DISEÑO ACI

TECNOLOGÍA DEL CONCRETO

DISEÑO DE MEZCLAS MEZCLAS POR POR EL MÉTODO DEL ACI

DISEÑO DE MEZCLAS POR EL MÉTODO A.C.I. I.

INTRODUCIÓN :

Actualmente, el concreto es el elemento más usado en el ámbito mundial para la construcción, lo que conlleva a la evolución de las exigencias para cada uso del mencionado elemento. Los ingenieros hemos llegado a tomar plena conciencia del rol determinante que juega el concreto en el desarrollo nacional. La adecuada selección de los materiales integrantes de la mezcla; el conocimiento profundo de los materiales integrantes de la mezcla; el conocimiento profundo de las propiedades del concreto; los criterios de diseño de las proporciones de la mezcla más adecuada para cada caso, el proceso de puesta en obra; el control de la calidad del concreto; y los más adecuados procedimientos de mantenimiento y reparación de la estructura, son aspectos a ser considerados cuando se construye estructuras de concreto que deben cumplir con los requisitos de calidad, seguridad, y vigencia en el tiempo que se espera de ellas. La demanda del concreto ha sido la base para la elaboración de los diferentes Diseños de Mezcla, ya que estos métodos permiten a los usuarios conocer no sólo las dosis precisas de los componentes del concreto, sino también la forma más apropiada para elaborar la mezcla.. Los Métodos de Diseño de mezcla están dirigidos a mejorar calificativamente la resistencia, la calidad y la durabilidad de todos los usos que pueda tener el concreto. El diseño de mezclas mez clas es un proceso que consiste en calcular las proporciones de los elementos que forman el concreto, con el fin de obtener los mejores resultados. Existen diferentes métodos de Diseños de Mezcla; algunos pueden ser muy complejos como consecuencia a la existencia de múltiples variables de las que dependen los resultados de dichos métodos, aún así, se desconoce el método que ofrezca resultados perfectos, sin embargo, existe la posibilidad de seleccionar alguno según sea la ocasión. El adecuado proporcionamiento de los componentes del concreto dan a este la resistencia, durabilidad, comportamiento, comportamiento, consistencia, trabajabilidad y otras propiedades que se necesitan en determinada construcción y en determinadas condiciones de trabajo y exposición de este, además con el óptimo proporcionamiento se logrará evitar las principales anomalías en el concreto fresco y endurecido como la segregación, exudación, fisuramiento por contracción contracción plástica y secado secado entre otras. otras.

Este informe sólo pretende ser un aporte más al conocimiento del concreto y, específicamente está orientado al estudio de los procedimientos a seguir para la elección de las proporciones de la unidad cúbica de concreto por el Método de A.C.I.

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FACULDAD DE INGENIERÍA


II. II .


RESUMEN:

En el presente informe se ha realizado el diseño de mezclas por el método de A.C.I. por el que hemos tomado las proporciones en la dosificación para los criterios dados 2 como la resistencia de un f’c igual a 250 kg/cm y con una consistencia fluídica, dado que en el INFORME DE ESTUDIO TECNOLÓGICO DE LOS AGREGADOS hemos obtenido los resultados necesarios para el cálculo de la dosificación exacta. Han sido necesarios para el uso de las tablas correspondientes señaladas por el COMITÉ DEL A.C.I. Es importante señalar que las proporciones obtenidas fueron evaluadas, cuando se realizó prácticamente el diseño y se hicieron ciertas correcciones para mejorarla. El número de ensayos en la práctica fueron 3 y se comprobó a través del ensayo de resistencia lo que se tendría que obtener, si en caso no fuera así se haría una nueva corrección.

III.

OBJETIVOS: 



IV.

OBJETIVOS GENERALES: 1. Realizar el diseño de mezclas mezclas por el Método Método A.C.I. de un concreto cuya 2 resistencia sea de f’c = 250 kg/cm (A los 28 días) y de consistencia fluídica. 2. Conocer la realización práctica y teórica del diseño de mezclas. OBJETIVOS ESPECÍFICOS: 1. Obtener un concreto que tengan las características requeridas (f’c = 250 k/cm2, consistencia fluídica con un control de calidad bueno) 2. Realizar el diagrama esfuerzo - deformación unitaria del concreto a ensayar. 3. Establecer el Módulo de Elasticidad del concreto. 4. Verificar si lo que falla es la pasta o el agregado, para así poder determinar si es de buena o mala calidad.

ALCANCE: El presente informe puede servir para promociones posteriores, o personas que quieran conocer el Método de A.C.I. diseñando con agregados de la cantera de Baños del Inca. También servirá de guía en el diseño de mezclas de un concreto con las características características expuestas para para personas personas interesadas interesadas en elaborar un un concreto con la cantera de Baños del Inca.

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II. II .


