura estable, de la masa de un volumen unitario de material, a la masa del mismo volumen de agua destilada libre de gas. Dn = P Dn = P . P – Pi (V – Pa) – (500 – P) Agregado grueso Agregado fino 2.7 PESO ESPECÍFICO (densidad) aparente Es la relación a una temperatura estable, de la masa en el aire, de un volumen unitario de material, a la masa en el aire de igual densidad de un volumen igual de agua destilada libre de gas, si el material es un sólido, el volumen es igual a la porción impermeable. Da = P . Da = P . Ps – Pi V - Pa Agregado grueso Agregado fino 2.8 PESO ESPECÍFICO (densidad) de masa Es la relación, a una temperatura estable, de la masa en el aire de un volumen unitario de material (incluyendo los poros permeables e impermeables naturales del material); a la masa en el aire de la misma densidad, de un volumen igual de agua destilada libre de gas.
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2.9 PESO ESPECÍFICO (densidad) de masa saturado superficialmente seco Es lo mismo que el peso específico de masa, excepto que la masa incluye el agua en los poros permeables. Nota: El peso específico anteriormente definido está referido a la densidad del material, conforme al Sistema Internacional de Unidades. Dss = P Ps - Pi 2.10 PORCENTAJE DE HUMEDAD DE UN AGREGADO La presente norma, establece el método de ensayo para determinar el contenido de humedad del agregado fino y grueso. Los agregados se presentan en los siguientes estados: seco al aire, saturado superficialmente seco y húmedos; en los cálculos para el proporcionamiento de los componentes del concreto, se considera al agregado en condiciones de saturado y superficialmente seco, es decir con todos sus poros abiertos llenos de agua y libre de humedad superficial.
% Humedad = Pm – P * 100
P
3. EQUIPOS Y MATERIALES Balanza de precisión Agregado grueso y fino Probeta graduada Horno
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4. TOMA DE DATOS
a) AGREGADO GRUESO
Hallando el porcentaje de absorción:
% Absorción = 4754 - 4686. * 100 = 1.45% 4686
Hallando el contenido de humedad:
% Humedad = 4794 – 4686 * 100 = 2.30% 4686
Hallando peso especifico nominal: Dn = 4686 __ . = 43.38 4686 - 4794
Hallando peso especifico aparente:
Da = 4686 . = 117.15 4754 – 4794
b) AGREGADO FINO
Hallando el porcentaje de absorción: % Absorción = 500 - 385. * 100 = 29.87% 385
AGREGADO GRUESO
UNIDAD
CANTIDAD
Muestra seca (P) Gramos 4686
Muestra saturada interiormente y seca superficialmente (Ps)
Gramos
4754
Muestra sumergida en agua (Pi) Gramos 4794
AGREGADO FINO
UNIDAD
CANTIDAD
Muestra seca (P) Gramos 385
Peso o volumen de agua añadida a la muestra para completar el volumen de la probeta expresado en gr. O cm3. según el caso (Pa)
Gramos
736
Volumen de la probeta en cm3 (V) Centímetros cúbicos 1000
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Hallando peso especifico nominal: Dn = 385 = 2.58 (1000 – 736) – (500 - 385 )
Hallando peso especifico aparente:
Da = 385 . = 1.46 1000 – 736
5. OBSERVACIONES EXPERIMENTALES a) AGREGADO GRUESO
1. ¿Qué diferencias puedes apreciar entre una muestra seca y una muestra saturada interiormente y seca superficialmente?
R. Que la muestra seca posee menos peso que la muestra saturada interiormente y seca superficialmente.
2. Indique las diferencias existentes entre una muestra saturada interiormente seca superficialmente y una muestra sumergida R. Que la muestra sumergida tiene mayor peso a la otra muestra ya que posee mayor contenido de agua. El agregado húmedo presenta mayor cantidad de humedad que la otra muestra.
3. Porque la muestra tiene que estar sumergida 24 horas.
R. Según la norma el tiempo mínimo que el agregado debe estar sumergida es de 24 horas, en cambio las normas en Estados Unidos dicen que el agregado debe estar sumergido mínimo unas 6 horas
b) AGREGADO FINO
1. ¿Qué diferencias puedes apreciar entre una muestra seca y una muestra saturada interiormente y seca superficialmente? Que la muestra seca posee menos peso que la muestra saturada interiormente y seca superficialmente. Ademas el agregado seco es mas suelto que el otro agregado.
2. Indique las diferencias existentes entre una muestra saturada interiormente seca superficialmente y una muestra sumergida En la muestra sumergida se crea burbujas debido a la presencia de aire en el agregado fino, en cambio en el agregado saturado con superficie seca la presencia de oxigeno se mantiene en el agregado.
3. Porque la muestra tiene que estar sumergida 24 horas Según la norma el tiempo mínimo que el agregado debe estar sumergida es de 24 horas, en cambio las normas en Estados Unidos dicen que el agregado debe estar sumergido mínimo unas 6 horas.
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6. CONCLUSIONES
En los dos casos el porcentaje de humedad va a ser mayor que el porcentaje de
absorción. La diferencia que hay entre el porcentaje de humedad y el porcentaje de absorción
es que el % de humedad toma como dato el peso del agregado húmedo y el porcentaje de absorción toma como dato el peso del agregado saturado interiormente y seca superficialmente.
El peso específico es un indicador de calidad, en cuanto que los valores elevados corresponden a materiales de buen comportamiento, mientras que para bajos valores generalmente corresponde a agregados absorbentes y débiles.
7. BIBLIOGRAFIA
NORMA TECNICA COLOMBIANA # 77. Método para el Análisis por Tamizado de
los Agregados Finos y Gruesos. CONCRETO. Serie de Conocimientos Básicos. Revista N°1. ASOCRETO. Instituto
Colombiano de Productores de Cemento. MANUAL DEL INGENIERO CIVIL. Tomo I. Mac Graw Hill: México. sección 5-6. www.monografias.com www.wikipendia.com www.scielo.uman.com
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PESO UNITARIO y
PESO ESPECIFICO
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PESO UNITARIO.
1. OBJETIVO. Este método de ensayo cubre la determinación del peso unitario suelto o compactado y el cálculo de vacíos en el agregado fino, grueso o en una mezcla de ambos, basados en la misma determinación. Este método se aplica a agregados de tamaño máximo nominal de 150 mm. 2. FUNDAMENTO TEÓRICO.
PESO UNITARIO: Es la relación del peso de un determinado material con
respecto a un volumen conocido. En los agregados utilizaremos los conceptos de peso
unitario suelto y peso unitario compactado.
PESO SUELTO: El peso suelto viene a ser el peso del material en un volumen
conocido sin compactarlo.
PESO COMPACTADO: Viene a ser el peso del material en un volumen conocido
compactado, en el caso de los agregados finos y gruesos se deberá compactar el material
con una varilla en una probeta (briqueta) en tres capas y entre capa y capa 25 chuseadas
o golpes con una varilla de 3/8”.
3. EQUIPO Y MATERIALES. - Una balanza de precisión.
- Un molde para hacer briqueta. (dimensiones en cm.)
