caracterizacion fisico-quimica de agregado grueso, fino y diatomita ; sales, conductividad, sÓlidos...

UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO FACULTAD DE INGENIERÍA

INFORME DE PRÁCTICAS PROFESIONALES Escuela de Ingeniería de Materiales

CAPITULO I

GENERALIDADES

1. Ubicación del laboratorio de estructuras:Departamento : La Libertad

Provincia : Trujillo

Distrito : Trujillo

Localización : Av. Juan Pablo S/N, Urb. San Andrés.

Departamento de Ingeniería de Materiales - Facultad de

Ingeniería de la Universidad Nacional de Trujillo, en el

Pabellón de Minas, Metalúrgica y Materiales.

2. Sector al que pertenece:El Laboratorio de Materiales Cerámicos pertenece:

Escuela : Ingeniería de Materiales

Área : Materiales Cerámicos-Procesamiento De Cerámicos.

Razón Social : Universidad Nacional De Trujillo

Facultad de Ingeniería

Escuela de Ingeniería de Materiales

3. Servicios que presta:El laboratorio presta servicio a las Escuelas de Ingeniería de Materiales,

Metalúrgica, Química, Ambiental y otras escuelas afines, para que los

estudiantes de Pre - Grado y Post - Grado puedan realizar sus prácticas de

laboratorio y tesis de investigación en temas relacionados a los Materiales

cerámicos. Por otro lado, ofrece sus servicios y asesoramiento a empresas y

pequeños industriales de la región en el campo del concreto y estudio de

suelos.

LABORATORIO DE PROCESAMIENTO DE CERAMICOS Pág. 1



CAPITULO II

“CARACTERIZACION FISICO-QUIMICA DE AGREGADO GRUESO, FINO Y DIATOMITA”

A. ANÁLISIS GRANULOMÉTRICO DE SUELOS BAJO LA NORMA ASTM D 422.

I JUSTIFICACIÓN DE LA APLICACIÓN

1.1 Importancia.Los agregados son componentes fundamentales para el concreto, sus

características afectan no solo las propiedades del concreto en estado

fresco y endurecido sino también el costo del mismo. Los agregados

conforman entre el 70% y el 80% del volumen del concreto, razón por la

cual es importante conocer sus propiedades y la influencia de las mismas

en las propiedades del concreto para optimizar no solo su uso y

explotación, sino también el diseño de mezclas de concreto. Las

características de los agregados en cuanto a su forma, textura y gradación

influyen en la trabajabilidad, en el acabado, en la exudación y en la

segregación del concreto fresco y afectan la resistencia, la rigidez, la

retracción, la densidad, la permeabilidad y durabilidad del concreto en

estado sólido.

La importancia es al utilizar agregados finos y gruesos en una mezcla de

construcción es necesario que esta muestra esté libre de impurezas y

además de eso es fundamental que si estamos trabajando con un tipo de

arena o grava sepamos qué porcentaje de granos son de determinado

tamaño y cuáles de otro tamaño hay para que de esta manera todas estas

características del material a utilizar sean tomados en cuenta en el

momento de realizar el diseño de una mezcla. También las propiedades

físicas y químicas de los sólidos varían en función de su distribución

granulométrica. Por esta razón, para poder efectuar controles de calidad

en polvos y granulados, es imprescindible conocer la distribución por

tamaño de las partículas en los mismos. Sólo si la distribución

granulométrica se mantiene igual, puede garantizarse una calidad

constante del producto, como lo demuestran los siguientes ejemplos:

La resistencia del hormigón depende del tamaño de grano del

cemento.




El sabor del chocolate cambia según la finura de grano del cacao.

En los detergentes en polvo, la finura y la forma de las partículas de

la materia prima determinan las propiedades de disolución y el

comportamiento de aglomeración de los mismos.

Una vez diseñada la mezcla los parámetros granulométricos establecidos

durante el diseño deben acatarse al pie de la letra de lo contrario el diseño

debe ser modificado o adaptado al tipo de granulometría obtenido.

1.2 Objetivos1.2.1. Determinar en forma cuantitativa la distribución de las partículas del

suelo de acuerdo a su tamaño mediante el análisis granulométrico

bajo la norma ASTM D 422.

1.2.2. Conocer los tipos de tamices y zarandadoras que permitan clasificar y

distribuir por tamaño un suelo.

1.2.3. Obtener la curva granulométrica y determinar el tamaño máximo

nominal de la muestra de agregado grueso obtenida de la cantera de

Huanchaco" bajo la norma ASTM C 136: 05 (NTP 400.012:01).

1.2.4. Obtener la curva granulométrica y determinar el modulo de finura de la

muestra de agregado fino obtenida de la cantera "Huanchaco"

utilizando como guía la norma ASTM C 136: 05 (NTP 400.012:01).

II BASE TEORICA DE LA APLICACIÓN

2.1. Definición de granulometría

Se denomina clasificación granulométrica o granulometría, a la medición y

gradación que se lleva a cabo de los granos de una formación

sedimentaria, de los materiales sedimentarios, así como de los suelos, con

fines de análisis, tanto de su origen como de sus propiedades mecánicas,

y el cálculo de la abundancia de los correspondientes a cada uno de los

tamaños previstos por una escala granulométrica.

El método de determinación granulométrico más sencillo es hacer pasar

las partículas por una serie de mallas de distintos anchos de entramado (a

modo de coladores) que actúen como filtros de los granos que se llama

comúnmente columna de tamices [1].




El procedimiento de materias primas de cerámicas podrás ser bien

llamadas tecnología de partículas finas. En todas las etapas de pre cocción

de manufactura es consumido considerable esfuerzo en producir partículas

finas, separación de estas según su tamaño, luego mezclarlas juntas,

frecuentemente, las fracciones para alcanzar proporciones de tamaño

apropiado para un buen empaquetamiento durante el conformando.

2.2. Ensayo de Granulometría:

Existen dos procedimientos utilizados en el laboratorio para determinar la

distribución granulométrica del suelo, uno se encuentra estandarizado por

la ASTM y el otro por el cuerpo de Ingenieros de los Estados Unidos (U.S.

Corps of Engeneers).

El análisis granulométrico es utilizado para obtener la distribución del

tamaño de partículas en una masa de suelo con la finalidad de poder

clasificarlo.

El método del tamizado mecánico se usa en suelos granulares que poseen

poco o nada de material fino (limo y arcillas).

Para determinar la distribución de partículas en los suelos finos se utiliza

el análisis por hidrometría. [2]

2.3. Análisis por Mallas:

Existen pruebas mecánicas para determinar la granulometría de un suelo,

dentro de este tipo de pruebas encontramos para suelos gruesos el

análisis mediante mallas, y para suelos finos el análisis de una suspensión

del suelo mediante el hidrómetro (densímetro). Para la medición en el

tamaño de los granos de un suelo grueso puede efectuarse mediante:

Análisis Directo: Se realiza en partículas de suelo de más de 3 plg de

tamaño con precisión manuales como el Vernier.

Medición con mallas: Este análisis mecánico se utiliza principalmente en

suelos gruesos y consiste en ordenar en forma descendente una serie de

mallas.Depositar al suelo previamente seco en juego de mallas agitándolo

en forma horizontal o vertical durante 5 ó 10 minutos en un agitador.




Por último se grafica en escala semilogaritmica el porcentaje que pasa en

peso, y el diámetro de la malla. Pero cuando el método de mallas presenta

la dificultad de que pasen las partículas por las mallas más finas, se utiliza

el procedimiento vía húmeda, es decir, se procede a lavar el material para

que pueda pasar. [2]

2.4. Método de determinación granulométrico

El método de determinación granulométrico más sencillo es hacer pasar

las partículas por una serie de mallas de distintos anchos de entramado (a

modo de coladores) que actúen como filtros de los granos que se llama

comúnmente columna de tamices. [2]

Fig. N° 01 Especificaciones según su tamaño de partícula para determinar el

tipo de suelo o agregado que se está trabajando.

2.5. Curva granulométrica

Tomando en cuenta el peso total y los pesos retenidos, se procede a

realizar la curva granulométrica, con los valores de porcentaje retenido que




cada diámetro ha obtenido. La curva granulométrica permite visualizar la

tendencia homogénea o heterogénea que tienen los tamaños de grano

(diámetros) de las partículas.

Fig. N°02 Curva granulométrica

2.6. Distribución del tamaño de partícula

Un polvo es rara vez encontrado que contenga partículas de un solo

tamaño, a pesar de que tales polvos “monodispersos” son de interés

considerables para la producción de ciertas cerámicas avanzadas. Los

polvos normalmente contienen partículas en un rango de tamaño y es más

apropiado hablar de distribución del tamaño de partícula del polvo antes

que su tamaño de partícula. La distribución es una descripción de las

cantidades relativas de partículas de varios tamaños incluido en el polvo.

Las cantidades relativas son más a menudo expresadas en términos de

fracción de masa, la fracción del peso del polvo total que constituye las

partículas de un tamaño en particular.

Estas cantidades relativas pueden ser tabuladas contra el tamaño de

partícula, pero es práctica común graficar esta información, ya que esto

permite una visualización más rápida de la distribución del tamaño de




partícula que hace la tabulación. El procedimiento estándar para

determinar la distribución del tamaño de partícula de polvos más gruesos

que el de 50 µm, es el uso de tamices de ensayo.

2.7. Tamices de ensayoLos tamices de ensayo, el cual están fabricados en una sola pieza,

sin costuras y sellado con epoxi, con el fin de eliminar las hendiduras

y asegurar un orificio de alta precisión. [3]

Fig. N°03 Tamices de abertura gruesa y fina para el análisis granulométrico

empleando un tamizador eléctrico.

Se emplean tamices para este procedimiento estándar donde se determina

la distribución del tamaño. Algunos sistemas de tamices de ensayo son:

USA SIEVE series – ASTM

TYLER Estándar – USA/ AFNOR – FRANCIA / DIN – ALEMANIA / BRITISH

ENGINEERIG ESTANDAR ASSOCIATION.

Los tamices para lavado en húmedo están diseñados para ensayos en

húmedo de materiales terrosos, cementos y otros materiales finos.




Tabla N° 01: Tabla de tamices indicando el tamaño o el número de tamiz y la

abertura del tamiz (mm).

Las relaciones entre el tamaño de abertura y número de malla para las dos

series más comunes de tamices de ensayo son dadas en la tabla

siguiente:

Tabla N° 02: Abertura de malla ASTM (mm) y abertura de malla TYLER (mm).

N° Tamiz ASTM

Abertura de malla

ASTM (mm)

N° malla más próximo

del tamiz TYLER

Abertura de malla

TYLER (mm)

3 6.35 3 6.68

4 4.76 4 4.70

6 3.36 6 3.33

8 2.38 8 2.36

12 1.68 10 1.65

16 1.19 14 1.17

20 0.84 20 0.83

30 0.59 28 0.59

40 0.42 35 0.42

50 0.297 48 0.295

70 0.149 100 0.147

100 0.105 150 0.104

200 0.074 200 0.074




2.8. Tamizadores Portátiles

Los tamizadores Portátiles están disponibles en versión manual o

motorizada. Efectúan un movimiento horizontal y vertical, junto con una

acción de sacudida leve. El tamizador realiza, asimismo, una acción de

sacudida y distribución en cada cambio de dirección debido a que los

soportes de tamiz se mueven de un lado a otro.

Esta acción de sacudida y distribución ´permite una separación apropiada

de todos los materiales que se mueven rápidamente a través de las mallas

del tamiz, reduciendo considerablemente el tiempo del ensayo. Esta

combinación de acciones de sacudido asegura un tamizado preciso en los

ensayos de granulometría de grandes volúmenes.

Fig. N°04 Vistas de un Tamizador Portátil. [4]




2.9. Tamizador de Áridos

El tamizador de áridos está diseñado para determinar la granulación de las

muestras de piedras trituradas, arena, grava, escorias, carbón, minerales y

otros materiales similares. El tamizador permite determinar la granulación

de hasta 0.03 m3 (1 pie cúbico) de materiales brutos en un solo ensayo. La

unidad está diseñada principalmente para determinar tamaños desde 4

pulg hasta el tamaño del tamiz N° 04, así como de materiales más finos

que pasen a través del tamiz N° 200 en cantidades más pequeñas.

Fig. N°05 Equipo de zarandador con los tamices apilados. [5]

Cuando el tamizado ha terminado, se obtiene el peso del material retenido

sobre cada tamiz y el de la bandeja del fondo. Estos datos pueden ser

luego tabulados versus los tamaños de abertura de los tamices.

2.10. Formas fáciles de Tamizar un agregado grueso o fino:

Formas fáciles y rápidas para el análisis granulométrico de muestras.

a) Tamizadoras analiticas:

Fig. N°06 Tamizador analítico




Las tamizadoras analíticas de la serie AS 200 se utilizan en las áreas de

investigación y desarrollo, control de calidad de materias primas, productos

intermedios y acabados, así como en la supervisión de procesos de

producción. El accionamiento electromagnético regulado permite una

adaptación óptima a cualquier tipo de material. Estas máquinas convencen

por su gran precisión de separación en tiempos cortos de tamizado.

b) Tamizadoras a chorro de aire:

Fig. N°07 Tamizador a chorro de aire

La nueva tamizadora a chorro de aire AS 200 jet ha sido especialmente

concebida para la separación de polvos finos que requieren una mezcla y

desaglomeración eficaces. La posibilidad de guardar hasta 10 SOPs y la

regulación automática del vacío (accesorio) garantizan resultados fiables y

reproducibles. Su innovadora función "Open Mesh", la velocidad variable

de la tobera y la posibilidad de usar tamices de hasta 50 mm de altura

perfeccionan la nueva tecnología por chorro de aire.

c) Tamizadora con golpe:

Fig. N°08 Tamizador con golpe




La tamizadora analítica AS 200 tap se utiliza en investigación y desarrollo,

control de calidad de materias primas, productos intermedios y acabados,

así como en la supervisión de procesos de producción.