RESUMEN:

En el presente informe se ha realizado el diseño de mezclas por el método de A.C.I. por el que hemos tomado las proporciones en la dosificación para los criterios dados 2 como la resistencia de un f’c igual a 250 kg/cm y con una consistencia fluídica, dado que en el INFORME DE ESTUDIO TECNOLÓGICO DE LOS AGREGADOS hemos obtenido los resultados necesarios para el cálculo de la dosificación exacta. Han sido necesarios para el uso de las tablas correspondientes señaladas por el COMITÉ DEL A.C.I. Es importante señalar que las proporciones obtenidas fueron evaluadas, cuando se realizó prácticamente el diseño y se hicieron ciertas correcciones para mejorarla. El número de ensayos en la práctica fueron 3 y se comprobó a través del ensayo de resistencia lo que se tendría que obtener, si en caso no fuera así se haría una nueva corrección.

III.

OBJETIVOS: 



IV.

OBJETIVOS GENERALES: 1. Realizar el diseño de mezclas mezclas por el Método Método A.C.I. de un concreto cuya 2 resistencia sea de f’c = 250 kg/cm (A los 28 días) y de consistencia fluídica. 2. Conocer la realización práctica y teórica del diseño de mezclas. OBJETIVOS ESPECÍFICOS: 1. Obtener un concreto que tengan las características requeridas (f’c = 250 k/cm2, consistencia fluídica con un control de calidad bueno) 2. Realizar el diagrama esfuerzo - deformación unitaria del concreto a ensayar. 3. Establecer el Módulo de Elasticidad del concreto. 4. Verificar si lo que falla es la pasta o el agregado, para así poder determinar si es de buena o mala calidad.

ALCANCE: El presente informe puede servir para promociones posteriores, o personas que quieran conocer el Método de A.C.I. diseñando con agregados de la cantera de Baños del Inca. También servirá de guía en el diseño de mezclas de un concreto con las características características expuestas para para personas personas interesadas interesadas en elaborar un un concreto con la cantera de Baños del Inca.

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En el método de Diseño A.C.I. (American Concrete Institute), se determina en primer lugar los contenidos de pasta de cemento (cemento, (cemento, agua, aire) y agregado grueso por diferencia de la suma de volúmenes absolutos en relación con la unidad, el volumen absoluto y peso seco del agregado fino.

V.

JUSTIFICACIÓN: Este informe nos ayudará a comprender como se realiza el diseño de mezclas a través del Método A.C.I. y ayudarnos en adecuar la dosificación según la práctica. La importancia en el uso de las proporciones exactas, y el método practica en campo para tener una buena consistencia en el concreto y que cumpla con los requerimientos de obra. La necesidad de aprender el comportamiento de los materiales de construcción, y siendo dentro de éstos el más importante el concreto nos lleva aprender a determinar el comportamiento del concreto en su estado tanto endurecido como fresco y aprender la dosificación, o sea, la cantidad de los componentes que conforman el concreto de una manera no empírica, sino por el contrario de una forma técnica bajo la supervisión supervisión del ingeniero a cargo del curso.

VI.

MARCO TEÓRICO: A. MÉTODO ACI

Este procedimiento considera nueve pasos para el proporcionamiento de mezclas de concreto normal, incluidos el ajuste por humedad de los agregados y la corrección a las mezclas de prueba. 1º.- El primer paso contempla contempla la selección selección del slump, cuando este no se especifica el informe del ACI incluye una tabla en la que se recomiendan diferentes valores de slump de acuerdo con el tipo de construcción que se requiera. Los valores son aplicables cuando se emplea el vibrado para compactar el concreto, en caso contrario dichos valores deben ser incrementados en dos y medio centímetros. 2°.- Se determina la resistencia promedio necesaria para el diseño; la cual está en función al f’c, la desviación estándar, el coeficiente de variación. Los cuales son indicadores estadísticos que permiten tener una información cercana de la experiencia del constructor.

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DISEÑO DE MEZCLAS POR EL MÉTODO DEL ACI

Cabe resaltar también que existen criterios propuestos por el ACI para determinar el f’ cr,

los cuales se explican a continuación: a) Mediante las ecuaciones del ACI f’cr=f’c+1.34s…………..I f’cr=f’c+2.33s-35………II

De I y II se asume la de mayor valor. Donde s es la desviación estándar, que viene a ser un parámetro estadístico que demuestra la performancia o capacidad del constructor para elaborar concretos de diferente calidad.

 

                   

valores de las resistencias obtenidas en probetas estándar hasta la rotura (probetas cilíndricas de 15 cm de diámetro por 30 cm de altura). ,….

15cm

30cm

X = es el promedio de los valores de la resistencia a la rotura de las probetas estándar. N = es el número de probetas ensayadas, que son mínimamente 30. b) Cuando no se tiene registro de resistencia de probetas correspondientes a obras y proyectos anteriores.

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f’c

f’cr

Menos de 210 210 – 350 >350

f’c+70 f’c+84 f’c+98




c) Teniendo en cuenta el grado de control de calidad en la obra. Nivel de Control Regular o Malo Bueno Excelente

f’cr

1.3 a 1.5 f’c 1.2f’c 1.1f’c

d) Para determinar el f’cr propuesto por el comité europeo del concreto.