- Barra Compactadora: Recta, de acero liso de 16 mm (5/8") de diámetro y
aproximadamente 60 cm de longitud y terminada en punta semiesférica.
- Una brocha.
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- Recipientes.
4. PROCEDIMIENTO.
4.1 PESO UNITARIO DEL AGREGADO FINO:
Para la determinación del peso unitario se procederá de la siguiente forma.
4.1.1 PESO UNITARIO SUELTO:
El recipiente de medida se llena con una pala o cuchara hasta rebosar, descargando el
agregado desde una altura no mayor de 50 mm (2") por encima de la parte superior del
recipiente se hace sin causar ningún tipo de movimiento para evitar el asentamiento. El
agregado sobrante se elimina con una regla.
o Cuando este lleno del molde el agregado sobrante se elimina con una regla.
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o Luego procedemos a pesar el material.
o El volumen del molde cilíndrico es:
Peso del Recipiente Cilíndrico = 7.15Kg
Peso del agregado fino es:
Por formula se tiene:
4.1.2 PESO UNITARIO COMPACTADO:
Para determinar el peso es especifico compactado se procederá de la siguiente forma.
o Se llena la tercera parte del recipiente de medida y se nivela la superficie con la
mano. Se apisona la capa de agregado con la barra compactadora, mediante 25
golpes distribuidos uniformemente sobre la superficie. Se llena hasta las dos
terceras partes de la medida y de nuevo se compacta con 25 golpes como antes.
Finalmente, se llena la medida hasta rebosar, golpeándola 25 veces con la barra
compactadora; el agregado sobrante se elimina utilizando la barra compactadora
como regla.
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o Al compactar la primera capa, se procura que la barra no golpee el fondo con
fuerza. Al compactar las últimas dos capas, sólo se emplea la fuerza suficiente
para que la barra compactadora penetre la última capa de agregado colocada en
el recipiente.
o Se enrasa el molde y luego lo pesamos.
o Se procederá a pesar el agregado.
Peso del agregado fino:
Volumen del molde:
Por formula se tiene:
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4.2 PESO UNITARIO DEL AGREGADO GRUESO.
Para la determinación del peso específico unitario suelto y compacto se procederá del
mismo modo que para el agregado fino.
4.2.1 PESO UNITARIO SUELTO:
o Se tienen los siguientes datos:
Peso de la muestra:
Volumen del molde:
Por formula se tiene:
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4.2.2 PESO UNITARIO COMPACTO:
Peso de la muestra:
Volumen del molde:
Por formula se tiene:
Después de realizar el cálculo del peso unitario nuestra muestra lo llevamos al horno por
24 horas a 100ºC, para luego hallar el peso especifico de los agregados finos y gruesos y
luego compáralos.
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PORCENTAJE DE HUMEDAD:
Los anteriores resultados de los pesos unitarios son con muestras húmedas.
Los resultados siguientes serán con muestras secas el horno a 110ºC por 24
horas.
DONDE:
Ph: Peso Húmedo
Ps: Peso Seco
AGREGADO FINO: AGREGADO GRUESO:
Ph = 517.0 gr. Ph = 874.4 gr.
Ps = 513.5 gr. Ps = 870.5 gr.
% H = 0.68 % % H = 0.45 %
PESOS UNITARIOS SECOS COMPACTADOS
Datos:
Para el caso del PU Compactado (Seco) del Agregado Fino (AF) restando su
respectivo recipiente; se tiene:
Peso de la muestra: W = 5550x (0.68%) =>
Volumen del molde:
Por formula se tiene:
Para el caso del PU Compactado (Seco) del Agregado Grueso (AG) restando su
respectivo recipiente; se tiene:
Peso de la muestra: W = 5200x(0.45%) =>
Volumen del molde:
Por formula se tiene:
100% Ps
PsPhH
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El peso unitario determinado por este método de ensayo es para agregado en la condición seco. Si se desea calcular el peso unitario en la condición Saturado con Superficie Seca (SSS), se utiliza el procedimiento descrito en este método y en este caso calculamos el Peso Unitario SSS utilizando la siguiente expresión:
5. OBSERBACIONES EXPERIMENTALES.
CUESTIONARIO:
1. Establecer la diferencia entre el peso unitario y peso específico de un mismo
material y cuáles son sus aplicaciones.
PESO ESPECÍFICO Ó GRAVEDAD ESPECÍFICA
- Sirve para clasificar el material según mencionamos en ligero, normal y
pesado.
- Es el cociente de dividir el peso de las partículas entre el peso de las mismas.
- Pe = PESO/VOL(SIN VACIOS)
- Valor Promedio De Agregados: 2500 Kg/m3.
2750 Kg/m3.
PESO UNITARIO
- Es el cociente de dividir el peso total de las partículas entre el volumen total
incluyendo vacios, para su determinación se realiza el pesaje luego de la
compactación del material.
- Es usual la aplicación del "peso unitario suelto", donde se divide simplemente
el peso sobre el volumen de la muestra sin compactar.
- Pu = PESO/VOL(C/VACIOS)
- Valor Promedio De Agregados: 1500 Kg/m3.
1700 Kg/m3.
2. Porque el peso unitario compactado tiene mayor valor que el peso unitario
suelto e indicar sus aplicaciones.
Una de las razones por el cual pesa más, es que al compactarlo entra un 25% más
aproximado del agregado que entra al molde sin compactarlo; es que al
compactarlo acomodamos las partículas (compacidad) para que entre más
agregado al molde, ya que al hacer el peso unitario suelto lo hacemos con mucho
cuidado para no asentar o acomodar las partículas.
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3. De que factores depende el valor del peso unitario de los agregados.
El peso unitario depende de los siguientes factores:
- El material no tiene que estar correando de agua porque nuestra practica
saldría mal.
- El agregado tendrá que estar en condiciones normales.
- El valor del peso unitario dependerá al modo de seguir con las normas.
- También depende del tipo de molde, ya que si es un molde irregular no
podemos calcular fácil el volumen, tiene que ser un molde de volumen
conocido.
4. Porque el peso unitario se determina con material seco al horno a 110ºC de
temperatura durante 24 horas.
Es que es un requerimiento para el diseño de Mezcla de un concreto establecido.
El peso unitario se determina con material seco al horno a 110ºC y por 24 horas;
esto se hace para que el agregado no tenga nada de humedad ya que en la
práctica hicimos con un material a condiciones normales.
Pero si calculamos el peso unitario de un agregado sin humedad entonces
podremos llegar a los rangos establecidos.
5. Explique por que para cada tamaño máximo de agregado le corresponde un
determinado volumen del molde de prueba.
Para cada tamaño maximo le corresponde un determinado volumen de molde, ya
que para un agregado es fino el volumen tiene que ser pequeño para que el
resultado que saquemos este dentro del rango por que si es muy grande el
resultado no va estar en el rango. Y para el agregado grueso es lo mismo pero en
vicervesa.
6. Explique los métodos de determinación del peso unitario de agregados
gruesos en función del tamaño máximo del agregado.