La AS 200 tap está diseñada especialmente para el tamizado de productos

como carbón, abrasivos, cemento, especias y diamantes. El movimiento de

tamizado horizontal circular con impulsos de golpeteo verticales es dictado

por varias normas.

d) Tamices analíticos:

Fig. N°09 Tamizador Analítico

La demanda de análisis de granulometría está en constante aumento. Esto

también se refleja en las mayores exigencias contenidas en la norma ISO

3310. Con el fin de adaptar nuestros tamices a estos

requisitos, RETSCH ha desarrollado un proceso de fabricación

completamente nuevo que garantiza una calidad y consistencia nunca

obtenidas hasta ahora en la fabricación de tamices (200 x 50 mm, 200 x 25

mm, 203 x 50 mm (8"x 2"), 203 x 25 mm (8"x 1"). Además, un sistema

logístico de fabricación posibilita registrar todos y cada uno de los

materiales utilizados en el proceso. Dentro del servicio que ofrecemos,

todos sus tamices tienen la opción de ser solicitados certificados, lo cual le

permite cumplir normas de calidad.




e) Software de tamizaje:

Fig. N°10 Tamizador con Software de tamizaje.

EasySieve®, el software para análisis granulométrico de RETSCH,

aventaja en muchos aspectos a la evaluación granulométrica manual. Con

este software el usuario puede realizar de forma rápida y fácil todos los

procesos de medición y pesaje, y documentarlos de forma automática –

desde el registro del peso de los tamices hasta la evaluación de los datos.

[6]

III METODOLOGIA

Preparar la muestra (Agregado grueso, fino y diatomita)

3.1. NTP 339.252 Suelos. Guía estándar para muestreo de suelos de la zona

vadosa (zona no saturada por encima del nivel freático).

3.2. NTP 339.089 SUELOS. Para Obtener en laboratorio muestras

representativas (cuarteo).

Fig. N°11 Pasos a seguir para muestreo del agregado grueso




3.3. NTP 339.151: 2001 SUELOS. Prácticas normalizadas para preservar y

transportar suelos en bolsas plásticas.

Fig. N°12 Tranporte de agregado grueso, fino y diatomita en bolsas

3.4. Tomar cierta cantidad de material y colocar dentro de una estufa 110 ±5 °C

durante 24 horas con lo que se logra el secado del material (para quemar el

material orgánico).

Fig. N°13 Material de agregado grueso y fino en la estufa a 110 ±5 °C

durante 24 horas.

3.5. Limpiar y armar el tamizador vibratorio.3.5.1 Limpiar cada tamiz con una brocha con cuidado o con aire a presión para

tener mejor precisión y un peso adecuado de cada tamiz.

Fig. N°14 Limpieza de la malla




3.5.2 Pesar cada tamiz y anotar desde la abertura mas grande hasta la chica,

incluyendo el recipiente metálico o malla ciega.

3.5.3 Colocar la serie de tamices en el tamizador en el orden correspondiente

(descendiendo desde la abertura más gruesa hacia la más fina), y en el

fondo la malla ciega y en la parte superior la tapa. (malla ciega, N°200, N°100, N°50, N°30, N°16, N°8, N°4, 3/8", 1/2", 3/4", 1", 1½" y 2").

Fig. N°15 Armado de las mallas

3.6. Depositar la muestra para tamizar3.6.1 Pesar 500 g de agregado grueso para luego depositar en el tamizador.

Fig. N°16 Pesado del agregado

3.6.2 Colocar la muestra sobre el tamiz superior.

Fig. N°17 Colocando la muestra al tamizador




3.6.3 Asegurar la tapa y encender el tamizador por un tiempo de 5 minutos.

Nota: Cuando es agregado grueso se deja 5 minutos en el tamizador.

Cuando es agregado fino se deja 10 minutos en el tamizador.

Cuando es agregado muy fino (arcilloso) se deja 15 minutos en el tamizador.

Fig. N°18 Tamizador en funcionamiento

3.6.4 Después del paso anterior quitar la tapa y pesar las mallas para obtener

las cantidades retenidas en cada malla (peso de la malla + la muestra

retenida en ella),

Fig. N°19 Pesando la muestra retenida en abertura de mayor a menor

3.6.5 Limpiar las mallas con una brocha.

3.6.7 Tabular y graficar.

3.6.8 Determinar el Análisis Granulométrico por tamizado.




3.7. Determinar el Análisis Granulométrico por Tamizado En la columna 1 y 2 se indica la serie de tamices utilizada en orden

descendente y el número.

Después de tamizar la muestra como lo estipula la Norma Técnica se toma

el material retenido en cada tamiz, se pesa y cada valor se coloca en la

columna 3.

Cada uno de estos pesos retenidos se expresa como porcentaje (retenido)

del peso total de la muestra. Este valor dé % retenido se coloca en la

columna 4.

En la columna 5 se van colocando los porcentajes retenidos acumulados.

% peso retenido acumulado 1 = % peso retenido 1.

% peso retenido acumulado 2 = % peso retenido 2 + %peso retenido

acumulado1.

En la columna 6 se registra el porcentaje acumulado que pasa, que será

simplemente la diferencia entre 100 y el porcentaje retenido acumulado. %

PASA = 100 - % Retenido Acumulado.

Tabla Nº 03: Determinación de análisis granulométrico por tamizado.

Tamiz

( número)

Peso

retenido

(g)

% Peso

retenido

% Peso

retenido

% peso

pasante

N° 4 A A/I * 100 = J J 100 - J

N° 8 B B/I * 100= K J+ K = R 100 - R

N° 16 C C/I *100 = L R + L = S 100 - S

N° 30 D D/I * 100 = M S + M = T 100 - T

N° 50 E E/I *100 = N T + N = U 100 - U

N° 100 F F /I * 100 = O U + O = V 100 – V

N° 200 G G/ I *100 = P V + P = W 100 – W

N° 50 H H/I * 100 = Q W + Q = X 100 - X

Bandeja ∑ = I ∑ = 100


% Retenido = (peso de material retenido en tamiz)/ (peso total de la muestra (peso inicial)



Composición de la Muestra

% grava= % peso retenido acumulado del tamiz 2 ½” a Nº 8

% arena = % peso retenido acumulado del tamiz Nº 8 a Nº 200

% finos = % perdida por lavado

Fig. N°20 % peso pasante vs. Tamaño de abertura de malla.




IV RESULTADOS

Tabla N° 04: Ensayo de Análisis Granulométrico: Diatomita Según Norma:

ASTM C 136: 05 (NTP 400.012:01)

DIATOMITA NATURAL: CANTERA DE LA CIUDAD DE AREQUIPA

TAMIZ ABERTURA (mm)

PESO DE

TAMIZ (g)

PESO DE TAMIZ +

MUESTRA (g)

PESO RETENIDO

(g)

% PESO RETENIDO

% PESO RETENIDO

ACUMULADO

% PASA

N° 4 4.75 510.22 525.94 15.72 15.72 15.72 84.28N°8 2.36 491.13 499.48 8.35 8.35 24.08 75.92

N°16 1.18 412.63 419.56 6.93 6.93 31.01 68.99N°30 0.6 403.24 412.19 8.95 8.95 39.96 60.04N°50 0.3 370.98 376.16 5.18 5.18 45.14 54.86

N°100 0.15 346.36 351.42 5.06 5.06 50.21 49.79N°200 0.75 336.35 342.07 5.72 5.72 55.93 44.07malla ciega

menor a 0.75 370.58 414.64 44.06 44.07 100.00 0.00

total 99.97

Peso inicial (gr)100

Composición de la muestra% Diatomita - arena

gruesa 24.08% Diatomita - arena

media 15.88% Diatomita - arena fina 15.96

% Diatomita - limo arcilloso 44.07

Total 100.00

Modulo de Fineza (MF) 2.06




0.01 0.1 1 100.00

10.00

20.00

30.00

40.00

50.00

60.00

70.00

80.00

90.00

DIAMETRO DE PARTICULAS (mm)

% D

E M

ATER

IAL Q

UE P

ASA

DIATOMITA SIN CALCINAR

Fig. N°21 Representación grafica en escala logarítmica de una Curva

granulométrica de la Diatomita.

-1.5 -1 -0.5 0 0.5 10.00

10.00

20.00

30.00

40.00

50.00

60.00

70.00

80.00

90.00

LOG (DIAMETRO DE PARTICULAS EN mm)

% D

E M

ATER

IAL Q

UE P

ASA

DIATOMITA SIN CALCINAR

Fig. N°22 Representación grafica en escala aritmética de una Curva

granulométrica de la Diatomita.




Tabla N° 05: Ensayo de Análisis Granulométrico: Agregado Grueso Según Norma: ASTM C 136: 05 (NTP 400.012:01)

AGREGADO GRUESO: cantera sector el milagro

TAMIZ ABERTURA (mm)

PESO DE TAMIZ

(g)

PESO DE TAMIZ +

MUESTRA (g)

PESO RETENID

O (g)

% PESO RETENIDO

% PESO RETENIDO

ACUMULADO

% PASA

N° 2 " 50 539.10 539.10 0 0.00 0.00 100.00N° 1 1/2" 37.5 553.61 553.61 0 0.00 0.00 100.00

N° 1" 25 546.80 546.80 0 0.00 0.00 100.00N° 3/4" 19 558.83 613.17 54.34 10.87 10.87 89.13N° 1/2" 12.5 543.10 658.01 114.91 22.98 33.85 66.15N° 3/8" 9.5 545.63 688.19 142.56 28.51 62.36 37.64

N° 4 4.75 510.29 698.09 187.8 37.56 99.91 0.09N°8 2.36 491.24 491.24 0 0.00 99.91 0.09

N°16 1.18 412.63 412.63 0 0.00 99.91 0.09N°30 0.6 403.24 403.24 0 0.00 99.91 0.09N°50 0.3 370.98 370.98 0 0.00 99.91 0.09

N°100 0.15 346.36 346.36 0 0.00 99.91 0.09N°200 0.75 336.35 336.35 0 0.00 99.91 0.09malla ciega

menor a 0.75 370.58 371.02 0.44 0.09 100.00 0.00

total 500.05


Composición de la muestra% Grava 62.36

% Arena gruesa 37.56% Arena media 0.00

% Arena fina 0.00% Limo arcilloso 0.09

total 100.00

Tamaño máximo (TM) 1"Tamaño máximo nominal

(TMN) 3/4"Modulo de Fineza (MF) 7.07




0.01 0.1 1 10 100-20.00

0.00

20.00

40.00

60.00

80.00

100.00

120.00


% D

E M

ATER

IAL Q

UE P

ASA

AGREGADO GRUESO


granulométrica del Agregado Grueso.

-1.5 -1 -0.5 0 0.5 1 1.5 2-20.00

0.00

20.00

40.00

60.00

80.00

100.00

120.00


% D

E M

ATER

IAL Q

UE P

ASA

AGREGADO GRUESO


granulométrica del Agregado Grueso.




Tabla N° 06: Ensayo de Análisis Granulométrico: Agregado Fino Según Norma: ASTM C 136: 05 (NTP 400.012:01)

AGREGADO FINO: Cantera del sector el milagro

TAMIZ ABERTURA (mm)

PESO DE TAMIZ

(g)

PESO DE TAMIZ +

MUESTRA (g)

PESO RETENIDO

(g)

% PESO RETENIDO

% PESO RETENIDO

ACUMULADO

% PASA

N° 1" 25 546.80 546.80 0 0.00 0.00 100.00N° 3/4" 19 558.83 558.83 0 0.00 0.00 100.00N° 1/2" 12.5 543.10 543.10 0 0.00 0.00 100.00N° 3/8" 9.5 545.63 545.63 0 0.00 0.00 100.00

N° 4 4.75 510.29 531.16 20.87 2.09 2.09 97.91N°8 2.36 491.24 618.41 127.17 12.72 14.80 85.20

N°16 1.18 412.68 579.38 166.7 16.67 31.47 68.53N°30 0.6 403.36 499.17 95.81 9.58 41.05 58.95N°50 0.3 371.14 464.91 93.77 9.38 50.43 49.57

N°100 0.15 346.56 719.30 372.74 37.27 87.70 12.30N°200 0.75 336.43 441.99 105.56 10.56 98.26 1.74malla ciega

menor a 0.75 370.63 388.08 17.45 1.74 100.00 0.00

total 1000.07


Composición de la muestra% Grava 0.00

% Arena gruesa 14.80% Arena media 26.25

% Arena fina 57.20% Limo arcilloso 1.74

total 100.00

Modulo de Fineza (MF) 2.3




0.01 0.1 1 10 1000.00

20.00

40.00

60.00

80.00

100.00

120.00


% D

E M

ATER

IAL Q

UE P

ASA

AGREGADO FINO


granulométrica del Agregado Fino.

-1.5 -1 -0.5 0 0.5 1 1.5 20.00

20.00

40.00

60.00

80.00

100.00

120.00


% D

E M

ATER

IAL Q

UE P

ASA

AGREGADO FINO


granulométrica del Agregado Fino.




0 10 20 30 40 50 60-20.00

0.00

20.00

40.00

60.00

80.00

100.00

120.00

DIATOMITAAGREGADO GRUESOAGREGADO FINO


% D

E M

ATER

IAL Q

UE P

ASA

CURVAS GRANULOMETRICAS

Fig. N°27 Representación grafica en escala aritmética de las curvas

granulométricas de la Diatomita, Agregado Grueso y Agregado fino.

