Download - Re 10 Lab 098 001 Estructuras de Hormigon i

GUIAS DE PRACTICAS ICI

Código de registro: RE-10-LAB-098-001 Versión 1.0

UNIVERSIDAD PRIVADA DEL VALLE DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA CIVIL LABORATORIO DE HORMIGONES Ensayo C-1 DETERMINACIÓN DE LA FINURA DEL CEMENTO POR MEDIO DEL TAMIZ No. 200 AASHTO: Ensayo T 128

ASTM: Ensayo C 184

1. CONOCIMIENTO TEORICO REQUERIDO La fineza del cemento influye en el calor de hidratación liberado y en la velocidad de hidratación. A mayor finura del cemento, mayor rapidez de hidratación del cemento y por lo tanto mayor desarrollo de resistencia. La finura del cemento se determina mediante el tamiz Nº 200

2. COMPETENCIA El estudiante aprenderá en esta practica la determinación de la finura del cemento portland, por medio del tamiz de malla No. 200

3. EQUIPO

1. Tamiz No. 200 2. Balanza con capacidad de 50 gr. y una sensibilidad de 0.01 gr. 3. Brocha

4. PROCEDIMIENTO

1. Pesar 50 gr. de cemento para determinar su finura. 2. Agitar la muestra utilizando tamices de malla No. 40 y No. 200 o con base y

tapa en el vibrador mecánico (Rot-Tap). NOTA: Cuando no se disponga del vibrador mecánico, se agita el tamiz No. 200 con tapa y base imprimiendo con ambas manos movimientos horizontales y verticales con golpes de vez en cuando. El tiempo de agitado depende de la cantidad de finos en la muestra, pero por lo general no debe ser menor de 15 minutos.

3. Se quita la tapa y se separa la malla No. 40 vaciando la fracción de cemento que podría ser retenida en ella, sobre un papel bien limpio. A las partículas que han quedado trancadas entre los hilos de la malla no hay que forzarlas a pasar a través de ella; invierta el tamiz y con ayuda de un cepillo o brocha desprenda y agregue a las depositadas en el papel.

4. Se pesa cuidadosamente la fracción de la muestra obtenida en el paso anterior y se coloca en un recipiente o cápsula. Se guarda esta fracción de

muestra hasta el final de la prueba, para poder repetir las pesadas en caso de error,

5. Se hacen las pesadas de las fracciones retenidas en cada malla y el recipiente del fondo, procediendo de la forma indicada anteriormente. Todos los pesos retenidos se anotan en la hoja de registros para el cálculo.

5. TIEMPO DE DURACION DE LA PRACTICA El tiempo necesario para efectuar la práctica es de 2 periodos académicos

6. MEDICIONES, CALCULOS Y GRAFICOS El cálculo se realiza utilizando la siguiente fórmula:

100*50

PrF

Donde:

F = finura del cemento expresado como porcentaje en peso del residuo que no pasa el tamiz Nº 200.

Pr = Peso del residuo que no pasa el tamiz Nº 200 en gramos.

7. CUESTIONARIO 1.- Qué objetivo tiene la determinación de la finura del cemento? 2.- Detallar el equipo requerido 3.- Qué es el cemento Pórtland? 4.- Indicar otras variedades de cementos y en qué se diferencia? 5.- Qué se entiende por Finura del Cemento?



UNIVERSIDAD PRIVADA DEL VALLE DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA CIVIL LABORATORIO DE HORMIGONES Ensayo C-2 CONSISTENCIA NORMAL Y TIEMPO DE FRAGUADO DE LOS

CEMENTOS AASHTO: Ensayo T 131 "Aguja De Vicat" ASTM: Ensayo C 191 "Aguja de Vicat"

1. CONOCIMIENTO TEORICO REQUERIDO Para determinar el principio y final de fraguado del cemento, es necesario determinar primeramente el contenido de agua que la pasta necesita para producir una pasta normal, es decir el contenido de agua que el cemento necesita para adquirir una `consistencia normal' La consistencia se mide por medio del aparato de Vica, utilizando un émbolo de 10 mm de diámetro. Colocando el émbolo en contacto con la superficie superior de la pasta y se suelta. Por la acción del propio peso del émbolo, éste penetra en la pasta, y la profundidad de penetración depende de la consistencia de la pasta.

2. COMPETENCIA El estudiante ensayara y determinar la consistencia normal y tiempo de fraguado de los cementos por medio de la aguja de Vicat y la Sonda de Tetmayer .

3. EQUIPO

1. Balanza sensible a 0.01 gr. 2. Probetas graduadas de 100 y 200 ml. 3. Termómetro 4. Cronómetro 5. Aparato de Vicat 6. Sonda de Tetmayer

4. PROCEDIMIENTO

1. La temperatura del ambiente debe conservarse entre 20 °C y 27.5 °C, en el sitio en que se hace el ensayo.

2. La pasta se prepara tomando 500 gramos de cemento y colocándolo sobre una superficie plana y no absorbente. Se hace una especie de cráter en la

mitad del cemento y se vierte dentro de él una cantidad previamente determinada de agua limpia.

3. Se mezcla el agua con el cemento por medio de un badilejo por espacio de 30 segundos. Se deja luego reposar la muestra otros 30 segundos, cubriendo la pasta con el cemento sobrante a fin de disminuir las perdidas por evaporación.

4. Luego por espacio de 5 minutos se comprime la mezcla y se compacta con las manos, debidamente protegidos con guantes de caucho.

5. Con la pasta preparada, como se indica anteriormente sé forma una bola. Esta bola se pasa seis veces de una mano a otra, que para esta operación deben encontrarse separadas como 15 centímetros la una de la otra.

6. La bola de pasta se coloca dentro del molde del aparato de Vicat a través de la base mayor. La pasta que sobra después de ser presionada se debe eliminar con un movimiento de la palma de la mano. El molde es luego colocado sobre la placa de vidrio de 10 x 10 cm., que es parte del aparato de Vicat. La parte superior se empareja por medio de una espátula teniendo el cuidado de no comprimir la pasta en el molde.

4.1. PROCEDIMIENTO PARA LA DETERMINACIÓN DE LA CONSISTENCIA

NORMAL La determinación de la consistencia normal de la pasta se efectúa por medio del

aparato de Vicat, utilizando la Sonda de Tetmayer. El molde se centrea bajo la varilla del aparato y luego se baja ésta, con el extremo de 1 cm. de diámetro, hasta que quede en contacto con la pasta. Se ajusta el tornillo que permite el movimiento vertical de la varilla del aparato de modo que quede fija. El indicador de la posición de la varilla es entonces colocado en cero. Se deja luego caer la varilla aflojando el tornillo y se observa que tanto penetra la pasta. Se considera que la pasta tiene una consistencia normal cuando la varilla penetra hasta 10 mm por encima de la base en 30 segundos. Se debe ensayar varias mezclas variando la cantidad de agua hasta obtener la consistencia normal. Generalmente dicha consistencia es obtenida con un contenido de agua que varia entre 125 y 150 gramos para 500 gramos de cemento.

4.2. PROCEDIMIENTO PARA DETERMINACIÓN DEL TIEMPO DE

FRAGUADO POR EL MÉTODO DEL APARATO Y AGUJA DE VICAT. 4.21. La preparación de la pasta de cemento y su colocación en el molde

de! aparato de Vicat se realiza en forma similar a la que se indica en los párrafos 1 al 6 en "Preparación de la Muestra" (sección D) para determinación de la consistencia normal del cemento. Inmediatamente después de moldear el espécimen de ensayo se coloca en la cámara o ambiente húmedo y allí permanecerá, excepto cuando se tenga que hacer las determinaciones del tiempo de fraguado. Los especimenes de ensayo permanecen en el molde cónico soportado por la plancha, a lo largo de todo el periodo de ensayo.

4.2.2. Para la determinación del tiempo de fraguado se baja la aguja de la varilla, hasta que ella descanse sobre la superficie de una porción de la plancha de vidrio que sobresalga del molde; y se coloca el indicador, ajustable en la marca cero inferiores de la escala o se toma una lectura inicial. Luego, se sube la varilla, la aguja se pondrá en contacto con la superficie de la pasta y la varilla se suelta rápidamente. Se dirá que el cemento ha adquirido su fraguado inicial cuando la aguja no pasa de un punto situado a 25 mm sobre la placa de vidrio en 30 segundos después de ser soltada y, el fraguado final cuando no se observa una penetración visible de la aguja en la pasta.

5. TIEMPO DE DURACION DE LA PRATICA

El tiempo necesario para efectuar la práctica es de 2 periodos académicos

6. CALCULOS La cantidad de agua necesaria para obtener la consistencia normal se expresa como un porcentaje, en peso, del cemento seco.

7. CUESTIONARIO 1.- Cuáles son los requisitos que deben reunir un buen cemento? 2.- Qué se entiende por Consistencia normal del cemento 3.- Para qué sirve la Sonda de Tetmayer? 4.- Qué se entiende por tempo de Fraguado?



UNIVERSIDAD PRIVADA DEL VALLE DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA CIVIL LABORATORIO DE HORMIGONES

Ensayo C-3 PESO ESPECÍFICO DEL CEMENTO

AASHTO: Ensayo T 133

ASTM: Ensayo C 188

1.-CONOCIMIENTO TEORICO REQUERIDO

El peso específico es la relación en peso para un volúmenes, la determinación comprende

una muestra de cemento portland a la temperaturas y medio ambiente, este ensayo desempeña

además un rol interesante en la que respecta a la clasificación permitiendo establecer si se

trata de una roca de buena calidad.

2.-COMPETENCIA

El estudiante por medio del ensayo experimentara y determinara el peso específico del

cemento; el valor que aquí se comprueba se usa especialmente para el diseño y control de

mezclas para hormigón.

3.-EQUIPO

1. Un matraz normal de Le Chatelier

2. Kerosén (sin agua) o nafta que no sean más livianos que 62 API.

3. Balanza sensible al 0.01 gr.

4.-PROCEDIMIENTO.

1. Se llena el matraz con cualquiera de los dos líquidos antes especificados hasta que el

nivel del líquido quede entre las marcas de 0 y 1 ml.

2. Se coloca el matraz en un baño María de temperatura constante manteniéndolo a

temperatura ambiente. Se lee en el cuello del matraz la graduación correspondiente

al nivel del líquido una vez que este se encuentre a una temperatura constante.

3. Se toman aproximadamente 64 gramos de la muestra de cemento y se van

introduciendo poco a poco en el matraz teniendo el cuidado de que estén a la misma

temperatura del líquido. Se debe evitar que el líquido salpique cuando se introduce el

cemento.

4. Después de que todo el cemento haya sido introducido en el matraz sé tapa este y se

hace rodar en posición inclinada con el fin de eliminar el aire del cemento. Esta

operación continúa hasta que se eliminen las burbujas de aire.

5. Se coloca de nuevo el matraz en el baño de temperatura constante, el cual debe estar

aproximadamente a la temperatura del ambiente, y se hace la nueva lectura cuando se

haya observado que la temperatura del líquido en el matraz es constante.

6. Se lee en el matraz la graduación correspondiente al nuevo nivel del líquido.

5.- TIEMPO DE DURACION DE LA PRATICA


6.- MEDICION, CALCULOS Y GRAFICOS

La diferencia entre las cantidades que representan el nivel final y el nivel inicial del líquido

nos da el volumen de líquido desplazado por el cemento usado en el ensayo, luego:

mlendesplazadoVolumen

gamosencementodePesoPe

NOTA: Las determinaciones duplicadas del peso específico del cemento por medio de este

método no deben variar entre si en más de 0,01.

7. CUESTIONARIO

Qué valor tiene el peso específico del cemento portland?

Qué valor tiene el peso específico del cemento puzolanico?

Qué valor tiene el peso específico del cemento blanco?



UNIVERSIDAD PRIVADA DEL VALLE DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA CIVIL LABORATORIO DE HORMIGONES ENSAYO C- 4 RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN DE LOS MORTEROS

DE CEMENTO

AASHTO: Ensayo T 106

ASTM: Ensayo C 109

1. CONOCIMIENTO TEORICO REQUERIDO.

Este Método de Ensayo cubre la determinación de la resistencia a la compresión de morteros

de cemento hidráulico tipo portland, utilizando especímenes cúbicos de 2” o [50 mm].

2. COMPETENCIA

El estudiante aplicara los conocimientos de resistencia de materiales para determinar la

resistencia a la compresión de los morteros de cemento y arena de muy buena calidad

(Ottawa).

3. EQUIPO

1. Balanza con una capacidad de 1500gr y una sensibilidad de 1 gr.

2. Prensa eléctrica

3. Probetas

4. Moldes para moldear las probetas de ensayo de forma cúbica (2" de lado).

5. Recipiente esmaltado para limpiar los materiales.

6. Mesa de escurrimiento con su plancha circular de bronce de 10" de diámetro junto

con un molde (base inferior 4" de diámetro, base superior 2.75" de diámetro y una

altura de 2") de un material no corrosivo.

7. Varilla para apisonar el mortero ½” x 1" de sección y una longitud de 5" a 6" hecha

de un material no absorbente.

8. Palustre, con hoja de 4" a 6" de longitud y un ancho de 2" a 3".

9. Aparato para aplicar la carga en los ensayos de compresión.

10. Cuarto húmedo con temperatura 21 ± 1,7 °C, con humedad relativa del 90%. El agua

que se use para la mezcla debe estar a 21 °C, La temperatura ambiente del laboratorio

debe mantenerse entre 20°C y 27,5°C.

11. La gradación de la arena de sílice, natural, de Ottawa a emplearse para hacer los

especimenes de ensayo será como sigue:

Tamiz % Retenido

100

50

30

16

98 ± 2

72 ± 5

2 ± 2

Ninguno

4. PROCEDIMIENTO (PREPARACIÓN DE LA MUESTRA).

1. Se preparan tres o más probetas para cada ensayo. Las proporciones que se deben

usar, por peso, son una parte de cemento por 2.75 partes de arena de muy buena

calidad (Ottawa). SÍ se desea prepararla mezcla para 6 probetas se debe usar 500 gr.

de cemento y 1375gr de arena de Ottawa.

2. La cantidad de agua debe ser tal que produzca un escurrimiento en la pasta entre 100

y 115%, determinado por medio de la mesa de escurrimiento. Después de que se ha

terminado de preparar la pasta de acuerdo con el método descrito en el siguiente

párrafo (3.), se coloca en el molde de la mesa de escurrimiento y se enrasa la

superficie con relación al borde del molde; luego se retira el molde y con la manivela

del aparato se levanta la plancha circular de bronce a una altura de ½”, 25 veces en

15 segundos. Se debe ensayar un buen número de muestras de diferente consistencia

hasta obtener la consistencia deseada. El porcentaje de escurrimiento se determina dé

acuerdo con la siguiente fórmula:

100*

"4

"4lg)(,inf%

puensayodelfinalalmuestraladeeriorDiámetrontoescurrimie

3. La mezcla se efectúa en un recipiente esmaltado de suficiente capacidad. Los

materiales se mezclan, se amasan y se compactan con las manos debidamente

protegidas con guantes.

4. Para la mezcla de materiales se usa el siguiente orden:

Se coloca primero el agua en el recipiente,

Se agrega luego el cemento y se revuelve este con el agua durante 30 segundos.

Luego se agrega la mitad del peso de arena exigido y se continúa revolviendo la

mezcla por 1.5 minutos.

5. Después de terminar la preparación de la pasta se empiezan a llenar los moldes, cuyas

superficies interiores deben haber sido aceitadas previamente. La primera capa que

se coloca en los moldes debe tener 1"de espesor y debe compactarse con 32 golpes

del pisón uniformemente distribuidos, luego se coloca una segunda capa del mismo

espesor y se compacta de la misma manera. La capa final es enrasada con un palustre.

6. Luego se ponen los moldes junto con la pasta compactada en un cuarto húmedo y se

dejan allí por un periodo de 24 horas. Las probetas así preparadas se deben ensayar

inmediatamente que se saquen o de lo contrario se deben sumergir en agua a una

temperatura de 21 ± 1.7 °C. Las probetas deben secarse antes de ser ensayadas con el

fin de eliminar el exceso de humedad superficial.

7. Las caras del cubo que van ha estar en contacto con los soportes de la máquina deben

ser planas, lo cual se puede verificar con una regla. Si las caras tienen algunas

irregularidades, se corrige con papel esmerilado.

8. El cubo que va ha ser ensayado se centra en los soportes. Se empieza luego a aplicar

la carga a una velocidad conveniente hasta alcanzar el 50% de la máxima carga

esperada. La velocidad de aplicación de la carga no debe ser menor de 1000 libras ni

mayor a 6000 libras por pulgada cuadrada por minuto.

5.-. TIEMPO DE DURACION DE LA PRATICA


6.- MEDICION, CALCULOS Y GRAFICOS

La carga total máxima aplicada debe ser anotada; la carga por unidad de área se obtiene

dividiendo la carga total entre 4 que es el área de cualquiera de las caras. Si las dimensiones

de la sección transversal varia en más de 0.06" se debe usar el área correcta en vez de 4

pulgadas cuadradas.

7.- CUESTIONARIO

Que se entiende por mortero?

Que es el cemento Portland?

Indique otras tipos de cemento con puzolana y en que se diferencia?