Para hallar el peso unitario de un agregado grueso tenemos que trabajar en
función a sus tamaños máximos ya que para cada tamaño máximo existe un
determinado volumen de molde.
En la siguiente tabla podemos ver estos valores:
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7. Los resultados obtenidos en el desarrollo de la presente practica, cree Ud.,
que diferirán con los resultados obtenidos con el método que establece la
NTP 400.17, explique ¿Por que?
La norma establece el método para determinar el peso unitario de agregados finos
y gruesos.
Se denomina peso volumétrico del agregado, al peso que alcanza un determinado
volumen unitario. Generalmente se expresa en kg/m3 . Este valor es requerido
cuando se trata de agregados ligeros o pesados y para convertir cantidades en
volumen y viceversa, cuando el agregado se maneja en volumen.
Valor Promedio De Agregados
1500 Kg/m3.
1700 Kg/m3.
El la practica el peso unitario del agregado grueso esta dentro del rango que
establece la norma, esto quiere decir que el volumen utilizado es adecuado para el
agregado grueso.
Pero el peso unitario del agregado fino no esta en el rango; esto se debe a que el
molde para hacer briqueta tiene demasiado volumen.
8. El rango del valor del peso unitario de los agregados dentro de que valores
varían.
Valor Promedio De Agregados
1500 Kg/m3.
1700 Kg/m3.
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9. A que se denomina Norma Técnica Peruana (NTP).
La presente Norma Técnica Peruana fue elaborada por el Comité Técnico de
Normalización de Agregados, Hormigón (Concreto), Hormigón Armado y Hormigón
Pretensado, mediante el Sistema 2u Ordinario, durante los meses de Enero a Mayo
del 2000, utilizó como antecedente a la ASTM C 136-96a.
La presente Norma Técnica Peruana establece el método para la determinación de la
distribución por tamaño de partículas del agregado fino, grueso y global por tamizado.
Los valores indicados en el SI deben ser considerados como estándares. La ASTM E-
11 designa los tamices en pulgadas, para esta NTP, se designan en unidades SI
exactamente equivalentes.
10. Cuales son las normas que establecen la determinación del peso unitario de los
agregados finos y gruesos en la NTP y ASTM.
Las normas que establecen son las siguientes:
NTP 400.017
ASTM C-29
6. CONCLUSIONES.
Todo estos datos obtenidos de este agregado nos servirán para poder realizar nuestro diseño de mezcla
Además realizar estos parámetros es fundamental para la tecnología del concreto siempre y cuando demos las aplicaciones correspondientes de las normas pre-establecidas
Es importante realizar los cálculos de peso unitario ya que así podremos obtener un agregado apto para el concreto requerido en obra.
También es importante conocer la Norma Técnica Peruana, para poder reconocer un material requerido y apto para el concreto; y poder hacer los cálculos necesarios.
7. BIBLIOGRAFIA
http://www.arqhys.com/granulometria-gruesos.html
http://www.definicionlegal.com/definicionde/Granulometriacontinua.htm
http://www.arqhys.com/granulometria-gruesos.html
TOPICOS DE TECNOLOGIA DEL CONCRETO – (CIP) - Ing. Enrique Pasquel – 1998.
COMENTARIOS SOBRE CONCRETOS – (U.N.I.) – Ing. Jaime de las casas Pasquel –
1966.
TECNOLOGIA DE CONCRETTO – (U.N.I.) - Ing. Enrique Rivera Lopez.
DISEÑO DE CONCRETO REFORZADO - McCormac 2004
CEMENTO BOLETINES TECNICO
NORMAS TECNICAS PERUANAS DE LA CONSTRUCCION
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PESO ESPECÍFICO
1. OBJETIVOS
1.1 OBJETIVO GENERAL.
Determinar la densidad y el porcentaje de humedad de los agregados (finos y gruesos) a partir del peso húmedo de los agregados finos y gruesos.
1.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS.
Calcular la densidad y el porcentaje de humedad de una cierta muestra de agregado (fino y grueso) para saber si cumple los requerimientos para la elaboración del diseño de mezcla.
Conocer la importancia y cómo influye la densidad y absorción que tienen los agregados en una mezcla de concreto.
2. INTRODUCCIÓN
Una de las propiedades físicas de los agregados es la DENSIDAD. AL realizar este laboratorio podemos decir que de acuerdo a los tipos de agregados encontraremos partículas que tienen poros saturables como no saludables que dependiendo de su permeabilidad pueden estar vacíos parcialmente saturados o totalmente llenos de agua, generando así una serie de estados de humedad y densidad.
Sabiendo lo que más interesa en el diseño de mezcla es la densidad aparente de los agregados. Este factor es importante para el diseño de mezcla porque con él podemos determinar la cantidad de agregado requerido para un volumen unitario de concreto.
3. FUNDAMENTO TEORICO
La densidad es una propiedad física de los agregados y está definida por la relación entre el peso y el volumen de una masa determinada, lo que significa que depende directamente de las características del grano de agregado.
Como generalmente las partículas de agregado tienen poros tanto saturables como no saturables, dependiendo de su permeabilidad interna pueden estar vacíos, parcialmente saturados o totalmente llenos de agua se genera una serie de estados de humedad a los que corresponde idéntico número de tipos de densidad, descritos en las Normas Técnicas Colombianas 176 y 237; la que más interesa en el campo de la tecnología del concreto y específicamente en el diseño de mezclas es la densidad aparente que se define como la relación que existe entre el peso del material y el volumen que ocupan las partículas de ese material incluidos todos los poros (saturables y no saturables).
Este factor es importante para el diseño de mezclas porque con él se determina la cantidad de agregado requerido para un volumen unitario de concreto, debido a que los poros interiores de las partículas de agregado van a ocupar un volumen dentro de la masa de concreto y además porque el agua se aloja dentro de los poros saturables. El valor de la densidad de la roca madre varía entre 2.48 y 2.8 kg/cm³. El procedimiento para determinarla está se encuentra en la NTC 176 para los agregados gruesos y la NTC 327 para los agregados finos.
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Existen tres tipos de densidad las cuales están basadas en la relación entre la masa (en el aire) y el volumen del material; a saber:
Densidad Nominal. Es la relación entre la masa en el aire de un volumen dado de agregado, incluyendo los poros no saturables, y la masa de un volumen igual de agua destilada libre de gas a temperatura establecida.
Densidad Aparente. La relación entre la masa en el aire de un volumen dado de agregado, incluyendo sus poros saturables y no saturables, (pero sin incluir los vacíos entre las partículas) y la masa de un volumen igual de agua destilada libre de gas a una temperatura establecida.
Densidad Aparente (SSS). La relación entre la masa en el aire de un volumen dado de agregado, incluyendo la masa del agua dentro de los poros saturables, (después de la inmersión en agua durante aproximadamente 24 horas), pero sin incluir los vacíos entre las partículas, comparado con la masa de un volumen igual de agua destilada libre de gas a una temperatura establecida.