0.01 0.1 1 10 100-20.00

0.00

20.00

40.00

60.00

80.00

100.00

120.00



% D

E M

ATER

IAL Q

UE P

ASA CURVAS GRANULOMETRICAS

Fig. N°28 Representación grafica en escala logarítmica de las curvas


-1.5 -1 -0.5 0 0.5 1 1.5 2-20.00

0.00

20.00

40.00

60.00

80.00

100.00

120.00



% D

E M

ATER

IAL Q

UE P

ASA CURVAS GRANULOMETRICAS

Fig. N°29 Representación grafica en escala aritmética de las curvas





0.025 0.25 2.5 25-20

0

20

40

60

80

100

120

LIMITE SUPERIORLIMITE INFERIORDATOS OBTENIDOS

ABERTURA (mm)

% Q

UE P

ASA

CURVAS GRANULOMETRICAS DEL AGREGADO FINO


granulométrica respecto al Agregado Fino en control de calidad (para

verificar si cumplen con las especificaciones según NTP 400.037 o

ASTM C 33).

0.01 0.1 1 10 100-20

0

20

40

60

80

100

120

LIMITE SUPERIORLIMITE INFERIORDATOS OBTENIDOS


% D

E M

ATER

IAL Q

UE P

ASA

CURVAS GRANULOMETRICAS DEL AGREGADO GRUESO


granulométrica del Agregado Grueso en control de calidad (para

verificar si cumplen con las especificaciones según NTP 400.037 o

ASTM C 33).




V DISCUSION5.1 De la Tabla N° 04: Respecto a la Diatomita su modulo de fineza es de

2.06 el más bajo de las demás muestras, esto se debe a que tuvo un

proceso de molienda (disminución de partículas) en el molino de bolas

por un tiempo de 2 horas y por lo que es un material puzolánico.

5.2 De la Tabla N° 05: Respecto al Agregado Grueso su modulo de fineza es

de 7.07 el más alto de las muestras y su tamaño máximo nominal de 3/4",

esto se debe a que su proceso es de trituración (disminución de tamaño

de grano).

5.3 De la Tabla N° 06: Respecto al Agregado Fino modulo de fineza es de

2.3, esto se debe a que es un material de partículas disgregadas de las

rocas y acumulación en las orillas por cual es un proceso natural.

5.4 De la Fig. N°27: Representación grafica de las curvas granulométricas de

la Diatomita, Agregado Grueso y Agregado fino están en la parte de

arriba esto se debe por lo que está en escala aritmética.

5.5 De la Fig. N°28: Representación grafica de las curvas granulométricas de

la Diatomita, Agregado Grueso y Agregado fino están en la parte de

arriba esto se debe por lo que está en escala logarítmica.

5.6 De la Fig. N°30: Representación grafica en escala logarítmica de una

Curva granulométrica respecto al Agregado Fino en control de calidad

(para verificar si cumplen con las especificaciones según NTP 400.037 o

ASTM C 33) de los datos obtenidos experimentalmente no cumplen con

la norma por lo que se debería de hacer un reajuste en tamaño de 0.4-0.5

en mm y menor a 42% de ese tamaño de partícula, esto se debe a que no

hay una buena distribución de partículas o granos para obtener un buen

diseño de mezcla.

5.7 De la Fig. N°31: Representación grafica en escala logarítmica de una

Curva granulométrica del Agregado Grueso en control de calidad (para

verificar si cumplen con las especificaciones según NTP 400.037 o ASTM

C 33) de los datos obtenidos experimentalmente si cumplen con la norma,

esto se debe a que hay una buena distribución de tamaño de grano para

obtener un buen diseño de mezcla.




VI CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 6.1 Conclusiones

6.1.1.Se Determino en forma cuantitativa la distribución de las partículas del

suelo ( Diatomita, agregado grueso y agregado fino) de acuerdo a su

tamaño mediante el análisis granulométrico bajo la norma ASTM D 422

6.1.2.Se Conoció los diferentes tipos de tamices y zarandadoras que permiten

clasificar y obtener una buena distribución de partículas de una muestra

ya sea arcillosa o agregado fino o grueso.

6.1.3.Se Obtuvo la curva granulométrica y se determino el tamaño máximo

nominal de la muestra de agregado grueso que fue de ¾ “ obtenido de

la cantera de Huanchaco" utilizando como guía la norma ASTM C 136:

05 (NTP 400.012.2001).

6.1.4.Se Obtuvo la curva granulométrica y se determino el modulo de finura

del agregado fino que fue de 2.3 obtenida de la cantera "Huanchaco"

utilizando como guía la norma ASTM C 136: 05 (NTP 400.012.2001).

6.2 Recomendaciones

6.2.1.Los tamices deben ser frecuentemente inspeccionados para asegurar

que no tienen aberturas más grandes que la especificada.

6.2.2.Se recomienda evitar pérdidas de material al sacar el retenido de cada

tamiz.

6.2.3.Al momento de hacer un análisis granulométrico se debe de poner la

muestra en una estufa a 110 ±5 °C durante 24 horas, con el propósito

de lograr el secado del material (para quemar el material orgánico).




VII BIBLIOGRAFIA

[1] INGENIEROCIVILINFO “Análisis Granulométrico” Disponible en:

http://www.ingenierocivilinfo.com/ 2010/01/suelos-de-grano-grueso.html.

Buscado el 15 de diciembre del 2013.

[2] BLOGSPOT “Análisis Granulométrico” Disponible en:

http://apuntesingenierocivil.blogspot .com/2010/10/suelos-de-grano-

grueso.html. Buscado el 15 de diciembre del 2013.

[3] BLOGSPOT “Análisis Granulométrico y los diferentes tamices” Disponible en: htp//ingenieria-civil 2009.blogspot.com/2009/05/analisis-

granulometricos.html. Buscado el 17 de diciembre del 2013.

[4] MASCUS “Vistas de un Tamizador Portátil”

http://www.mascus.com.co/construccion/machacadoras/zaranda+port

%C3%A1til%2c+criba%2c+tamizador+omh+pro+screen/pvg+12+v+84/images/

dh9p5j7m.html. Buscado el 17 de diciembre del 2013.

[5] BLOGSPOT “Imágenes de tamices y equipos” Disponible en:

http://ayuujkjaay.blogspot. com/2008/02/pendiente.html . Buscado el 18

de diciembre del 2013.

[6] QSINDUSTRIA “Equipos de laboratorio” Disponible en:

http://www.qsindustrial.biz/es/catalogo/equipos-de-laboratorio. Buscado el

18 de diciembre del 2013.

[7] WORDPRESS “Informe de granulometria” Disponible en:

http://vagosdeunisucre.files.wordpress.com/2012/12/informe-de-

granulometria-de-los-agregados.pdf. Buscado el 20 de diciembre del

2013.


http://www.compean.com/materiales/desgaste.pdf.%20Buscado


http://vagosdeunisucre.files.wordpress.com/2012/12/informe-de-granulometria-de-los-agregados.pdf

http://vagosdeunisucre.files.wordpress.com/2012/12/informe-de-granulometria-de-los-agregados.pdf


http://www.qsindustrial.biz/es/catalogo/equipos-de-laboratorio



http://www.mascus.com.co/construccion/machacadoras/zaranda+port%C3%A1til%2C+criba%2C+tamizador+omh+pro+screen/pvg+12+v+84/images/dh9p5j7m.html







VIII ANEXOSTRASLADO Y PESO LAS MATERIAS

Fig. N°31. Traslado y peso del agregado fino y grueso

Fig. N°32. Peso y embolsado de la diatomita.

Fig. N°33.Materias primas pesadas y embolsadas.




PREVIA SECADA PARA HACER LOS ENSAYOS

Fig. N°34. Estufa con muestras Fig. N°35. Estufa prendida Fig. N°36. Material secado

ENSAYO DE ANALISIS GRANULOMETRICO: DIATOMITA

Fig. N°37. Peso de diatomita Fig. N°38. Deposito de diatomita Fig. N°39. Ajuste de la maquina

Fig. N°40. Tamizadora prendida Fig. N°41. Peso muestra+malla Fig. N°42. Peso muestra+malla

Ciega gruesa




ENSAYO DE ANALISIS GRANULOMETRICO: AGREGADO GRUESO

Fig. N°43. Mallas para ensayo Fig. N°44. Agregado grueso Fig. N°45. Muestreo de agregado

Fig. N°46. Peso de grava Fig. N°47. Deposito de grava Fig. N°48. Limpieza del recipiente

Fig. N°49. Tamizadora prendida Fig. N°50. Serie de tamices Fig. N°51. Peso muestra+malla

gruesa




ENSAYO DE ANALISIS GRANULOMETRICO: AGREGADO FINO

Fig. N°52. Agregado fino Fig. N°53. Muestreo de agregado Fig. N°54. Deposito de arena

Fig. N°55. Serie de tamices Fig. N°56. Peso muestra+deposito Fig. N°57. Peso muestra+malla

Fig. N°58. Peso muestra+deposito Fig. N°59. Peso muestra+malla Fig. N°60. Peso mallaciega




B. SALES, CONDUCTIVIDAD, SÓLIDOS TOTALES SUSPENDIDOS, TEMPERATURA Y PH, BAJO NORMA ASTM D 4972.

I. JUSTIFICACIÓN DE LA APLICACIÓN

1.1 Importancia.La importancia de este manual es de dar las herramientas para hacer un

análisis en forma responsable sabiendo que con buen desempeño de la

técnica analítica se obtendrá un resultado que servirá para verificar el

cumplimiento de la normatividad o bien será la base para un diseño de

mezcla. Todo sin perder de vista que la metodología debe ser amigable con

el medio ambiente. Dicho Manual servirá de guía para orientar su cátedra

hacia la interpretación de resultados analíticos que fomente en los alumnos

una conciencia del hecho que un análisis bien. Además introducirá al

alumno a la vigilancia del cumplimiento de la normatividad ya que esta

beneficia a la población que consume los materiales de construcción y otros,

descargar la menor cantidad de contaminantes posible, al industrial cuyo

proceso es lo más limpio posible y por último al medio ambiente que es el

entorno de todos los involucrados en el proceso de análisis e interpretación

del resultados y para hacer un buen diseño o dosificación del concreto en

dicho suelo.

1.2 Objetivos1.2.5. Determinar las propiedades químicas de los diferentes tipos de suelos

muestreados (arena, piedra, diatomita y sedimento, etc.).

1.2.6. Obtener las características físico-químicas para determinar la

salinidad, temperatura, sólidos totales suspendidos, conductividad

eléctrica.

1.2.7. Determinación del pH (potencial de hidrogeno) de un suelo, bajo

norma ASTM D4972.

1.2.8. Obtener y evaluar los parámetros físico – químicos de los suelos.

1.2.9. Obtener los parámetros físico – químicos de los líquidos en solución

(agua potable y destilada).




II. BASE TEORICA DE LA APLICACIÓN2.1. SUELOS:

La palabra suelo se deriva del latín “solum”, que significa suelo, tierra o

parcela.

Los suelos se forman por la combinación de cinco factores interactivos:

material parental, clima, topografía, organismos vivos y tiempo.

Los suelos constan de cuatro grandes componentes: materia mineral,

materia orgánica, agua y aire; la composición volumétrica aproximada es

de 45, 5, 25 y 25%, respectivamente.

Los constituyentes minerales (inorgánicos) de los suelos normalmente

están compuestos de pequeños fragmentos de roca y minerales de varias

clases. Las cuatro clases más importantes de partículas inorgánicas son:

grava, arena, limo y arcilla.

La materia orgánica del suelo representa la acumulación de las plantas

destruidas y resintetizadas parcialmente y de los residuos animales. La

materia orgánica del suelo se divide en dos grandes grupos:

• Los tejidos originales y sus equivalentes más o menos descompuestos.

• El humus, que es considerado como el producto final de

descomposición de la materia orgánica.

El aire del suelo no es continuo y está localizado en los poros separados

por los sólidos. Este aire tiene generalmente una humedad más alta que la

de la atmósfera. Cuando es óptima, su humedad relativa está próxima a

100%. El contenido de anhídrido carbónico es por lo general más alto y el

del oxígeno más bajo que los hallados en la atmósfera.

La arcilla y el humus son el asiento de la actividad del suelo; estos dos

constituyentes existen en el llamado estado coloidal. Las propiedades

químicas y físicas de los suelos son controladas, en gran parte, por la

arcilla y el humus, las que actúan como centros de actividad a cuyo

alrededor ocurren reacciones químicas y cambios nutritivos.

Perfil del suelo

Un perfil de suelo es la exposición vertical, de horizontes o capas

horizontales, de una porción superficial de la corteza terrestre. Los perfiles

de los suelos difieren ampliamente de región a región, en general los

suelos tienen de tres a cinco horizontes y se clasifican en horizontes




orgánicos (designados con la letra O) y horizontes minerales (con las letras

A, B, C). [1,2,3]

Fig. N°01. Simbologia de suelos. [4]




2.2. SALINIZACION DE LOS SUELOSLa salinización de los suelos es el proceso de acumulación en el mismo,

de las sales disueltas en el agua. Esta puede darse en forma natural,

cuando se trata de suelos bajos y planos, que son periódicamente

inundados por ríos o arroyos; o si el nivel de las aguas subterráneas es

poco profundo y el agua que asciende por capilaridad contiene sales

disueltas. Este proceso también puede tener origen andrógeno,

generalmente asociado a sistemas de riego o por sobreexplotación de

acuíferos en zonas costeras, propiciando la intrusión de agua marina. Las

consecuencias de la salinización del suelo son la perdida de la fertilidad, la

disminución de la infiltración y la toxicidad de algunas sales para los

cultivos.

La clasificación de la salinidad de los suelos según su conductividad

eléctrica se da de la siguiente manera:

Tabla1: Salinidad de los suelos según el porcentaje de salinidad

CE (dS/m-25ºC) Suelos Afectan

0-2 Normales

2-4 Ligeramente salinos Cultivos muy sensibles

4-8 Salinos La mayoría de los cultivos

8-16 Fuertemente salinos Solo se obtiene rendimiento en los cultivos

tolerantes

>16 Extremadamente salinos Muy pocos cultivos dan

rendimientos aceptables. [5]

2.3. CONDUCTIVIDAD ELECTRICA DE UN SUELO Cuando se habla de Conductividad Eléctrica de un suelo, usualmente se

hace referencia a la Conductividad Eléctrica de su extracto de saturación.