  

Donde:

    V= coeficiente de variación de los ensayos de resistencia a las probetas estándar t= Coeficiente de probabilidad de que 1 de cada 5, 1 de cada 10, 1 de cada 20 tengan un valor menor que la resistencia especificada. V entonces es un parámetro estadístico que mide la performancia del constructor para elaborar diferentes tipos de concreto.

  

2º.- La elección del tamaño máximo del agregado, segundo paso del método, debe considerar la separación de los costados de la cimbra, el espesor de la losa y el espacio libre entre varillas individuales o paquetes de ellas. Por consideraciones económicas es preferible el mayor tamaño disponible, siempre y cuando se utilice una trabajabilidad adecuada y el procedimiento de compactación permite que el concreto sea colado sin cavidades o huecos. La cantidad de agua que se requiere para producir un determinado slump depende del tamaño máximo, de la forma y granulometría de los agregados, la temperatura del concreto, la cantidad de aire incluido y el uso de aditivos químicos. En conclusión se requiere estudiar cuidadosamente los requisitos dados en los planos estructurales y en especificaciones de obra. Como por ejemplo el siguiente gráfico tomado de una parte de un plano para indicar los detalles típicos de una zapata que se dibuja en un plano de estructuración.

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3º.- Como tercer paso, el informe presenta una tabla con los contenidos de agua recomendables en función del slump requerido y el tamaño máximo del agregado, considerando concreto sin y con aire incluido. 4º.- Como cuarto paso, el ACI proporciona una tabla con los valores de la relación agua/cemento de acuerdo con la resistencia a la compresión a los 28 días que se requiera, por supuesto la resistencia promedio seleccionada debe exceder la resistencia especificada con un margen suficiente para mantener dentro de los límites especificados las pruebas con valores bajos. En una segunda tabla aparecen los valores de la relación agua/cemento para casos de exposición severa. 5º.- El contenido de cemento se calcula con la cantidad de agua, determinada en el paso tres, y la relación agua cemento, obtenida en el paso cuatro; cuando se requiera un contenido mínimo de cemento o los requisitos de durabilidad lo especifiquen, la mezcla se deberá basar en un criterio que conduzca a una cantidad mayor de cemento, esta parte constituye el quinto paso del método. 6º.- Para el sexto paso del procedimiento el ACI maneja una tabla con el volumen del agregado grueso por volumen unitario de concreto, los valores dependen del tamaño máximo nominal de la grava y del módulo de finura de la arena. El volumen de agregado se muestra en metros cúbicos con base en varillado en seco para un metro cúbico de

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concreto, el volumen se convierte a peso seco del agregado grueso requerido en un metro cúbico de concreto, multiplicándolo por el peso volumétrico de varillado en seco. 7º.- Hasta el paso anterior se tienen estimados todos los componentes del concreto, excepto el agregado fino, cuya cantidad se calcula por diferencia. Para este séptimo paso, es posible emplear cualquiera de los dos procedimientos siguientes: por peso o por volumen absoluto. 8º.- El octavo paso consiste en ajustar las mezclas por humedad de los agregados, el agua que se añade a la mezcla se debe reducir en cantidad igual a la humedad libre contribuida por el agregado, es decir, humedad total menos absorción. 9º.- El último paso se refiere a los ajustes a las mezclas de prueba, en las que se debe verificar el peso volumétrico del concreto, su contenido de aire, la trabajabilidad apropiada mediante el slump y la ausencia de segregación y sangrado, así como las propiedades de acabado. Para correcciones por diferencias en el slump, en el contenido de aire o en el peso unitario del concreto el informe ACI 211.1-91 proporciona una serie de recomendaciones que ajustan la mezcla de prueba hasta lograr las propiedades especificadas en el concreto.

Fig. N° 01: Medida Del Slump

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Fig. N° 02: Peso Del Concreto Fresco

DESARROLLO DE LA PRÁCTICA 1) En Gabinete: 2

Diseñar una mezcla cuya resistencia especificada f’c = 250 kg/cm , asumiendo que la elaboración del concreto va a tener un grado de control bueno. Las condiciones de obra requieren una consistencia Fluídica. El concreto no será expuesto a agentes degradantes (no tendrá aire incorporado) además no se usará aditivos. Realizar el diseño por el Método A.C.I.  F’c=250 kg/



(a los 28 días)

Consistencia fluídica Peso específico del cemento: 3.15 g/ 

AGREGADO FINO: Peso específico de masa: 2.62 g/ % de Abs. = 3.09 % W% = 8.30 % Módulo de finura: 2.863





AGREGADO GRUESO:

  

TMN=1’’

Peso seco compactado: 1533.96 Kg/ Peso específico de masa: 2.43 g/

-






% de Abs. = 1.05% W%=1.34 % CARACTERÍSTICAS FÍSICO - MECÁNICAS: A.-

Agregados Fino y Grueso: PROPIEDADES

A. FINO

A. GRUESO

TAMAÑO MÁXIMO

-

1”

TAMAÑO MÁXIMO NOMINAL PESO ESPECÍFICO DE MASA (gr/cm3) ABSORCIÓN (%)

-

1”