La densidad aparente es la característica usada generalmente para el cálculo del volumen ocupado por el agregado en diferentes tipos de mezclas, incluyendo el concreto de cemento Portland, el concreto butiminoso, y otras mezclas que son proporcionadas o analizadas sobre la base de un volumen absoluto. La densidad aparente es también usada en el cálculo de los vacíos en el agregado en la NTC 1926. La densidad aparente (SSS) se usa si el agregado está húmedo, es decir, si se ha satisfecho su absorción. Inversamente, la densidad nominal (seco al horno) se usa para cálculos cuando el agregado está seco o se asume que está seco. La densidad nominal concierne a la densidad relativa del material sólido sin incluir los poros saturables de las partículas constituyentes.
La absorción en los agregados, es el incremento en la masa del agregado debido al agua en los poros del material, pero sin incluir el agua adherida a la superficie exterior de las partículas, expresado como un porcentaje de la masa seca. El agregado se considera como "seco" cuando se ha mantenido a una temperatura de 110°C ± 5°C por suficiente tiempo para remover toda el agua no combinada.
La capacidad de absorción se determina por medio de los procedimientos descritos en la Norma Técnica Colombiana 176, para agregados gruesos, y la Norma Técnica Colombiana 237, para los agregados finos. Básicamente consiste en sumergir la muestra durante 24 horas luego de lo cual se saca y se lleva a la condición de densidad aparente (SSS); obtenida esta condición, se pesa e inmediatamente se seca en un horno y la diferencia de pesos, expresado como un porcentaje de peso de la muestra seca, es la capacidad de absorción.
PARA EL CÁLCULO, TANTO LAS DENSIDADES COMO LA ABSORCIÓN PARA
EL AGREGADO GRUESO SE CALCULAN DE LA SIGUIENTE MANERA:
Densidad Aparente.
Donde: A: es la masa en el aire de la muestra de ensayo secada al horno (gr) B: es la masa en el aire de la muestra de ensayo saturada y superficialmente seca (gr) C: es la masa en el agua de la muestra de ensayo saturada (gr)
Densidad Aparente (saturada y superficialmente seca).
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Densidad Nominal.
Absorción.
4. Para el agregado fino la densidad se calcula de la siguiente manera:
Densidad Aparente.
Donde:
A: es la masa en el aire de la muestra de ensayo secada al horno (grs)
B: es la masa del picnómetro lleno con agua
S: es la masa de la muestra saturada y superficialmente seca (grs)
C: es la masa del picnometro con la muestra y el agua hasta la marca de calibración (gr), y
D: densidad gr / cm³ Densidad Aparente (saturada y superficialmente seca).
Densidad Nominal.
Absorción.
Nota: Para que la densidad se exprese en unidades de grs/cm³, se multiplica su valor por 1grs/cm³ que es la densidad del agua a 20°C. En el ensayo no se indica pero se asume esta operación. 5. EQUIPOS Y MATERIALES
Una balanza de precisión
Una brocha
Una espátula o tarraja
Una regla de madera
Recipientes
Horno 6. PROCEDIMIENTO, CALCULO Y TOMA DE DATOS
i. Muestra Representativa
La muestra para el siguiente laboratorio es tomada con anterioridad por el
método del cuarteo; ya es de redundancia mencionar el procedimiento, ya que
es de valor general.
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ii. Procedimiento
Se llevaron a cabo dos procedimientos uno para el agregado fino y otro para el
agregado grueso:
A. PARA EL AGREGADO FINO
Se toma una muestra representativa de agregado fino la cual se sumerge durante 24 horas. Al día siguiente se expande la muestra sobre la superficie de un recipiente o bandeja la cual no es absorbente. Con el secador se le inyecta una corriente de aire hasta conseguir un secado uniforme, la operación es terminada cuando los granos del agregado están sueltos.
Se procede a tomar una muestra en gramos del agregado para envasarla en el picnómetro llenándolo con agua a 20°C hasta más o menos 250 cm³, luego se hace girar el picnómetro para eliminar todas las burbujas de aire posibles. Se procede a cuantificar el peso del picnómetro en la balanza anotando su respectivo valor.
Al término de este paso, se embaza la muestra en tazas para ser dejadas en el horno por espacio de 24 horas. Y por último, al día siguiente se llevaron las muestras a la balanza y su cuantifico su valor.
Donde:
A: es la masa en el aire de la muestra de ensayo secada al horno (gr.) B: es la masa de la bureta lleno con agua. S: es la masa de la muestra saturada y superficialmente seca (gr.) C: es la masa de la bureta con la muestra y el agua hasta la marca de calibración (gr.), y D: densidad gr. / cm³
B. PARA EL AGREGADO GRUESO
Se escogió una muestra representativa del agregado, la cual se redujo desechando el material que pasara por el tamiz # 4, luego se procedió a lavarla y sumergirla en el balde durante 24 horas.
Al día siguiente, se tomo la muestra secándola parcialmente con una toalla hasta eliminar películas visibles de agua en la superficie. Se tuvo en cuenta que las partículas más grandes se secaron por separado. Cuando las partículas tienen un color mate es porque ya esta en la condición saturada y superficialmente seca.
Con la balanza debidamente calibrada se pesa la muestra para averiguar su masa en esta condición. Luego se introdujo en la canastilla y se sumergió, y se cuantifico la masa sumergida en agua a una temperatura ambiente. Luego fue llevada al horno a una temperatura de 110°C durante 24 horas, al día siguiente se cuantifico su peso y se tomaron apuntes.
PESO SSS AF
Recip. + A.F. 1067.9
Wrecip. 571.8
WA.F. 496.1
Buret.+AF+H2O 971.9
500 ml
Bureta 164.6
Buret.+H2O 661.6
Recip. 113.5
AF seco+Recip. 597.8
AF seco 484.3
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A=582.9 B=589.9 C=406.3
Donde: A: es la masa en el aire de la muestra de ensayo
secada al horno (gr.) B: es la masa en el aire de la muestra de ensayo
saturada y superficialmente seca (gr.) C: es la masa en el agua de la muestra de ensayo
saturada (gr.)