Y la Conductividad Eléctrica, como tal, es determinada en un medio

líquido. Se supone, aunque esto aun no ha sido demostrado, que dicha

conductividad corresponde a la Conductividad Eléctrica del líquido

intersticial del suelo. Esta última aseveración adolece de una falla. Para

determinar la Conductividad Eléctrica de un Suelo es necesario agregarle




más agua y esta última contribuye a diluir el contenido de sales de la

solución intersticial, rebajando su conductividad original. [6]

2.4. SÓLIDOS SUSPENDIDOS TOTALES (TDS) Es la cantidad de sólidos que el agua conserva en suspensión después de

10 minutos de asentamiento. Se mide en ppm. El Decreto 475 de 1998 del

Ministerio de Salud establece que para agua potable los Sólidos Totales

deberán ser inferiores a 500 ppm, sin especificar si son solamente los

Sólidos Suspendidos Totales o si incluyen los Sólidos Disueltos Totales.

2.5. PH DE LOS SUELOSEl pH es una medida de la concentración de hidrógeno expresado en

términos logarítmicos. Los valores del pH se reducen a medida que la

concentración de los iones de hidrógeno incrementan, variando entre un

rango de 0 a 14. Los valores por debajo 7.0 son ácidos, valores superiores

a 7.0 son alcalinos y/o básicos, mientras que los que rondan 7.0 son

denominados neutrales. La acidez de un suelo depende pues de la

concentración de hidrogeniones [H+] en la solución de las aguas y se

caracteriza por el valor del pH., que se define como el logaritmo negativo

de base 10 de la concentración de H+ : pH.= -log10 [H+].

El pH del suelo se encuentra entre 6 y 7. En algunos suelos, incluso con

un pH natural de 8, pueden obtenerse buenos rendimientos agropecuarios.

Los pH altos en el suelo son indicadores de la presencia de sales solubles.

Podemos clasificar los suelos según su grado de acidez en los siguientes

tipos:

• Muy ácido: pH. < 5,5

• Ácido: 5,6< pH. < 6,5

• Neutro: 6,6 > pH < 7,5

• Básico: 7,6 > pH > 8,5

• Muy alcalino: pH > .8,6. [7]

2.6. NORMA ASTM D 4972: “Método de prueba estándar para el pH de los suelos”El pH del suelo es una variable útil para determinar la solubilidad de los

minerales del suelo y la movilidad de los iones en el suelo y evaluar la

viabilidad del entorno suelo – planta.




Las mediciones de pH se realizan en el agua y en una solución de cloruro

de calcio debido a que el calcio se desplaza con parte del aluminio

intercambiable. Los valores de pH obtenidos en la solución de cloruro de

calcio son ligeramente inferiores a los medidos en el agua debido a la

liberación de más iones de aluminio que luego se hidroliza. Por lo tanto,

ambas medidas son necesarias para definir completamente el carácter del

pH del suelo.

A los efectos de este método de ensayo de la prueba de suelo debe ser

tamizada a través de un tamiz No. 10 (2mm. de malla de tamiz). Las

mediciones en los suelos o las fracciones de suelo con un tamaño de

partícula mayor de 2mm por este método de prueba pueden ser válidas. Si

se utiliza el suelo o las fracciones de suelo con partículas de más de 2mm,

es preciso señalar en el informe, ya que los resultados pueden ser muy

diferentes.

Toda el agua utilizada para este método de prueba debe ser ASTM Tipo III

o superior. Tipo III de agua se define en la especificación D 1193. Es

elaborado por destilación, intercambio iónico, ósmosis inversa, o una

combinación de ambos. [8]

III. METODOLOGIA3.1. Tomar de cada muestra 100gr para el ensayo.

Fig. N°02. Sacar un poco de muestra

3.2. Lavar las herramientas e instrumentos a utilizar en este laboratorio con agua

potable y luego con agua destilada.




Fig. N°03. Herramientas limpias

3.3. Colocar los 100gr de muestra en un vaso de justificación (vaso de

precipitación).

Fig. N°04. Vasear muestra a un vaso de precipitación

3.4. Llevar los 100 gr. de muestra (Agregado grueso, fino, diatomita y sedimento)

a una balanza para colocar la cantidad exacta de agua destilada (200 mL),

para luego hacer la agitación respectiva.

Fig. N°05. Vasear agua destilada a vaso de precipitación

3.5. Agitar y esperar un tiempo de 30 minutos para que remoje bien.




Fig. N°06. Agitar la solucion mas muetra

3.6. Colocar el papel filtrante en un embudo y poner todo eso en un vaso de

vidrio (Filtrado), para que ahí en ese vaso caiga el líquido de la muestra. El

tiempo que nos toma para lograr el filtrado es de 15 minutos.

Fig. N°07. Después de agitar

3.7. Analizar sus propiedades en el equipo de Multiparametros y el Peachimetro

(toma de datos).

Fig. N°08. Tomar datos con el Multiparametros en la Diatomita.

3.8. Limpiar los instrumentos e herramientas utilizadas en el laboratorio.




Fig. N°09. Tomar datos con el Multiparametros en todas las muestras.

IV. RESULTADOS

PARÁMETROS FÍSICO QUÍMICOS DE LOS SUELOS Tabla N°01: Parámetros físico químicos del agua destilada

Agua destiladaEnsayos Fisicos -

QuímicosUnidad de

medidaMuestra

ControlAgua destiladaDilución de solidos

totales (TDS) mg/L 8.16 cumpleCloruros, Cl¯ % 0.00 cumple

Conductividad µS/cm 16.59 cumpleTemperatura °C 19.7 cumple

Ph --- 7.0 cumpleColor --- Transparente cumple

Tabla N°02: Parámetros físico químicos del agua potable

Agua potable

Ensayos Fisicos - Quimicos

Unidad de medida

MuestraControlAgua potable

Dilucion de solidos totales (TDS) mg/L 797 cumpleCloruros, Cl¯ % 0.08 cumpleConductividad µS/cm 1594 cumpleTemperatura °C 19.9 cumplePh --- 7.5 cumpleColor --- Transparente cumple




Tabla N°03: Parámetros físico químicos del agregado grueso

Agregado gruesoEnsayos Fisicos -

QuimicosUnidad de

medidaMuestra

ControlAgregado gruesoDilucion de solidos totales (TDS) mg/L 37.7 cumpleCloruros, Cl¯ % 0.00 cumpleConductividad µS/cm 75.6 cumpleTemperatura °C 20.2 cumplePh --- 8.0 cumpleColor --- Celeste y plomo cumple

Tabla N°04: Parámetros físico químicos del agregado fino

Agregado finoEnsayos Fisicos -

QuimicosUnidad de

medidaMuestra

ControlAgregado finoDilucion de solidos totales (TDS) mg/L 129.5 cumpleCloruros, Cl¯ % 0.01 cumpleConductividad µS/cm 259 cumpleTemperatura °C 20.2 cumplePh --- 8.0 cumpleColor --- Amarrillo cumple

Tabla N°05: Parámetros físico químicos de la diatomita

Diatomita NaturalEnsayos Fisicos -

QuimicosUnidad de

medidaMuestra

ControlDiatomita NaturalDilucion de solidos totales (TDS) mg/L 967 cumpleCloruros, Cl¯ % 0.10 cumpleConductividad µS/cm 1914 cumpleTemperatura °C 20.5 cumplePh --- 8.5 cumpleColor --- Amarrillo claro cumple

Tabla N°06: Parámetros físico químicos de la huaca sol y la luna

Huaca Sol y la LunaEnsayos Fisicos -

QuimicosUnidad de

medidaMuestra

ControlDiatomita Natural




Dilucion de solidos totales (TDS) mg/L 324 cumpleCloruros, Cl¯ % 0.03 cumpleConductividad µS/cm 668 cumpleTemperatura °C 21.0 cumplePh --- 8.0 cumpleColor --- Marrón claro cumple

Agua desti-lada

Agua potable

Agregado grueso

Agregado fino

Diatomita Natural

Huaca Sol y la Luna

0

0.02

0.04

0.06

0.08

0.1

0.12

CLOR

URO

S, C

L ̄ (

%)

Fig. N° 10: Medida de % de Cloruros en las muestras con la ayuda de un

aparato llamado Multiparametros.




Agua desti-lada

Agua potable

Agregado grueso

Agregado fino

Diatomita Natural

Huaca Sol y la Luna

0

200

400

600

800

1000

1200

DILU

CION

DE

SOLI

DOS

TOT

ALES

(MG/

L)

Fig. N° 11: Medida de dilución de sólidos totales de las muestras con la

ayuda de un aparato llamado Multiparametros.

Agua desti-lada

Agua potable

Agregado grueso

Agregado fino

Diatomita Natural

Huaca Sol y la Luna

0

500

1000

1500

2000

2500

CON

DUCT

IVID

AD (µ

S/CM

)

Fig. N° 12: Medida de la Conductividad de las muestras con la ayuda de

un aparato llamado Multiparametros.




Agua desti-lada

Agua potable

Agregado grueso

Agregado fino

Diatomita Natural

Huaca Sol y la Luna

19

19.5

20

20.5

21

21.5

Tem

pera

tura

°C

Fig. N° 13: Medida de Temperatura de las muestras con la ayuda de un

aparato llamado Multiparametros.

Agua desti-lada

Agua potable

Agregado grueso

Agregado fino

Diatomita Natural

Huaca Sol y la Luna

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Ph

Fig. N° 14: Medida del Ph de las muestras con la ayuda de un aparato

llamado Multiparametros.




Agua desti-lada

Agua potable

Agregado grueso

Agregado fino

Diatomita Natural

Huaca Sol y la Luna

0

500

1000

1500

2000

2500

MUESTRAS ANALIZADAS

CLORUROS TDS CONDUCTIVIDADTEMPERATURA Ph

UNIDAD DE MEDIDA

Fig. N° 15: Comparación Medidas de las muestras analizadas con la

ayuda de un aparato llamado Multiparametros.

V. DISCUSION

5.1 De la Fig.10: El más alto en Cloruros o Sales fue el 10% respecto a la

Diatomita, se debe a que este material no está calcinado, por lo que se

extrajo de una cantera de Arequipa .También estuvo expuesto en el

ambiente por un corto periodo, como es un material absorbente y

puzolánicos.

5.2 De la Fig. N° 11: El más alto en Dilución de sólidos totales (TDS) fue de

967 mg/L respecto a la Diatomita, se debe a que este material contiene un

poco de material orgánico, por lo que se extrajo de una cantera de

Arequipa y lo cual también es un material puzolanico.

5.3 De la Fig. N° 12: El más alto en Conductividad fue de 1914 µS/cm

respecto a la Diatomita, se debe a que este material contiene muchos

minerales que hace que sea un buen conductor.




5.4 De la Fig. N° 13: Respecto a la Temperatura el más alto fue 20.5 °C de la

Diatomita, se debe a que este material contiene minerales que emiten un

cierto calor (Reacción exotérmica) por lo que está en contacto con el agua

durante la disolución para este ensayo.

5.5 De la Fig. N° 14 Respecto al Ph de las muestras el más alto fue 8.5 de la

muestra (Diatomita), se debe a que este material no está calcinado, por lo

que se extrajo de una cantera de Arequipa .También estuvo expuesto en el

ambiente por un corto periodo, como es un material absorbente y

puzolánico.

5.6 De la Fig. N° 15: Respecto a las medidas con la ayuda del Multiparametro

el que presento el mayor en todo fue el de la Diatomita, debido a sus

contenido de minerales sobre todo la Sílice (SiO2) y otros minerales; y el

menor fue del Agua Destilada estos se debe por su pureza ya que no

contiene minerales que hagan reaccionar o liberar calor.

VI. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 6.1 Conclusiones

6.1.1.Se Determino las propiedades químicas de los diferentes tipos de

suelos muestreados (arena, piedra, diatomita y sedimento, etc).

6.1.2.Se Obtuvo las características físico-químicas para determinar la

salinidad, temperatura, sólidos totales suspendidos, conductividad

eléctrica y el que presento muy alto en todo fue el de la Diatomita.

6.1.3.Se Determino el pH (potencial de hidrogeno) de un suelo, bajo norma

ASTM D4972 el cual se comprobó que estos agregados grueso y fino si

cumplen con la norma para dosificación de mezcla.

6.1.4.Se Obtuvo y evaluó los parámetros físico – químicos de los suelos el

cual se comprobó que el que tiene buenas propiedades eléctricas

respecto a la conductividad es la Diatomita y respecto a un bajo

contenido de cloruros fue el agregado fino (arena gruesa).




6.1.5.Se Obtuvo los parámetros físico – químicos de los líquidos en solución

(agua potable y destilada) el cual se comprobó que el agua destilada es

mejor a comparación del agua potable, por lo que sirve en el laboratorio

para análisis de muestras o disoluciones y por lo que no contiene

impurezas ni minerales.

6.2 Recomendaciones

6.2.1.Se debe limpiar bien los materiales antes de usarse, para que estos no

puedan alterar los resultados del muestreo.

6.2.2. Se debe calibrar bien los equipos a usarse, para obtener una buena

lectura de los resultados con mayor precisión.

6.2.3.No utilizar los equipos sin la autorización del profesor o el encargado de

ellos.

VII. BIBLIOGRAFIA

[1] MONOGRAFIAS “Informe de suelos” Disponible en:

http://www.monografias.com/trabajos6/elsu/elsu.shtml. Buscado el 27 de

diciembre del 2013.

[2] AGUILAR S. A., Etchevers D. Barra Jorge., y Castellanos Ramos Javier

Z., Análisis químico para evaluar la fertilidad del suelo, México:

SMCS, I987. Buscado el 27 de diciembre del 2013.