UNIVERSIDAD PRIVADA DEL VALLE DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA CIVIL LABORATORIO DE HORMIGONES Ensayo A-1 MÉTODO ESTÁNDAR PARA OBTENCIÓN DE MUESTRAS

DE; PIEDRA, GRAVA Y ARENA PARA EMPLEAR COMO MATERIALES PARA HORMIGONES Y MORTEROS

1. CONOCIMIENTO TEORICO REQUERIDO El método standard para la obtención de muestras de agregados, por medio de la apertura de calicatas, de la profundidad del suelo o si fuese más profundo 1 m ó 1'20 m, de manera que pueda observarse el perfil del suelo y estudiar sus horizontes. Ha de hacerse la descripción de los diferentes horizontes (color, textura, espesor, estructura, pedregosidad, abundancia de raíces o de organismos vivos...) y realizar una toma de muestra para cada uno de los horizontes del perfil. Con una pala se toma una cantidad de cada material áridos de cada horizonte, se introducen en bolsas individuales, anotando en cada una de ellas el numero de calicata y de horizonte. 2. COMPETENCIAS

3. EQUIPOS Picotas y palas Carpa de lona Baldes Romana 4- PROCEDIMEINTO 4.1 OBTENCIÓN DE MUESTRAS. Las muestras de todos los materiales de ensayo, sobre los cuales están basados una aceptación o rechazo de la fuente de suministro o yacimiento, serán tomadas por el inspector. La obtención de muestras es tan importante como el ensayo mismo, y la persona que saca la muestra debe hacer uso de todas las precauciones a fin de obtener muestras que nos indiquen la verdadera naturaleza y condición de los materiales que ellos representan. 4.2 PIEDRA DE CANTERA. Inspección:

El frente de la cantera de piedra debe ser primeramente inspeccionada para determinar cualquier variación en los diferentes estratos. Además deben observarse las diferencias en el color y estructura. Obtención de muestras y tamaño de las mismas:

Muestras por separado de piedras que pesan por lo menos 50 libras cada una y de ejemplares no afectados por la intemperie, deben ser obtenidas de todos los estratos donde se vea la variación en color y estructura. Cuando sea necesario efectuar un ensayo de tenacidad o de compresión, el tamaño de cada pedazo de piedra no debe ser mayor de 20 x 25 x 15 cm., con el plano de estratificación claramente diferenciado y este pedazo estará libre de fracturas. Los pedazos que han sido dañados en las voladuras con dinamitas no deben incluirse en la muestra.

Registro de las muestras:

Además de una información general que debe acompañarse a cada muestra, deberán consignarse los siguientes datos:

a) Nombre de cantera. b) Cantidad disponible, aproximada. Si la cantidad es muy grande puede

anotarse como "prácticamente inagotable". c) Cantidad y carácter de! material de desprendimiento no utilizable (destape). d) Transporte al punto más próximo del camino donde el material debe ser

usado. e) Carácter del transporte (clase de camino y pendientes). f) Algunos datos en detalle sobre la extensión del material representado por

cada muestra. 4.3 PIEDRAS DE CAMPO Y CANTOS RODADOS. Inspección

Efectuar una inspección detallada de los depósitos de campo y cantos rodados, sobre e! área donde ha de obtenerse el material. Las diferentes clases de piedras y su condición en los diferentes depósitos serán anotadas.

Obtención de muestras: Las muestras deben ser seleccionadas por separado, de todas las clases de piedras que por inspección visual se consideran adecuadas para ser usadas en la construcción. Registro

Los registros que se acompañan a tas muestras de piedras de campo y cantos rodados, además de una información general, deben contener los siguientes datos:

a) Origen de la muestra o ubicación del yacimiento. b) Cantidad aproximada disponible. c) Los porcentajes de las diferentes clases de piedras a las que tas muestras

tomadas representan, y los porcentajes de material que, por inspección visual, pueden ser rechazados y que, por consiguiente, tienen que ser separados a! ser empleados.

4.4. GRAVA Y ARENA DE PRODUCCIÓN A LOS COSTADOS DEL CAMINO

Descripción del término:

La producción a los costados del camino se refiere a la producción de materiales chancados en plantas portátiles o semiportátiles de lavado, cribado y triturado establecidos o reinstalados en las vecindades del trabajo de un proyecto dado, con el fin de proporcionarle materiales necesarios para la realización de este proyecto.

Obtención de muestras:

a) Las muestras deben escogerse de modo que representen los diferentes

materiales que se encuentran disponibles en el depósito. Debe hacerse el cálculo aproximado de la cantidad de los diferentes materiales. Si el depósito es trabajado como un pozo o banco de frente abierto, la muestra debe ser tomada directamente de varios lugares de dicho frente, de manera que ellos representan por inspección visual todos aquellos materiales que pueden ser usados. Debe tenerse cuidado de eliminar todo material que haya caído del frente a lo largo de la superficie. Es necesario, especialmente en pequeños depósitos de material, excavar pozos de ensayo que se encuentren a alguna distancia por detrás y paralelos al frente, para determinar la extensión de la fuente de abastecimiento. El nivel de profundidad de estos pozos depende de la cantidad de material que se necesita usar de dicho yacimiento. No se incluirá en la muestra el material que se desprende del pozo y que no será utilizado, Deben obtenerse muestras por separado tanto del frente del banco como de los pozos de ensayo, y si por inspección visual se ve que hay considerable variación en el material, deben obtenerse muestras por separado a diferentes profundidades. Si se desea una información sobre las variaciones del pozo, cada una de las muestras obtenidas se ensayara por separado, pero si se desea solamente determinar una condición promedio, las muestras tomadas por separado se mezclan para obtener una "mezcla compuesta" y esta se reduce por cuarteo a la cantidad de material requerido en el ensayo. Si el material es una mezcla

de grava y arena, la muestra será lo suficientemente grande para producir no menos de 12 kilos del constituyente más pequeño.

b) La obtención de muestras de yacimientos que no representan un frente expuesto se hará mediante la perforación de pozos de ensayo. El número y profundidad de estos dependerá de las condiciones locales y la cantidad de material que va ha emplearse de dicho yacimiento. Una muestra por separado deberá obtenerse de cada pozo de sondeo y si se desea una información sobre las variaciones en el depósito, cada una de dichas muestras deberá ensayarse por separado; pero si se desea solamente determinar una condición promedio y el examen no indica una apreciable diferencia en el tamaño de! grano, color, etc., las muestras tomadas por separado deberán reunirse en una "mezcla compuesta" y reducirse a la cantidad requerida para el ensayo.

c) Es muy difícil asegurar una muestra representativa de un material almacenado en pilas y si las condiciones requieren obtener muestras de dichas fuentes se recomienda tomar muestras por separado de diferentes lugares de las pilas, teniendo especia! cuidado de observar todas las áreas donde se ha producido segregación, y tomar en cuenta que el material cerca de la base de la pila es generalmente segregado y más grueso que el promedio del material en la pila. Al obtener muestras de arena la capa exterior o superficial debe quitarse hasta que se haya llegado a la arena húmeda.

d) Registro: Además de la información que se acompaña a todas las muestras del material que se encuentra a los costados del camino, deberá acompañarse todos los datos indicados en "C. Piedra de Cantera".

4.5 GRAVA, ARENA, PIEDRA Y ESCORIA DE FUENTES COMERCIALES. Obtención de muestras para determinar calidad:

a) Donde sea practicable, muestras de fuentes comerciales deben obtenerse del producto terminado, la muestra debe ser tomada de acuerdo al procedimiento descrito en "(E) Grava y Arena de producción".

b) Las muestras deben ser ensayadas para determinar las pérdidas por desgaste, mediante el método Estándar de ensayo de desgaste del agregado grueso ("Abrasión de Los Ángeles" descrito más adelante) y serán obtenidas de las fuentes comerciales de suministro.

Toma de muestras en planta: Una inspección general de la planta y un registro de las facilidades de cribado deben ser efectuados. Las muestras serán obtenidas con preferencia de los vagones o camiones durante la operación de cargar desde los montones o tolvas. Para determinar las variaciones en la granulometría de! material deben obtenerse muestras por separado, en diferentes momentos y mientras el material esta siendo cargado. Si tas muestras son obtenidas de la tolva, ellas deben ser tomadas de la sección completa por donde

escurre el material a medida que este va siendo descargado. Debe permitirse que aproximadamente de 2 a 5 toneladas de material escurra o salga de la tolva antes de obtener la muestra. El ensayo de las muestras por separado dará una mejor idea sobre las variaciones que se produzcan, pero las muestras deben ser mezcladas y reducidas por cuarteo cuando se desee obtener una condición promedio Toma de muestras en el sitio de entrega:

a) Cuando no sea practicable visitar la planta las muestras pueden obtenerse,

tanto para calidad como para el tamaño, en el lugar de destino, preferiblemente mientras el material este siendo descargado. La persona encargada de la toma de muestras debe darse cuenta que la segregación de los diferentes tamaños ocurre muy frecuentemente y las muestras se seleccionarán de tal manera que muestre cualquier diferencia que puede ocurrir, bien en la calidad o bien en el tamaño del material. Muestras por separado se tomarán de tres o más puntos de cada unidad de transporte, siendo cada muestra representativa tan aproximadamente como sea posible un promedio de la unidad de transporte de donde se saca la muestra y que sea la indicada por una observación cuidadosa. Estas muestras por separado deben mezclarse o reunirse para formar una mezcla compuesta, y esta será, si es necesario, reducida por cuarteo, pero si se desea una información sobre las variaciones de las muestras, estas deben ser ensayadas por separado.

NOTA

Las muestras de material en pilas deben ser tomadas de: la parte superior, la base y de un punto inmediato de la pila justo por encima del punto de obtención de la muestra que ayudará a impedir una posterior segregación del material durante dicha operación. Las muestras en los vagones del ferrocarril deben ser tomadas de tres o más zanjas cavadas transversalmente en puntos donde aparezca sobre la superficie material representativo. El fondo de la zanja debe estar por lo menos 30 cm. por debajo de la superficie del agregado en los costados del vagón y tener aproximadamente 30 cm. de ancho en el fondo. El fondo de la zanja debe estar prácticamente a nivel. Deben tomarse porciones iguales en 9 puntos igualmente espaciados a lo largo del fondo de la zanja, empujando una pala hacia abajo dentro del material y no raspando horizontalmente. Dos de los nueve puntos deben estar directamente contra las paredes del vagón. La obtención de muestras de agregado en pilas o que se encuentren en volquetas o vagones de ferrocarril pueden hacerse por los procedimientos ya señalados o por medio de un tubo saca muestras de aproximadamente 1 ¼” de diámetro y 1.80 metros (6 pies) de largo, el cual con un poco de práctica

se hallará que retiene la arena húmeda que entra dentro de el cuando se lo introduce dentro del agregado fino para ser tomada la muestra. Cinco a ocho perforaciones con el tubo en la unidad de transporte proporcionarán 4,5 Kg. (10 lb.) de muestra del agregado fino.

b) Al momento de ejecutar los ensayos para determinación de la granulometría, se recomienda que dichos ensayos sean realizados en e! terreno para no demorar la decisión sobre el uso de material. Además, las muestras deben enviarse al laboratorio para ensayos de control.

Número y tamaño de las muestras:

El número de muestras requeridas depende del uso que se le quiera dar al material y la cantidad que involucran, además de las variaciones tanto en calidad como en el tamaño del agregado. Un número suficiente de muestras debe obtenerse a fin de abarcar todas las variaciones del material. Se recomienda que cada muestra de piedra triturada, grava, escoria o arena represente aproximadamente 50 toneladas del material (30 a 35 m3). Las muestras de piedra triturada, grava o arena que han de ser sujetas a un análisis granulométrico de acuerdo con el método de ensayo en el "Análisis Granulométrico de los Agregados Grueso y Fino". 4.6. GRAVAS Y ARENAS TAL COMO SALEN DEL BANCO. Tamaño de las muestras:

a. Las muestras tal como salen del banco (donde la arena y grava están

combinadas) pesan por lo menos 45 Kg. (100 lb.), cuando el contenido de grava es 50% o más con respecto al total, si la grava es inferior al 50% la muestra debe ser aumentada en proporción.

Ejemplo: Cuando el porcentaje de grava es 25% del total de la muestra esta debe pesar 90 Kg. (200 lb).

b. Las muestras para el análisis mecánico cumplirán con todos los requisitos

exigidos para tamaños de las muestras que se indican en el Cuadro 1.

4.7 MATERIALES VARIOS

Toma de muestras:

Las muestras de arena de escoria, arena de piedra triturada, desechos de minas, y todo otro tipo de material usado en fugar de arena y grava o piedra triturada, serán

inspeccionadas del mismo modo y las muestras se tomaron de la misma manera que la indicada para los materiales de tamaño y clasificación similares. 4.8 MARCADO Y EMBARQUE DE LAS MUESTRAS Marcado:

Cada muestra o depósito por separado debe ir acompañado por una tarjeta o formulario regular que quede, preferiblemente, dentro del depósito o bolsa dando la información siguiente;

a) Nombre de la persona que ha tomado la muestra y el cargo oficial que desempeña.

b) La persona inmediatamente superior que supervisó la obtención de muestras.

c) Fuente de suministro o yacimiento. d) Uso propuesto para el material. e) Ubicación geográfica y facilidades de transporte (nombre del ferrocarril, canal o río, u otro medio común de transporte).

Embarque de las muestras:

a) Las muestras de piedra de cantera, piedra triturada y escoria, serán embarcadas en una caja o bolsa, bien aseguradas

b) Las muestras de ripio de pozo, arena, material cernido u otros materiales finos, se embarcarán en una caja de, cierre hermético o una bolsa de tejido fino de manera que no exista pérdidas de las partículas más finas.

5. TIEMPO DE DURACIÓN DE LA PRÁCTICA

El tiempo requerido es de 2 periodos académicos

6. MEDICIONES Y CALCULOS Determinar el área y volumen del yacimiento Determinar los volúmenes útiles del arido

7. CUESTIONARIO

1. Qué son los Cantos Rodados? 2. Indique las clases de agregados y sus respectivos tamaños 3. En qué se diferencia un agregado de río, de un agregado obtenido por

trituración? 4. Entre dos áridos, uno natural y el otro triturado, cuál es recomendable usar

para hormigones y por qué?



UNIVERSIDAD PRIVADA DEL VALLE DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA CIVIL LABORATORIO DE HORMIGONES

Ensayo A-2 GRANULOMETRÍA DE LOS AGREGADOS GRUESO Y FINO

AASHTO: Ensayo T 27 ASTM: Ensayo C 136

1. CONOCIMIENTO TEORICO REQUERIDO

Este ensaye consiste en la determinación de la distribución por tamaño de las partículas de una muestra representativa de un yacimiento depositado en el rio. Para la distribución de tamaños de las partículas, en el análisis granulométrico se usa una serie de tamices normalizados de diferentes aberturas y numeradas según diferentes las normas A.S.T.M. (América Society for Testing Materials) 2. COMPETENCIA

En este ensayo el Estudiante determinara la distribución granulométrica por medio de los tamices con aberturas cuadradas aunque el método es aplicable a los tamices con aberturas circulares. 3. EQUIPO

1. Juego de tamices 2. Horno de temperatura constante (110 ± 5°C) 3. Balanza con aproximación de 0,1 gr. 4. Brocha 5. Vibrador mecánico de tamices

4. PROCEDIMIENTO

PREPARACIÓN DE LA MUESTRA 1. La muestra debe ser representativa, lo que se obtiene por cuarteo. 2. El peso de la muestra de agregado fino que se usa en el ensayo debe ser de

unos 500 gr. 3. El peso de la muestra de agregado grueso que se usa en el ensayo debe

estar de acuerdo con el siguiente cuadro:

Tamaño máximo de la partículas, en pulgadas

Peso mínimo de la muestra, en gramos

3/8 ½ ¾ 1

1 ½ 2

1000 2500 5000 10000 15000 20000

2 ½ 3

3 ½

25000 30000 35000

4. Si se trata de mezclas de grava y arena se deben separar usando el tamiz

No.4 y analizar las partes separadamente. 5. Para determinar la cantidad de material fino (que pasa por el tamiz No. 200)

ver el ensayo hidrométrico expuesto en el capítulo de Suelos.

Se pone a secar la muestra en un horno a 110 ± 5°C y se deja enfriar a la temperatura ambiente para luego pesar la cantidad requerida para hacer la prueba.

Se desmoronan los grumos de material con un rodillo de madera.

Pesar la cantidad de muestra necesaria, después se pone la muestra en una charola con agua y se deja remojar hasta que todo el material se haya desintegrado. Esto requiere de 2 a 12 horas.

Se vacía el contenido del recipiente sobre la malla No. 200, cuidadosamente y con ayuda de agua, lave lo mejor posible la muestra para que todos los finos pasen por la malla. El material que pasa a través de la malla No. 200 puede analizarse por medio de otros métodos. Conserve este material en caso de que haya necesidad de realizar este análisis (hidrometría).

El material retenido en la malla No. 200 se pasa a un recipiente, lavando la malla con agua destilada.

Se seca el material del recipiente en el horno y se pesa.

Se colocan los tamices sucesivamente desde la No. 4 hasta el No. 200 y al final la base. Se agrega el suelo seco y se tapa.