Para el caso del Agregado Fino (AF): se Satura (durante 24 horas) y luego se Seca Superficialmente (SSS) y se procede a Pesarlo
Peso del recipiente : 571.8 gr
Peso del recipiente + AG SSS : 1067.9 gr
1067.9 – 571.8 = 496.1
El peso del AG SSS = 496.1 gr
Seguidamente, se procedió a determinar el Peso Especifico, introduciendo la muestra (AF) a una Bureta y se obtiene:
PESO SSS AG
Recip. + A.G. 1161.7
Wrecip. 571.8
WA.G. 589.9
780 ml
Prob.+AG+H2O 1957.4
Probeta 821.1
550 ml
Prob.+H2O 1367.6
Recip. 113.5
AG seco+Recip. 696.4
AG seco 582.9
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Peso Bureta vacía Peso Bureta + Agua Peso Bureta + Agua + AF
164.6 gr 661.6 gr 1067.9 gr
1067.9 – 661.6 = 406.3 Peso en el Agua del AF: 406.3 gr. Luego se recupera la muestra, se coloca en un recipiente, y se lleva a que se seque en el horno a 110 ºC durante 24 horas, se deja enfriar y se pesa, obteniéndose:
Peso del recipiente : 113.5 gr
Peso del recipiente + AF seco en horno : 597.8 gr
597.8 – 113.5 = 484.3
El peso del AG = 484.3 gr
CALCULO Y TOMA DE DATOS PARA EL AF:
Peso Seco al Horno (gr)
Peso SSS (gr) – Peso en el Agua del AF (gr)
484.3
496.1 – 406.3
Da = 5.393
Peso SSS (gr)
Peso SSS (gr) – Peso en el Agua del AF (gr)
496.1
496.1 – 406.3
5.525
Densidad Aparente (Da) =
Da =
Densidad Aparente SSS (Da SSS) =
Da SSS =
Da SSS =
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Peso Seco al Horno (gr)
Peso Seco al Horno (gr) - Peso en el Agua del AF (gr)
484.3
484.3 – 406.3
Dn = 6.21
Peso SSS (gr) – Peso Seco al Horno (gr)
Peso Seco al Horno (gr)
496.1 – 484.3
484.3
Abs. = 2.44
Para el caso del Agregado Grueso (AG): se Satura (durante 24 horas) y luego se Seca Superficialmente (SSS) y se procede a Pesarlo
Peso del recipiente : 571.8 gr
Peso del recipiente + AG SSS : 1161.7 gr
1161.7 – 571.8 = 589.9
El peso del AG SSS = 589.9 gr
Seguidamente, se procedió a determinar el Peso Especifico, introduciendo la muestra (AG) a una probeta graduada y se obtiene:
Densidad Nominal (Dn) =
Dn =
Absorción = x 100
Abs. = x 100
780 ml 780 ml
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Peso Probeta vacía Peso Probeta + Agua Peso Probeta + Agua + AG
821.1 gr 1367.6 gr 1957.4 gr
1957.4 – 1367.6 = 590.1 Peso en el Agua del AG: 590.1 gr Luego se recupera la muestra, se coloca en un recipiente, y se lleva a que se seque en el horno a 110 ºC durante 24 horas, se deja enfriar y se pesa, obteniéndose:
Peso del recipiente : 113.5 gr
Peso del recipiente + AG seco en horno : 696.4 gr
696.4 – 113.5 = 582.9
El peso del AG = 582.9 gr
CALCULO Y TOMA DE DATOS PARA EL AG:
Peso Seco al Horno (gr)
Peso SSS (gr) – Peso en el Agua del AG (gr)
582.9
589.9 – 590.1
Da = -2914.5
Peso SSS (gr)
Peso SSS (gr) – Peso en el Agua del AG (gr)
589.9 gr
589.9 gr – 590.1 gr
-2949.5
Peso Seco al Horno (gr)
Peso Seco al Horno (gr) - Peso en el Agua del AG (gr)
582.9
582.9 – 590.1
Dn = 2.44
Peso SSS (gr)– Peso Seco al Horno (gr)
Peso Seco al Horno (gr)
589.9 – 582.9
582.9
Abs. = 1.2
Densidad Aparente (Da) =
Da =
Densidad Aparente SSS (Da SSS) =
Da SSS =
Da SSS =
Densidad Nominal (Dn) =
Dn =
Absorcion = x 100
Abs = x 100
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7. OBSERVACIONES EXPERIMENTALES.
a. ¿Qué diferencias puedes apreciar entre una muestra seca y una muestra
saturada interiormente y seca superficialmente?
o Una muestra seca es cuando se ha coloca al horno durante 24 horas y a 110ºC.
o La muestra saturada superficialmente seca solo contiene humedad en su interior.
o Una muestra de agregado seco no es ideal para el diseño de mescla ya que esta
necesitaría mas agua para su diseño y así ser compensado.
o En cambio una muestra de SSS tiene un estado ideal para ser utilizado en la
mezcla porque no aporta ni quita agua a esta.
b. ¿Indique las diferencias existentes entre una muestra saturada interiormente
superficialmente seca y una muestra sumergida?
o Una muestra sumergida o también llamada Saturada es cuando tanto en su interior
como en la superficie contiene agua.
o La muestra saturada superficialmente seca solo contiene humedad en su interior.
o Una muestra sumergida no es ideal para el diseño de mescla ya que si utilizamos
un agregado con estas condiciones tendríamos que disminuir la cantidad de agua
para preparar la mezcla.
o En cambio una muestra de SSS tiene un estado ideal para ser utilizado en la
mezcla porque no aporta ni quita agua a esta.
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c. ¿Por qué la muestra tiene que estar sumergida 24 horas?
La muestra tiene que estar sumergida durante 24 horas para que las partículas del
agregado absorban agua y se saturen superficialmente como interiormente.
Más nos importa que se sature interiormente, ya que al secarlo superficialmente
tendríamos un agregado ideal para el diseño de mezcla. Esto significa que el agregado
este saturado interiormente y seco superficialmente.
d. Interpreta la capacidad de absorción del agregado fino.
Podemos definir la absorción, como la cantidad de agua absorbida por el agregado
sumergido en el agua durante 24 horas. Se expresa como un porcentaje del peso del
material seco, que es capaz de absorber, de modo que se encuentre el material saturado
superficialmente seco.
La capacidad de absorción de un agregado fino es mayor a la capacidad de absorción de
un agregado grueso ya que el agregado fino tiene más caras superficiales por el cual
puede absorber mas agua.
8. CONCLUSIONES
La densidad del agregado no se encuentra dentro del intervalo especificado en la revista ASOCRETO, el cual determina que la roca madre se encuentra dentro de los límites de 2,48 y 2,8 grs /cm³.
El resultado de laboratorio arrojó que la densidad del agregado fino es mayor que el agregado grueso debido a que la relación entre masas de los dos agregados. El agregado fino es proporcionalmente más grande el agregado grueso debido a tiene una mayor compactación y menos espacio de vacíos, lo cual hace que aumente su densidad.
La absorción que se presentó en el agregado grueso es buena, ya que nos indica que en el diseño de mezclas, el agregado aportará agua en una mínima dosis; debemos tener en cuenta este porcentaje. Se observa en los resultados que ese mínimo aumento en peso debido a la absorción del agregado fue de 1.11% para la muestra.
BIBLIOGRAFÍA
TÓPICOS DE TECNOLOGÍA DEL CONCRETO – (CIP) – Ing. Enrique Pasquel
TECNOLOGÍA DEL CONCRETO – UNI – Ing. Enrique Riva López
DISEÑO DE CONCRETO REFORZADO – McCormac 2004
CEMENTO BOLETINES TECNICOS
NORMAS TECNICAS PERUANAS DE LA CONSTRUCCION
TECNOLOGIA DEL CONCRETO – Ingº Flavio Avanto Castillo
CONCRETO. Serie de Conocimientos Básicos. Revista N°1. ASOCRETO. Instituto
Colombiano de Productores de Cemento.