[3] AGUILAR S. A. Editor, Métodos de análisis de suelos, México: SMCS,

1988. Buscado el 28 de diciembre del 2013.





http://www.monografias.com/trabajos6/elsu/elsu.shtml



[4] VIVIENDA “Simbologia de suelos” Disponible en:

http://www.vivienda.gob.pe/documentos/documentos_ds_010/4/E_050_S

uelos_y_Cimentaciones.pdf. . Buscado el 28 de diciembre del 2013.

[5] MILIARIUM “Salinizacion de suelos” Disponible en:

http://www.miliarium.com/prontuario/MedioAmbiente/Suelos/SalinizacionS

uelos.htm. Buscado el 28 de diciembre del 2013.

[6] DRCALDERONLABS “Conductividad” Disponible en:

http://www.drcalderonlabs.com/Investigaciones/Conductividad/La_Conduc

tividad_Electrica.htm.Buscado el 30 de diciembre del 2013.

[7] WIKIPEDIA “Ph” Disponible en: http://es.wikipedia.org/wiki/PH-metro. Buscado el 30 de diciembre del 2013.

[8] ASTM “Norma D4972” Disponible en:

http://www.astm.org/Standards/D4972.htm.Buscado el 30 de diciembre

del 2013.

[9] RADY N. C. The nature and properties of soils, Estados Unidos de

América: Collier Mcmillan,1984. Buscado el 31 de diciembre del 2013.

VIII. ANEXOS

Fig. N° 16: Materiales, herramientas y equipos





http://es.wikipedia.org/wiki/PH-metro



http://www.miliarium.com/prontuario/MedioAmbiente/Suelos/SalinizacionSuelos.htm

http://www.miliarium.com/prontuario/MedioAmbiente/Suelos/SalinizacionSuelos.htm


http://www.vivienda.gob.pe/documentos/documentos_ds_010/4/E_050_Suelos_y_Cimentaciones.pdf

http://www.vivienda.gob.pe/documentos/documentos_ds_010/4/E_050_Suelos_y_Cimentaciones.pdf



Fig. N° 17: Sacando muestra Fig. N° 18: Pesando Fig. N° 19: Agregando

agua destilada

Fig. N° 20: Agitando Fig. N° 21: Reposando Fig. N° 22: Midiendo

Fig. N° 23: Midiendo con el multiparametros




Fig. N° 24: Midiendo Agua destilada Fig. N° 25: Midiendo agua potable

Fig. N° 26: Midiendo la arena gruesa Fig. N° 27: Midiendo la diatomita

CAPITULO III

RESISTENCIA A LA COMPRESION CON DIATOMITA

A. ELABORACIÓN Y CURADO DE MUESTRAS DE CONCRETO CILÍNDRICAS BAJO NORMA ASTM C 192.


1.1 Importancia.




La importancia es de que en la actualidad se toma en cuenta la resistencia

a la compresión, son un sin número de elementos estructurales con que el

ingeniero de materiales o el ingeniero civil cuenta a su disposición una

dosificación o diseño de mezcla, para de manera óptima y consiente elija

cual es el más ideal para llevar a cabo una construcción basándose esta

escogencia en los tipos de cargas que van a resistir.

Es por esto que es de vital importancia antes de ejecutar cualquier

proyecto realizar todo tipo de ensayos y pruebas a través de las cuales se

pueda determinar el comportamiento de los elementos a la hora de la

implementación de las estructuras, en el campo de la ingeniería de

materiales o civil se encuentran numerosos ensayos como el ensayo a

tracción, ensayo a compresión, en este caso hablaremos del ensayo a

compresión ya que esta es una de las propiedades del concreto que más

nos interesa, el concreto como material de construcción presenta alta

resistencia a la compresión pero con baja resistencia a la tensión, es por

esto que en este laboratorio se busca determinar que tan resistente es un

concreto cuando este es sometido a una fuerza axial y los esfuerzos y

deformaciones que se generan a base de la acción de esta fuerza. [1]

1.2 Objetivos1.2.1 Aprehender a manejar e interpretar un diseño de mezcla que se basa en

1m3, para confeccionar probetas y curado del concreto en el laboratorio

bajo estricto control de materiales y condiciones de ensayo, usando

concreto convencional adicionado, bajo la norma ASTM C 192.1.2.2 Elaborar probetas cilíndricas de 30 cm de largo por 15 cm de diámetro

de acuerdo a diseño de mezcla.

1.2.3 Ensayar las probetas cilíndricas de concreto adicionadas con % de

Diatomita (material puzolánicos) a 28 y a 100 días.

1.2.4 Determinar la máxima resistencia a la compresión de probetas

cilindricas de concreto adicionado con diatomita frente a una carga

aplicada axialmente respecto a la patrón.

1.2.5 Buscar el porcentaje adecuado de diatomita que se debe agregar a una

mezcla de concreto convencional con cemento portland tipo I.

II. BASE TEORICA DE LA APLICACIÓN

2.1. CONCRETO




El agregado denominado comúnmente concreto es una mezcla natural, en

proporciones arbitrarias, de agregados fino y grueso procedente de rio o

cantera.

En lo que sea aplicable se seguirán para el concreto las recomendaciones

correspondientes a los agregados finos y gruesos. Es importante que el

concreto deba estar libre de cantidades perjudiciales de polvo, terrones,

partículas blandas, entre otras, que resulten dañinas para el concreto.

El concreto debe ser manejado, transportado y almacenado de manera tal

de garantizar la usencia de contaminación con materiales que podrían

reaccionar con el concreto.

2.2. DOSIFICACION Y DISEÑO DE MEZCLA DEL CONCRETO

Es la selección de las proporciones de los materiales integrantes de la

unidad cubica de concreto, conocida usualmente como diseño de mezclas,

puede ser definida como el proceso de selección de los ingredientes más

adecuados y de la combinación más conveniente, con la finalidad de

obtener un producto que en el estado no endurecido tenga la trabajabilidad

y consistencia adecuados y que endurecido cumpla con los requisitos

establecidos por el diseñador indicados en los planos y/o las

especificaciones de la obra.

En la selección de las proporciones de la mezcla de concreto, el diseñador

debe recordar que la composición de la misma está determinada por:

- Las propiedades que debe tener el concreto endurecido, las cuales son

determinadas por el ingeniero estructural y se encuentran indicadas en los

planos y/o especificaciones técnicas.

- Las propiedades del concreto al estado no endurecido, las cuales

generalmente son establecidas por el ingeniero constructor o residente en

función del tipo y características de la obra y de las técnicas a ser

empleadas en la colocación del concreto.

- El costo de la unidad cubica de concreto (m3).




- La selección de los diferentes materiales que componen la mezcla de

concreto y de la proporción de cada uno de ellos debe ser siempre el

resultado de un acuerdo razonable entre la economía y el cumplimiento de

los requisitos que debe satisfacer el concreto al estado fresco y el

endurecido.

En conclusión, el diseño de mezclas viene a ser más que nada la elección

de proporciones adecuadas para preparar concreto teniendo en cuenta a la

clase de estructura de la que va a formar parte, y las condiciones

ambientales a las que estará expuesto.

2.1.1 CARACTERISTICAS DE LOS MATERIALES PARA UN DISEÑO DE MEZCLAS

Granulometría de los agregados, favorece la gradación o

acomodamiento de los agregados partículados en la masa de concreto, y

se relaciona con la cantidad de superficie en la interfase con la pasta de

cemento en la mezcla en estado fresco.

Módulo de finura de los agregados, es la proporción de los valores de

retenidos acumulados en el tamizaje hasta e incluido en el tamiz 100,

dividido por 100, condiciona el tipo de concreto como concreto de

agregados gruesos (ciclópeo), agregados medios (normal), agregados

finos (liviano), además de las condiciones superficiales y efecto terminal

como concreto arquitectónico.

Densidades aparentes de los agregados, las densidades aparentes

incluyen la humedad normal de los agregados con porcentajes de

humedades en los poros de las partículas de los agregados sobre el

volumen total del agregado. Es la característica principal para optimizar

tiempos de mezcla, tiempos de fraguado y curado de las mezclas, como

también en el proceso constructivo los empujes a tener sobre las

superficies de contacto en la obra falsa de los encofrados de los

elementos de concreto.

Absorciones de los agregados, determinante de la capacidad de

adhesión mecánica entre la superficie de los agregados y la pasta de

cemento, y como consecuencia propiedades mecánicas como la

resistencia a la compresión, a la tensión y dureza del concreto terminado.




Masas unitarias de los agregados, las masas 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. [2]

2.3. MEZCLADO MANUAL:

Debe contar con un piso de mezclado, es decir, una superficie horizontal,

plana, dura, limpia e impermeable (por ejemplo de concreto pobre, o un

entablado revestido con planchas metálicas) con un área de

aproximadamente 3 mts2. Efectué el mezclado manual con mezclas

pequeñas que no excedan de 250 litros cada una. No revuelva por

partes, mezcle todos los materiales en una operación continua como

sigue:

Mida la arena y extiéndala sobre el piso formado una capa de

espesor uniforme.

Mida el agua de la mezcla y con una parte de ella humedezca el

total de la arena, rociándola, preferiblemente con una regadera.

Distribuya el total del cemento sobre la arena y mezcle hasta

obtener un color parejo.

Mida la piedra distribúyala encima revuelva nuevamente hasta

que la mezcla presente un aspecto uniforme.

Rocíe el resto del agua y mezcle junto con los materiales hasta

obtener un concreto homogéneo. [3]

2.4. CURADO:

La reacción química entre el cemento y el agua requiere tiempo y

buenas condiciones de humedad y temperatura. Mantenga húmedo el




concreto y protéjalo de temperatura extremas al menos durante 7 días,

contados desde su colocación. Es recomendable el riego directo unas

dos veces al día, o colocarle fundas de papel o plásticos mojados, los

cuales deben mantenerse húmedos mediante riego. No olvide que el

concreto fresco es un material “recién nacido”, y como tal es sumamente

delicado. [4]

2.3.1 TIPOS DE CURADO: Curado al Aire Libre: Este es probablemente el método más popular y fácil de curar el

concreto. Es un sistema lento pero aceptable que permite una rotación

promedio de los moldes cada 24 horas, dependiendo de la temperatura

ambiente.

Curados al Vapor:Cuando las losas y los paneles premoldeados de Concreto Aireado se

hacen en condiciones de fábrica para obtener una rotación relativamente

rápida de los moldes, podría hacerse económico inducir una resistencia

temprana del hormigón calentando al vapor la parte inferior de los

moldes. Esto eleva la temperatura del concreto y resulta en una fuerza

superior.

La razón por la cual se aplica el vapor por la parte inferior es para evitar

de aumentar la temperatura de modo que pudiera crear celdas pequeñas

de aire comprimido con suficiente presión para fracturar la cáscara de

cemento alrededor de la celda. Debido al peso del concreto sobre las

capas inferiores este fenómeno no ocurre, y para cuando aumente la

temperatura en la cara superior, el cemento ya habrá adquirido suficiente

fuerza para resistir a la explosión de las celdas, evitando así que la losa o

el panel tengan una superficie rugosa.

Dependiendo del tipo de cemento que se emplea en la mezcla, el curado

al vapor no se empieza sino por lo menos cinco horas después de

vaciarlo; y aun así en este caso, el aumento en temperatura se controla

bien y no debería exceder los 70°C (160° F). El grado de curado al vapor

depende del clima, pero en regla general se puede subdividir en 2 horas

para aumentar la temperatura, 4 horas para mantener la temperatura y 2




horas para reducir la temperatura paulatinamente a fin de evitar choques

térmicos.

2.5. PESO UNITARIO DEL CONCRETO:

El concreto convencional, empleado normalmente en pavimentos,

edificios y en otras estructuras tiene un peso unitario dentro del rango de

2,240 y 2,400 kg por metro cúbico (kg/m3). El peso unitario (densidad)

del concreto varia, dependiendo de la cantidad y de la densidad relativa

del agregado, de la cantidad del aire atrapado o intencionalmente

incluido, y de los contenidos de agua y de cemento.

Mismos que a su vez se ven influenciados por el tamaño máximo del

agregado. Para el diseño de estructuras de concreto, comúnmente se

supone que la combinación del concreto convencional y de las barras de

refuerzo pesa 2400 kg/m3. Además del concreto convencional, existe una

amplia variedad de otros concretos para hacer frente a diversas

necesidades, variando desde concretos aisladores ligeros con pesos

unitarios de 240 kg/m3, a concretos pesados con pesos unitarios de 6400

kg/m3, que se emplean para contrapesos o para blindajes contra

radiaciones.

2.6. CONTENIDO DE AIRE DEL CONCRETO:

El contenido de aire total del concreto de peso normal deberá

determinarse siguiendo en forma estricta el método de la ASTM C 231,

“Método de prueba estándar para la determinación de Contenido de Aire

de Concreto recién mezclado por el Método de Presión” o ASTM C 137/C

173M, “Método de prueba estándar para la determinación de aire de

concreto recién Mezclado por el Método Volumétrico”. El contenido de

Aire del concreto de peso ligero deberá determinarse usando únicamente

el Método Volumétrico.

El contenido de aire deberá verificarse calculando el contenido de aire

gravimétrico de conformidad con el método de la ASTM C138, “Peso

Unitario, Rendimiento y Contenido de Aire (Gravimétrico) de Concreto”. Si

el contenido de Aire Total que se mide por el Método de Presión o el

Método Volumétrico y se verifica por el Método Gravimétrico se desvía en




más de un 1-1/2%, deberá determinarse la causa de la desviación y

corregirse mediante la calibración del equipo o por cualquier proceso que

se considere necesario. [5]

2.7. PREPARACION DE MUESTRAS DE CILINDROS:

Es el mayormente utilizado, las probetas se funden en moldes especiales

de acero o hierro fundido que tienen 15cm de diámetro y 30cm de altura.