Se agita todo el juego de mallas, horizontalmente con movimientos de rotación y verticalmente con golpeteos eventuales. El tiempo de agitado depende de la cantidad de finos en la muestra, pero por lo general no debe ser menor a 15 minutos si el agitado es manual. Para el agitado de las mallas, es muy conveniente el uso del aparato especial "Agitador Ro-Tap".

Se quita la tapa y se separa la malla No 4 vaciando la fracción de suelo que ha sido retenido en la malla sobre un papel bien limpio. A las partículas que han quedado trancadas entre los hilos de la malla no hay que forzarlas a través de ella; invierta el tamiz y con ayuda de una brocha o un cepillo de alambre, desprenda y agregue a las depositadas en el papel.

Se pesa cuidadosamente la fracción de la muestra del paso anterior. Se pone en una charola o cápsula. Se guarda esta fracción de muestra hasta el final de la prueba para poder repetir las pesadas en caso de error.

Se obtienen así los pesos de las fracciones retenidas en cada una de las mallas.

5. TIEMPO DE DURACION DE LA PRATICA El tiempo necesario para efectuar la práctica es de 2 periodos académicos 6. MEDICION Y CALCULOS

1. Se obtiene la suma de los pesos retenidos en cada malla y se verifica ese total con el peso de la muestra que se colocó en el juego de tamices; si el error excede el 1%, se vuelve a pesar cada fracción. Si el error es menor se lo usa para corregir el peso de la fracción mas grande.

2. Se obtienen los porcentajes de material retenido en cada malla respecto al peso de la muestra seca original. Se anotan en el registro.

3. Se determina los porcentajes acumulativos de material que ha pasado por cada malla, se resta al 100% el porcentaje retenido en cada malla.

4. Del análisis por mallas grandes efectuadas para preparar la muestra se obtiene que el material que paso la malla No 4 es un porcentaje de la muestra total. Con el objeto de tener los porcentajes acumulativos en todas las mallas, es necesario multiplicarlos por el porcentaje obtenido al preparar la muestra.

5. Se dibuja la curva granulométrica en papel semilogarítmico. En la escala aritmética se anotan los porcentajes de material que paso por las distintas mallas. En la escala logarítmica, las aberturas de las mallas que corresponde al diámetro de las partículas.

7. CUESTIONARIO 1.- Qué objetivo tiene la determinación de la granulometría? 2.- Qué es una curva granulométrica? 3.- Los áridos por su tamaño se dividen en? 4.- Qué es el Módulo de fineza de los áridos? 5.- Se tiene la siguiente granulometría fina: Dibujar y calcular el módulo de fineza de la arena (M.F.A.) Tamiz % Ref. % Acumulado No. 4 20.4 20.4 No. 8 15.2 35.6 No. 16 18.8 54.4 No. 30 21.6 76.0 No. 50 14.0 90.0 No. 100 10.0 100.0



UNIVERSIDAD PRIVADA DEL VALLE DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA CIVIL LABORATORIO DE HORMIGONES Ensayo A-3 PESO ESPECÍFICO Y ABSORCIÓN DEL AGREGADO GRUESO



Esta práctica establece el método de ensayo para determinar la densidad, o peso específico y la absorción del árido grueso y fino. Este método de ensayo se aplica para la determinación de la densidad promedio. Dependiendo del tiempo de saturación de los agregados “SSS” y la absorción se determinan luego de saturar después de ser secada al horno. 2. COMPETENCIA

El estudiante aplicara el conocimiento teórico para determina del peso específico a "granel" y el peso específico aparente, además del porcentaje de absorción (después de 24 horas sumergido en agua a la temperatura ambiente) del agregado grueso. El peso especifico a "granel" del agregado grueso en la condición de saturado y superficialmente seco es el valor que generalmente se aplica en la dosificación de hormigones. 3. EQUIPO

Una balanza que tenga una capacidad de 5 Kg. o más y sensible a 0.5 gr. Un cesto de alambre malla No. 4 de aproximadamente 20 cm. de diámetro y 20

cm. de altura Un recipiente adecuado para sumergir el cesto de alambre en agua y un

dispositivo adecuado para suspender el cesto de alambre del centro del platillo de la balanza.

4. PROCEDIMIENTO

1. Después de lavar completamente para quitar el polvo o cualquier impureza

que cubra la superficie de las partículas, la muestra se seca hasta que tenga peso constante a una temperatura constante de 110 ± 5°C, y luego se sumerge en agua (entre 15°C y 25°C) por un periodo de 24 horas.

2. Se saca la muestra del agua y se secan las partículas con una toalla hasta que hayan desaparecido de su superficie todas las películas visibles de agua. Debe evitarse la evaporación durante esta operación.

3. Luego se obtiene el peso de la muestra en la condición de saturado y superficie seca.

4. Después de pesar la muestra, en la condición de saturado y superficie seca, se coloca inmediatamente en el cesto de alambre y se determina su peso en el agua.

5. Luego, la muestra se seca hasta peso constante a una temperatura de 110 ± 5°C, se enfría a la temperatura del ambiente y se pesa.

5. TIEMPO DE DURACION DE LA PRATICA El tiempo necesario para efectuar la práctica es de 2 periodos académicos

6. MEDICOIN, CALCULOS Y GRAFICOS

a. Peso especifico a CB

Agranel

""

Donde:

A = Peso de la muestra secada al horno en el aire, en g B = Peso de la muestra en la condición de saturada y superficie seca en el aire,

en g C = Peso de la muestra saturada en el agua, en g

c. Peso específico a "granel" (saturado y superficie seca) CB

B

El término (B - C) es la pérdida de peso de la muestra sumergida y significa, por lo tanto, el volumen del agua desplazada o sea el volumen de la muestra. A

c. Peso específico aparenteCA

A

Por ciento de absorción 100*CA

A

7. CUESTIONARIO

1. Qué procedimiento se utiliza para determinar el peso específico del árido grueso?

2. Cuándo se considera los agregados gruesos en estado de saturado superficialmente seco (s.s.s)?

3. Cuál es el campo de aplicación del Valor del Peso Específico de las gravas?



UNIVERSIDAD PRIVADA DEL VALLE DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA CIVIL LABORATORIO DE HORMIGONES Ensayo A-4 PESO ESPECÍFICO Y ABSORCIÓN DEL AGREGADO FINO



La gravedad específica está definida como el peso unitario del material dividido por el peso unitario del agua destilada a 4 grados centígrados. Se representa la Gravedad Especifica por Gs, y también se puede calcular utilizando cualquier relación de peso de la sustancia a peso del agua siempre y cuando se consideren volúmenes iguales de material y agua. 2. COMPETENCIA El estudiante determinara el valor del peso específico a "granel" y el peso específico aparente, además del porcentaje de absorción del agregado fino (después de 24 horas en el agua a la temperatura del ambiente). El peso especifico a "granel" del agregado fino en la condición de saturado y superficie seca es el valor que generalmente se aplica en la dosificación de hormigones. 3. EQUIPO

1. Una balanza que tenga una capacidad de 1 Kg. y sensible a 0,1 g 2. Un frasco volumétrico de 500 ml. de capacidad a 20 °C 3. Un molde cónico de metal de 1 ½” de diámetro en la parte superior, 3 ½ de

diámetro en la base, y 2 7/8" de altura. 4. Un apisonador de metal con un peso de 340 g (12 onzas) y base circular

plana de 1" de diámetro.

4. PROCEDIMIENTO

PREPARACIÓN DE LA MUESTRA

Por el método de cuarteo se selecciona aproximadamente 1 Kg. de agregado fino, el cual después de secar al horno, hasta peso constante a una temperatura de 110±5º C, se coloca en un recipiente lleno de, agua y se deja allí durante 24 horas. Luego la muestra es esparcida sobre una superficie plana, expuesta a una corriente de aire caliente y es agitada frecuentemente para asegurar un secado uniforme. Se continúa con esta operación hasta que el agregado fino se aproxime a una condición de libre escurrimiento. Luego el agregado fino se coloca en el molde cónico, se apisona ligeramente la superficie 25 veces con el apisonador de metal y se levanta el molde verticalmente. Si hay humedad superficial el cono de agregado fino retendrá su forma, entonces se continuara secando con agitación constante haciendo los ensayos a intervalos frecuentes, hasta que el cono de agregado fino se desmorone libremente al retirar el molde; esto indica que el agregado fino ha alcanzado la condición de saturado, y portante, superficie seca.

NOTA En general, si el cono de agregado fino se desmorona libremente en la primera prueba el agregado fino se ha secado mas allá de la condición de saturado y

superficie seca. En este caso unos centímetros cúbicos de agua se mezclan completamente con el agregado fino y se deja que la muestra permanezca en un recipiente cubierto durante 30 minutos. El proceso de secado y ensayo del agregado fino es luego reanudado.

1. Una muestra de 500 gr. del material preparado en la forma que se describe

en el párrafo anterior, es introducido inmediatamente en el frasco volumétrico y este es llenado con agua hasta la marca de 500 ml a una temperatura de 20 oC. Luego el frasco se hace rodar sobre una superficie plana para eliminar las burbujas de aire después de lo cual se coloca en un baño de temperatura constante a 20°C. Después de 1 hora, aproximadamente, se llena con agua hasta la marca de 500 ml. y se determina el peso total del agua introducida en el frasco con una aproximación de 0,1 g.

2. El agregado fino se saca del frasco, y se seca hasta peso constante a una temperatura de 110 ± 5''C, se enfría a la temperatura del ambiente y finalmente se pesa

5. TIEMPO DE DURACION DE LA PRACTICA


6. MEDICION, CALCULOS Y GRAFICOS

1. Peso especifico a "granel" WV

A

donde:

A = Peso en el aire de la muestra secada al horno, en g V= Volumen del frasco, en ml W = Peso en gramos o volumen en mldel agua agregada al frasco 500

2. Peso específico a "granel" (saturado y superficie seca) WV

500

3. Peso específico aparente)A500()WV(

A

4. Por ciento de absorción 100*A

A500

7. CUESTIONARIO

1. Qué objetivo tiene el ensayo? 2. Cuántas hora debe saturarse la arena antes de realizar el ensayo? 3. Cuál es el campo de aplicación del Valor del Peso Especifico del Agregado

Fino? 4. Que es la absorción en los aridos?



UNIVERSIDAD PRIVADA DEL VALLE DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA CIVIL LABORATORIO DE HORMIGONES Ensayo A-5 DETERMINACIÓN DEL PESO UNITARIO DE LOS AGREGADOS AASHTO: Ensayo T 19/T 19M

ASTM: Ensayo C 29/C 29M


El peso unitario del agregado (árido) es la relación entre el peso de una determinada cantidad de este material y el volumen ocupado por el mismo, considerando como volumen al que ocupan las partículas del agregado y sus correspondientes espacios ínter granulares. Sirven para establecer relaciones entre volúmenes y pesos de estos materiales. También los Pesos Unitarios nos sirven para determinar el porcentaje de huecos existente en el árido. Peso Unitario Seco Compacto (PVSC).

2. COMPETENCIA El estudiante en este ensayo abarca los procedimientos para determinar el peso unitario de los agregados gruesos, finos o mezclados

3. EQUIPO

1. Balanza sensible al 0.5% del peso de la muestra a ensayar. 2. Una barra metálica de 3/8" de diámetro y 60 cm. de longitud terminada en

punta redondeada. 3. Un juego de moldes metálicos de forma cilíndrica, los moldes deben ser de

1/10, de ½ y de 1 pie cúbico de capacidad, dependiendo su uso del tamaño de las partículas más grandes en el agregado a ensayar, y de las siguientes dimensiones:

Capacidad, en

pié cúbico Diámetro

interior, en pulgadas

Altura interior, en pulgadas

Espesor mínimo de la plancha de metal U.S.

Gage

Tamaño de las partículas más grandes en el

agregado

1/10 ½ 1

6 10 14

6.10 11.00 11.23

Nº 11 Nº 8 Nº 5

½” 1 ½ “

4”

4. PROCEDIMIENTO

4.1. CALIBRACIÓN DE LOS MOLDES Los moldes deben ser calibrados con exactitud, determinando el peso del agua a 16.7 °C requerido para llenarlos. El volumen de cada molde se determina dividiendo el peso del agua a 16.7 °C requerido para llenar el respectivo molde, entre el peso unitario del agua a 16.7 °C.

NOTA

En el presente ensayo, el peso unitario del agua a 16,7°C se tomara como igual a 1 Kg/dm3.

4.2 PREPARACIÓN DE LA MUESTRA.

Debe emplearse una muestra representativa del agregado la cual debe secarse al ambiente y mezclarse completamente. a) Método de golpeado con barra metálica:

1. Este método se aplica a agregados que tienen un tamaño máximo de 2" o menos.

2. El molde se llena en tres capas aproximadamente iguales y cada capa se golpea 25 veces con la barra metálica, distribuyendo uniformemente los golpes sobre la superficie. Después que la capa superior ha sido golpeada, el agregado sobrante debe quitarse nivelando con la barra apoyada en el borde del molde.

3. Al golpear la primera capa no debe permitirse que la barra metálica golpee fuertemente el fondo del molde. Igualmente, debe solo emplearse la fuerza necesaria para que la barra de apisonar penetre la última capa del agregado colocado en el molde, al golpear la segunda y tercera capas.

4. El peso neto del agregado en el molde debe determinarse.

b) Método de sacudido de abajo hacia arriba:

1. Este método es aplicado a agregados que tienen un tamaño máximo comprendido entre 2" y 4".

2. El molde se llena en tres capas aproximadamente iguales y cada capa debe compactarse colocando el molde sobre una base firme y levantando 5 cm. desde la base, en forma alternada los costados del molde, dejándolo caer después.

3. Cada capa se compacta dejando caer el molde 50 veces en la forma ya indicada, con 25 golpes sobre cada costado. La superficie del agregado se nivela con los dedos o una regla metálica de modo que los pequeños salientes de los pedazos mayores del agregado grueso compensen los vacíos mayores en la superficie por debajo de la parte superior de! molde.

4. El peso neto de! agregado en el molde debe determinarse. c) Método de traspaleo para determinación del peso unitario del agregado en estado suelto.

1. Este método de ensayo es aplicable a agregados que tienen un tamaño

máximo de 4" o menos. 2. El molde se llena en exceso por medio de una pala y el agregado se va

descargando desde una altura no mayor de 5 cm. por encima de la parte

superior del molde. Debe tenerse cuidado de impedir la segregación de los diferentes tamaños de partículas que componen el agregado.

3. La superficie del agregado se nivela completamente con los dedos o una regla metálica do modo que los pequeños salientes de los pedazos mayores del agregado grueso compensen los vacíos mayores en la superficie por debajo de la parte superior del molde.

4. El peso neto del agregado en el molde debe determinarse.


6. CALCULOS El peso unitario del agregado, en los tres métodos antes indicados, se obtiene dividiendo el peso neto del agregado por el volumen del molde empleado y cuya determinación se la hizo en la forma indicada en el título "Calibración de los moldes".

7. CUESTIONARIO 1. Indique los métodos para determinar el Peso Unitario 2. Definir el Peso Unitario de los áridos 3. Indique el equipo que se utiliza para el ensayo.



UNIVERSIDAD PRIVADA DEL VALLE DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA CIVIL LABORATORIO DE HORMIGONES Ensayo A-6 MORTEROS: DETERMINACIÓN DE LA CONSISTENCIA MÉTODO

DEL EXTENDIDO EN LA MESA DE SACUDIDAS

AASHTO: Ensayo NN ASTM: Ensayo NN


El ensayo de escurrimiento del mortero en la mesa de sacudidas determina la consistencia del mortero fresco mediante la medida del esparcimiento de la muestra sobre un plato plano sometido a sacudidas. Este método está basado en determinar la medida de la plasticidad y grado de compactación de un hormigón fresco. 2. COMPETENCIA El estudiante determinar la consistencia de los morteros con el método del extendido en la mesa de sacudidas, aplicables a aquellos, morteros con consistencia entre 130 [mm.] y 250 [mm.], con áridos cuyo Dn sea igual o inferior a 5 [mm.] 3. EQUIPO

Mesa de Sacudidas: Constituida por una plataforma circular metálica, atornillada a un vástago central guiado por un soporte rígido.

Molde: De forma troncocónica, de material inalterable, no atacable por el mortero.

Pie de metro: Para medir con exactitud de 1 [mm.] Pisón: De material no absorbente, ni abrasivo. Longitud: 150 [mm.] y cara

base de compactación de sección rectangular de 13 [mm.] por 25 [mm.], plana y lisa

Herramientas y accesorios: Regla de enrase, poruñas, palanganas, etc.

4. PROCEDIMIENTO

1. Colocar el molde troncocónico, centrado sobre la plataforma, estando todos los elementos limpios y secos. Llenar el molde en dos capas y compactar cada una de ellas con 20 golpes de pisón repartidos uniformemente, con la presión necesaria y suficiente para asegurar un llenado uniforme.

2. Enrasar con regla, evitando compactara el mortero. 3. Retirar los derrames y secar la plataforma alrededor del molde 4. Levantar cuidadosamente el molde y de inmediato, accionar el sistema para

dejar caer la plataforma por 25 veces en 15 [seg.], en forma regular. 5. Medir y registrar diámetros equidistantes, con exactitud de 1 [mm.], medido

con el pie de metro. 5. TIEMPO DE DURACION DE LA PRACTICA El tiempo necesario para efectuar la práctica es de 2 periodos académicos 6. CALCULOS

1. El resultado del extendido en la mesa de sacudidas es el promedio aritmético de los diámetros medidos, expresado en mm. y redondeando a la unidad.