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RESISTENCIA A LA
ABRACION Y DESGASTE
DE LOS AGREGADOS.
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1. INTRODUCCIÓN En los agregados gruesos una de las propiedades físicas en los cuales su importancia y su conocimiento son indispensables en el diseño de mezcla es la RESISTENCIA A LA ABRASIÓN O DESGASTE de los agregados gruesos. Esta es importante porque con ella conoceremos la durabilidad y resistencia que tendrá el concreto para la fabricación de las lozas, estructuras simples o estructuras que requieran la resistencia del concreto sea la adecuada para ellas. El ensayo que se aplicara a continuación da a conocer del agregado grueso el porcentaje de desgaste que este sufrirá en condiciones de roce continuo de las partículas y las esferas de acero. Esto nos indica si el agregado grueso a utilizar es el adecuado para el diseño de mezcla y la fabricación de concreto para lozas de pavimento.
2. APORTE TEORICO La resistencia a la abrasión, desgaste, o dureza de un agregado, es una propiedad que depende principalmente de las características de la roca madre. Este factor cobra importancia cuando las partículas van a estar sometidas a un roce continuo como es el caso de pisos y pavimentos, para lo cual los agregados que se utilizan deben estar duros. Para determinar la dureza se utiliza un método indirecto cuyo procedimiento se encuentra descrito en la Normas ICONTEC 93 y Norma ICONTEC 98 para los agregados gruesos. Dicho método más conocido como el de la Máquina de los Ángeles, consiste básicamente en colocar una cantidad especificada de agregado dentro de un tambor cilíndrico de acero que está montado horizontalmente. Se añade una carga de bolas de acero y se le aplica un número determinado de revoluciones. El choque entre el agregado y las bolas da por resultado la abrasión y los efectos se miden por la diferencia entre la masa inicial de la muestra seca y la masa del material desgastado expresándolo como porcentaje inicial. Porcentaje de desgaste = [Pa – Pb] / Pa Donde Pa es la masa de la muestra seca antes del ensayo (grs) Pb es la masa de la muestra seca después del ensayo, lavada sobre el tamiz 1.70 mm
3. OBJETIVOS
OBJETIVO GENERAL.
Establecer el método de ensayo para determinar la resistencia al desgaste de los agregados gruesos, mayores a de 19 mm, mediante la Maquina De Los Ángeles.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS.
Determinar el porcentaje de desgaste que existe en los agregados gruesos.
Conocer el uso y manejo de la Maquina De Los Ángeles.
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4. EQUIPOS Y MATERIALES
Una balanza de precisión de 0.05% Horno eléctrico, que mantenga temperatura libre. Tamices Maquina De Los Ángeles.
5. FUNDAMENTO TEORICO
La resistencia a la abrasión, desgaste o dureza de un agregado, es una propiedad que depende principalmente de las características de la roca madre. Este factor cobra importancia cuando las partículas van a estar sometidas a un roce continuo como en el caso de pisos y pavimentos, para lo cual los agregados que se utilizan deben ser duros.
Para determinar la dureza un método indirecto cuyo procedimiento se encuentra descrito en la Normas Técnicas Peruanas para agregados gruesos.
Dicho método más conocido como el de la Maquina De Los Ángeles, consiste básicamente en colocar una cantidad específica de agregado grueso dentro de un tambor cilíndrico de acero que esta montado horizontalmente. Se añade una carga de las bolas de acero y se aplica un número determinado de revoluciones. El choque entre el agregado y las bolas da por resultado la abrasión y los efectos se miden por la diferencia entre la masa inicial de la muestra seca y la masa del material desgastado expresándolo en porcentaje referido a la masa inicial.
Donde:
Pa = Es la masa de la muestra seca antes del ensayo.
Pb = Es la mas de la muestra seca después del ensayo, lavado sobre el tamiz 2.00 mm.
En el ensayo de resistencia a la abrasión o al desgaste se utiliza la Maquina De Los Ángeles. Esta es un aparato constituido por un tambor cilíndrico hueco de acero de 500 mm de longitud y 700 mm de diámetro aproximadamente, con su eje horizontal fijado a un dispositivo exterior que puede transmitirle un movimiento de rotación alrededor al eje. El tambor tiene una abertura para la introducción del material ensayado y de la carga abrasiva; dicha abertura esta provista de una tapa que debe reunir las siguientes condiciones.
a. Asegurar un cierre hermético, que impida la perdida del material y del polvo. b. Tener la forma de la pared interna del tambor, excepto en el caso de que por la
disposición de la pestaña que se menciona mas abajo, se tenga certeza de que el material no pueda tener contacto con la tapa durante el ensayo.
c. Tener un dispositivo de sujeción que asegure al mismo tiempo la fijación rígida de la tapa al tambor y su remoción sea fácil.
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El tambor tiene fijada interiormente y a lo largo de su generatriz, una pestaña o saliente de acero que se proyecta radialmente, con un largo de 90mm aproximadamente. Esta pestaña debe estar montada mediante pernos u otros medios que aseguren su firmeza y rigidez. La posición de la pestaña debe ser tal que la distancia de la misma hasta la abertura, medida sobre la pared del cilindro en dirección de la rotación. No sea menor a 1250 mm. La pestaña debe remplazarse con un perfil de hierro en ángulo fijado interiormente a la tapa de la boca de entrada, en cuyo caso el sentido de la rotación debe ser talque la carga sea arrastrada por la cara exterior del ángulo.
Una carga abrasiva consiste en esferas de fundición o de acero de unos 48 mm de diámetro y entre 3980 y 445 gramos de masa, cuya cantidad depende del material que sea ensaya, tal como se indica en la siguiente tabla 01
TABLA 01 JUEGO DE TAMICES.
DESIGNACIÓN ABERTURA (mm)
2” 50
1 ½” 37.5
1” 25
¾” 19
½” 12.5
3/8” 9.5
¼” 6.3
Nº 4 4.75
Nº 10 2
Nº 12 1.7
Tamices utilizados en el ensayo granulométrico.
6. PROCEDIMIENTO.
6.1 PREPARACIÓN DE LA MUESTRA.
La preparación de la muestra del agregado se desarrolla de la siguiente manera:
De la muestra del material envasado que se recibe en el laboratorio, se disgrega de la forma manual el material que presenta grumos, teniendo la precaución de no fragmentarlos por la presión aplicada. Hecho lo anterior se cuartea el material hasta obtener una muestra de aproximadamente 40Kg.
La muestra resultante se lava mediante un chorro, con la finalidad de eliminar el polvo adherido y posteriormente se seca en el horno a una temperatura de 110ºC± 5ºC, hasta obtener una masa constante.
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Considerando el arreglo de las mallas indicadas en la tabla Nº1, el material de la muestra se separa y clasifica obteniendo su granulometría de acuerdo al procedimiento establecido, eliminado el material que pasa la malla Nº10
6.2 PROCEDIMIENTO DE LA PRUEBA.
TABLA 02 COMPOSICIÓN DE LA MUESTRA DE PRUEBA Y CARGA ABRASIVA
Rango de tamices Carga abrasiva TIPO DE
COMPOSICIÓN DE LA
MUESTRAS DE PRUEBA
Mm DESIGNACIÓN NÚMEROS
DE ESFERAS
MASA TOTAL
(grs.)
