MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN
UNASAM-FCAM
UNIVERSIDAD NACIONAL
“SANTIAGO ANTÚNEZ DE MAYOLO” MAYOLO”
FACULTAD DE CIENCIAS DEL AMBIENTE
ESCUELA ACADÉMICA PROFESIONAL INGENIERÍA SANITARIA
CURSO: MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN
DOCENTE: ING. HUERTA MAZA MAX ANDERSON
TEMA: LABORATORIO LABORATORIO DE MATERIALES -ENSAYO -ENSAYO DE PROBETAS PROBETAS INTEGRANTES: LEIVA MEDINA EDER PAHOLO MELGAREJO GUILLERMO JUNIOR ALEX NUÑEZ HERRERA NELSON J. CICLO: 2017- I
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ÍNDICE I.
INTRODUCCIÓN..................................................................................................................... 3
II. RESUMEN ................................................................................................................................. 4 III.
OBJETIVOS .......................................................................................................................... 5
3.1 - OBJETIVO GENERAL ....................................................................................................... 5 3.2- OBJETIVO ESPECIFICO ................................................................................................... 5 IV.
MARCO TEÓRICO ............................................................................................................. 6
V. IMPORTANCIA DEL ENSAYO y APLICACIONES .......................................................... 7 VI.
MATERIALES Y/O EQUIPOS ........................................................................................... 8
VII.
PROCEDIMIENTO Y CÁLCULOS Y RESULTADOS ................................................... 9
8.2.1-
PARA EL ENSAYO DE CONSISTENCIA DEL CONCRETO (SLUMP TEST):......... 11
VIII. INTERPRETACIÓN DE RESULTADOS........................................................................ 13 IX.
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ................................................................ 14
X. PANEL FOTOGRÁFICO DESCRITO . .............................................................................. 15
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I.
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INTRODUCCIÓN
La realización de ensayos de laboratorio, ya sean para determinar la resistencia del concreto en estado endurecido a fuerzas de compresión o tracción, así como el grado de consistencia de éste, sirven como base para un control de calidad de la proporción, mezclado, y colocación del concreto; determinación de la conformidad de las especificaciones y control para evaluar la efectividad de las adiciones y garantizar una buena obra. En la actualidad son un sin número de elementos estructurales con que el in geniero sanitari o cue nta a su disposici ón, para que de manera óptima y consiente elija cual es la más ideal para llevar a cabo una construcción, bas ánd ose en los tipos d e car gas que van a resistir. Es por esto que es de vital importancia antes de ejecutar cualquier proy ect o rea lizar tod o ti po de ensayos y prue bas a tr avés de las cuales se pueda determinar el comportamiento de los elementos a la hora de la implementación de las estructuras, en el campo de la ingeniería se encuentran numerosos ensayos como el ensayo a tra cción, ensa yo a com pre sió n, e n es te caso habla rem os d el ensayo a compresión ya que esta es una de las propiedades del concreto que más nos interesa, el co nc re to com o ma te ri al de construcción presenta alta resistencia a la compresión pero con baja resistencia a la tensión, es por esto que en este laboratorio se busca determinar qué tan resistente es un concreto cuando este es sometido a una fuerza axial y los esfuerzos que se generan a base de la acción de esta fuerza.
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II.
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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 como la resistencia de un f’c igual a 210 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 dosif icación 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. 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.
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III.
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OBJETIVOS
3.1 - OBJETIVO GENERAL -
Realizar el diseño de mezclas por el Método A.C.I. de un concreto cuya resistencia sea de f’c = 210 kg/cm 2 (A los 7, 14 y 28 días) y de consistencia fluídica.
-
Determinar mediante ensayos de laboratorio las propiedades del concreto: Consistencia-Resistencia a la compresión.
3.2- OBJETIVO ESPECIFICO -
Determinar las densidades de los agregados. Determinar las dosificaciones exactas de los insumos para realizar los ensayos.
-
I.
ALCANCE
a) “normal”, obtenido con mezclas bien dosificadas y un adecuado contenido de agua. El concreto no sufre grandes deformaciones ni hay separación de elementos. b) “de corte”, obtenido cuando hay exceso de agua y la pasta que cubre los agregados pierde su poder de aglutinar. Puede que no se observe gran asentamiento, pero si se puede observar corte en la muestra. c) “fluido”, cuando la mezcla se desmorona completamente. Cuando el asentamiento no es el “normal”, la prueba debe considerarse sin valor.
El ensayo del cono de Abrams no es aplicable para las siguientes condiciones: 1. Para concretos de alta resistencia, sin asentamiento. 2. Para concretos con contenido de agua menor a 160 lt por m3 de mezcla. 3. Para concretos con contenido de agregado grueso mayor de 2.5″.
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IV.
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MARCO TEÓRICO
Para la práctica se tiene en cuenta los conceptos básicos como:
5.1.- CONO DE ABRAMS: El cono de Abrams es el ensayo que se realiza al hormigón en su estado fresco, para medir su consistencia ("fluidez" del hormigón). El ensayo consiste en rellenar un molde metálico
troncocónico
de
dimensiones
normalizadas, en tres capas apisonadas con 25 golpes de varilla – pisón y, luego de retirar el molde, medir el asentamiento que experimenta la masa de hormigón colocada en su interior. Esta medición se complementa con la observación de la forma de derrumbamiento del cono de hormigón mediante golpes laterales con la varilla – pisón.