2. El intervalo entre los diámetros máximo y mínimo registrados, no debe ser superior a 10 [mm.], si es mayor, el ensayo debe repetirse con otra porción de la misma amasada.

3. Existe una clasificación por consistencia de los morteros señalada en la tabla (se considera consistencia normal del mortero: 210+-5 [mm.]

TIPOS EXTENDIDO

[mm.]

Seca <=130

Plástica 131-180

Blanda 181-220

Fluida 221-250

Líquida >250

4. En la primera sesión se entregan los siguientes datos: Nº de grupo, tipo de

arena utilizada, proporción utilizada (ej: Cemento: Arena : Agua 2:6:1) y extendido en [mm.] En la segunda sesión lo mismo, pero además el tipo de aditivo y la proporción utilizada.

7.- CUESTIONARIO

1. Describe el objetivo 2. Describir el procedimiento de escurrimiento en la mesa de sacudidas



UNIVERSIDAD PRIVADA DEL VALLE DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA CIVIL LABORATORIO DE HORMIGONES Ensayo A-7 ENSAYO DE SOLUBILIDAD DE LOS AGREGADOS

USANDO SULFATOS DE SODIO O SULFATO DE MAGNESIO



La solubilidad es una medida de la capacidad de los áridos en una determinada sustancia para disolverse, el grado de debilidad de los áridos debido al intemperismo natural.

2. COMPETENCIA

El estudiante en este método de ensayo estima la capacidad de los agregados de disolverse cuando están sujetos a las acciones climáticas en concretos y en otras aplicaciones. Esto es conseguido por repetidas inmersiones en solución saturada de sulfates de Sodio o Magnesio, seguidas por secado al horno hasta una deshidratación parcial o completa, en donde la sal se precipita en los espacios porosos permeables. La fuerza de expansión interna, derivada de la rehidratación de la sal en la Re inmersión, simula la expansión del agua en el enfriamiento Los valores para el porcentaje de pérdida permitido por este método son usualmente diferentes para agregado grueso y fino El ensayo es generalmente más riguroso cuando usamos sulfato de Magnesio, por lo tanto los límites permisibles para el porcentaje de pérdida cuando usamos sulfato de Magnesio son más altos que los limites cuando usamos sulfato de Sodio.

3. EQUIPO. Recipientes metálicos Balanza analítica Horno eléctrico Solución salina Tamices

4. PROCEDIMIENTO

1. Contenedores, para la inmersión de las muestras de agregado en la solución Deberán estar perforadas de tal manera de permitir el acceso libre de la solución en la muestra y ser drenables cuando se saque la muestra sin que exista pérdidas de agregado.

2. Regulador de temperatura, de tal manera de poder mantener constante la temperatura durante la inmersión en la solución de Sulfato de Sodio o Sulfato de Magnesio.

3. Balanza, para agregado fino con 0.1 gr. de sensibilidad, y para agregado grueso con 1.0 gr. de sensibilidad.

4. Horno de temperatura constante a 110 + 5°C, con un Índice de evaporación de 25 gr./hr en 4 hrs. a puerta cerrada.

5. Equipo para la medición de la Gravedad Especifica.

4.2 PREPARACION DE LAS MUESTRAS

SOLUCIÓN REQUERIDA El volumen de la solución debe ser de por lo menos 5 veces el volumen de los sólidos de toda muestra inmersa al mismo tiempo. Para prevenir la contaminación de la solución con agentes externos y para reducir la evaporación, cuidar que la solución este todo el tiempo cubierta cuando su acceso no sea necesario. Se permite que la solución enfríe hasta una temperatura de 21 ± 1ºC. Volver a menear y permitir a la solución permanecer en la temperatura designada por lo menos 48 hrs. antes de usarla. Previo a cada uso disolver el bollo de sal que hubiere en el contenedor y determinar la gravedad específica que debe estar entre 1,151 y 1,174. a) Sulfato de Sodio Para la solución. 215 g de la sal anhidro (Na2S04) o 700 gr. de la decahidratada o cristalina (Na2SO4 10H2O) por litro de agua son suficientes para saturar a 22 °C Sin embargo, debido a que estas sales no son completamente estables y es deseable que un exceso de cristales esté presente no se deben usar cantidades menores a 350 gr. de sal anhidro y 750 gr. de sal decahidratada por litro de agua. b) Sulfato de Magnesio Para la solución. 350 g de la sal anhidro (MgS04) o 1230 gr. de la heptahidratada o cristalina (MgSO4) 7H2O, igual a sal de Eppsom) por litro de agua son suficientes para saturar a 23 °C, Sin embargo debido a que la sal heptahidratada no es completamente estable, es recomendable no usar cantidades menores a 1400 gr. de sal heptahidratada por litro de agua. Agregado Fino El agregado fino debe pasar el tamiz 3/8". La muestra no debe se menor a 100 gr. en cada uno de los siguientes tamices:

Pasa Retenido

3/8” No. 4 No. 8

No. 16 No. 30

No. 4 No. 8

No. 16 No. 30 No. 50

Agregado Grueso El material más fino que el tamiz No. 4 no es tomado en cuenta.

Si las muestras contienen menos de un 5% de cualesquiera de los tamaños especificados anteriormente, ese tamaño no debe ensayarse; pero debe considerarse que ese tamaño tiene una mínima perdida en el tratamiento con el sulfato de magnesio que el promedio de tamaño inferior próximo; o si uno de estos tamaños esta ausente, debe considerarse que ese tamaño tiene la misma perdida que el tamaño inferior próximo o uno superior próximo cualquiera que este presente. Agregado Fino Lavar completamente la muestra sobre el tamiz No. 50, secar a temperatura constante 110 ± 5°C y separar en los diferentes tamaños, de la siguiente manera:

Hacer una separación rápida de las muestras gradadas según lo necesitado y especificado.

De las fracciones obtenidas de esta manera, seleccionar muestras que produzcan 100 g. después del final del tamizado (en realidad es necesario por lo menos 110 gr.). No usar agregado fino que se adhiera a la malla del tamiz en la preparación de la muestra.

Pesar las muestras, que consisten de 100 ± 0,1 gr. de cada fracción retenida. Agregado Grueso Lavar completamente y secar la nuestra de agregado grueso a peso constante 110 ± 5"C y separarlos en diferentes tamaños por tamices. Pesar cantidades de diferentes tamaños con la tolerancia indicada en el parágrafo E (Muestras), y donde la porción del espécimen consiste de 2 tamaños, combinarlos hasta la DESIGNACIÓN - NORMAS INTERNACIONALES total en peso. Registrar los pesos de estas muestras y sus respectivas fracciones. Almacenaje de la muestra en la solución

Sumergir la muestra en la solución preparada de sulfato de sodio o magnesio por no menos de 16 hrs. ni más de 18 hrs., de manera tal que la solución la cubra con por lo menos ½” a la muestra.

Cubrir el contenedor para reducir la evaporación y prevenir adiciones accidentales a las muestras.

Mantener la muestra inmersa en la solución a una temperatura do 21 ± 1ºC. Secado de la muestra después de la inmersión

Después del período de inmersión sacar las muestras de la solución, permitiendo el drenaje por 15 ± 5 min., y colocar en el horno de secado La temperatura del horno es de 110 ± 5"C. Secar las muestras hasta que lleguen a peso constante. Establecer el peso requerido a peso constante como sigue:

Verificar el peso de las pérdidas, sacando y pesando las muestras del horno, sin hacer enfriar en intervalos de 2 a 4 hrs.

Generalmente las arenas tienen un tiempo de secado mayor que las gravas.

Después hacer que la muestra seque, sacarla del horno y enfriarla en un cuarto fresco; entonces la muestra será nuevamente sumergida en la solución preparada.

Repetir el número de ciclos que se requiera

5.- TIEMPO DE DURACION DE LA PRACTICALA PRACTICA El tiempo es de 2 periodos académicos 6.- MEDICION Y CALCULOS 6.1. EXAMEN CUANTITATIVO. Después de completar el último ciclo y después de que la muestra ha sido enfriada, lavar la muestra para librarla del sulfato de sodio, por reacción del agua más Cloruro de Bario. Lavarla por circulación del agua a 43 ± 6°C. La muestra deberá permanecer en sus contenedores. En la operación de lavado la muestra no debe estar sujeta al impacto o la abrasión lo cuál puede tender a quebrar las partículas. Entonces el sulfato de sodio o de magnesio es sacado, y secar después cada

fracción de la muestra a temperatura constante de 110 5ºC. Tamizar el agregado fino sobre el mismo tamiz sobre el cuál fue retenido antes del ensayo, y tamizar el agregado grueso igualmente. Para los agregados finos, el método y la duración es la misma que para la preparación de las muestras. Para los agregados gruesos el tamizado se lo hará con la mano y una agitación necesaria para que pasen las partículas que reducieron su tamaño. Pesar el material retenido en cada tamiz y registrar cada cantidad. La diferencia entre cada una de estas sumas y el peso de la fracción inicial de cada tamiz, es la pérdida en el ensayo y está expresada en porcentajes del peso inicial. 6.2. EXAMEN CUALITATIVO Hacer un examen cualitativo de las muestras más grandes que ¾”, como sigue: Las acciones que sufrieron algunas muestras gruesas pueden ser clasificadas en.

Desintegración.

Resquebrajamientos.

Desmoronamientos

Descomposición

Descascaramientos También se recomienda una inspección a las partículas pequeñas por desintegración. Separar cada partícula en grupos de acuerdo a la acción producida. 7.- CUESTIONARIO

1. Qué soluciones se requiere para este ensayo? 2. Cuántos ciclos de embebimiento en la solución son necesarios para el

ensayo? 3. Qué procedimiento se utiliza para determinar la durabilidad de los

agregados? Indique el límite máximo admisible.



UNIVERSIDAD PRIVADA DEL VALLE DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA CIVIL LABORATORIO DE HORMIGONES Ensayo H-1 CONCEPTOS GENERALES Y DOSIFICACIÓN DEL HORMIGÓN

NORMAL DOSIFICACIÓN MÉTODO "AMERICAN CONCRETE INSTITUTE" ACI 211


El hormigón es una mezcla que se compone de agregado grueso y mortero. El mortero no solamente debe llenar los vacíos que hay en el agregado grueso sino también recubrir completamente sus partículas.

El mortero es una mezcla que se compone de agregado fino y pasta de cemento. La pasta cementicia no solamente debe llenar los vacíos de la arena sino también recubrir las partículas de arena.

La pasta de cemento es una mezcla de cemento Portland y agua.

Se denomina agregados a los materiales inertes tales como: arena, grava, piedra triturada o combinación de estos, con los cuales se mezcla la pasta cementicia para formar un mortero o concreto.

El agregado fino o arena, es la porción del agregado que pasa el tamiz No. 4 y el agregado grueso representa la porción que queda retenida sobre dicho tamiz y se divide en angular (que corresponde a la piedra triturada) y redondeado (que corresponde a la grava o canto rodado).

Tamaño máximo del agregado grueso es la abertura libre de las mallas cuadradas a través de las cuales puede pasar un 95% en peso del material.

Módulo de fineza de un agregado obtenido del análisis granulométrico, es la suma de los porcentajes acumulados retenidos sobre cada uno de los siguientes tamices de la serie Estándar Americana: 1 ½”, ¾”, 3/8". Nº 4, Nº 8, Nº 16, Nº 30, Nº 50, Nº 100, dividido entre 100.

En la dosificación de hormigones, el peso específico del agregado grueso o fino se define como la relación del peso de un material en el aire al peso del agua desplazado por el mismo, incluyendo sus poros permeables. Según sea que el peso en el aire se considere seco (en horno, a peso constante) o en la condición de saturado y superficie seca, el peso especifico se refiere a una de esas condiciones debiendo señalar la que corresponde al momento de expresarlo.

La relación agua-cemento es el cociente de las cantidades netas del agua y del cemento que entran en una mezcla de hormigón, y se expresa en peso. Existe la ley de la relación agua cemento que se enuncia así: "Para mezclas plásticas con agregados limpios y de buena calidad, la resistencia y otras propiedades convenientes del hormigón, en las condiciones dadas de obra, es una función de las cantidades netas del agua de mezclado por unidad de cemento”.

Rendimiento del hormigón es la relación del hormigón fresco con respecto a la suma de los volúmenes absolutos o sólidos de los ingredientes (incluso agua). El peso específico de cemento Portland corriente es de 3.15

Por hormigón armado se entiende la unión íntima del hormigón y el acero en forma tal que se consiga la colaboración de ambos materiales según sus condiciones respectivas: el hormigón absorbe los esfuerzos de compresión y el hierro los de tracción.

AASHTO, es la sigla de una organización norteamericana, "La Asociación Americana de Funcionarios Viales Estatales y del Transporte" (American Asociación of State Highway and Transportation Officials).

2.- COMPETENCIAS El estudiante determinara las cantidades exactas para dosificar con todos los materiales que se requieren(cemento- aridos y agua) 3.- EQUIPOS

Balanza analítica

Juego de tamices

Mezcladora

Moldes para probetas

4.- PROCEDIMIENTO 4.1 DOSIFICACION DEL CONCRETO NORMAL

DOSIFICACIÓN MÉTODO "AMERICAN CONCRETE INSTITUTE" ACI 211

El procedimiento para la selección de las proporciones de la mezcla que se describirán, es aplicable para el concreto de peso normal. La estimación de los pesos requeridos para las mezclas de concreto comprende una secuencia de pasos lógicos y directos que, en efecto, concuerda con las características de los materiales disponibles para obtener una mezcla apropiada de la obra. Frecuentemente el problema de la adaptabilidad no se la deja al individuo que selecciona las proporciones. Las especificaciones de la obra pueden contener todos o algunos de los siguientes puntos: Relación agua / cemento máxima. Contenido mínimo de cemento. Contenido de aire. Revenimiento. Tamaño máximo de agregado. Resistencia. Otros requerimientos que se relacionen con temas tales como resistencia de

sobre-diseño, aditivos y tipos especiales de cemento o agregado independiente de que las características del concreto se señalen en las especificaciones o se dejen al individuo que seleccione las proporciones, el establecimiento de los pesos de la mezcla por metro cúbico de concreto puede obtenerse mediante la siguiente secuencia de pasos.

Paso 1. Elección del revenimiento

Si el revenimiento no está especificado, se puede elegir un valor apropiado para la obra de acuerdo a la tabla H-2.1, Los valores de revenimiento mostrados son aplicables cuando se utiliza la vibración para compactar el concreto. Deben usarse mezclas de consistencia muy rígida, que puedan colocarse eficientemente.

Tabla H-2.1. Revenimientos recomendables para diversos tipos de construcción

Tipos de Construcción Revenimiento (cm.) Máximo Mínimo

Muros y zapatas de cimentación de concreto reforzado Zapatas simples, cajones y muros de la sub.-estructura Vigas y muros de concreto reforzado Columnas Pavimentos y losas Concreto masivo

8 8 10 10 8 5

2 2 2 2 2 2

Se puede aumentar 2 cm. cuando se utilicen métodos de compactación diferentes al de vibración Paso 2. Elección del tamaño máximo del agregado Los agregados bien graduados de tamaños mayores tienen menos vacíos que los de tamaños menores. De aquí que los concretos con agregado de mayor tamaño, requieran menos mortero por unidad de volumen de concreto. Generalmente, el tamaño máximo del agregado debe ser el mayor que se encuentre disponible económicamente en el mercado y el que resulte compatible con las dimensiones de la estructura. Bajo ninguna circunstancia el tamaño máximo debe exceder de una quinta parte de la menor dimensión entre los lados de las cimbras, de una tercera parte del peralte de las losas, ni de tres cuartas partes del espaciamiento mínimo libre entre las varillas individuales de refuerzo, haces de varillas o cables pretensados. En algunas ocasiones estas limitaciones se descartan si la trabajabilidad y los métodos de compactación son tales que el concreto puede ser colocado sin que se formen cavidades o vacíos. Para lograr los mejores resultados cuando se desea obtener un concreto de alta resistencia, deben reducirse los tamaños máximos de los agregados, ya que estos producen mayores resistencias con una relación agua / cemento dada. Paso 3. Estimación del agua de mezclado y el contenido de aire

La cantidad de agua por unidad de volumen requerida para producir un revenimiento dado depende del tamaño máximo, de la forma de la partícula y de la granulometría de los agregados, así como de la cantidad de aire incluido, La cantidad de cemento no la afecta en mayor grado. En la Tabla H-2.2 se proporcionan estimaciones con respecto a la cantidad de agua de mezclado requerida para concretos elaborados con varios tamaños máximos de agregado, con y sin aire ocluido dependiendo de la textura y de la forma del agregado, los requerimientos de agua de mezclado pueden estar un tanto por encima o por debajo de los valores tabulados, pero son suficientemente precisos para una primera estimación. Tales diferencias en los requerimientos de agua no se reflejan necesariamente en la resistencia, ya que existen otros factores compensatorios que pueden estar incluidos. Por ejemplo, con un agregado grueso redondo y uno angular, ambos graduados similarmente y de buena calidad, puede producirse concreto de aproximadamente igual resistencia a la compresión utilizando la misma cantidad de cemento, a pesar de las diferencias en la relación agua-cemento resultante de los distintos requerimientos de agua de mezclado. La forma de la panícula en si no constituye un indicio de que un agregado esté por encima o por debajo del promedio en su capacidad de producción de resistencia.