El procedimiento consiste en:

Aceitar el interior del cilindro para evitar que el concreto se adhiera al

metal.

El cilindro se llena en tres capas de igual altura y cada capa se apisona

con una varilla lisa de 16mm de diámetro, con uno de sus extremos

redondeados; la varilla se hunde 25 veces por capa en diferentes sitios

de la superficie del concreto. Al final de la compactación, se completa el

llenado del molde con más mezcla y se alisa la superficie con la ayuda

del palustre.

Cuando las capas se han llenado, se dan unos golpes con un martillo de

caucho o con la misma varilla con el objeto de eliminar las burbujas de

aire que se hayan podido adherir al molde o hayan quedado embebidas

en el molde.

Luego, los cilindros deben quedar en reposo, en sitio cubierto y

protegidos de cualquier golpe o vibración, y al día siguiente se les quita

el molde cuidadosamente.

Después de remover el molde, los cilindros deben ser sometidos a un

proceso de curado en tanques con agua de cal, o en un cuarto de

curado a 21ºC – 25ºC, con el fin de evitar la evaporación del agua que

contiene el cilindro por la acción del aire o del sol y el desarrollo de la

resistencia se lleve a cabo en condiciones constantes a través del

tiempo.

La resistencia a la compresión de los cilindros se mide con una prensa

que aplica carga sobre la superficie superior del cilindro. [6]




Fig.N°01: Elaboración de Cilindros de Concreto

III. METODOLOGIA3.1. Pesar y embolsar cada material para una probeta cilíndrica de 0.00530144

m3 ( equivale a 5301.4376 cm3) guiándose del diseño de mezcla según

Tabla N°02 que esta en 1 m3 ( equivale a 1000000 cm3) .




Fig.Nº 02: Peso y empaquetamiento de cada material para posterior mezcla.

3.2. Colocar cada material en un recipiente limpio o bolsa.

Fig. Nº 03: Materiales a utilizar para la preparación.

3.3. Colocar los materiales en una tina para mezclar sin adicionar agua hasta

obtener una mezcla homogénea. Primero arena de ahí grava

3.4. Luego cemento junto con el material adicionado en este caso la Diatomita.

Fig. Nº 04: A la izquierda se observa arena + grava y a la derecha se observa

una mezcla de cemento+ % de diatomita para obtener la mezcla.

3.5. Luego agregar la solución (agua + Plastificante e Impermeabilizante) poco a

poco y mezclar bien hasta que quede una pasta homogénea.




Fig. Nº 05: Mezcla más un poco de solución.

3.6. Obtener la mezcla homogénea de acuerdo a norma.

Fig. Nº 06: Mezcla para obtener un concreto fresco

3.7. Luego proceder a medir el slump de nuestra mezcla, utilizar el Cono de

Abrams.

Fig. Nº 07: Depositar el concreto fresco en el Cono de Abrams para

medir el slump de la mezcla.

3.8. Regresar inmediatamente a la tina para remover bien la mezcla.

3.9. Luego depositar concreto convencional en moldes cilíndricos la tercera

parte.

3.10. Chusear 25 veces con varilla de metal.




Fig. Nº 08: Chuseado en el molde

3.11. De ahí golpear 15 veces con el martillo de goma todo el contorno del

molde y así sucesivamente para cada tercio de concreto convencional.

Fig. Nº 09: Golpeo con martillo de goma

3.12. Hasta llenar completamente el molde.

Fig. Nº 10: Vertido del concreto fresco en la probeta cilíndrica.

3.13. De ahí cubrir con un plástico el molde para que so escape el agua

rápidamente del concreto.




Fig. Nº 11: Probeta cubierta con bolsa plástica

3.14. Desmoldar dentro de un tiempo determinado (1 o 2 días).

Fig. Nº 12: Desmoldando las probetas cilíndricas con aire

3.15. Codificar las probetas antes de sumergir en la poza.

Fig. Nº 13: Codificación de probetas

3.16. Colocar en un pozo de agua con cal (mantiene el agua bien fría) para que

el curado de las probetas sea lento.




Fig. Nº 14: Poza de curado mas probetas

3.17. Retirar probetas.

Fig. Nº 15: Retiro de probetas

3.18. Lavar las probetas y secar en el ambiente por un día.

Fig. Nº 16: Lavando y secando en un ambiente adecuado las probetas

3.19. Hacer capín (700gr de azufre+300 gr de Bentonita) a cada probeta antes

de ensayar a resistencia a la compresión




Fig. Nº 17: Capín de probetas

3.20. Posicionar la probeta

Fig. Nº 18: Ensayo de compresión.

3.21. Ingresar datos de medición de probetas

Fig. Nº 19: Registro del ensayo de compresión de probetas.

3.22. Ensayar y tomar los datos de la máquina de compresión.




Fig. Nº 20: Probetas Ensayadas con fractura.

IV. RESULTADOS

Tabla N°01: Resumen de los diseños de mezcla en condición seca

obtenidos con los diferentes métodos en1 m3.

Material ACI 211ACI 211

(corregido)

Cemento 332.3 Kg 342.15 Kg

Agua 216.0 Lt 222.40 Lt

Agregado Grueso 1019.3 Kg 1027.80 Kg

Agregado Fino 697.6 Kg 712.40 Kg

Aire 2% 2%

Tabla N°02: Diseños de mezcla para la patrón y su adición de diatomita en

función del cemento todo en 1 m3.

DiatomitaPATRON 5% 7% 9% 11%

Cemento (Kg) 342.15 325.04 318.2 311.36304.5

1Diatomita 0 17.11 23.95 30.79 37.64Agua (Lts) 222.4 222.4 222.4 222.4 222.4Agregado Grueso (Kg) 1027.8 1027.8

1027.8 1027.8

1027.8

Agregado Fino (Kg) 712.4 712.4 712.4 712.4 712.4Plastificante e Impermeabilizante (Kg) 2.74 2.74 2.74 2.74 2.74




En la Tabla N°03, se muestran los resultados promedio obtenidos del ensayo de

resistencia a la compresión de los testigos cilíndricos (Ø15 y L30, medidos en

cm.) a 28 días de curado.

Tabla N°03: Resultados promedio del ensayo de resistencia a la compresión a 28

días de curado.

% de Diatomita

Resistencia ala compresión (kg/cm2)

0 156.65 149.47 128.69 117.611 132.5

Tabla N°04: Resultados promedio del ensayo de resistencia a la compresión a

100 días de curado.

% de Diatomita

Resistencia ala compresión (kg/cm2)

0 328.715 307.187 308.959 294.8011 302.31




0 2 4 6 8 10 120

50

100

150

200

250

300

350

Resistencia a la compresión del concreto convencional

A 28 DIASA 100 DIAS

% Diatomita

Resi

sten

cia

a la

com

pres

ión

(kg/

cm2)

Fig. N° 21: Porcentaje de diatomita (%) versus resistencia a la compresión

(kg/cm2) en probetas a 28 días de curado.

Fig. N° 22: Resultados finales del ensayo de compresión (a) Probeta con 5% de

diatomita, (b) Probeta con 9 % de diatomita.


a b



Fig. N° 23: Porcentaje de diatomita calcinada (%) versus resistencia a la

compresión (Kg/cm2) en probetas a 7, 28 y 60 días de curado.

V. DISCUSION5.1 De la Fig. N°21: Se muestra la relación entre el porcentaje de diatomita

presente en la mezcla y la resistencia a la compresión a 28 días de curado. Se

observa que conforme se incrementa el porcentaje de diatomita, la resistencia

a la compresión disminuye ligeramente en los porcentajes de 5, 7 y 9%; pero

luego aumenta su resistencia al 11 % sin superar la resistencia al 5 % ni a la

muestra patrón, esto se debe a la reacciones que presenta la diatomita es un

material puzolánicos, ligero y absorbente.

5.2 De la Fig. N°22:, el comportamiento observado, muestra que las mayores

resistencia a la compresión se obtiene en la probeta patrón y al 5% de

diatomita , esto se debe a la nula segregación presentada por esta mezcla, a

partir de ello los agregados quedaron mejor dispersados y en suspensión en

todo el volumen de cilindro, caso contrario ocurre para 7, 9 y 11 %, debido a la

mala distribución de los agregados en la mezcla, por la poca fluidez y

formación de poros que hacen perder resistencia. La poca fluidez se debe a

que la diatomita posee una mayor área superficial, la cual requiere mayor

cantidad de agua, ya que se mantuvo la misma cantidad de agua, entonces el

cemento no logra hidratarse totalmente, por el contrario ocurre un rápido

fraguado y endurecimiento de la mezcla, no permitiendo un buen acomodo de

los agregados formando huecos en la mezcla. Siendo estos generadores de

tensiones los cuales influencian al momento de ensayarlos, siendo estos poros,




los cuales permiten que la probeta se fracturen sin arrojarnos su resistencia

verdadera.

Este comportamiento a 28 días de curado también se debe a que la diatomita

reacciona muy lentamente por el poco tiempo de curado en la cual se obtienen

resistencias bajas, ya que a edades tempranas no se forma los suficientes

compuestos de silicato de calcio hidratado (C-S-H). Haciendo una comparación

con el trabajo de investigación de CUEVA GADEA. [7]5.3 De la Fig. N°23: Por el contrario, vemos que ocurre a 60 días de curado, la

resistencia a la compresión aumenta alcanzando una elevada resistencia con

4% de diatomita. La cual aumenta con el tiempo de curado, para lo cual se

describe el siguiente mecanismo: en el sistema C3S – diatomita, los iones de

calcio (cal disuelta en la poza de curado) disueltos se mueven libremente en el

líquido y son absorbidos en la superficie de las partículas de la diatomita. El C-

S-H formado por la hidratación del C3S precipita como hidratos de alta relación

Ca/Si sobre la superficie del grano de C3S y como hidrato poroso con baja

relación Ca/Si sobre la superficie de la partícula puzolánica ya que esta ha

sufrido disolución. El ataque de la superficie de la puzolana en agua trae

consigo una disolución gradual de iones Na+ y K+, resultando una capa amorfa

sobre la superficie de la puzolana rica en Si y Al, en donde los iones Na+ y K+

disueltos incrementan la concentración OH- y aceleran la disolución de los

iones SiO4-4 y AlO2-, que se combinan con los Ca2+ disueltos para

incrementar el espesor de la capa amorfa.

Debido a la presión osmótica, la capa se hincha gradualmente, dejando

además un hueco entre la capa y la partícula de la puzolana. Cuando la presión

osmótica rompe la capa, los iones SiO4-4 y AlO2- se difunden en la solución

rica en iones Ca2+, trayendo como consecuencia la generación de adicionales

hidratos de C-S-H y Ca-Al que se precipitan sobre la superficie de los hidratos

de C3S. Los huecos permanecen en el interior de capa ya que los hidratos no

precipitan ahí debido a la alta concentración de los álcalis. Las diatomita con

bajo contenido de álcalis permiten la disolución de la capa amorfa que es rica

en Si y Al, originando que los iones Ca2+ se muevan en el hueco anteriormente

formado y se precipiten como hidratos de silicatos y aluminatos de calcio sobre

la superficie de la partícula de la diatomita generándose así productos fibrosos

y en forma de laminas, los cuales se entrecruzan y son los responsables de la

elevada resistencia.




Comparado con el trabajo realizado por SANCHEZ, S. C., se aprecia que se

tiene la misma tendencia, en donde se observa que la resistencia a la

compresión aumenta mientras mayor sea el tiempo de curado, pero solo para

porcentajes entre el 5% y 10% de diatomita, para cantidades superiores a 10%

no es necesario evaluar a mas tiempo porque la resistencia disminuye, por la

aglomeración que presenta la mezcla. Tenemos que la mejor resistencia que

se obtiene es a 5% y a 10%, pero la óptima es de 5% de diatomita por no

presentar segregación y exudación. [8]

VI. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 6.1 Conclusiones

6.1.1.Se Aprehendió a manejar e interpretar un diseño de mezcla que se basa

en 1m3, para confeccionar probetas y curado del concreto en el

laboratorio bajo estricto control de materiales y condiciones de ensayo,

usando concreto convencional preparado, bajo la norma ASTM C 192.6.1.2.Se Elaboro las probetas cilíndricas de 30 cm de largo por 15 cm de

diámetro de acuerdo a diseño de mezcla satisfactoriamente.

6.1.3.Se Ensayo las probetas cilíndricas de concreto adicionadas con % de

Diatomita (material puzolánicos) a 28 y a 100 días y se observa que al

pasar los días se va incrementando la resistencia a la compresión del

concreto.

6.1.4.Se Determino la máxima resistencia a la compresión a 100 días de las

probetas cilindricas de concreto adicionado con diatomita frente a una

carga aplicada axialmente que fue de 308.95 kg/cm2 respecto a la

patrón que fue de 328.71 kg/cm2.

6.1.5.Se Busco el porcentaje adecuado de diatomita que se debe agregar a

una mezcla de concreto convencional con cemento portland tipo I que

fue de 5 % sobre el peso del cemento, por no presentar exudación ni

segregación y es la que mejor resultados se obtuvo en la resistencia a

la compresión.




6.2 Recomendaciones

6.2.1. Es necesario realizar ensayos de compresión a 60 y a 90 días de

curado, esto debido que la reacciones de la sílice dentro del concreto

endurecido es lenta.

6.2.2. Es conveniente trabajar con la metodología propuesta e iniciar una línea

de investigación orientada al uso de puzolanas obtenidas como

subproductos industriales como ceniza volante de las plantas

termoeléctricas, el humo de sílice, la ceniza de la quema de cascarilla

de arroz, la ceniza del bagazo de la caña de azúcar, escorias de

fundición, etc.




VII. BIBLIOGRAFIA

[1] BLOGSPOT “ENSAYO DE COMPRESIÓN” Disponible en:

http://ingevil.blogspot.com/2008/10/ensayo-compresin-de-cilindros-de.html.