2.62

2.43

3.09

1.05

CONTENIDO DE HUMEDAD

8.30

1.34

2.863

7.55

-

1533.96

(%)

MÓDULO DE FINURA PESO U. S. COMPACTADO (Kg/m3 ) B.- Cemento: Pórtland Tipo I Mejorado (ASTM C 1157) Peso Específico xxx gr/cm 3. C.- Agua:

Agua Potable, cumple con la Norma NTP 339.088 o E 0-60 D.- Resistencia a Compresión: 2

f’c = 250 Kg/cm

DISEÑO DE MEZCLA METODO A.C.I – COMITÉ 211 CÁLCULOS Y RESULTADOS: 1. CÁLCULO DE LA RESISTENCIA PROMEDIO: (F’cr). Partiendo del hecho que siempre existe dispersión aun cuando se tenga un control riguroso tipo laboratorio debe tenerse en cuenta en la dosificación de una mezcla las diferentes dispersiones que

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se tendrán en obra según se tenga un control riguroso o no y por tanto se recomienda diseñar para valores más altos que el f’c especificado.

Se puede considerar la resistencia promedio con que uno debe diseñar una mezcla , teniendo en cuenta lo siguiente. Tomando en cuenta el segundo criterio: Como no se tiene registro de resistencias de probetas correspondientes a obras y proyectos anteriores se toma el fć r tomando en cuenta la siguiente tabla: fć Menos de 210 210-350 Mayor 350

fć r fć+70 fć+84 fć+98 fćr = fć + 84



fćr = 250 + 84 = 334



fćr = 334





2. DETERMINACIÓN DEL T M N DEL AGREGADO GRUESO. TMN = 1”

3. DETERMINACIÓN DEL SLUMP. Slump: 5” – 9”

4. DETERMINACIÓN DE LA CANTIDAD DE AGUA O VOLUMEN DE AGUA DE MEZCLADO De acuerdo a la tabla 10.2.1 confeccionada por el comité 211 del ACI, que se toma en cuenta el TMN, su asentamiento o slump y teniendo en cuenta si tiene o no aire incorporado. En nuestro caso el TMN es de 1”, el slump varia de 5” a 9” (pero en la tabla nos indica de 6” a 7”), y sin aire incorporado el valor sería:

-




Volumen de Agua de mezcla = 202 lts/m 3

5. DETERMINACIÓN DEL CONTENIDO DE AIRE. Según tabla 11.2.1, que toma en cuenta el TMN. Volumen de Aire = 1.5 %

6. DETERMINACIÓN DE LA RELACIÓN a/c. Teniendo en cuenta la tabla 12.2.2, RELACIÓN AGUA CEMENTO POR RESISTENCIA. Esta tabla esta en relación al aire no incorporado y al fć r a los 28 día, siendo esta relación: a/c = 0.62

NOTA: Por ser un concreto NO expuesto a condiciones severas, sólo se determinará la relación a/c por resistencia, mas no por durabilidad.

7. CÁLCULO DEL FACTOR CEMENTO (FC) FC =

VolumendeAgua de mezcla = a c

202 0.62

FC = 325.8 Kg/m3 Que traduciendo a bolsas/m 3 será: FC=(325.8 Kg/m3)/42.5=7.6 bolsas/m3 8. CANTIDAD DE AGREGADO GRUESO: Para un módulo de finura del agregado fino de 2.863 y para un TMN=1’’, haciendo uso de la tabla 16.2.2 e interpolando:

2.80------------0.67 2.863------------x 3.00------------0.65

          -




          

De donde X= 0.66

Donde b= PUV del agregado grueso suelto seco b0= PUV del agregado grueso seco compactado 9. CÁLCULOS DE VOLUMENES ABSOLUTOS (Cemento, agua, aire).

  = 0.103 m     = 0.202 m =  = 1.5 % = 0.015 m    = = 0.384 m ------------

— Cemento

3

=

3

— Agua de mezcla — Aire — Agregado Grueso

3 3

V absolutos = 0.704 m 3



10. CÁLCULO DEL PESO DEL AGREGADO FINO: 1- 0.704

   3



Peso del Agregado Fino=0.296 m *(2.43*1000)=719.28

11. VALORES DE DISEÑO     

         

CEMENTO: AGUA= / AIRE: 1.5% AGREGADO GRUESO: AGREGADO FINO: 719.28 Kg/

12. CORRECCIÓN POR HUMEDAD DE LOS AGREGADOS Utilizando el contenido de humedad en el momento en que se realiza el ensayo, puesto que como sabemos tanto la absorción como el contenido de humedad son parámetros

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que cambian, y se tiene que corregir tomando en cuenta estos factores en el momento de realización de la práctica.

