practica n° 1 compresion, tension y flexion en muestras de concreto

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INSTITUTO TECNOLOGICO DE QUERETARO

SUBDIRECCION ACADEMICA

DEPARTAMENTO DE CIENCIAS DE LA TIERRA

PRACTICAS DE MATERIALES DE CONSTRUCCION

PRACTICA N° 1

COMPRESION, TENSION Y FLEXION EN MUESTRAS DE CONCRETO.

La resistencia del concreto es, generalmente, el índice principal para determinar la calidad del mismo. Cuando

usamos el concreto como material estructural necesitamos asegurarnos que el mismo satisface los requisitos

mínimos del diseño.

Es nuestro objetivo hacer las pruebas de resistencia del concreto a la mezcla ya preparada de acuerdo al diseño de

mezcla según asignado a los diferentes grupos. Con estas pruebas podemos corroborar los resultados del diseño de

la mezcla y además establecer la relación entre las resistencias de tensión y flexión con la resistencia a

compresión. También tendremos la oportunidad de comparar resultados a 7 y 28 días de madurez, notando el

desarrollo de resistencia con respecto al tiempo y poder luego predecir resistencias a 28 días con resultados a

tiempos menores.

Durante la prueba de compresión también determinaremos el módulo de elasticidad del concreto tomando lecturas

de carga y deformación del cilindro. Dibujaremos una gráfica de esfuerzo vs. deformación y utilizaremos el

método del A.C.I. para un módulo secante partiendo del origen de la gráfica hasta un punto en la curva

correspondiente a 40% de la resistencia máxima de compresión.

La mitad de las pruebas se harán a los 7 días y la otra mitad a los 28 días

EQUIPO

1. Máquina de prueba universal con capacidad de 300,000 lbs.

2. Multímetro programable para lecturas de carga y deformación.

3. Fuentes de voltaje +15v y -15v

4. Compresómetro con LVDT instalado

5. Celda de carga con capacidad de 200,000 libras

6. Dos bases circulares con gomas de neopreno para los cilindros

7. Accesorios para prueba de flexión

8. Dos pedazos de madera

9. Regla

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PROCEDIMIENTO PARA COMPRESIÓN

1. Remueva dos cilindros del tanque de curado y seque su superficie.

2. Dibuje una línea diametral a cada lado de uno de los cilindros (el que tenga menos huecos) en el mismo plano

axial. El instructor le indicará el aparato a usar. Una estas líneas a lo largo del cilindro usando la regla.

3. Coloque el cilindro sobre una de las bases circulares con anillo de neopreno.

4. El instructor conectará los cables y preparará el equipo de lecturas digitales. No encienda las fuentes de voltaje

hasta que estén ajustadas a 15 voltios. Si no está seguro, ajústelas a cero voltios antes de encenderlas y luego

llévelas a 15 voltios.

5. Coloque el compresómetro en el cilindro. Asegúrese que esté bien colocado y que el LVDT responde

apropiadamente.

6. Ajuste el cabezal de carga hasta que una carga pequeña (alrededor de 50 libras) sea aplicada al cilindro. Ajuste

la varilla del LVDT de manera que la lectura inicial sea cero. Levante el cabezal y lleve la lectura inicial a cero.

7. Aplique la carga a compresión a 1,000 libras por segundo hasta que se consiga la falla.

Durante la prueba tome simultáneamente lecturas de carga y deformación a los intervalos indicados por su

instructor (aproximadamente cada 5,000 libras). Falla en el cilindro es inminente durante la prueba cuando el

indicador de carga disminuye la velocidad y se detiene, mientras la deformación sigue aumentando. Cuando el

indicador de carga empieza a disminuir de la carga máxima anote la lectura máxima en la hoja de datos.

8. Anote las lecturas de carga y deformación en la hoja de datos. Calcule los esfuerzos y deformaciones de las

lecturas notando que la lectura del LVDT es el doble de la deformación del cilindro debido a la forma de

medición y localización del LVDT.

Determine la resistencia a compresión, dibuje la curva de esfuerzo vs. deformación determine el módulo secante

de elasticidad a 40% de la resistencia última a compresión. Determine también la deformación última. La

deformación unitaria es la deformación calculada dividida por el largo del compresómetro (8 pulgadas).

9. Coloque el otro cilindro en la máquina y proceda a aplicar carga a razón de 1,000 libras por segundo hasta que

ocurra falla anotando la carga máxima. Determine el esfuerzo máximo del cilindro.

10. Inspeccione la forma de falla y dibújela en la hoja de datos.

11. Complete la información solicitada en la hoja de datos.

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PROCEDIMIENTO PARA TENSIÓN:

1. Remueva un cilindro del tanque y seque la superficie.

2. Mida las dimensiones del cilindro. Dibuje una línea diametral a cada lado de la muestra en el mismo plano

axial y únalas con la regla.

3. Centralice un pedazo de madera en la base de la máquina de prueba. Coloque el cilindro sobre el pedazo de

madera de manera que las líneas en los extremos del cilindro queden verticales y centradas sobre la madera.

Coloque un segundo pedazo sobre la muestra y una pieza de acero de 2" x 2" x 14" sobre la madera. Baje el

cabezal de la máquina hasta que presione la madera en su sitio.

4. Aplique la carga compresiva lenta y continuamente hasta la falla.

5. Calcule la resistencia a tensión T = 2P/(πLD), donde P = carga máxima, L = largo del cilindro = 12" y D =

diámetro del cilindro = 6".


PROCEDIMIENTO PARA FLEXIÓN:

1. Remueva una viga del tanque y seque su superficie.

2.-Mida las dimensiones de la viga.

3.- Coloque la viga en el aparato de prueba en flexión y centralícelo en la máquina de prueba. Ajuste el cabezal

hasta que esté en contacto con el tope del aparato.

4.-Aplique la carga lentamente hasta que falle la viga. Examine el tipo de falla. Anote la carga máxima en la hoja

de datos.

5.-Calcule el módulo de rotura (esfuerzo máximo en flexión), R = PL / (bd2), donde P = carga máxima, L = largo

entre los soportes = 18", b = ancho y d = alto.


RESISTENCIA VS. TIEMPO:

1. Este laboratorio se repetirá a los 28 días con el resto de las muestras y sus resultados se compararán utilizando

la hoja de datos y gráficas preparadas para módulo de elasticidad y valores de resistencias a 7 y 28 días.

2. Prepare dichas gráficas utilizando la mejor curva que pase por los tres puntos de origen, valor a 7 días y valor a

28 días, de manera que sea posible predecir los resultados a diferentes tiempos.

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PRUEBA DE COMPRESION EN CONCRETO

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RESUMEN DE PRUEBAS DE CONCRETO

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