Buscado el 4 de Enero del 2014.

[2] SLIDESHARE “DOSIFICACION O DISEÑO DE MEZCLAS DEL CONCRETO” Disponible en: http://www.slideshare.net/rogerjob/dosificacion-

o-diseo-de-mezclas-del-concreto. Buscado el 4 de Enero del 2014.

[3] GOOGLE “PESO UNITARIO DEL CONCRETO” Disponible en:

http://www.google.com.pe/#hl=es&biw=1356&bih=488&q=peso+unitario+del

+concreto&aq=0&aqi=g10&aql=&oq=peso+unita&gs_rfai=&fp=c169a736952

a7b5d. Buscado el 5 de Enero del 2014.

[4] ARQHYS “CURADO DEL CONCRETO” Disponible en:

http://www.arqhys.com/arquitectura/concreto-curado.html. Buscado el 5 de

Enero del 2014.

[5] CARIBBEAN “CONTENIDO DE AIRE DEL CONCRETO” Disponible en:

http://www. caribbean.basf-cc.com/en/products/Admixtures/Air Entraining_and_

Foaming_ Agents/Micro_Air/Documents/MicroAir.pdf. Buscado el 7 de Enero

del 2014.

[6] BLOGSPOT “ENSAYO DE MUESTRAS CILÍNDRICAS” Disponible en:

http://ingevil.blogspot.com/2008/10/ensayo-de-abrams-toma-de-muestras-

para_07.html. Buscado el 7 de Enero del 2014.

[7] CUEVA, G Y EUSTAQUIO, W (2012) “Influencia del porcentaje de diatomita

sobre la trabajabilidad y la resistencia a compresión de un concreto

autocompactable” Tesis para optar el titulo de Ingeniero de Materiales. Facultad

de Ingeniería. Universidad Nacional de Trujillo”. Buscado el 8 de Enero del

2014.

[8] y [9] ARQHYS “PROBETAS ESTÁNDARES” Disponible en:

http://www.arqhys.com/ contenidos/concreto-cilindros.html. Buscado el 8 de

Enero del 2014.


http://www.arqhys.com/%20contenidos/concreto-cilindros.html

http://ingevil.blogspot.com/2008/10/ensayo-de-abrams-toma-de-muestras-para_07.html


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http://www.slideshare.net/rogerjob/dosificacion-o-diseo-de-mezclas-del-concreto

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http://ingevil.blogspot.com/2008/10/ensayo-compresin-de-cilindros-de.html



VIII. ANEXOS

PESANDO LAS MATERIAS PARA LA MEZCLA

Fig.N°24: Pesando la diatomita

Fig.N°25: Llevando el cemento y pesando el agregado Fig.N°26: Mezclando la diatomita

fino y grueso y el cemento

Fig.N°27: Todas materias pesadas listo para ma mezcla




Fig.N°28: Pesando el plastificante y llevandolo en un recipiente de metal

Fig.N°29: Pesando el agua y mezclando plastificante con el agua Fig.N°30: Materia prima

REALIZANDO LA MEZCLA

Fig.N°31: Depositando arena Fig.N°32: Depositando grava Fig.N°33: Mezclando todo con el cemento, diatomita y plastificante




Fig.N°34: Mezclando bien para el vaseado Fig.N°35: Engrasando el molde

Fig.N°36: Vaseado la mezcla en el molde del cilindro para luego dejalo fraguar

Fig.N°37: cilindros de concreto autocompactante Fig.N°38: Presentacion de los moldes

Fig.N°39: Despues de 24 horas se procede a retirar el concreto autocompactante de los

moldes cilindricos




Fig.N°40: Sacado y codificado del molde para luego llevarlo a una poza de curado por 28 dias

Fig.N°41: Materiales a usar durante el preparado de concreto autocompactante en moldes cilindros para luego hacerle el ensayo de Compresion.

Fig.N°42: Realizacion del ensayo de compresión en concreto convencional.




CAPITULO IVCOMPORTAMIENTO DEL SLUMP CON DIATOMITA

A. ASENTAMIENTO O SLUMP DEL CONCRETO MEDIANTE EL CONO DE ABRAMS SEGÚN NORMA ASTM C 143.


1.1 Importancia.La importacia del concreto en estado fresco es la manejabilidad, que desde el

punto de vista de la producción y estudio del concreto ha tenido diversas

concepciones, entre las que encontramos:

Según el comité de la ACI 211 (American Concrete Institute) se considera

como aquella propiedad del concreto mediante la cual se determina su

capacidad para ser colocado y consolidado apropiadamente.

Según el Road Research Laboratory queda definida como la cantidad de

trabajo interno para producir una compactación completa.

Se define también como el grado de facilidad o dificultad con que el

concreto puede ser mezclado, manejado, colocado, transportado y

terminado sin que pierda su homogeneidad.

La manejabilidad no puede ser medida directamente, pero existen diferentes

métodos que permiten correlacionarla con alguna otra característica, dentro

de ellos encontramos el ensayo de asentamiento, en donde se utiliza un

molde en forma de tronco cono denominado cono de Abrams. [1]

1.2 Objetivos1.2.1. Aprehender a utilizar el cono de abrams para realizar el ensayo de

asentamiento en un concreto convencional adicionado en estado fresco.

1.2.2. Realizar el ensayo de asentamiento (según ASTM C 143) en el concreto

convencional adicionado con diatomita en estado fresco.

1.2.3. Demostrar como el slump cambia cuando se va agregando diatomita al

concreto convencional adicionado en estado fresco.

1.2.4. Realizar el ensayo de toma de temperatura (según ASTM C 1064) en el

concreto convencional adicionado con diatomita en estado fresco.




II. BASE TEORICA DE LA APLICACIÓN

2.1. ASENTAMIENTO EN EL CONCRETO FRESCO (RESUMEN ASTM C 143 O NTP 339.045)El método cubre la determinación del asentamiento del hormigón tanto en el

laboratorio como en el campo. Consiste en colocar una muestra de

hormigón recién mezclado (se compacta por varillado) dentro de un molde

en forma de cono truncado. El molde se levanta, y se deja que el hormigón

se desplome. Se mide la distancia vertical al centro desplazado y se registra

el valor del asentamiento del hormigón.

Este ensayo fue originalmente desarrollado para proporcionar un método de

monitoreo o control de la consistencia del concreto no endurecido. Bajo

condiciones de laboratorio con estricto control de todos los materiales del

concreto, el revenimiento es generalmente encontrado debido al incremento

proporcional del contenido de agua que tiene la mezcla y por lo tanto esta

inversamente relacionado con la resistencia del concreto.

Este ensayo es aplicable al hormigón plástico preparado con agregado

grueso de hasta 1 ½ pulgada (37,5 mm) de tamaño máximo nominal. Si el

agregado grueso es mayor de 1 ½ pulgada (37,5 mm) el método de prueba

se aplica a la fracción de hormigón que pasa la malla de 1 ½ pulgada (37,5

mm) de acuerdo con ASTM C 172.

El método no es aplicable a los hormigones no plásticos que tiene un

asentamiento menor a ½ pulg. (15mm) y no cohesivos con asentamiento

mayor a 9 pulg. (230mm). [2] Concretos consistentes o secos, con asentamiento de 0" a 2" (0 a 5 cm).

Concretos plásticos, con asentamiento de 3" a 4" (7,5 a 10 cm).

Concretos fluidos, con asentamientos con más de 5" (12,5 cm). [3]

2.2. EL CONO DE ABRAMS Es el ensayo que se realiza al hormigón en su estado fresco, para medir su

consistencia ("fluidez" del hormigón) el cuál consiste en rellenar un molde

metálico troncocónico de dimensiones normalizadas, en tres capas

apisonadas con 25 golpes de varilla – pisón y, luego de retirar el molde,

medir el asentamiento que experimenta la masa de hormigón colocada en

su interior.


http://es.wikipedia.org/wiki/Pis%C3%B3n

http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Varillas_de_hierro&action=edit&redlink=1

http://es.wikipedia.org/wiki/Troncoc%C3%B3nico

http://es.wikipedia.org/wiki/Molde

http://es.wikipedia.org/wiki/Hormig%C3%B3n



Fig. N° 01: Cono de Abrams para el ensayo de consistencia del hormigón.

LlenadoLa cantidad de hormigón necesaria para efectuar este ensayo no será

inferior a 8 litros.

Se coloca el molde sobre la plancha de apoyo horizontal, ambos limpios

y humedecidos sólo con agua. No se permite emplear aceite ni grasa.

El operador se sitúa sobre las pisaderas evitando el movimiento del

molde durante el llenado.

Se llena el molde en tres capas y se apisona cada capa con 25 golpes

de la varilla-pisón distribuidas uniformemente.

La capa inferior se llena hasta aproximadamente 1/3 del volumen total y la

capa media hasta aproximadamente 2/3 del volumen total del elemento, es

importante recalcar que no se debe llenar el cono por alturas, si no por

volúmenes.

Fig. N° 02 : Llenado del cono de Abrams.

ApisonadoAl apisonar la capa inferior se darán los primeros golpes con la varilla-pisón

ligeramente inclinada alrededor del perímetro. Al apisonar la capa media y

superior se darán los golpes de modo que la varilla-pisón penetre la capa

subyacente. Durante el apisonado de la última capa se deberá mantener

permanentemente un exceso de hormigón sobre el borde superior del

molde.


http://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Cono_de_Abrams_01.jpg




Se enrasa la superficie de la capa superior y se limpia el hormigón

derramado en la zona adyacente al molde.

Inmediatamente después de terminado el llenado, enrase y limpieza se

carga el molde con las manos, sujetándolo por las asas y dejando las

pisaderas libres y se levanta en dirección vertical sin perturbar el hormigón

en un tiempo de 5 +/- 2 segundos.

Toda la operación de llenado y levantamiento del molde no debe

demorar más de 2.5 minutos.

Medición del asiento

Fig. N° 03 : Medición del asentamiento.

Una vez levantado el molde se mide inmediatamente la disminución de

altura del hormigón moldeado respecto al molde, aproximando a 0,5 cm. La

medición se hace en el eje central del molde en su posición original. De esta

manera, la medida del asiento permite determinar principalmente la fluidez y

la forma de derrumbamiento para apreciar la consistencia del hormigón.

Para diferentes estructuras y condiciones de colocación del concreto hay

diferentes asentamientos apropiados:

Para losa y pavimentos compactados manualmente con varilla el

asentamiento debe ser del orden de 50- 100 mm. (2"- 4").

Para secciones muy reforzadas y donde la colocación del concreto sea

difícil, un asentamiento de 100- 150 mm. (4"- 6") es el adecuado.

Para la mayoría de mezclas de concreto en obras medianas y pequeñas

una consistencia plástica corresponde a un asentamiento entre 50- 100mm.

(2"- 4"). [4]





2.3. LA MANEJABILIDAD DEL CONCRETO EN ESTADO FRESCO

La manejabilidad no puede ser medida directamente, pero existen diferentes

métodos que permiten correlacionarla con alguna otra característica, dentro

de ellos encontramos el ensayo de asentamiento:

El molde se coloca sobre una superficie plana no absorbente, con la

abertura más pequeña hacia arriba. Posteriormente el molde se presiona

hacia abajo, cogiendo las agarraderas, con el objeto de que al colocar la

mezcla, ésta no se salga por la parte inferior del molde.

Se llena el cono en 3 capas, cada una aproximadamente con una tercera

parte del volumen total del molde. Cada capa se apisona 25 veces con una

varilla lisa de 16mm de diámetro y más o menos 60cm de largo. La

introducción de la varilla se debe hacer en diferentes sitios de la superficie

con el fin de que la compactación sea homogénea en la sección

transversal.

Después de realizar el apisonamiento en la última capa, es necesario

alisarse a ras la superficie; luego, se quita la mezcla que cayó al suelo

alrededor de la base del molde, dejando limpia la zona aledaña.

Inmediatamente después se retira el molde, alzándolo cuidadosamente en

dirección vertical sin movimientos circulares o laterales y sin tocar la

mezcla con el molde cuando éste se haya separado del concreto fresco.

Se mide la diferencia de altura entre el molde y del concreto fresco

asentado, valor que será determinante de la consistencia del concreto

ensayado.

Fig. N° 04 : Cono de Abrams.


http://1.bp.blogspot.com/_80Mtkyecgs4/SOwdik_8qYI/AAAAAAAAADE/yG4tEXJ4VMI/s1600-h/clip_image002.jpg



Fig. N° 05 : Procedimientos del ensayo de asentamiento.

Tabla N° 01: Clases de consistencia e interpretación del homigon en estado

fresco. [5]

III. METODOLOGIA

3.1. Temperatura del concreto fresco, bajo norma ASTM C 1064- Obtener una muestra de hormigón dentro de un contenedor no absorbente,

de tamaño suficiente para proveer un mínimo de 3 pulg. (75 mm) de

hormigón alrededor del sensor de temperatura en todas las direcciones.




- Utilizar un termómetro con una exactitud de ±1 ° F (± 0.5 °C), e intervalo

de temperatura de 30°F a 120 °F (O a 50 °C).

- Colocar el termómetro dentro de la muestra cubriendo el sensor con un

mínimo de 3 pulg. (75 mm) en todas las direcciones, cierre alrededor del

medidor de temperatura para así prevenir que la temperatura ambiente

afecte la lectura en el instrumento.

- Tomar la lectura de temperatura después de un tiempo mínimo de 2

minutos o hasta que la lectura se estabilice, luego lea y registre.

- Completar la medición de la temperatura dentro de 5 minutos siguientes a

la obtención de la muestra compuesta. Excepto para concretos que

contiene un tamaño máximo nominal de agregado mayor a 3 pulgadas (75

mm) se podrá requerir hasta 20 minutos.