Tabla H-2.2. Requerimientos aproximados de agua de mezclado y contenido

de aire para diferentes revenimientos y tamaños máximos del agregado*

Revestimiento (cm.)

Agua en Kg./m3 de concreto para los tamaños máximos del agregado indicados

10mm

12.5mm

20mm

25mm

40mm

50mm

70mm

150mm

Concreto sin aire incluido 3 a 5 8 a 10

15 a 18 cantidad

aproximada de aire atrapada en concreto sin aire

incluido, %

20.5 22.5 240

30

200 215 230

2.5

185 200 210

2.0

180 195 205

1.5

160 175 180

1.0

155 170 180

0.5

145 160 170

0.3

125 140

-

0.2

Concreto con aire incluido

3 a 5 8 a 10

15 a 18 cantidad

aproximada de aire atrapada en concreto sin aire

incluido, %

180 200 215 8.0

175 190 205

7.0

165 180 190

6.0

160 175 185

5.0

145 160 170

4.5

140 155 165

4.0

135 150 160

3.5

120 135

-

3.0

Estas cantidades de agua de mezclado deben utilizarse en los cálculos de los factores de cemento para mezclas de prueba. Son las próximas para agregados gruesos angulares razonablemente bien formados, graduados dentro de los límites de las especificaciones aceptadas "Los valores de revenimiento para un concreto que contenga un agregado mayor de 40 mm están basados en pruebas de revenimiento efectuadas después de remover las partículas mayores de 40 mm por medio de cribado húmedo. La Tabla H-2.2 indica la cantidad aproximada de aire atrapado que puede esperarse en un concreto sin aire incluido y también muestra los niveles recomendables de contenido de aire promedio para concreto en el que se ha incluido aire para efectos de durabilidad. El concreto con aire incluido debe usarse siempre en estructuras que estarán expuestas a los fenómenos de congelación y deshielo, y generalmente en estructuras expuestas al agua de mar o al efecto de sulfates. Cuando no so prevé una exposición severa Tabla H-2.3. Relaciones agua / cemento máximas permisibles para concreto

expuesto a condiciones severas*

Tipo de estructura

Estructura continua o frecuentemente

húmeda y expuesta a congelación y

deshielo**

Estructura expuesta al agua

de mar o a sulfatos

Secciones delgadas (rieles, bordillos, durmientes, obras

ornamentales) y secciones con menos de 3 cm. de

recubrimiento sobre el acero

Todas las demás estructuras

0.45

0.50

0.40***

0.45***

Paso 5. Cálculo del contenido de cemento

La cantidad de cemento por unidad de volumen de concreto se obtiene de las determinaciones efectuadas en los pasos 3 y 4. El cemento requerido es igual al contenido estimado de agua de mezclado (Paso 3), dividido entre la relación agua / cemento (Paso 4). Si, no obstante, la especificación incluye por separado un límite mínimo de cemento además de los requerimientos de resistencia y durabilidad, la mezcla debe basarse en aquel criterio que conduzca a la mayor cantidad de cemento. El uso de puzolanas o aditivos químicos afectará las propiedades tanto del concreto fresco como del endurecido. Paso 6. Estimación del contenido de agregado grueso Los agregados esencialmente similares en granulometría y en tamaño máximo producirán un concreto con trabajabilidad satisfactoria cuando se emplee un volumen determinado de agregado grueso y seco, compactado con varilla, por volumen unitario de concreto. En la tabla H-2.4 se proporcionan los valores adecuados para este volumen de agregado. Se puede observar que, para obtener una trabajabilidad similar, el volumen de agregado grueso para un volumen unitario de concreto solo depende de su tamaño máximo y del módulo de finura del agregado fino. Las diferencias en la cantidad de mortero necesaria para obtener la trabajabilidad con agregados distintos, debidas a la forma y granulometría de las partículas, quedan automáticamente compensadas con las diferencias en el contenido de vacíos en el agregado seco y compactado con varilla, El volumen del agregado, seco y compactado con varilla, por metro cúbico de concreto, se muestra en la Tabla H-2.4. Este volumen se convierte al peso seco del agregado grueso requerido por metro cúbico de concreto multiplicándolo por el peso volumétrico del agregado grueso, seco y compactado con varilla. Para obtener un concreto más manejable, como el que se requiere en algunas ocasiones cuando se usa una bomba para la colocación o cuando se coloca el concreto en zonas congestionadas con acero de refuerzo, sería recomendable reducir hasta un 10% el contenido estimado de agregado grueso que se había determinado en la tabla H-2.4. Sin embargo, se debe tener cuidado en asegurar que el revenimiento resultante, la relación agua / cemento y las propiedades de resistencia del concreto sean compatibles con las recomendaciones proporcionadas en las secciones H-2.1 y H-2.3, y que satisfagan los requerimientos aplicables de las especificaciones del proyecto. Tabla H-2.4. Volumen de agregado grueso por volumen unitario de concreto

Volumen de agregado grueso, seco y compactado con varilla, * por

volumen unitario de concreto para diferentes módulos de finura de la arena"

Tamaño máximo del agregado (mm.)

2.40 2.60 2.80 3.00

10 12.5 20 25 40 50 70

150

0.50 0.59 0.66 0.71 0.76 0.78 0.81 0.87

0.48 1.57 0.64 0.69 0.74 0.76 0.79 0.85

0.46 0.55 0.62 0.67 0.72 0.74 0.77 0.83

0.44 0.53 0.60 0.65 0.70 0.72 0.75 0.81

* Los volúmenes están basados en agregados secos y compactados con varilla, como se describe en la norma ASTM C 29, "Peso unitario de los agregados". Estos volúmenes se han seleccionado de relaciones empíricas para producir un concreto con un grado de trabajabilidad apropiado para la construcción reforzada usual. Para obtener un concreto con menos trabajabilidad como el que se utiliza en la construcción de pavimentos de concreto, estos valores se pueden aumentar en un 10%, Para un concreto con más trabajabilidad como el que algunas veces se requiere cuando la colocación se efectúa por bombeo, estos valores se pueden reducir hasta en un 10%. ** El módulo de finura de la arena es igual a la suma de las [elaciones (acumulativas) retenidas en tamices de malla con aberturas de 0.149,0.297, 0.595, 1,19, 2.33, y 4.76 mm.; o sea tamices No. 100, No. 50, No. 30, No. 16. No. 8, No. 4. Paso 7. Estimación del contenido de agregado fino Al concluir el Paso 6, se habrán calculado todos los ingredientes del concreto, a excepción del agregado fino. Su cantidad se determina por medio de las diferencias. Se puede emplear cualquiera de estos dos procedimientos: el método "Por Peso" o el método de "Volumen absoluto", Si el peso del volumen unitario de concreto se presupone o puede estimarse por experiencia, el peso requerido de agregado fino es simplemente la diferencia entre el peso del concreto fresco y el peso total de los oíros ingredientes- Por lo general, en base a experiencias anteriores con los materiales, se conoce el peso unitario del concreto con una precisión razonable. Si no se cuenta con esta información, se puede utilizar la Tabla H-2.5, para hacer una primera estimación. Aunque el peso estimado por metro cúbico de concreto sea aproximado, las proporciones de la mezcla serán lo suficientemente exactas para permitir ajustes fáciles basados en las mezclas de prueba, como se mostrara en los siguientes ejemplos. Si se desea obtener un cálculo teóricamente exacto del peso del concreto fresco por metro cúbico, se puede utilizar la siguiente fórmula:

)1Ga(xWG

G1xC)A100(xxG10U m

c

a

mam

Donde:

Um = peso volumétrico del concreto fresco, Kg./m3 Ga = promedio obtenido de los pesos específicos de los agregados finos y gruesos combinados.

GC = peso especifico del cemento (por lo general 3.15) A = contenido de aire, por ciento Wm = requerimiento de agua de mezclado, Kg./m3 Cm = requerimiento de cemento, Kg./m3

Un procedimiento más exacto para calcular la cantidad requerida de agregado fino se basa en el uso de Los volúmenes de los ingredientes- En este caso, el volumen total de los ingredientes conocidos - agua, aire, cemento y agregado grueso - se resta del volumen unitario de concreto para obtener e! volumen requerido de agregado fino. El volumen que cualquier ingrediente ocupa en el concreto es igual a su peso dividido entre el peso especifico de ese material (siendo este último el producto del peso unitario del agua y la densidad del material).

Tabla H-2.5 Primera estimación del peso del concreto fresco

Tamaño máximo del agregado (mm.)

Primera estimación del peso del concreto, Kg./m3* Concreto sin aire

incluido Concreto con aire

incluido 10

12.5 20 25 40 50 70

150

2285 2315 2355 2375 2420 2445 2465 2505

2190 2235 2280 2315 2355 2375 2400 2435

* Valores calculados con la ecuación anterior para concretos medianamente neos (330 Kg. de cemento por m.) y revenimiento medio, con un agregado cuyo peso específico es de 2.7. Los requerimientos de agua están basados en los valores de revenimiento de 8 a lO cm. de la Tabla H-2.1. Si se desea se puede precisar mas la

estimación del peso, como se indica a continuación, siempre que se posea la información necesaria por cada 5 Kg. de diferencia en el agua de mezclado de la Tabla H-2.2, para valores de 8 a 10 cm. de revenimiento, se corregirá el peso por m3 en 8 Kg. en la dirección opuesta; por cada 20 Kg. de diferencia en el contenido de cemento de 330 Kg. se corregirá el peso por m3 en 8 kg en la misma dirección; por cada 0.1 de desviación de 2.7 en el peso especifico de agregado, se corregirá en 70 kg el peso del concreto en la misma dirección. Paso 8. Ajustes por el contenido de humedad del agregado Debe considerarse la humedad de los agregados para pesarlos correctamente. Por lo general, los agregados están húmedos y a su peso en seco habrá que aumentarle el porcentaje de agua que contenga, tanto la absorbida como la superficial. El agua de mezclado que se agrega a la mezcla debe reducirse en una cantidad igual a la de la humedad libre que contiene el agregado, esto es humedad total menos absorción. Paso 9. Ajustes en la mezcla de prueba Se debe verificar las proporciones calculadas de la mezcla por medio de mezclas de prueba preparadas y probadas de acuerdo a la norma ASTM C 192 "Fabricación curado de muestras de concreto para pruebas a compresión en laboratorio", o con mezclas de campo de tamaño completo. Solo debe utilizarse el agua suficiente para producir el revenimiento requerido sin considerar la cantidad supuesta en las proporciones de prueba. Se debe verificar el peso unitario y el rendimiento del concreto (ASTM C 138) así como el contenido de aire (ASTM C 138, C 173 o C 231). También debe observarse cuidadosamente que el concreto posea la trabajabilidad y las propiedades de acabado adecuadas y que este libre de segregaciones. Se deberán hacer los ajustes pertinentes con las proporciones de las mezclas subsecuentes siguiendo el procedimiento indicado a continuación. Se estima de nuevo la cantidad de agua de mezclado necesaria por metro cúbico de concreto, dividiendo el contenido neto de agua de mezclado de la mezcla de prueba entre el rendimiento de la mezcla de prueba en metros cúbicos. Si el revenimiento de la mezcla de prueba no fue el correcto, se aumenta o disminuye la cantidad de agua en 2 Kg. por cada centímetro de aumento o disminución del revenimiento requerido. Si no se obtuvo el contenido deseado de aire (para concreto con aire incluido), se estima nuevamente el contenido de aditivo requerido para et contenido adecuado de aire, y se reduce o aumenta el contenido de agua de mezclado indicado en el anterior párrafo en 3 Kg./m3 por cada 1% de contenido de aire que deba aumentarse o reducirse de la mezcla de prueba previa. Si la base para la dosificación es el peso estimado por metro cúbico de concreto fresco, la reestimación de ese peso se obtiene reduciéndole o aumentándole el

porcentaje determinado por anticipado por aumento o disminución del contenido de aire de la mezcla, ajustado con respecto a la primera mezcla de prueba. Se calculan los nuevos pesos de la mezcla partiendo del Paso 4, modificando el volumen de agregado grueso que aparece en la tabla H-2.4, si es necesario para obtener una trabajabilidad adecuada. Ejemplos de cálculo para la dosificación de un concreto normal Para ilustrar la aplicación de los procedimientos de dosificación se utilizarán dos problemas como ejemplo. Y se supondrán las siguientes condiciones:

Se usará cemento Tipo I, sin inclusión de aire y se le supondrá un peso específico de 3.15.

En cada caso, los agregados fino y grueso serán de calidad satisfactoria y tendrán granulometrías que se encuentren dentro de los límites de las especificaciones generalmente aceptadas.

El agregado grueso tendrá un peso específico de 2.68 y una absorción de 0,5%.

El agregado fino tendrá un peso especifico de 2 64, una absorción de 0.7%, y 2.8 como módulo de finura.

EJEMPLO 1 Se requiere concreto para una parte de una estructura que va a quedar debajo del nivel del terreno en un sitio donde no estará expuesta a intemperismo severo o al ataque de sulfates. Las consideraciones estructurales requieren que tenga una resistencia a la compresión de 250 Kg./cm2 a los 28 días. Con base a la información de la Tabla H-2.1, así como en experiencias previas, se ha determinado que, dadas las condiciones de colocación, el revenimiento deberá ser de 8 a 10 cm. y que el agregado grueso disponible, que es de 4.75 mm. (No. 4 ASTM) a 40 mm., resulta el adecuado. Se ha determinado que el peso del agregado grueso, compactado con varilla y seco, es de 1600 Kg./m3. Empleando la secuencia descrita en la sección anterior, las cantidades de los componentes por metro cúbico de concreto se calcularán como sigue: Paso 1. Como se indico en el planteamiento del problema el revenimiento deseado es de 8 a 10 cm. Paso 2. También ya se ha mencionado que el agregado de que se dispone en la localidad, graduado entre 4.75 mm. y 40 mm., es el adecuado. Paso 3. Puesto que la estructura no estará expuesta a intemperismo severo, se utilizará concreto sin aire incluido. La cantidad aproximada de agua de mezclado que se empleará para producir un revenimiento de 8 a 10 cm. en un concreto sin

aire incluido con agregado de 40 mm es de 175 Kg./m3, de acuerdo a la Tabla H-2.2. El aire atrapado se estima en 1%.

Paso 4. De acuerdo a la Tabla H-2.3, la relación agua/cemento necesaria para producir una resistencia de 250 Kg./cm2 en un concreto sin aire incluido se estima en aproximadamente 0.62. Paso 5. De acuerdo a la información obtenida en los Pasos 3 y 4, el contenido requerido de cemento será de:

3m/Kg28262.0

175

c/a

aguaC

Paso 6. La cantidad de agregado grueso se estima de acuerdo a la Tabla H-2.4. Para un agregado fino con 2.8 de módulo de finura y un agregado grueso con tamaño máximo de 40 mm., dicha tabla recomienda el uso de 0.72 m3 de agregado grueso, compactado con varilla y seco, por metro cúbico de concreto. Por lo tanto, el peso seco del agregado grueso será de:

0.72 x 1600 = 1152 Kg. Paso 7. Una vez determinadas las cantidades de agua, cemento y agregado grueso, los materiales restantes para completar un metro cúbico de concreto consistirán en arena y el aire que pueda quedar atrapado. La cantidad de arena requerida se puede determinar con base en el peso o en el volumen absoluto, como se demuestra a continuación: 7.1 Con base en el peso. De acuerdo a la Tabla H-2.5, el peso de un metro cúbico de concreto sin aire incluido, elaborado con agregado de tamaño máximo de 40 mm, se estima en 2420 Kg. (Para la primera mezcla de prueba, los ajustes exactos de este valor, debidos a las diferencias usuales en el revenimiento, el factor de cemento y el peso específico de los agregados, no son críticos). Los pesos conocidos son los siguientes: Agua (de mezclado neta) = 175 Kg. Cemento = 282 Kg. Agregado grueso = 1152 Kg.(seco) Total = 1609 Kg. Por lo tanto, el peso de la arena se estima en: 2420 - 1609 =811 Kg. (seco) 7.2 Con base en el volumen absoluto. Con las cantidades de cemento, agua y agregado grueso ya determinadas y tomando de la Tabla H-2.2 el contenido aproximado de aire atrapado (diferente al aire incluido intencionalmente), se puede calcular el contenido de arena como sigue: A continuación, se comparan los pesos para la mezcla de un metro cúbico de concreto, calculados según las dos bases:

Con base en el peso

del concreto Con base en el volumen

absoluto de los ingredientes, Kg.