A
37.50-25.00
1 ½” – 1” 1250 ± 25
12 5000 ± 25
25.00-19.00
1” – ¾” 1250 ± 25
19.00-12.50
¾” – ½” 1250 ± 10
12.50-9.50 ½” – 3/8” 1250 ± 10
MASA TOTAL DE LA MUESTRA
5000 ± 10
B
19.00-12.50
¾” – ½” 1250 ± 10
11 4584 ± 25 12.50-9.50 ½” – 3/8” 1250 ± 10
MASA TOTAL DE LA MUESTRA
5000 ± 10
C
9.50-6.30 3/8” – ¼” 1250 ± 10
8 3330 ± 25 6.30-4.75 ¼” – Nº4 1250 ± 10
MASA TOTAL DE LA MUESTRA
5000 ± 10
D
4.75-2.00 Nº4 - Nº10 5000 ± 10
6 2500 ± 25 MASA TOTAL DE LA MUESTRA
5000 ± 10
El grupo A es el grupo al cual pertenecen nuestros agregados.
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Una vez separado y clasificado el material de la muestra, de la tabla Nº2, se elige el tipo de composición que se utilizara para integrar la muestra de la prueba, que mejor se asemeje a las características granulométricas obtenidas.
Se integra la muestra de la prueba con la proporciones correspondientes a cada rango de tamaños, de acuerdo con cantidades indicadas en la tabla Nº2.
Se obtiene la masa de la muestra de prueba integrada, registrándose como Pa, con aproximación de 1 gramo y se introduce a la Maquina De Los Ángeles.
De acuerdo con lo indicado en la tabla Nº2, se define la cantidad de esferas requeridas y se verifica que su masa total como la con lo establecido en dicha tabla. Hecho lo anterior, se introducen las esferas a la Maquina De Los Ángeles y se hace funcionar a una velocidad angular de 30 a 33 RPM, durante 500 revoluciones.
Se retira el material del interior de la maquina depositándolo en una charola. Se desecha la fracción de la muestra de prueba que pase la malla Nº10, para lo que se puede hacer pasar el material por todas la mallas indicadas en la tabla Nº1; una vez desecho el material menor de 2.00 mm, se lava la muestra de prueba con un chorro de agua y se seca ala horno a una temperatura de 110ºC ± 5 ºC, hasta obtener una masa constante.
Finalmente se deja enfriar la muestra de prueba a temperatura ambiente, para determinar su masa con aproximación de 0.1 grs., registrándose como Pb.
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7. CÁLCULOS Y RESULTADOS.
Se calcula y reporta como resultado de la prueba, el desgaste por abrasión, utilizando la siguiente expresión.
Por datos de laboratorio tenemos:
Entonces el material que utilizaremos ya sea para una loza, pavimento es bueno ya que su porcentaje de abrasión esta en los rangos permitidos.
8. BIBLIOGRAFIA
CONCRETO. Serie de Conocimientos Básicos. Revista N°1. ASOCRETO. Instituto Colombiano de Productores de Cemento.
MANUAL DEL INGENIERO CIVIL. Tomo I. Mac Graw Hill: México. sección 5-6. www.monografias.com www.wikipendia.com www.scielo.uman.com
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DISEÑO DE
MEZCLAS
F’c= 280Kg/cm2
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1. FUNDAMENTO TEÓRICO
DISEÑO DE MEZCLAS Diseñar una mezcla de concreto consiste en determinar las cantidades relativas de materiales que hay que emplear en la mezcla para obtener un concreto adecuado para un uso determinado. Para realizar un diseño de mezclas de concreto existen diversos métodos entre los cuales podemos mencionar los siguientes: Método del ACI
Método de La Cámara Peruana de Construcción (CAPECO)
Método de Walter
Método del Modulo de Fineza de la Combinación de agregados
CARACTERISTICAS DE LOS MATERIALES PARA UN
DISEÑO DE MEZCLAS GRANULOMETRÍA DE LOS AGREGADOS: Favorece la gradación y acomodamiento de los agregados en la masa de concreto, y se relaciona con el área especifica de contacto con la pasta de cemento en la mezcla en estado fresco. MODULO DE FINURA: El módulo de finura es un parámetro que se obtiene de la suma de los porcentajes retenidos acumulados dividido entre 100. DENSIDADES APARENTES: Es la relación. a una temperatura estable, de la masa en el aire de un volumen unitario de material, a la masa en el aire de igual densidad de un volumen igual de agua destilada libre de gas. Es la característica principal para optimizar tiempos de mezcla, tiempos de fraguado y curado de las mezclas. ABSORCIONES DE LOS AGREGADOS: Es la cantidad de agua absorbida por el agregado después de ser sumergido 24 horas en ésta. También es un determinante de la capacidad de adhesión mecánica entre la superficie de los agregados y la pasta de cemento. PESOS UNITARIOS: Es el peso de los agregados por unidad de volumen, relaciona la capacidad de acomodamiento de los agregados, en el caso de las densidades compactadas, y las densidades en estado aparentemente seco las condiciones de manejabilidad y consistencia de la mezcla de concreto en estado fresco. HUMEDADES DE LOS AGREGADOS: Las humedades se convierten en el factor modificador de la relación agua cemento de las mezclas para evitar excesos de fluidez y consistencias inmanejables en las mezclas frescas. TIPO DE CEMENTO Y DENSIDAD DEL CEMENTO: El tipo de cemento según las condiciones especiales de uso al elemento constructivo que se ejecuta, y su densidad para corroborar con exactitud su consumo por metro cúbico a construir o por kilogramo a vaciar.
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PASOS A SEGUIR PARA DISEÑAR MEZCLAS DE
CONCRETO
1. Averiguar lo máximo que se pueda sobre el proyecto: Condiciones
climáticas, tipo de estructuras, sistema de vaciado, sistema de curado,
dispersión del equipo de producción, sistema de control de calidad.
2. Definición de parámetros básicos: f’c, desviación estándar, peso
específico de todos los materiales, Slump o asentamiento, tamaño
máximo nominal, relación A/C, Calculo estimado de Cemento, agregado
grueso y agregado fino.