3.2. Asentamiento del concreto (slump), bajo norma ASTM C 143 y AASHO T 119.

- Humedecer el molde y colocarlo sobre una superficie horizontal rígida,

plana, húmeda y no absorbente.

- Sujetar firmemente con los pies y llenar con el concreto en tres capas,

aproximadamente. un tercio del volumen del molde corresponde

aproximadamente a una altura de 65 mm; dos tercios del volumen

corresponden a una altura de 155 mm.

- Compactar cada capa con 25 golpes de la varilla, distribuidos

uniformemente sobre su sección transversal. Para la capa del fondo es

necesario inclinar ligeramente la varilla dando aproximadamente la mitad

de los golpes cerca del perímetro y avanzando con golpes verticales en

forma de espiral, hacia el centro. La capa del fondo debe compactarse en

todo su espesor; las capas intermedia y superior en su espesor respectivo,

de modo que la varilla penetre ligeramente en la capa inmediatamente

inferior.




- Al llenar la capa superior debe apilarse concreto sobre el molde antes de

compactar. Si al hacerlo se asienta por debajo del borde superior, debe

agregarse concreto adicional para que en todo momento haya concreto

sobre el molde. Después de que la última capa ha sido compactada debe

alisarse a ras la superficie del concreto. Inmediatamente se retira el molde,

se alza cuidadosamente en dirección vertical. El alzado del molde debe

hacerse en un tiempo aproximado de 5 a 10 segundos, mediante un

movimiento uniforme hacia arriba, sin que se imparta movimiento lateral o

de torsión al concreto.

- La operación completa, desde que se comienza a llenar el molde hasta

que se retira, debe hacerse sin interrupción en un tiempo máximo de 2

minutos 30 segundos. El ensayo de asentamiento debe comenzarse a más

tardar 5 minutos después de tomada la muestra. 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. Debe anotarse el asentamiento del espécimen con

aproximación al medio centímetro.

- Si ocurre un derrumbamiento pronunciado o desprendimiento del concreto

hacia un lado del espécimen, debe repetirse el ensayo sobre otra porción

de la muestra. Si dos ensayos consecutivos sobre una muestra de

concreto dan este resultado, el concreto carece probablemente de la

plasticidad y cohesión necesarias para que el ensayo de asentamiento sea

aplicable.

IV.RESULTADOS

4.1 Cantidades para la elaboración de la mezcla

Para la preparación de la mezcla se hizo de acuerdo a la tabla n°2 sacando

5 muestas para el ensayo:




Tabla N°02: Diseños de mezcla para la patrón y su adición de diatomita en

función del cemento todo en 1 m3.

DIATOMITA PATRON 5% 7% 9% 11%CEMENTO (KG) 342.15 325.04 318.2 311.36 304.51DIATOMITA 0 17.11 23.95 30.79 37.64AGUA (LTS) 222.4 222.4 222.4 222.4 222.4AGREGADO GRUESO (KG) 1027.8 1027.8 1027.8 1027.8 1027.8AGREGADO FINO (KG) 712.4 712.4 712.4 712.4 712.4PLASTIFICANTE E IMPERMEABILIZANTE (KG) 2.74 2.74 2.74 2.74 2.74

4.2 Temperatura del concreto - De cada mezcla se saco cierta cantidad, en un balde de aproximadamente

cuatro litros de volumen. El cual lo llenamos completamente con el fin de

medir la temperatura del concreto.

Tabla N°03: Datos obtenidos experimentalme a un concreto convencional

adicionado con diatomita en sus diferentes %.

DIATOMITA (%)

TEMPERATURA (°C)

0 28.45 29.67 30.89 31.7

11 32.8

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12262728293031323334

COMPORTAMIENTO DEL CONCRETO CONVENCIONAL AL ADICIONARLE DIATOMITA

% DIATOMITA

TEM

PERA

TURA

(°C)

Fig. N° 06 : Curva sobre el comportamiento del concreto convencional

adicionado con diferentes % de diatomita en estado fresco.




4.3 Determinación de Slump o Asentamiento (Cono de Abrahams)

En la tabla n°4 se muestran los resultados promedio obtenidos del ensayo

de consistencia en el cono de Abrams para determinar slump.

Tabla N°4: Resultados promedio de slump para probetas a 28 días.

Slump

Porcentaje de Diatomita (%)

0 5 7 9 11

pulgadas 7.9 5.7 5.9 5.5 4.7

cm 20.06 14.48 14.99 13.97 11.94

En la Fig. N° 07: se muestra la relación de los porcentajes de diatomita el

slump (cm) alcanzados por las mezclas una vez cesado completamente el

movimiento. En ésta se puede observar que el slump que alcanza la mezcla

disminuye con una tendencia lineal, conforme se incrementa el porcentaje

de diatomita.

0 2 4 6 8 10 120

5

10

15

20

25

Slump de concreto convencional

Porcentaje de diatomita (%)

slum

p (c

m)

Fig. N° 07 : Porcentaje de diatomita (%) versus slump (pulg) en el ensayo de

cono de Abrams.




Fig. N° 08: Resultado final del ensayo de extensión de flujo. (a) Muestra patrón;

(b) 5% de diatomita; (c) 7% de diatomita, (d) 9% de diatomita y (e) 11% de

diatomita.

V. DISCUSION5.1 De la Figura N° 06: A medida que aumenta los % de Diatomita al concreto

convencional adicionado en estado fresco aumenta la temperatura, se debe al

cemento que reacciona con el agua y produzca una reacción exotérmica,a

medida que el cemento tenga mas agua bajara la temperatura se debe al grado

se saturación y a medida que se agrega diatomita aumenta la temperatura por

lo que absorbe agua. Por eso la relación de agua cemento debe ser 0.5 a 0.75

para obtener una buena calidad de concreto.

5.2 De la Figura N° 07 : la variación de medida en el asentamiento del concreto

convencional en estado fresco se debe a que la diatomita es porosa, tiene una

mayor área superficial y por lo tanto requiere una mayor cantidad de agua para

hidratarse y alcanzar una adecuada fluidez. Por eso a mayor cantidad de

diatomita disminuye el asentamiento.

Tambien se debe a que la diatomita al entrar en contacto con el agua forma un

gel rico en sílice, absorbiendo la mayor cantidad de agua disponible dando

como resultado una reducción en la exudación y segregación debido a las

fuerzas intermoleculares de atracción conocidas como Vander Waals. Este es

un efecto físico como resultado de incorporar partículas finas y

extremadamente porosas. El porcentaje que no presentó exudación y

segregación, y que conservó la plasticidad y fluidez fue 5,7 y 9% de diatomita,

alcanzando valores de slump de 5.9 pulgadas.


(e)



VI.CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 6.1 Conclusiones

6.1.1 Se aprendió a utilizar el cono de Abrams para el ensayo de

asentamiento en un concreto convencional adicionado en estado fresco.

6.1.2 Se Realizo el ensayo de asentamiento (según ASTM C 143) en el

concreto convencional adicionado con diatomita en estado fresco y el

adecuado porcentaje de diatomita que se debe agregar a la mezcla con

cemento portland tipo I es de 5 % sobre el peso del cemento, por no

presentar exudación ni segregación.

6.1.3 Se Demostro como el slump cambia de acuerdo se va agregando

diatomita en el concreto convencional adicionado. Al aumentar la

cantidad de diatomita, tiene gran influencia en la fluidez, hasta un

máximo que cumple las exigencias requeridas como es el caso al 5%,

pero después del cual su efecto es negativo, como en el caso del 9%

donde disminuye su fluidez en la que se obtuvo.

6.1.4 Se Realizo el ensayo de toma de temperatura (según ASTM C 1064) en

el concreto convencional adicionado con diatomita en estado fresco y se

dedujo que la manejabilidad de un concreto depende en gran parte de

las proporciones de sus agregados, de la relación agua – cemento,

pues existen diversos factores adicionales que intervienen en ella tales

como las propiedades del cemento, el contenido de aire, la presencia y

propiedades de los aditivos, la temperatura, entre otros.

6.2 Recomendaciones

6.2.1. Para un mejor análisis del asentamiento del concreto se pueden realizar

varias pruebas para verificar los resultados obtenidos.

6.2.2. Se podría utilizar diversos tipos de cemento con un mismo porcentaje

de agua en la preparación del concreto para medir la temperatura y el

asentamiento del mismo y así poder obtener una comparación en

función al tipo de cemento utilizado.

6.2.3. Iniciar una línea de investigación orientada al uso de puzolanas

obtenidas como subproductos industriales como ceniza volante de las

plantas termoeléctricas, el humo de sílice, la ceniza de la quema de

cascarilla de arroz, la ceniza del bagazo de la caña de azúcar, escorias

de fundición, etc.




VII. BIBLIOGRAFIA [1] BLOGSPOT “ENSAYO DE ABRAMS” Disponible en:

http://ingevil.blogspot.com/2008/10/ensayo-de-abrams-toma-de-muestras-

para_07.html. Buscado el 10 de Enero del 2014.

[2] CIVILGEEK “ASENTAMIENTO EN EL CONCRETO FRESCO” Disponible en:

http://civilgeeks.com/2011/04/01/asentamiento-en-el-concreto-fresco-

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[3] CYBERTESIS “CLASES DE ASENTAMIENTO EN CONCRETO FRESCO” Disponible en: http://cybertesis.urp.edu.pe/urp/2010/tufino_dr/pdf/tufino_dr-

TH.4.pdf. Buscado el 11 de Enero del 2014.

[4] WIKIPEDIA “CONO DE ABRAMS” Disponible en:

http://es.wikipedia.org/wiki/Cono_de_Abrams. Buscado el 12 de Enero del

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[5] EIS “ASENTAMIENTO DEL HORMIGON” Disponible en:

http://www.eis.unl.edu.ar/apuntes/Laboratorio/5_year/

Asentamiento_del_hormigon.pdf. Buscado el 12 de Enero del 2014.

[6] WIKIPEDIA “CONO DE ABRAMS” Disponible en:

http://es.wikipedia.org/wiki/Cono_de_Abrams. Buscado el 13 de Enero del

2014.

[7] ARQHYS “CONSISTENCIA DEL CONCRETO, PRUEBA TÉCNICA”

Disponible en:

http://www.arqhys.com/contenidos/mezcla-concreto.html.Buscado el 14 de

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http://cybertesis.urp.edu.pe/urp/2010/tufino_dr/pdf/tufino_dr-TH.4.pdf

http://cybertesis.urp.edu.pe/urp/2010/tufino_dr/pdf/tufino_dr-TH.4.pdf

http://civilgeeks.com/2011/04/01/asentamiento-en-el-concreto-fresco-resumen-astm-c-143/

http://civilgeeks.com/2011/04/01/asentamiento-en-el-concreto-fresco-resumen-astm-c-143/





VIII. ANEXOSAPENDICE I

Tabla N° 05: Datos para el diseño unifactorial de diámetro máximo (pulg.) en

el ensayo de extensión de flujo para el primer lote (28 días de curado).

Diatomita (%)

Diámetro máximo (pulg)

Totales yi

yi^2 (y1)^2

(y2)^2

(y3)^2

Totales (y^2)

1 2 30 7.9 8 7.7 23.6 556.96 62.41 64 59.29 185.75 5.6 5.5 6 17.1 292.41 31.36 30.25 36 97.617 6.1 6 5.6 17.7 313.29 37.21 36 31.36 104.579 5.6 5.4 5.5 16.5 272.25 31.36 29.16 30.25 90.7711 5.1 4.6 4.4 14.1 198.81 26.01 21.16 19.36 66.53

sumatoria

89 1633.72

545.18

Tabla N°06: Análisis de varianza de la tabla II.3.

Fuente de variacion

Suma de cuadrado

s

Grados de

libertad

Media de cuadrado

s

F0 F0.05,4,10

tratamientos

16.507 4 4.12666667

68.02198

3.48

Error 0.6066667

10 0.06066667

total 17.113333

14

Como Fo>Ftabla(0.05, 4, 10), se concluye que hay una influencia significativa del

porcentaje de diatomita sobre el diámetro máximo alcanzado por la

mezcla en el ensayo de extensión de flujo.

Para concretos convencionales adicionados o modificados para conocer el

grado de trabajabilidad (buena fluidez) y plasticidad, se efectúan ensayos de

campo con el cono de Abrahams dando parámetros como se muestra en la

tabla 3.2

Tabla N°07: Máximo revenimiento (slump). [33]

Tipo de Construcción Colocado a mano

Colocado con Vibrador

Cimientos, muros de contención y losas

(5”) 12 cms (4”) 10 cms

Vigas, muros de concreto reforzado, columnas

(6”) 15 cms (4”) 10 cms

Cimientos sin refuerzo (4”) 10 cms (3”) 7 cm




Construcción de obras masivas (4”) 7 cm (2”) 5 cmRelleno de celdas (9”) 23 cm

REALIZANDO EL PESADO DE CADA MATERIAL

Fig. N° 09. Preparación de la mezcla Fig. N° 10. Pesado del cemento

Fig. N° 11. Pesado de la grava Fig. N° 12. Pesado de la arena

CONO DE ABRAMS Y TOMA DE TEMPERATURA DEL CONCRETO EN ESTADO FRESCO




Fig. N° 13. Cono de Abrams Fig. N° 14. Medición de la Tº a una parte representativa de la mezcla

REALIZANDO LA MEZCLA Y ENSAYO DE ASENTAMIENTO

Fig. N° 15. Depositando arena Fig. N° 16.Depositando grava Fig. N° 17.Mezclando los materiales

Fig. N° 18.Pasos para el ensayo de consistencia del concreto en estado fresco mediante el cono de Abrams

Fig. N° 19.Vaseado de la mezcla para la medicion del asentamiento (Slump) y fluidez

de la mezcla por el metodo de ensayo de consistencia del concreto en estado fresco

por el cono de Abrams.


caracterizacion fisico-quimica de agregado grueso, fino y diatomita ; sales, conductividad, sÓlidos...

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