Agua (de mezclado neta) Cemento Agregado grueso (seco) Arena (seca)

175 282

1152 811

175 282

1152 779

Paso 8. Las pruebas indican una humedad total del 2% en el agregado grueso y del 6% en el agregado fino. Si se utilizan las proporciones de la mezcla de prueba basadas en el peso estimado del concreto, los ajustes en los pesos de los agregados son: Agregado grueso (húmedo) = 1152x1.02 = 1175 Kg. Agregado fino (húmedo) = 811 x 1.06 = 860 Kg. El agua de absorción no forma parte del agua de mezclado y debe excluirse del ajuste por adición de agua. De esta manera, la cantidad de agua superficial que aporta el agregado grueso es de 2% - 0.5% = 1.5 %; y el agregado fino aporta 6% - 0.7% = 5,3 %. Por lo tanto, el requerimiento estimado de agua de adición es:

175-1152x0.015-811x0.053 = 115kg

Los pesos estimados de la mezcla para un metro cúbico de concreto son: Agua (por añadir) 115 Kg. Cemento 282 Kg. Agregado grueso (húmedo) 1175 Kg. Agregado fino (húmedo) 860 Kg. Total 2432 Kg. Paso 9. Para las mezclas de prueba de laboratorio, se ha considerado conveniente reducir a escala los pesos para producir 0.02 m3 de concreto. Aunque la cantidad calculada de agua por añadir fue de 2.30 Kg., la cantidad que realmente se utilizó, en un intento por obtener el revenimiento deseado de 8 a 10 cm., fue de 2.70 Kg. La mezcla, por consiguiente, consistió en: Agua (añadida) 2.70 Kg. Cemento 5.64 Kg. Agregado grueso (húmedo) 23.50 Kg. Agregado fino (húmedo) 17.20 Kg. Total 49.04 Kg.

El concreto tiene un revenimiento medido de 5 cm. y un peso unitario de 2390 Kg. /

m3. Se considera satisfactorio desde el punto de vista de su trabajabilidad y de sus propiedades de acabado. Para obtener el rendimiento adecuado y oirás características en mezclas elaboradas posteriormente, se harán los siguientes ajustes: Puesto que el rendimiento de la mezcla de prueba fue de:

3m0205.02390

09.49

y el contenido de agua de mezclado fue de 2-70 Kg. (añadida) + 0.34 (en el agregado grueso) + 0,86 (en el agregado fino) = 3-90 Kg., la cantidad de agua de mezclado que se necesita para un metro cúbico de concreto con el mismo revenimiento de la mezcla de prueba debe ser:

kg1900205.0

90.3

Como se indicó en el 2° párrafo del Paso 9 del procedimiento general (Dosificación de Hormigones), esta cantidad debe incrementarse en 8 Kg., para elevar el revenimiento medido de 5 cm. al deseado de 8 a 10 cm. aumentando, por consiguiente, a 198 Kg. la cantidad total de agua de mezclado. Al aumentar el agua de mezclado se requiere agregar cemento adicional para mantener la relación, agua/cemento deseada, de 0.62. El nuevo contenido de cemento es de:

Puesto que se ha encontrado satisfactoria la trabajabilidad se conservará la cantidad de agregado grueso por volumen unitario de concreto utilizada en la mezcla de prueba. La cantidad de agregado grueso por metro cúbico es de:

)húmedo(kg11460205.0

50.23

Que equivale a,

)o(seckg112402.1

1146

Y,

1124x1.005= 1130 Kg. La nueva estimación del peso por metro cúbico de concreto es de 2390 Kg. La cantidad de arena requerida es, por lo tanto:

2390 - (198+319 + 1130) = 743 Kg.

O,

)a(seckg7831007

743

Los pesos básicos ajustados de la mezcla por metro cúbico de concreto son: Agua (de mezclado neta) 198 Kg. Cemento 319 Kg. Agregado grueso (seco) 1124 Kg. Agregado fino (seco) 738 Kg. Los ajustes en las proporciones, determinados con base en el volumen absoluto, siguen un procedimiento semejante al descrito arriba. Se siguen los pasos sin explicaciones detalladas: 1) Las cantidades empleadas en una mezcla nominal de 0,02 m3 son: Agua (añadida) 2.70 Kg. Cemento 5.64 Kg. Agregado grueso (húmedo) 23.50 Kg. Agregado fino (húmedo) 16.51 Kg. Total 48.35 Kg. El revenimiento medido es de 5 cm., el peso unitario, de 2390 Kg./m3; el rendimiento:

3m0202.02390

35.48 La trabajabilidad es satisfactoria.

2) Agua re-estimada para un revenimiento igual al de la mezcla de prueba: El agua de mezclado que se requiere para lograr un revenimiento de 8 a 10 cm. es:

192+8 = 200 Kg.

3) El ajuste del contenido de cemento por el incremento de agua es:

4) Ajuste del agregado grueso requerido:

).(11630202.0

50.23húmedokg

).(sec114002.1

1163okg

5) El volumen de los ingredientes, a excepción del aire, en la mezcla de prueba original fue;

Agua = 1000

87.3 = 0.0039 m3

Cemento = 1000x15.3

64.5 = 0.0018 m3

Agregado grueso = 1000x68.2

04.23 = 0.0086 m3

Agregado fino = 1000x64.2

58.15 = 0.0059 m3

Total = 0.0202 m3

Puesto que el rendimiento obtenido fue también de 0,0202 m3, no había aire en el concreto que pudiera detectarse dentro de la precisión de la prueba del peso unitario y de las cifras importantes de los cálculos. Una vez que se han establecido las proporciones de todos los ingredientes (a excepción del agregado fino) se puede completar la determinación de las cantidades ajustadas de la mezcla por metro cúbico como sigue:

Volumen de agua = 1000

200 = 0.200 m3

Volumen de = 1000x15.3

323 = 0.103 m3

Holgura para el volumen de aire = -------- = 0.000 m3

Volumen de agregado grueso = 1000x68.2

1140 = 0.425 m3

Volumen total, sin incluir el agregado fino = 0.728 m3

Volumen requerido de agregado fino = 1.000-0.728 = 0.272 m3 Peso del agregado fino (seco) = 0,272x2.64x 1000 = 718 Kg. Los pesos básicos ajustados para obtener una mezcla de un metro cúbico de concreto son, por lo tanto Agua (de mezclado neta) 200 Kg. Cemento 323 Kg. Agregado grueso (seco) 1140 Kg. Agregado fino (seco) 718 Kg.

Estos pesos difieren ligeramente de los proporcionados antes de los ajustes por volumen absoluto, de acuerdo al método del peso estimado de concreto. Las pruebas realizadas posteriormente o la experiencia pueden indicar pequeños ajustes adicionales para cualquiera de tos dos métodos. EJEMPLO 2 Se requiere concreto para una pila de un puente que estará expuesta a agua dulce en un clima severo. El requerimiento promedio de resistencia a la compresión es de 200 Kg./cm2 a los 28 días. Las condiciones de colocación permiten un revenimiento de 3 a 5 cm., así como el uso de agregado grande, pero se utilizará el único agregado grueso de calidad satisfactorio y económicamente disponible, el cual posee una graduación de 4.75 mm. (tamiz No. 4) a 25 mm. Se determinó que su peso, compactado con varilla y seco, es de 1520 Kg./m3. Los cálculos aparecerán únicamente en forma esquemática. Obsérvese que es posible evitar confusiones si se siguen todos los pasos de la sección anterior, aún cuando parezcan repeticiones de los requerimientos ya especificados. Paso 1. El revenimiento deseado es de 3 a 5 cm. Paso 2. Se usará el agregado disponible en la localidad, el cuál posee una graduación de 4.75 a 25 mm. Paso 3. Puesto que la estructura estará expuesta a intemperismo severo, se utilizará concreto con aire incluido. La cantidad aproximada de agua de mezclado que se empleará para producir un revenimiento de 3 a 5 cm. en un concreto con aire

incluido con agregado de 25 mm. es de 160 Kg./m3, de acuerdo a la Tabla H-2.2. El contenido recomendado de aire es del 5%. Paso 4. De acuerdo a la Tabla H-2.3, la relación agua / cemento necesaria para producir una resistencia de 200 Kg./cm2 en un concreto con aire incluido se estima en aproximadamente 0.61, Sin embargo, la Tabla H-2.3 indica que la relación agua / cemento no debe exceder de 0.50 cuando se prevé una exposición a condiciones ambientales severas. Este valor (0.50) regirá y deberá usarse en los cálculos. Paso 5. De acuerdo a la información obtenida en los Pasos 3 y 4, el contenido requerido de cemento será de:

3m/kg32050.0

160

Paso 6. La cantidad de agregado grueso se estima de acuerdo a la Tabla H-2.4. Para un agregado fino con 2.8 de módulo de finura y un agregado grueso con

tamaño máximo de 25 mm., dicha tabla recomienda el uso de 0.67 m3 de agregado grueso, compactado con varilla y seco, por cada metro cúbico de concreto. Por lo tanto, el peso seco del agregado grueso será de:

1520 x 0.67= 1018 Kg. Paso 7. Una vez determinadas las cantidades de agua, cemento y agregado grueso, los materiales restantes para completar un metro cúbico de concreto son la arena y el aire. La cantidad de arena requerida se puede determinar con base en el peso o el volumen absoluto, como se muestra a continuación: 7.1 Con base en el peso. De acuerdo a la Tabla H-2.5, el peso de un metro cúbico de concreto con aire incluido, elaborado con agregado de tamaño máximo de 25 mm., se estima en 2315 Kg. (Para la primera mezcla de prueba, (os ajustes exactos de este valor, debidos a las diferencias usuales en el revenimiento, el factor de cemento y el peso específico de los agregados, no son críticos). Los pesos conocidos son los siguientes: Agua (de mezclado neta) = 160 Kg.

Cemento = 320 Kg. Agregado grueso (seco) = 1018 Kg. Total = 1498 Kg. Por lo tanto, el peso de la arena se estima en: 2315 – 1498 = 817 Kg. (seco) 7.2 Con base en el volumen absoluto. Con las cantidades de cemento, agua y agregado grueso ya determinadas, se puede calcular el contenido de arena como sigue:

Volumen de agua 1000

160 = 0.16

A continuación se comparan los pesos para la mezcla de un metro cúbico de concreto, calculados según las dos bases:

Con base en el peso del concreto,

Kg.

Con base en el volumen absoluto de los ingredientes,

Kg. Agua (de mezclado neta) Cemento Agregado grueso (seco) Arena (seca)

160 320

1018 817

160 320 1018 813

Paso 8. Las pruebas indican una humedad total del 3% en el agregado grueso, y del 5% en el agregado fino. Si se utilizan las proporciones de la mezcla de prueba basadas en el peso estimado del concreto, los ajustes en los pesos de los agregados son: Agregado grueso (húmedo) = 1018 x 1.03 = 1048 Kg. Agregado fino (húmedo) = 817 x 1.05 = 858 Kg. El agua de absorción no forma parte del agua de mezclado y debe excluirse del ajuste por adición de agua. De esta manera, la cantidad de agua superficial que aporta el agregado grueso es de 3 - 0.5 = 2.5 %; y el agregado fino aporta 5 - 0.7 = 4,3 %. Por lo tanto, el requerimiento estimado de agua de adición es:

160 - 1018 x 0.025 - 817 x 0.043 = 100 Kg. Los pesos estimados de la mezcla para un metro cúbico de concreto son: Agua por añadir 100 Kg. Cemento 320 Kg. Agregado grueso 1048 Kg. Agregado fino 858 Kg. Total 2326 Kg." Paso 9. Para las mezclas de prueba de laboratorio, se reducen a escala los pesos

para producir 0.02 m3 de concreto. Aunque la cantidad calculada de agua por añadir fue de 2.30 Kg., la cantidad que realmente se utilizó, en un intento por obtener el revenimiento deseado, de 3 a 5 cm., fue de 1.78 Kg. La mezcla, por consiguiente, consistió en: Agua (añadida) 1.78 Kg. Cemento 6.40 Kg. Agregados grueso (húmedo) 20,96 Kg. Agregado fino (húmedo) 17,16 Kg. Total 46.30 Kg.

El concreto tiene un revenimiento medido de 5 cm., un peso unitario de 2272 Kg./m3 y un contenido de aire de 6.5%. Se considera que está ligeramente excedido en arena, lo que dificulta su colocación. Para obtener el rendimiento adecuado y otras características en mezclas elaboradas posteriormente, se harán tos siguientes ajustes: 1) Puesto que el rendimiento de la mezcla de prueba fue de:

3m02038.02272

3.46

y el contenido de agua de mezclado fue de 1.78 Kg. (añadida) + 0,50 (en el agregado grueso) + 0,70 (en el agregado fino) = 2.98 Kg., la cantidad de agua de mezclado que se necesita para un metro cúbico de concreto con el mismo revenimiento de la mezcla de prueba debe ser:

kg2.14602038.0

98.2

El revenimiento fue satisfactorio pero, puesto que el contenido de aire se excedió en un 1.5%, se necesitará más agua para obtener el revenimiento adecuado cuando se corrija el contenido de aire. El agua de mezclado debe aumentarse aproximadamente en 3 Kg. por cada 1% de contenido de aire por lo que se tiene 3 x 1.5% =• 4.5 Kg. y, de esta manera, la nueva estimación será de 151 Kg./m3. 2) Al disminuir el agua de mezclado se requerirá menos cemento para obtener la relación agua/cemento deseada de 0.5. El nuevo contenido de cemento es de:

3m/kg3025.0

151

3) Puesto que se encontró que el concreto estaba excedido en arena, la cantidad de agregado grueso por volumen unitario se incrementará en un 10% a 0.74, para tratar de corregir la situación. La cantidad de agregado grueso por metro cúbico es: 1520x0.74 = 1125 Kg. (seco) O 1125x1.03 = 1159 Kg. (húmedo) Y 1125x 1.005 = 1131 Kg. 4) La nueva estimación del peso del concreto con 1.5% menos de aire es:

3m/kg2307015.01

2272

Por lo tanto, el peso de la arena es:

2307 - (151 + 302 + 1131) = 723 Kg. Los pesos básicos ajustados de la mezcla por metro cúbico de concreto son: Agua (de mezclado neta) 151 Kg. Cemento 302 Kg. Agregado grueso (seco) 1125 Kg. Agregado fino (seco) 718 Kg. Se deberá reducir la dosificación del aditivo para obtener el contenido deseado de aire. Los ajustes en las proporciones, determinados con base en el volumen absoluto, siguen el procedimiento descrito en el ejemplo anterior, el cuál no se repetirá en este ejemplo 5.- TIEMPO DE DURACION DE LA PRÁCTICA El tiempo requerido para la práctica es de 2 periodos académicos 6.- MEDICION Y CALCULOS MÉTODO ABREVIADO PARA LA DOSIFICACIÓN DE MEZCLAS DE HORMIGÓN

Existen muchos gráficos, reglas y cuadros, que se aconsejan para el proyecto de mezclas de hormigón. Estos ahorran mucho tiempo en la dosificación, Monogramas El nomograma que se indica en el gráfico No. 2 se basa en los mismos principios del procedimiento antes recomendado siendo una solución gráfica de dichos fundamentos. A continuación tenemos un ejemplo ilustrativo sobre el uso del gráfico. Ejemplo ilustrativo

Relación agua - cemento = 0.53 Contenido da agua unitario = 180.5 Kg./m3

Porcentaje de arena = 42% Peso especifico de la arena = 2.65 Peso especifico de la grava = 2.55

Procedimiento

Se coloca una regla sobre el gráfico (ver línea 1) de modo que uno de los valores determinados para la relación agua - cemento (0.53) y el contenido del agua (180.5), luego se lee en las respectivas escalas los siguientes valores: Partes en peso de los agregados = 5.5 (para un peso específico de 2.65) Contenido de cemento = 8 sacos por m3

Partes en peso de arena = Porcentaje de arena x partes en peso de agregados

= 0,42x5.5 = 2.3 Partes en peso de agregado grueso = Partes en peso de agregados - partes en peso de arena = 5.5 - 2.3 = 3,2 (para un peso específico de 2.65), y (2.55/2.65) x 3.2 = 3.1 (para peso especifico de 2,55) Luego la proporción proyectada de la mezcla de prueba será: 1: 2.3: 3.1 El nomograma que se ilustra en el gráfico No. 2 se puede usar también para corregir, en forma rápida, las mezclas de prueba del hormigón, ya sea usando tal como esta presentada o modificada convenientemente. Ejemplo ilustrativo 2 En e! siguiente ejemplo la mezcla de prueba que debe ser corregida de la misma que la indicada en el procedimiento recomendado antes. Procedimiento Se unen con una regla (ver línea 2) los valores que representan la relación agua - cemento (0.50) y partes de agregado (5.5 para peso especifico de 2.65) y se lee en la escala de contenido de agua el valor de 173 Kg./m3, Luego se une los puntos (ver

línea 3) que corresponden a un contenido de agua de 173 Kg./m3 y relación agua cemento de 0.53 y se lee: Partes en peso de los agregados = 5.9 (para un peso específico de 2.65)

Contenido de cemento = 7-64 sacos por m3

Partes en peso de arena = 0,42 x 5.9 = 2.5; y Partes en peso de agregado grueso = 5.9 - 25 = 3.4 (para un peso especifico de 2.65), y = (2.55/2.65) x 3,4 = 3.2 (para un peso especifico de 2.55).

Luego, la preparación por peso de la mezcla corregida será: 1: 2.5: 3,2 Nota: Por cada pulgada de aumento (o disminución) en el revenimiento, aumenta o disminuye 3% del contenido de agua.