 

AGREGADO FINO: 719.28*((8.8/100)+1)=782.577 Kg/ AGREGADO GRUSO: 1012.41* ((1.34/100)+1)=1025.98 Kg/ 13. HUMEDAD SUPERFICIAL (W- % Abs) AGREGADO FINO: 8.8-3.09 = +5.71 AGREGADO GRUSO: 1.34-1.05= +0.29 --------------+6.00 14. APORTE DE AGUA A LA MEZCLA (W- % Abs)*Peso Seco /100

         AGREGADO GRUESO: -----------------AGREGADO FINO:

APORTE DE AGUA:

+ 44.01 lts/



15. AGUA EFECTIVA: 202 lts/

-(44.01 lts/





)=157.9 lts/

16. PROPORCIONMIENTO EN PESO DE DISEÑO:

             

  ⁄

17. PESOS POR TANDA(3 probetas estándar):    

CEMENTO = 325.8* 0.02 = 6.5 Kg AGREGADO FINO = 778.96*0.02 = 15.57 Kg AGREGADO GRUESO= 1025.38*0.02 = 20.51 Kg AGUA EFECTIVA= 158*0.02 = 3.16 Lts.

2) En Campo: EQUIPO: - Probetas estándar - Cono de Abrams

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

= 158 lts/




-


Varilla Compactadora de acero de 5/8 de diámetro por 80 de longitud Carretilla Aceite Palana Todos los elementos que intervienen para la mezcla previamente calculados.

Fig. N° 03: Cono de Abrams y Probeta para agregarle agua necesaria a la mezcla

Fig. N°04: Carretilla, que sirvió para la mezcla de los agregados, agua y el cemento.

PROCEDIMIENTO: 

-

Se extrajo material de la cantera Tartar Chico, en la cantidad aproximada.






Se peso el agregado fino, el agregado grueso y el cemento en las proporciones requeridas

Fig. N° 05: Pesando tanto el agregado fino como grueso



Se mezclo en la carretilla el agregado fino, el agregado grueso, el cemento y el agua. Los tres primeros se mezclaron bien para luego hacer un pequeño hoyo o espacio para agregarle agua a la mezcla en este caso 3.16 lts.

Fig. N° 06: Mezclando agregados con cemento

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Fig. N° 07: Agregando el Agua a la Mezcla



Se midió el Slump utilizando el cono de Abrams 

Se procedió a añadir la mezcla en el cono de Abrams, chuzándolo con una varilla de acero, primero una tercera parte la cual fue compactada con 25 golpes, luego se agrego un poco más de mezcla hasta las 2/3 partes, compactándolo también con el mismo número de golpes y finalmente se lleno hasta el ras y compacto.

Fig. N° 08: Colocando la mezcla en el Cono de Abrams

Fig. N° 09: Compactando la mezcla con 25 golpes

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


Se enrazo ayudándonos con una varilla de acero, luego se procedió a desmoldar.

Fig. N° 10: Enrazando la mezcla en el cono



Fig. N° 11: Desmoldando la mezcla

Finalmente se midió el slump con ayuda de una regla.

| 

Se procedió a añadir la mezcla en el molde, la cual se realizó por capas en un número de tres, chuzándolo con una varilla de acero, en un número de 25 golpes, para evitar la segregación.

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Fig. N° 12: Colocando la mezcla en los moldes estándar



-

Se enrazo el molde con ayuda de una varilla de acero.






se procedió a pesar, para obtener el peso especifico del concreto fresco.



Luego se deja secar a las probetas por 24 horas, para luego ser sumergidas en agua(fraguar) durante 8 días



Luego de los 8 días se procederá a ensayar en la máquina de compresión para verificar si se llegó a la resistencia requerida.

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PRESENTACIÓN Y DISCUSIÓN DE RESULTADOS I.

RESUMEN

La finalidad del presente es realizar el diseño de mezclas de concreto utilizando el método del MÓDULO DE FINURA DE LA COMBINACIÓN DE AGREGADOS. Este método requiere de una serie de operaciones previas, tales como determinar las propiedades físicas de los materiales a usar: - Peso específico de masa, grado de absorción, contenido de humedad,

módulo de finura (agregado fino y agregado grueso). - Tamaño Máximo Nominal, peso seco compactado y perfil (agregado grueso). - Tipo, fábrica y peso específico del cemento. - Calidad del agua.

Una vez completado el diseño y determinadas las cantidades en peso de cada uno de los constitutivos del concreto se procedió con su preparación, para luego determinar su slump y peso unitario (concreto fresco); posteriormente se efectuó el vaciado en los moldes metálicos previamente engrasados.

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DETERMINACIÓN DE LAS PROPIEDADES DEL CONCRETO FRESCO Y DEL CONCRETO ENDURECIDO

1.

PROPIEDADES DEL CONCRETO FRESCO a)

Slump En teoría el Slump alcanzado deberá estar entre 6” y 7”. El Slump determinado con la prueba del Cono de Abrams es 5”.

b)

Peso Unitario PROBETA

W (molde) (gr)

W (molde + concreto fresco) (gr)

W (concreto fresco) (C)

Volumen del molde (cm3)

Pe (concreto fresco) (gr/cm3)

1

11174 11270

24804 24694

13630 13424

5301.438 5301.438 5301.438

2.571

2 3 Promedio

c)

Segregación El concreto elaborado tiene una segregación LEVE, casi NULA.

d)

Exudación La exudación, en el concreto elaborado no se produjo.

2.