DISEÑO DE MEZCLAS POR EL METODO DEL ACI El método del ACI data del año de 1944, habiendo experimentado pocas variantes sustantivas. Esta basado en que los agregados cumplan con los requisitos físicos y granulométricos establecidos por la norma ASTM - C33. Este método se utiliza para diseñar concretos normales, entendiéndose por concretos normales aquellos con densidades de 2300 kg/m3 a 2400 kg/m3 y resistencias máximas de 350 kg/cm2 a 400 kg/cm2. Los pasos a seguir según este método están resumidos en los siguientes: PASO 1: Selección del asentamiento (SLUMP TEST) PASO 2: Selección del tamaño máximo del agregado PASO 3: Estimación del agua de mezcla según tabla. PASO 4: Selección de la relación agua cemento según tabla. PASO 5: Calculo del contenido de cemento PASO 6: Estimación del contenido de agregado grueso PASO 7: Estimación del contenido de agregado fino PASO 8: Ajuste por contenido de humedad de los agregados
2. EQUIPOS Y MATERIALES
Una balanza de precisión
Recipientes
Probeta graduada
Cemento
Agregados
Mezcladora de concreto
Carretilla
Moldes de Briquetas
Cono de Abrams
Varilla de acero
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3. DESARROLLO DEL DISEÑO DE MEZCLAS
Luego del proceso de varios laboratorios se obtuvo las características
físicas de los agregados con los que estamos trabajando, estos se
encuentran especificados en la siguiente tabla:
AGREGADO
FINO GRUESO
CANTERA Pisaq Huilque
PESO ESPECIFICO 1.55 gr/cm3 2.64 gr/cm3
PESO UNITARIO COMPACTADO 1500 Kg/m3 1620 Kg/m3
PESO UNITARIO SUELTO 1300 Kg/m3 1460 Kg/m3
MODULO DE FINEZA 2.85 ----
TAMAÑO MAXIMO --- 2''
TAMAÑO MAXIMO NOMINAL --- 1½''
PORCENTAJE DE HUMEDAD 1.15% 0.13%
PORCENTAJE DE ABSORCION 3.73% 1.42%
El f’c requerido es de : 280 Kg/cm2
Según el coeficiente de seguridad:
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f'cr = 280 + 84
f'cr = 364 Kg/cm2
Diseño sin aire incorporado
PASO 1: SELECCIÓN DEL ASENTAMIENTO
Slump: 3’’ a 4’’ (condición plástica)
PASO 2: SELECCIÓN DEL TAMAÑO MÁXIMO DEL AGREGADO
T.M.N: 1½''
PASO 3: ESTIMACIÓN DEL AGUA DE MEZCLA SEGÚN TABLA.
AGUA: 181 LITROS AIRE ATRAPADO: 1%
f'c f'cr
menos de 210 f'c + 70
210 a 350 f'c + 84
sobre 350 f'c + 98
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PASO 4: SELECCIÓN DE LA RELACIÓN AGUA CEMENTO
f'cr = 364 Kg/cm2
400 0.42 364 x 350 0.47
X = 0.456
a/c = 0.456 PASO 5: CALCULO DEL CONTENIDO DE CEMENTO
a/c = 0.456 agua: 181 litros
Cemento = 396.93 Kg.
Vcemento = 0.126 m3 (P.E = 3150 kg/m3)
50 14 Y 0.05
50 = 0.05 14 Y Y = 0.014
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PASO 6: ESTIMACIÓN DEL CONTENIDO DE AGREGADO GRUESO
M.F = 2.85
3.00 0.69 2.85 x 2.80 0.71
X = 0.705
VAgregado Grueso = P.U/P.E x X VAgregado Grueso = 1620/2640 x 0.705
VAgregado Grueso = 0.433 m3
0.2 0.15 Y
0.02
0.20 = 0.02 0.15 Y
Y = 0.015
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PASO 7: ESTIMACIÓN DEL CONTENIDO DE AGREGADO FINO
DISEÑO ES PARA 1 m3
VAgregado Fino = 1 m3 - 0.75 m3
VAgregado Fino = 0.25 m3
PASO 8: AJUSTE POR CONTENIDO DE HUMEDAD DE LOS
AGREGADOS
VOLUMEN PARCIAL
VOLUMEN DEL CEMENTO 0.126 m
3
VOLUMEN DE AGUA 0.181 m3
VOLUMEN DEL AGREGADO GRUESO 0.433 m
3
VOLUMNE DEL AIRE ATRAPADO 0.01 m
3
TOTAL 0.75 m3
VOLUMEN PESO
CEMENTO 0.126 m3
396.93 Kg.
AGUA 0.181 m3
181 LITROS
AGREGADO GRUESO 0.433 m
3
1143.12 Kg.
AGREGADO FINO 0.250 m
3
387.5 Kg.
AIRE ATRAPADO 0.01 m
3 ----
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% HUMEDAD:
AGREGADO GRUESO = 1143.12 (1 + 0.13/100) AGREGADO GRUESO = 1146.55
AGREGADO FINO = 387.5 (1 + 1.15/100) AGREGADO FINO = 391.96
% ABSORCIÓN:
AGREGADO GRUESO = 1143.12 (1 + 1.42/100) AGREGADO GRUESO = 1159.35
AGREGADO FINO = 387.5 (1 + 3.73/100) AGREGADO FINO = 401.96
% HUMEDAD - % ABSORCIÓN:
AGREGADO GRUESO = 1146.55 - 1159.35
AGREGADO GRUESO = -12.8
AGREGADO FINO = 391.96 - 401.96 AGREGADO FINO = - 10
AGUA EFECTIVA = 181 + 22.8
AGUA EFECTIVA = 203.8 LITROS
VOLUMENES Y PESOS CORREGIDOS
VOLUMEN PESO
CEMENTO 0.126 m3
396.93 Kg.
AGUA 0.2038 m3
203.8 LTS
AGREGADO GRUESO 0.434 m
3
1146.55 Kg.
AGREGADO FINO 0.253 m
3
391.96 Kg.
AIRE ATRAPADO 0.01 m
3 ----
1 / 2.9 / 0.9 / 0.5
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4. PROCEDIMIENTO DE LA PRACTICA
Luego de haber calculado los pesos o volúmenes de cada unos de los
materiales que intervienen de un diseño de mezcla de concreto,
proseguimos con la obtención en peso de cada uno de estos en relación al
número de briquetas a usar.
En esta oportunidad la cantidad de briquetas a emplear era de 2 lo cual
nos dio la referencia para calcular la proporción en peso de los distintos
materiales a usar los cuales fueron:
Cantidad de Cemento: 8.41 Kg.
Cantidad agregado grueso: 24.31 Kg.
Cantidad agregado fino: 8.32 Kg.
Cantidad de agua: 4.33 litros
Después de haber obtenido los materiales anteriormente mencionados procedimos con la elaboración de la mezcla, momento en el cual vaciamos todas las cantidades obtenidas en la mezcladora y procedimos con su elaboración.
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Finalmente, después de haber obtenido la mezcla de concreto procedimos con el ensayo de SLUMP TEST el cual nos indico cual era la fluidez del concreto obtenido. Luego procedimos a vaciar toda la mezcla en los moldes de las briquetas, y esperar 24 horas de fraguado para quitarlas de ahí y ponerlas en condiciones ideales sumergidas en agua.
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5. BIBLIOGRAFÍA CONSULTADA
TECNOLOGÍA DEL CONCRETO, TEORIA Y PROBLEMA.
ING. FLAVIO ABANTO CASTILLO
TECNOLOGÍA DEL CONCRETO.
ING. ENRIQUE RIVVA LOPEZ
SIEMPRE HE DE ADORARTE ETERNAMENTE ERES EL MILAGRO DE ESTE
AMOR