7.- CUESTIONARIO

1. Cómo se determina el Módulo de Fineza de la arena y que serie de tamices

se requiere? 2. Indique el % que pasa por el tamiz Nº 200 en peso máximo admisible 3. Qué diferencia existe entre un mortero y una mezcla de hormigón? 4. Cuáles son los datos necesarios para proyectar una mezcla de hormigón?. 5. Cuál es el valor tiene el peso específico del cemento Pórtland? 6. Cuál es la dosificación más común que se utiliza en hormigones?. Indique

las proporciones. 7. Qué métodos de dosificación conoce? 8. Cuáles son los componentes de un hormigón? 9. Qué se entiende por agua/cemento? 10. Qué es la Puzolana y para que sirve?



UNIVERSIDAD PRIVADA DEL VALLE DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA CIVIL LABORATORIO DE HORMIGONES Ensayo H-2 DETERMINACIÓN DE LA CONSISTENCIA DEL HORMIGÓN EN

BASE DEL ENSAYO DE ASENTAMIENTO (Slump)



El ensayo de consistencia del concreto, o “slump test” o revenimiento de la mezcla sirve para evaluar su capacidad para adaptarse con facilidad al molde que lo va a contener.

2. COMPETENCIA El estudiante determinara la consistencia del hormigón fresco por el método del asentamiento del cono de Abrams, ya sea en laboratorio o en obra. Aplicable a

hormigones cuyo árido presente da igual o inferior a 2” y con docilidad cuyo asentamiento de cono se encuentre entre 2 y 18[cm]

3. EQUIPO

1. Un molde de fierro galvanizado en forma de tronco de cono de 0,30 m. de altura, y con bases paralelas con diámetros de 0,20 y 0.10 metros.

2. Una chapa metálica lisa, plana y resistente de 0,30 x 0,30 metros como mínimo, para ayudar la base mayor del tronco del cono.

3. Una barra metálica de 5/8" (16 mm.) de diámetro y 60 cm. de largo terminada en punta redondeada.

4. Una pala pequeña para echar el hormigón. 5. Una cuchara de albañil. 6. Una regla dividida en centímetros o pulgadas para medir el asentamiento de

la mezcla.

4. PROCEDIMIENTO PREPARACION DE LA MUESTRA Las muestras de hormigón para los especímenes de ensayo se tomarán en la hormigonera o, en el caso de hormigón ya elaborado, se tomarán de los vehículos de transporte durante la descarga. La muestra de hormigón de la cual se hacen los especímenes de ensayo será representativa de la pila entera. Dichas muestras se obtendrán pasando, en forma repetida, una pala o cubo por el chorro de descarga del hormigón, comenzando la operación de tomar la muestra al principio de la descarga y repitiendo la operación hasta que la revoltura entera se descargue. La muestra así obtenida será transportada al sitio de ejecución del ensayo, y para evitar la segregación del hormigón este será mezclado con una pala hasta obtener una apariencia uniforme. El sitio de la obra de la revoltura de hormigón ensayado se anotara para futuras referencias. En el caso de hormigón para pavimento, las muestras se tomaran de la revoltura inmediatamente después de que haya sido descargado sobre la subrasante. Se tomarán por lo menos 5 muestras de diferentes porciones de la pila y estas muestras se mezclarán completamente para formar el espécimen de ensayo. El molde será humedecido y colocado sobre una superficie plana, húmeda y no absorbente (chapa metálica) y se mantendrá perfectamente fijo durante el tiempo que se le llene con hormigón. El molde se llena por tercios de su volumen, es decir la primera capa tendrá 7,5 cm. de altura, la segunda 10 cm. y la ultima tendrá 12,5 cm. Al colocar cada cucharada de hormigón, la pala pequeña o cuchara se moverá alrededor del borde superior del molde para que el hormigón se deslice sobre las paredes y se distribuya simétricamente. Cada capa deberá golpearse 25 veces con la baña metálica, distribuyendo uniformemente los golpes sobre la sección y de manera que penetre en la capa de abajo. La capa del fondo será penetrada en todo su espesor. Después que la capa superior ha sido golpeada se alisará con la cuchara de albañil para que el molde quede completamente lleno. Inmediatamente se retira el molde mediante una acción cuidadosa y que permita levantarlo

verticalmente sin deformar el contenido. El asentamiento se medirá inmediatamente, determinando la diferencia entre la altura del molde y la altura del eje vertical de la muestra. 5.-TIEMPO DE LA DURACION DE LA PRACTICA


6.-MEDICION Y CALCULOS La consistencia se expresa en término del asentamiento medido durante el ensayo y es igual a: Asentamiento (Slump) = Cm. Después de medir el asentamiento, debe golpearse suavemente con la barra de apisonar el tronco del cono de hormigón. El compartimiento del hormigón bajo este tratamiento es una indicación valiosa de la cohesión, trabajabilidad y facilidad de colocación de la mezcla. Una mezcla trabajable bien proporcionada asentara gradualmente hasta las alturas inferiores, y retendrá su identidad original, mientras que una mezcla pobre se desmenuzará, se segregará y se caerá por separado. 7.- CUESTIONARIO

1. Explique el objetivo 2. Qué se entiende por consistencia del hormigón 3. Indique el método empleado y los valores máximos 4. Con qué otros términos más se conoce la consistencia del hormigón?



UNIVERSIDAD PRIVADA DEL VALLE DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA CIVIL LABORATORIO DE HORMIGONES Ensayo H-3 DETERMINACIÓN DEL PESO UNITARIO. RENDIMIENTO Y

CONTENIDO DE AIRE (GRAVIMETRICO) DEL HORMIGÓN AASHTO: Ensayo T 121 ASTM: Ensayo C 138

1. CONOCIMIENTO TEÓRICO REQUERIDO

Este método de ensayo trata sobre la determinación de la densidad del concreto recién mezclado y proporciona fórmulas para el cálculo del rendimiento, el contenido de cemento y el contenido de aire del concreto. El rendimiento se define como el volumen de concreto producido a partir de una mezcla de cantidades conocidas de los materiales componentes.

2. COMPETENCIA

Esta practica refuerza el conocimiento y el Estudiante asimilara la determinación del el peso unitario del hormigón recién preparado dándose las formulas para calcular el rendimiento; el volumen del hormigón producido por unidad de volumen y de cemento, el factor de cemento y el porcentaje de vacíos en el hormigón.

3. EQUIPO

1. Una balanza sensible a 0.1 gr. 2. Una barra metálica de 5/8" de diámetro y 60 cm. de longitud terminado en

punta redondeada. 3. Moldes cilíndricos de medio y de un pie cúbico, los cuales deben ser de

las dimensiones siguientes

Capacidad pies

cúbicos

Diámetro interior,

pulg.

Altura, pulg.

Espesor del metal(U.S. gage)

Tamaño nominal máximo del agregado

grueso ½ 1

10 14

10.00 11.23

Nº 10 a 12 Nº 10 a 12

Hasta 2” inclusive Mayor de 2”

El molde que se debe usar depende del tamaño nominal del agregado grueso en el hormigón. La capacidad exacta de los moldes puede determinarse llenándolos con agua y pesándolos, y dividiendo luego el peso de agua necesario para llenar los moldes por su peso específico, teniendo en cuenta la temperatura.

4. PROCEDIMIENTO

1. El molde se llena por tercios de su volumen y la masa de hormigón debe golpearse 25 a 50 veces según que se use el molde de ½ o 1 pie3 respectivamente, distribuyendo uniformemente los golpes sobre la sección. Luego, la superficie exterior del molde se golpea ligera y hábilmente 10 a 15 veces o hasta que no se vean burbujas de aire en la superficie.

2. El paso (1) se repite al colocar la segunda y tercera capas. Una vez que se han apisonado la capa superior o final esta se alisa a nivel del borde del molde con una placa metálica y plana.

3. Al consolidar la primera capa no se permite que la barra golpee fuertemente e! fondo del molde. Al consolidar las dos capas siguientes solo se aplica la fuerza suficiente para que la barra penetre apenas en la capa inferior.

4. Todo el exceso del hormigón se limpia de los costados del molde y, entonces, éste completamente lleno se pesa con una aproximación de 0,1 lb. (-45gr).

5. TIEMPO DE DURACIÓN DE LA PRACTICA El tiempo necesario para efectuar la práctica es de 2 periodos académicos

6. MEDICION Y CALCULOS

1. Peso unitario: El peso neto del hormigón se obtiene restando del peso total, el peso del molde. El peso unitario se determina dividiendo el peso neto del hormigón entre el volumen del molde obtenido en la forma que se describe en la sección B.

2. Volumen del hormigón: El volumen del hormigón producido es calculado como sigue:

Pu

PaPGPfPe*NS

Donde: S = Volumen del hormigón producido por mezclada, en litros N = Numero de sacos de cemento usada por mezclada Pe = Peso neto de un saco de cemento en Kg. Pf = Peso total del agregado fino bajo las condiciones de humedad en el ensayo, en Kg. Pg = Peso total del agregado grueso bajo las condiciones de humedad en el ensayo, en Kg. Pa = Peso total del agua usada en el mezclado, en Kg. o lt. Pu = Peso unitario del hormigón, en Kg. / dm3 o Kg./lt.

3. Rendimiento: El rendimiento es calculado como sigue

N

SYndRe

Donde: Y = Rendimiento del hormigón producido por un saco de 42,6 Kg. de cemento, en lt. S = Volumen del hormigón producido por mezclada, en lt. N = Número de sacos de cemento por mezclada El volumen absoluto de cada ingrediente es igual al cociente del peso de ese ingrediente dividido por su peso específico. Para los agregados el peso específico y peso unitario deben basarse en la condición de saturada y superficie seca. Para el cemento un valor de 3,15 puede usarse a menos que el peso específico real haya sido determinado por el Método "Determinación del Peso Específico de los Agregados".

7. CUESTIONARIO

4. Normalmente qué % de aire atrapa el hormigón? 5. Indique los métodos para determinar el % de aire atrapado en el

hormigón 6. Cuál es la diferencia entre el Peso Unitario y el Rendimiento y por qué?



UNIVERSIDAD PRIVADA DEL VALLE DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA CIVIL LABORATORIO DE HORMIGONES Ensayo H-4 PREPARACIÓN Y CURADO DE PROBETAS DE HORMIGÓN EN

LABORATORIO, PARA LOS ENSAYOS DE COMPRESIÓN Y FLEXIÓN


1. CONOCIMIENTO TEÓRICO REQUERIDO Este procedimiento es para la fabricación y curado en laboratorio de las probetas de hormigón fresco para ser ensayadas a la compresión y flexión

2. COMPETENCIA

El Estudiante en este método abarca el procedimiento de preparación y curado de probetas de hormigón en el Laboratorio bajo un control riguroso de las cantidades de materiales y condiciones de ensayo.

3. EQUIPOS Y MATERIALES Mezcladora Moldes metálicos

Bandejas Varilla

4. PROCEDIMEINTO 4.1 PREPARACIÓN DE LOS MATERIALES

1. Los materiales deben estar a la temperatura del ambiente (preferible entre

18° y 24°C) antes de empezar los ensayos. 2. El cemento será almacenado en un lugar seco, en depósitos a prueba de

humedad. El cemento se mezclara completamente a fin de que la muestra pueda ser uniforme durante todos los ensayos y será cribada en el tamiz No. 16 rechazando todos los terrones.

3. Los agregados para cada mezclada de hormigón serán de granulometría deseada. En general, el agregado grueso será separado en dos o más fracciones de acuerdo al tamaño, que dependerá del tamaño máximo del agregado usado, y se volverán a combinar para cada mezclada de tal modo de producir la granulometría deseada para la experiencia. El agregado fino será separado en diferentes tamaños en caso de que se haga el estudio de gradaciones. Los agregados serán tratados antes de su empleo, a fin de asegurar una condición de humedad definida y uniforme, por uno de los tres procedimientos siguientes:

a) Ellos serán traídos en una condición saturada y superficie seca. b) Ellos serán traídos en una condición saturada con humedad superficial en

cantidades suficientemente pequeñas para impedir pérdidas por drenaje y se mantendrán así hasta el momento de su empleo. Al emplear este método las cantidades de humedad superficial en los agregados grueso y fino serán determinadas antes de preparar las probetas de hormigón.

c) Los agregados en una condición saturada serán sumergidos en agua y serán pesados bajo agua. El peso sumergido requerido puede ser calculado como sigue;

G

)1G(PaPS

Donde: Pa = Peso deseado del agregado en una condición saturada (en el aire) G = Peso especifico a "granel" del agregado en la condición saturada Ps = Peso del agregado en el agua Después de sacar el agregado del agua será necesario determinar el peso en el aire del agregado y agua superficial para calcular la cantidad de agua libre en el agregado.

4.2 PESADA DE LOS MATERIALES Todos los materiales serán pesados en balanzas que cumplan con los requisitos exigidos en cuanto a sensibilidad recíproca y tolerancias.

4.3 MEZCLADO DEL HORMIGÓN

1. El hormigón será mezclado a mano o en una hormiguera adecuada de

laboratorio en mezcladas de tamaño tal que, después de moldear las probetas de ensayo quede un exceso como de un 10%.

2. En el método a mano la pilada se mezclará en un recipiente impermeable, húmedo, y no absorbente con una cuchara de albañil o pala pequeña, usando el siguiente procedimiento.

Se mezclará completamente el cemento y el agregado fino.

se añadirá el agregado grueso y, la pilada entera se mezclará hasta que el agregado grueso sea uniformemente distribuido en toda la pilada.

Se añadirá la cantidad de agua necesaria y la masa se mezclará hasta que el hormigón sea de aspecto homogéneo y tenga la consistencia deseada. Si se requiere un mezclado prolongado a causa de la adición de agua por incrementos para ajustar el asentamiento, la pilada será descartada y se preparará una nueva pilada, sin interrumpir el mezclado, para hacer los ensayos de asentamiento.

3. En el método de mezclado en una hormigonera deben seguirse los mismos pasos que en el método a mano, a menos que un procedimiento diferente se adapte mejor a la hormigonera que se está empleando. En caso de que sea necesario eliminar la segregación en el hormigón mezclado a máquina se depositará en un recipiente impermeable húmedo y no absorbente y se volverá a mezclar con una pala pequeña o cuchara de albañil

4.4. CONSISTENCIA Y RENDIMIENTO DEL HORMIGÓN

1. La consistencia de cada pilada de hormigón se medirá inmediatamente después de mezclar mediante el ensayo de asentamiento con el cono de Abrahams.

2. El rendimiento de cada pilada de hormigón será determinado por el método de ensayo de determinacion del peso unitario, rendimiento y contenido de aire.

3. Todo el hormigón, empleado para los ensayos, será devuelto al recipiente de mezclado y la pilada entera se volverá a mezclar solo lo suficiente para producir una masa homogénea.

4.5 .NÚMERO DE PROBETAS

Para cada variable y periodo o condición de ensayo se preparan tres o más probetas de ensayo. Las probetas para una variable dada en la mezcla, se preparan de por lo menos tres piladas diferentes. Para cada variable se preparan un número igual de probetas en un día determinado

4.6 PROBETAS PARA EL ENSAYO DE COMPRESIÓN

1. Las probetas para el ensayo de compresión serán de forma cilíndrica con una longitud igual a dos veces el diámetro. Las probetas cilíndricas estándar serán de 6 pulgadas de diámetro y 12 pulgadas de alto para hormigón con agregado grueso nominal inferior a 2". Para probetas de ensayo más pequeñas la relación entre el diámetro de la probeta y el tamaño máximo del agregado será de por lo menos 3:1, excepto que el diámetro de la probeta no será menor de 3" para mezclas que contienen agregado con un porcentaje de material retenido en el tamiz N" 4, Para hormigón que contiene partículas de agregado de tamaño nominal mayor de 2", las probetas cilíndricas tendrán un diámetro de por lo menos tres veces el tamaño nominal máximo del agregado.

2. Los moldes para las probetas cilíndricas de ensayo serán de metal y estarán provistas de una capa metálica lisa y plana. El interior del molde y la placa metálica de la base se cubren con una capa delgada de aceite mineral antes de preparar cada cilindro de hormigón.

3. Los cilindros de ensayo serán conformados colocando el hormigón en el molde en tres capas de aproximadamente igual volumen. Al colocar cada cucharada de hormigón, la cuchara se hará girar alrededor del borde superior, para que el hormigón se deslice por las paredes internas del molde y se distribuya uniformemente. Cada capa deberá golpearse 25 veces con una barra metálica de 5/8" de diámetro y 60 cm. de largo con punta redondeada. Los golpes serán distribuidos uniformemente sobre la sección y de manera que penetren apenas con la capa de abajo, o en todo su espesor, si es la inferior. Después que la capa superior ha sido golpeada la superficie del hormigón será alisada con una llana y cubierta con una placa de vidrio o metal para evitar la evaporación.

4. Las bases de los cilindros de ensayo pueden ser alisados entre 2 y 4 horas después de su preparación, empleando una pasta de cemento bastante rígida y que tenga también entre 2 y 4 horas de su preparación, con lo que se conseguirá que no se raje por contracción al fraguar. El espesor de esta capa debe ser el mínimo, pero mayor del necesario para que no quiebre bajo la acción de la presión de la máquina de ensayo. Esta capa delgada será formada por el medio de una placa de vidrio de ¼” de espesor o de una placa metálica de ½” de espesor y cuyas dimensiones en la superficie sean de por lo menos una pulgada mayores que el diámetro del molde, la cual se hará mover sobre la pasta de cemento hasta que su superficie inferior descanse sobre la parte superior del molde. A fin de evitar que el hormigón se pegue a las placas superior e inferior es necesario cubrirlas con aceite o grasa.