PROPIEDADES DEL CONCRETO ENDURECIDO a)

-

Peso del concreto endurecido


2.532 2.552



PROBETA 1 2 3 Promedio b)

W (concreto

Volumen

Pe (concreto

endurecido) (gr.)

del molde (cm3)

fresco) (gr/cm3)

13350 13210 13510

5301.438 5301.438 5301.438

2.518 2.492 2.548 2.519

Esfuerzo Máximo y Módulo de Elasticidad Para determinar estas características presentamos a continuación los datos obtenidos en los ensayos de resistencia a la compresión de cada una de las probetas, así como sus gráficas respectivas

Probeta 01 Tiempo =4.15 min Vel. Carga = 7.11 Tn/min. Punto Carga (Kg.) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21

-

L (mm.) 300

d (mm.) 150

Área (cm2) 176.71

Deformación Total (mm.)

Esfuerzo (Kg./cm2)

Deformación Unitaria

1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000 10000 11000 12000 13000 14000 15000 16000 17000 18000 19000 20000 21000


0.09 0.28 0.44 0.515 0.72 0.85 0.93 1.04 1.1 1.2 1.27 1.33 1.383 1.445 1.507 1.55 1.615 1.67 1.71 1.765 1.81

5.65884242 11.3176848 16.9765273 22.6353697 28.2942121 33.9530545 39.6118969 45.2707394 50.9295818 56.5884242 62.2472666 67.906109 73.5649515 79.2237939 84.8826363 90.5414787 96.2003211 101.859164 107.518006 113.176848 118.835691

0.00030000 0.00093333 0.00146667 0.00171667 0.00240000 0.00283333 0.00310000 0.00346667 0.00366667 0.00400000 0.00423333 0.00443333 0.00461000 0.00481667 0.00502333 0.00516667 0.00538333 0.00556667 0.00570000 0.00588333 0.00603333



22 22000 1.85 23 23000 1.88 24 24000 1.94 25 25000 1.98 26 26000 2.03 27 27000 2.14 28 28000 2.19 29 29000 2.23 30 29500 2.3 Fecha de Preparación:16/06/2010 Fecha de Ensayo: 25/06/2010

124.494533 130.153376 135.812218 141.471061 147.129903 152.788745 158.447588 164.10643 166.935851

Edad:

0.00616667 0.00626667 0.00646667 0.00660000 0.00676667 0.00713333 0.00730000 0.00743333 0.00766667

07 Días

Gráfica De La Probeta N°1

Gráfico Esfuerzo Vs Deformación Unitaria 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0 0.000

0.001

0.002

0.003

0.004

0.005

0.006

0.007

0.008

NOTA: los primeros 4 puntos se descartan por ser la deformacion de la mordaza

-


0.009



Gráfico Esfuerzo Vs Deformación Unitaria y = 5E+16x6 - 2E+15x5 + 2E+13x4 - 1E+11x3 + 4E+08x2 - 724909x + 524 R² = 0.9993

180 160 140 120 100 80 60 40 20 0 0.000

0.001

0.002

0.003

0.004

0.005

0.006

0.007

0.008

0.009

AJUSTE PROBETA N°1 Por teoría dada en clase se nos pide que la grafica esfuerzo deformación del concreto se asemeje a una parábola ajustando los datos para este caso y para tener una visión de cómo nos debería haber salido. 

Despreciamos los 4 primeros puntos por mostrarnos la deformación de la mordaza, pero la carga si va a afectar al concreto por ende:

Probeta 01

Esfuerzo

Punto

5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

-

(Kg./cm2) 0.000000 15.000000 25.000000 39.000000 45.000000 56.5884242 62.24726662 67.90610904 73.56495146 79.22379388


Deformación Unitaria 0.00000000 0.00043333 0.00070000 0.00106667 0.00126667 0.00160000 0.00183333 0.00203333 0.00221000 0.00241667



84.8826363 90.54147872 96.20032115 101.8591636 107.518006 113.1768484 118.8356908 124.4945332 130.1533757 135.8122181 141.4710605 147.1299029 152.7887453 158.4475878 164.1064302 166.9358514 164.1064302 158.4475878

15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32

0.00262333 0.00276667 0.00298333 0.00316667 0.00330000 0.00348333 0.00363333 0.00376667 0.00386667 0.00406667 0.00420000 0.00436667 0.00473333 0.00490000 0.00503333 0.00526667 0.00551915 0.00571226

GRÁFICA AJUSTADA PROBETA N°1

Gráfico Esfuerzo Vs Deformación Unitaria

y = 3E+16x6 - 6E+14x5 + 4E+12x4 - 1E+10x3 + 1E+07x2 + 31608x - 0.1452 180.000000 R² = 0.9994 160.000000 140.000000 120.000000 100.000000 80.000000 60.000000 40.000000 20.000000 0.000000 0.000 -20.000000

-

0.001

0.002


0.003

0.004

0.005

0.006



MODULO DE ELASTICIDAD

MODULO DE ELASTICIDAD 

METODO TEORICO (f’c a los 8 dias = 175 kg/cm2)



METODO PRÁCTICO

  

√         Probeta 02

(Kg.)

L (mm.) 300 Deformación Total (mm.)

d (mm.) 150 Esfuerzo (Kg./cm2)

1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000 10000 11000 12000 13000 14000 15000 16000 17000 18000 19000 20000 21000

0.08 0.26 0.425 0.59 0.74 0.84 0.95 1.04 1.14 1.23 1.31 1.38 1.44 1.54 1.6 1.66 1.73 1.8 1.85 1.9 1.93

5.65884242 11.31768484 16.97652726 22.63536968 28.2942121 33.95305452 39.61189694 45.27073936 50.92958178 56.5884242 62.24726662 67.90610904 73.56495146 79.22379388 84.8826363 90.54147872 96.20032115 101.8591636 107.518006 113.1768484 118.8356908

tiempo =3.42 min Vel. Carga = 8.77 Tn/min. Carga Punto

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21

-


Área (cm2) 176.71 Deformación Unitaria 0.00026667 0.00086667 0.00141667 0.00196667 0.00246667 0.00280000 0.00316667 0.00346667 0.00380000 0.00410000 0.00436667 0.00460000 0.00480000 0.00513333 0.00533333 0.00553333 0.00576667 0.00600000 0.00616667 0.00633333 0.00643333



22000 1.99 22 23000 2.03 23 24000 2.13 24 25000 2.17 25 26000 2.22 26 27000 2.27 27 28000 2.31 28 29000 2.35 29 30000 2.45 30 Fecha de Preparación:16/06/2010 Fecha de Ensayo: 25/06/2010

124.4945332 130.1533757 135.8122181 141.4710605 147.1299029 152.7887453 158.4475878 164.1064302 169.7652726 Edad:

0.00663333 0.00676667 0.00710000 0.00723333 0.00740000 0.00756667 0.00770000 0.00783333 0.00816667 07 Días


Gráfico Esfuerzo Vs Deformación Unitaria 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0 0.000

0.001

0.002

0.003

0.004

0.005

0.006

0.007

0.008


-


0.009



Gráfico Esfuerzo Vs Deformación Unitaria

y = -5E+15x6 + 1E+14x5 - 1E+12x4 + 8E+09x3 - 3E+07x2 + 62518x - 42.023 R² = 0.9992

180 160 140 120 100 80 60 40 20 0 0.000

0.001

0.002

0.003

0.004

0.005

0.006

0.007

0.008

0.009

AJUSTE PROBETA N°2 Por teoría dada en clase se nos pide que la grafica esfuerzo deformación del concreto se asemeje a una parábola ajustando los datos para este caso y para tener una visión de cómo nos debería haber salido 


Probeta 02 Punto

5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

-

Esfuerzo (Kg./cm2) 0.000000 15.000000 25.000000 39.000000 45.000000 56.5884242 62.24726662 67.90610904 73.56495146 79.22379388


Deformación Unitaria 0.00000000 0.00033333 0.00070000 0.00100000 0.00133333 0.00163333 0.00190000 0.00213333 0.00233333 0.00266667



15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32

-

84.8826363 90.54147872 96.20032115 101.8591636 107.518006 113.1768484 118.8356908 124.4945332 130.1533757 135.8122181 141.4710605 147.1299029 152.7887453 158.4475878 164.1064302 169.7652726 164.1064302 158.4475878


0.00286667 0.00306667 0.00330000 0.00353333 0.00370000 0.00386667 0.00396667 0.00416667 0.00430000 0.00463333 0.00476667 0.00493333 0.00510000 0.00523333 0.00536667 0.00570000 0.00608974 0.00630570



GRÁFICA AJUSTADA PROBETA N°2

Gráfico Esfuerzo Vs Deformación Unitaria 180.000000

y = -2E+16x6 + 3E+14x5 - 2E+12x4 + 5E+09x3 - 1E+07x2 + 45566x + 0.0922 R² = 0.9989

160.000000 140.000000 120.000000 100.000000 80.000000 60.000000 40.000000 20.000000 0.000000 0.000

0.001

0.002

0.003

0.004

0.005

0.006





METODO PRÁCTICO

   -

√        


0.007



Probeta 03 Tiem o =5.5 min Vel. Carga = 6.64 Tn/min. Punto Carga

(Kg.) 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000 10000 11000 12000 13000 14000 15000 16000 17000 18000 19000 20000 21000 22000 23000 24000 25000 26000 27000 28000 29000 30000 31000 32000 33000 34000 35000 36000 36500

L mm. 300 Deformación Total (mm.) 0.12 0.33 0.53 0.68 0.82 0.93 1.035 1.13 1.212 1.3 1.315 1.45 1.53 1.6 1.67 1.73 1.78 1.84 1.88 1.95 1.99 2.05 2.1 2.15 2.19 2.23 2.26 2.31 2.4 2.45 2.49 2.59 2.64 2.7 2.75 2.84 2.95

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 Fecha de Preparación:16/06/2010