5. Los cilindros de ensayo se quitarán de los moldes de 20 a 48 horas después de su preparación y serán almacenados en un cuarto húmedo a una temperatura entre 18 a 24°C hasta el momento del ensayo. Los cilindros no estarán expuestos a un chorro de agua corriente. Si se desea el almacenaje en agua, se usara una solución de cal saturada.

4.7. PROBETAS PARA EL ENSAYO DE FLEXIÓN

1. La sección transversal de las probetas para el ensayo de flexión será de 6" x 6" si el agregado grueso no excede de 2" en el tamaño nominal. Para agregado grueso de tamaño mayor, la mínima dimensión de la sección no será menor de tres veces el tamaño nominal máximo del agregado grueso.

2. Los moldes para las probetas de ensayo a la flexión serán rígidos, no absorbentes y por lo menos tres pulgadas mayores que la longitud de luz requerida para el método de ensayo " Determinación de la Resistencia a la Flexión en Vigas de Hormigón", es decir, tres pulgadas mayor que tres veces el espesor de la muestra. Se proporcionarán los medios necesarios para asegurar la placa, metálica de la base del molde. El molde y la placa de la base armado será hermético y deberá cubrirse interiormente con una capa delgada de aceite mineral o grasa antes de su uso.

3. La probeta de ensayo será formada con su eje longitudinal en posición horizontal. El hormigón será colocado en capas de aproximadamente 3 pulgadas de espesor y cada capa se golpeara con una barra metálica 50 veces por cada pie cuadrado (0.30 x 0,30 m) de superficie. Para la capa superior el molde deberá llenarse en exceso. Después de que cada capa es golpeada con la barra, el hormigón será penetrado a lo largo de los cuatro lados con una llana de albañil u otra herramienta adecuada. Los costados de los moldes serán golpeados ligeramente para cerrar los vacíos. Después de completar las operaciones de consolidación indicadas antes, La capa superior o final será nivelada con una regla metálica y el alisado final se hará con un alisador de madera. Las probetas de ensayo se prepararán rápidamente y sin interrupción, y se cubrirán para impedir la evaporación del agua hasta que la probeta se quite del molde. Durante el tiempo que permanezca en los moldes, las probetas se mantendrán a una temperatura entre 18 y 24°C.

4. El curado de las probetas de ensayo se hará en la misma forma que en el de la resistencia a compresión.


6. MEDICION Y CALCULO

Se registrara el peso y volumen de los moldes cilíndricos para probetas de hormigón para pruebas a la rotura a compresión, asimismo se determinara el volumen de los moldes prismas para las viguetas de hormigón

7. CUESTIONARIO

1. Indique las medidas de las probetas para hormigón y el molde para viguetas. 2. Cuántos golpes y cuántas capas serán necesarias para moldear una probeta

con hormigón?

3. Cuántos golpes y cuántas capas serán suficientes para moldear un prisma para viguetas de hormigón?



UNIVERSIDAD PRIVADA DEL VALLE DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA CIVIL LABORATORIO DE HORMIGONES Ensayo H-5 DETERMINACIÓN DE LA RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN EN CILINDROS DE HORMIGÓN AASHTO: Ensayo T 22 ASTM: Ensayo C 39

1. CONOCIMIENTO TEÓRICO REQUERIDO

Esfuerzo máximo que puede soportar un material bajo una carga de aplastamiento. La resistencia a la compresión de un material que falla debido a la rotura de una fractura se puede definir, en límites bastante ajustados, como una propiedad independiente. Sin embargo, la resistencia a la compresión de los materiales que no se rompen en la compresión se define como la cantidad de esfuerzo necesario para deformar el material una cantidad arbitraria. La resistencia a la compresión se calcula dividiendo la carga máxima por el área transversal original de una probeta en un ensayo de compresión

2. COMPETENCIA El Estudiante ensayara el método para determinar la prueba de compresión en probetas cilíndricas de concreto.

3. EQUIPO

Prensa eléctrica

Balanza analítica

Flexo o vernier

4. PROCEDIMIENTO 4.1. PROBETAS DE ENSAYO Los ensayos de compresión de las probetas de curado húmedo se hacen tan pronto como sea posible después de retirarlas del cuarto húmedo. Las probetas de ensayo durante el periodo entre su remoción del cuarto húmedo y el ensayo se mantienen mojadas por una arpillera humedecida. El diámetro de la probeta de ensayo es determinado con una aproximación de 0,25 mm. Promediando 2 diámetros medidos en forma adecuada. Este diámetro promedio se usa para calcular el área de la sección transversal. La longitud de la probeta se mide con aproximación de 2,5 mm.

1. La placa inferior de apoyo se coloca sobre la platina de la máquina de ensayo directamente debajo de la placa superior de alojamiento esférico. Después de limpiar la cara de apoyo se coloca la probeta y se alinea en forma cuidadosa con el centro de empuje de la placa de alojamiento esférico.

2. A medida que la capa superior es traída en contacto con la probeta su porción movible se hace girar a mano en forma suave de modo de obtener un apoyo uniforme.

3. La carga se aplica continuamente y sin sacudida. En máquinas de ensayo que funcionan hidráulicamente la carga se aplica a una velocidad constante entre 1,4 a 3,4 Kg./cm2 por segundo.

4. Durante la aplicación de la primera mitad de la carga máxima se permite una velocidad mayor de aplicación de la carga.

5. La carga se aumenta hasta que la probeta se rompa y se anota la carga máxima llevada por el hormigón durante el ensayo así como el tipo de rotura y la apariencia del hormigón.

4.2. TÁCTICA El procedimiento central se encuentra desarrollado en el mismo ensayo descrito para la rotura a compresión de probetas de hormigón; debiendo realizar solo las siguientes modificaciones:

1. Colocar el controlador de expulsión que contiene la tapa de neopreno sobre la superficie superior e inferior del cilindro. Así, alinear el eje del cilindro con el centro de la superficie superior de la máquina.

2. Cada tapa de neopreno no debe ser usada en más de 100 cilindros.

4.3. CRITERIOS PARA RE-USAR LAS TAPAS DE NEOPRENO

1. Para re-usar las tapas de neopreno, estas deben tener por lo menos 12,7 mm. de espesor sobre toda la superficie de contacto. Se puede uniformar esta superficie utilizando un material con las mismas propiedades físicas.

2. En general para hacer una tapa re-usando el material existente, se deben

hacer pruebas con cilindros representativos a los 28 días en tres niveles; con cilindros que tengan una media de resistencia de 138 Kg./cm2, 276 Kg./cm2 y 414 Kg./cm2.


6. CALCULOS La resistencia de la compresión de la probeta se calcula dividiendo la carga máxima llevada por la probeta durante el ensayo por el área promedio y será expresada con una aproximación de 0, 70 Kg./cm2

TABLA DE VALORES ESPERADOS DE LA RESISTENCIA A LA COMPRESION DE CILINDROS ENSAYADOS ANTES DE LOS 28 DIAS

t

Dias 20

1035.1

t

tf

t Dias 20

1035.1

t

tf

0 0.500 14 0.850 1 0.540 15 0.864 2 0.577 16 0.878 3 0.611 17 0.890 4 0.642 18 0.903 5 0.670 19 0.914 6 0.696 20 0.925 7 0.720 21 0.935 8 0.743 22 0.945 9 0.764 23 0.955

10 0.783 24 0.964 11 0.802 25 0.972 12 0.819 26 0.980 13 0.835 27 0.988

TABLA DE VALORES ESPERADOS DE LA RESISTENCIA A LA COMPRESION DE CILINDROS ENSAYADOS DESPUES DE LOS 28 DIAS

T

Dias

3/2

3/2

*4.1

69.3

T

TF

T Dias

3/2

3/2

*4.1

69.3

T

TF

T Dias

3/2

3/2

*4.1

69.3

T

TF

T Dias

3/2

3/2

*4.1

69.3

T

TF

29 0.993 48 0.914 67 0.874 86 0.850 30 0.987 49 0.911 68 0.872 87 0.849 31 0.981 50 0.908 69 0.871 88 0.848 32 0.975 51 0.906 70 0.869 89 0.847 33 0.970 52 0.903 71 0.868 90 0.846 34 0.965 53 0.901 72 0.866 91 0.845 35 0.960 54 0.899 73 0.865 92 0.844 36 0.956 55 0.896 74 0.864 93 0.843 37 0.951 56 0.894 75 0.862 94 0.842 38 0.947 57 0.892 76 0.861 95 0.841 39 0.943 58 0.890 77 0.860 96 0.840 40 0.939 59 0.888 78 0.858 97 0.839 41 0.936 60 0.886 79 0.857 98 0.838 42 0.932 61 0.884 80 0.856 99 0.837 43 0.929 62 0.882 81 0.855 100 0.836 44 0.925 63 0.881 82 0.854 101 0.835 45 0.922 64 0.879 83 0.853 102 0.834 46 0.919 65 0.877 84 0.852 103 0.833 47 0.916 66 0.875 85 0.851 104 0.832

7. CUESTIONARIO

a. Explique el objetivo b. A qué edades son sometidas las probetas de concreto? Indique 3

c. La carga de aplicación continua para la rotura que velocidad tiene? d. Se tiene los siguientes datos de una rotura a la compresión:

Carga de rotura 45.000 kilos Edad 28 días del cuerpo de prueba (probeta) = 15 cm. Calcular la resistencia.



UNIVERSIDAD PRIVADA DEL VALLE DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA CIVIL LABORATORIO DE HORMIGONES Ensayo H-6 DETERMINACIÓN DE LA RESISTENCIA A LA FLEXIÓN EN VIGAS DE HORMIGÓN AASHTO: Ensayo T 97 ASTM: Ensayo C 78

1. CONOCIMIENTO TEORICO REQUERIDO La rotura a la flexión es una medida de la resistencia a la falla por momento de una viga o losa de concreto no reforzada. Se mide mediante la aplicación de carga a vigas de concreto de sección transversal y con una luz de tres veces el espesor.

2. COMPETENCIA El Estudiante utilizara el método de ensayo y procedimiento para determinar la resistencia a la flexión del hormigón por el uso de una viga simple de (6" x 6") de sección y 21" como mínimo de longitud, cuando se aplica la carga en los puntos tercios de la longitud de la luz libre.

3. EQUIPOS

Prensa eléctrica

Balanza analítica

Flexo o vernier

4.- PROCEDIMIENTO

En los ensayos a la flexión del hormigón se usa el método del punto tercio para aplicación de la carga, empleando bloques de apoyo que garantizan que las fuerzas aplicadas a la viga serán solo verticales y aplicadas sin excentricidad.

4.1. PROBETA DE ENSAYO La probeta de ensayo tendrá una luz libre igual a tres veces su altura, o sea para vigas de 6" x 6" de sección, la luz libre será de 18". La probeta de ensayo se da vuelta sobre su costado con respecto a su posición en el momento de moldeo y es centrada sobre los soportes de apoyo. Los soportes para la aplicación de la carga son traídos en contacto con la superficie superior en los puntos tercios entre los soportes, debido a que la base de la probeta no está bien nivelada. La base de la probeta que está en contacto con los soportes es emparejada en forma adecuada a fin de subsanar dicho defecto. La carga puede aplicarse rápidamente hasta un 50% de la carga de rotura, aproximadamente, después de la cual se aplica una velocidad 8,6 y 12,1 Kg./cm2 por minuto. Después del ensayo se harán las medidas necesarias, con una aproximación de 1,3 mm., para determinar el ancho medio y altura media de la viga en la sección de la rotura. 5.-TIEMPO DE DURACION DE LA PRÁCTICA


6.-CALCULOS

1. Si la rotura ocurre dentro del tercio central de la longitud de la luz el módulo de rotura se calcula como sigue:

Donde. R = Módulo de rotura, en Kg./cm2 P = Carga máxima aplicada en el ensayo, en Kg. I = Luz libre, en cm. b = Ancho medio de la probeta, en cm. d = Altura media de la probeta, en cm.

2. Si la rotura ocurre fuera de! tercio central de longitud de la luz a una distancia no mayor del 5% de la luz libre, el módulo de rotura se calculara como sigue:

2bd

PlR

2*

*3

db

aPR

a = Distancia entre la línea de rotura y el soporte más cercano medido a lo largo de la línea central de la base inferior de la viga (superficie de tensión), en cm.

Si la rotura ocurre fuera del tercio central de la luz libre a una distancia mayor del 5% de la luz libre, los resultados del ensayo serán descartados. 7.-CUESTIONARIO

1. Calcular el módulo de rotura, con los siguientes datos:

P = 12.520 Kg. I = 70 cm B = 10 cm D = 10 cm

2. Describir el objetivo de este ensayo 3. Cuál es el campo de aplicación del valor del módulo de rotura?



UNIVERSIDAD PRIVADA DEL VALLE DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA CIVIL

LABORATORIO DE HORMIGONES ENSAYO H-7 NÚMERO DE REBOTES DEL CONCRETO ENDURECIDO

ASTM: Ensayo C - 805 1. CONOCIMIENTO TEÓRICO REQUERIDO

El esclerómetro de sencillo manejo se utiliza fundamentalmente en el sector de la

construcción, además de otros sectores industriales.

Este esclerómetro en forma de martillo para comprobar el hormigón se basa en el

principio de medición de Schmidt. La comprobación se realiza bajo ensayos. La

energía cinética de rebote inicial viene dada en el esclerómetro como una medida

de la dureza del hormigón.

2. COMPETENCIA El Estudiante aplicara los conocimientos teóricos de las pruebas no destructivas ensayara y medir la resistencia del hormigón endurecido (concreto) in situ

3. EQUIPO

Martillo del rebote. 4. PROCEDIMIENTO Es el método no destructivo mas difundido. Mide el rebote al ser impactado en el concreto contra el vástago de un martillo impulsado por un resorte. La Norma applicable es la ASTM C 805 " Standard Test Method for Rebound Number of Hardened Concrete ". El esclerómetro es especialmente útil en el campo para determinar los puntos en donde se requiere extraer testigos y en donde se requiere perforar, se utiliza así mismo para determinar el incremento de resistencia del hormigón con el peso del tiempo y para determinar el momento en el que se puede extraer los encofrados o las cargas aplicadas. Algunos otros utilizan el esclerómetro para evaluar el alcance de los daños causados por las heladas o por incendios en determinadas estructuras o para estimar la calidad del hormigón en estructuras antiguas, sin embargo, este dispositivo de funcionamiento rápido se empela para subir los ensayos de control en los cilindros de hormigón. Los métodos no destructivos son comparativos, por tanto requieren de una data estadística para la evaluación. El uso de uno u otro método depende de cuan preciso se quieran las mediciones.

4.1. CARACTERÍSTICAS DEL ESCLEROMETRO

- Amplia gama de aplicaciones para ensayos no destructivos. - Resultados con una precisión de aprox. 15% en hormigón de 1.250 a 8.500

psi. - Curvas de calibración en las que se compara el numero de rebotes con la

resistencia a la compresión. - Piedra de fricción para la preparación de la superficie de ensayo - Peso ligero y portátil. - Maletín de transporte e instrucciones incluidas.

4.2. ESPECIFICACIONES

Embolo Aplica una presión para que el martillo rebote

Cuerpo Incluye escala indicadora; curvas de calibración

Curvas de calibración Grafico de números de trebote el martillo comparado con la resistencia a la compresión.

Piedra de fricción Para preparar la superficie de ensayos

Precisión Dentro del 15%

Maletín de transporte Plástico. 305 x 159 x 76mm (12" a. x 6 1/4" p. x 3" a).

Peso Neto 1.4 Kg. (3 lbs)

Se sostiene firmemente el instrumento en una posición que permita que el émbolo pulse verticalmente contra el apoyo de la prueba y se verifique que el martillo del rebote proporcione el número del rebote especificado. Observe que el apoyo de la prueba sea colocado en una superficie sólida en piso de concreto.

Nivele y limpie la superficie del concreto usando la piedra abrasiva.

Sostenga firmemente el instrumento en una posición que permita que el émbolo pulse perpendicular a la superficie del concreto.

Aumente gradualmente la presión en el émbolo hasta los impactos del martillo.

Examina el impacto. Si el impacto machaca o rompe el concreto con un vacío cercano de la superficie, deseche la lectura.

Después del impacto, registre el número del rebote.

5.- TIEMPO DE DURACION DE LA PRÁCTICA


6.- MEDICION Y CALCULOS

6.1. Registre la fecha de prueba, tipo de concreto y el estimado de la fuerza de compresión.

6.2. Registe la orientación del martillo, es decir, hacia abajo, ascendente, horizontal, o a un ángulo específico.

6.3. Registre el número medio del rebote al número entero más cercano.

7. CUESTIONARIO

Cuál es la relación entre el No de golpes del martillo y la resistencia a compresión del hormigón endurecido?

Cuál es la incidencia en la resistencia del hormigón debido a la posición del

esclerómetro

Cuáles son las características que debe tener la superficie de de rebote?

Download - Re 10 Lab 098 001 Estructuras de Hormigon i

Top Related