-


d mm. Área cm2 150 176.71 Esfuerzo Deformación 2 (Kg./cm ) Unitaria 5.65884242 0.00040000 11.3176848 0.00110000 16.9765273 0.00176667 22.6353697 0.00226667 28.2942121 0.00273333 33.9530545 0.00310000 39.6118969 0.00345000 45.2707394 0.00376667 50.9295818 0.00404000 56.5884242 0.00433333 62.2472666 0.00438333 67.906109 0.00483333 73.5649515 0.00510000 79.2237939 0.00533333 84.8826363 0.00556667 90.5414787 0.00576667 96.2003211 0.00593333 101.859164 0.00613333 107.518006 0.00626667 113.176848 0.00650000 118.835691 0.00663333 124.494533 0.00683333 130.153376 0.00700000 135.812218 0.00716667 141.471061 0.00730000 147.129903 0.00743333 152.788745 0.00753333 158.447588 0.00770000 164.10643 0.00800000 169.765273 0.00816667 175.424115 0.00830000 181.082957 0.00863333 186.7418 0.00880000 192.400642 0.00900000 198.059485 0.00916667 203.718327 0.00946667 206.547748 0.00983333 Edad: 07 Días



Fecha de Ensayo: 25/06/2010


Gráfico Esfuerzo Vs Deformación Unitaria 250

200

150

100

50

0 0.000

0.002

0.004

0.006

0.008

0.010

0.012


Gráfico Esfuerzo Vs Deformación Unitaria 250

y = 1E+16x6 - 4E+14x5 + 6E+12x4 - 4E+10x3 + 2E+08x2 - 326661x + 262.14 R² = 0.9993

200 150

100 50 0 0.000

-

0.002

0.004


0.006

0.008

0.010

0.012



AJUSTE IDEALIZADO PROBETA N°3 Por teoría dada en clase se nos pide que la grafica esfuerzo deformación del concreto se asemeje a una parábola, ajustando los datos para este caso y para tener una visión de cómo nos debería haber salido: 


Probeta 03 Punto

5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31

-

Esfuerzo Deformación 2 (Kg./cm ) Unitaria 0.000000 0.00000000 15.000000 0.00036667 25.000000 0.00071667 39.000000 0.00103333 45.000000 0.00130667 56.5884242 0.00160000 62.24726662 0.00165000 67.90610904 0.00210000 73.56495146 0.00236667 79.22379388 0.00260000 84.8826363 0.00283333 90.54147872 0.00303333 96.20032115 0.00320000 101.8591636 0.00340000 107.518006 0.00353333 113.1768484 0.00376667 118.8356908 0.00390000 124.4945332 0.00410000 130.1533757 0.00426667 135.8122181 0.00443333 141.4710605 0.00456667 147.1299029 0.00470000 152.7887453 0.00480000 158.4475878 0.00496667 164.1064302 0.00526667 169.7652726 0.00543333 175.424115 0.00556667




181.0829574 186.7417999 192.4006423 198.0594847 203.7183271 206.5477483 203.7183271 198.0594847

32 33 34 35 36 37 38 39

0.00590000 0.00606667 0.00626667 0.00643333 0.00673333 0.00710000 0.00717266 0.00737354

Gráfica Ajustada ideal

Gráfico Esfuerzo Vs Deformación Unitaria 250.000000

y = 3E+15x6 - 6E+13x5 + 3E+11x4 + 1E+09x3 - 1E+07x2 + 47499x - 0.9643 R² = 0.9988

200.000000

150.000000

100.000000

50.000000

0.000000 0.000

0.001

0.002

0.003

0.004

0.005

0.006

0.007

-50.000000



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METODO PRACTICO

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0.008


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      PROMEDIO DE LAS TRES MUESTRAS:

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Carga de rotura promedio = 32.00 Tn.



Esfuerzo de rotura promedio = 181.08 kg/cm 2.



Módulo de elasticidad promedio = 45828.25 kg/cm 2. MODO DE FALLA

Probeta 1

Probeta 2

Probeta 3

Las probetas ensayadas fallaron de acuerdo a lo esperado, se noto dentro de la ruptura de las mismas que el agregado no fallo sino la pasta, lo que nos haría pensar que los agregados poseen una buena resistencia. El tipo de falla se dio en un ángulo aproximado de 45° ante la acción de una carga gradual.

-




Fig. N° 12: Se observa q fallo la pasta y en menor proporción el agregado

CUADRO RESUMEN PROPIEDAD

VALORES

Valores Corregidos de Diseño

  



CEMENTO = 325.8Kg AGREGADO FINO = 778.96Kg AGREGADOGRUESO= 1025.38Kg AGUA EFECTIVA= 158 lts

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Dosificación

lts./bls

Slump Peso Unitario Concreto Fresco

Kg./m3

Peso del Concreto Endurecido

Kg. /m3

f’c (Kg./cm2)pedido

250 Kg./cm2

f’c Promedio (07 días)

181.08 kg/cm2

f’c Promedio (28 días)

258.69 Kg./cm2

A los 07 días o l u i d i ó t M l

-

De

la

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Gráfica (kg/cm2)


45828.25 kg/cm2

DISEÑO ACI

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