5. 2.- BRIQUETA: Molde de acero de dimensiones: altura=30cm, d=15cm utilizado en ensayos para moldear el concreto y someterlo a esfuerzos de tracción en estado endurecido.
5.3.- ARENA: Agregado fino de origen natural de dimensiones comprendidas entre 0.074 y 2 mm de diámetro
5.4.- PIEDRA CHANCADA: Agregado grueso proveniente de la trituración de las rocas.
5.5.- CONSISTENCIA: Capacidad del concreto para adaptarse con facilidad al encofrado que lo va a contener. El ensayo de consistencia del concreto, o “slump test”, es el procedimiento
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que se explica ampliamente en la norma ASTM C143- 78 “Slump of Portland Cement Concrete”.
V. -
-
IMPORTANCIA DEL ENSAYO y APLICACIONES
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 del ingeniero a cargo del curso.
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VI.
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MATERIALES Y/O EQUIPOS
7.1-MATERIALES
Moldes: de acero, hierro forjado, PVC u otro material no absorbente y que no reaccione con el cemento. En nuestro caso una briqueta de acero. 1 Varilla: de fierro liso. Moldes para probetas15cm de diámetro, de 30 cm de altura y con una de sus extremos boleados. 1 Cono de Abrams 1 balanza electrónica 1 Wincha
Mezcladora SOILTEST.
lampa
7.2 AGREGADOS E INSUMOS
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Hormigón
Arena gruesa
Cemento tipo I
Agua
Gasolina
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VII. PROCEDIMIENTO Y CÁLCULOS Y RESULTADOS 8.1- PROCEDIMIENTO DEL ENSAYO Dato: Cantidad de insumos para 1m 3 de concreto:
f c ’
Cemento
Arena
Piedra chancada
Agua
a/c
210 kg/cm 2
9.73bls
0.52m3
0.53m 3
0.186m 3
0.45
8.1.1-CALCULO DE VOLUMENES EN PIE3: Para realizar el ensayo, es necesario realizar ciertas conversiones de unidades a pie3:
Para la briqueta: H=30cm=1pie D=15cmx
=0.492pie
.
VBriqueta= = 0.19pie3
Para el recipiente: H=18cmx
=0.591pie
.
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D=15cm x
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=0.492pie
.
VRecipiente= = 0.112pie3
Sabemos: 1pie= 0.3048m
1m=3.280839895pie 1m3=35.31pie 3 1m3=103lt
1pie3=28.31lt.
8.1.2.- CALCULO DE LA DENSIDAD DE LA ARENA: Varena= 28.31lt/pie 3x0.112pie 3 Varena= 3.18lt; m= 5.846kg ρ=
=
5.846kg
ρarena=1838
3.8lt
1000
kg
8.1.3.- CALCULO DE LA DENSIDAD DE LA PIEDRA CHANCADA: V= 28.31lt/pie 3x0.112pie 3 V= 3.18lt; m= 4.62kg
ρ=
=
4.62kg 3.8lt
1000
ρpiedra chancada=1453
kg
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8.1.4.- CALCULO DE AGREGADOS PARA EL ENSAYO: Para f c= 210 kg/cm2 ’
Cemento
Arena
Piedra chancada
Agua
a/c
9.73bls 413.525kg Para 1kg Para 5kg
0.52m 3 955.760kg 2.311kg 11.555kg
0.53m 3 770.090kg 1.862kg 9.310kg
0.186m 3 186lt 0.45lt 2.250lt
0.45
8.2.- PROCEDIMIENTO PRÁCTICO: Una vez hallado la cantidad de agregados a utilizar para el ensayo, se:
Mezcla la arena, piedra chancada y agua en un recipiente con las cantidades detalladas en el cuadro anterior.
8.2.1- PARA EL ENSAYO DE CONSISTENCIA DEL CONCRETO (SLUMP TEST): La muestra no debe ser menor de 30 lt y el concreto muestreado no debe tener más de 1 hora de preparado. Entre la obtención de la muestra y el término de la prueba no deben pasar más de 10 minutos.
Colocar el molde ( Cono de Abrams) limpio y humedecido con agua sobre una superficie plana y humedecida, pisando las aletas. Verter una capa de concreto hasta un tercio del volumen (67 mm de altura) y apisonar con la varilla lisa uniformemente, contando 25 golpes. Verter una segunda capa de concreto (155 mm de altura) y nuevamente apisonar con la varilla lisa uniformemente, contando 25 golpes. Los golpes en esta capa deben llegar hasta la capa anterior. Verter una tercera capa (en exceso) y repetir el procedimiento, siempre teniendo cuidado en que los golpes lleguen a la capa anterior. Como es usual, faltará un poco de concreto al final, así es que se rellena el faltante y enrasa el molde con la varilla lisa. Desde el inicio del procedimiento, hasta este punto no deben de haber pasado más de 2 minutos. Es permitido dar un pequeño golpe al molde con la varilla para que se produzca la sep aración del pastón. Ahora pasamos a retirar el molde con mucho cuidado (no debería hacerse en menos de 5 segundos), lo colocamos al lado del pastón, y colocamos la varilla sobre éste para poder determinar la diferencia entre la altura del molde y la altura media de la cara libre del cono deformado.
Datos obtenidos: 11
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Diferencia de nivel: 1” que quiere decir que el concreto es de consistencia seca. Al añadirle un poco más de agua: diferencia de nivel 3” que quiere decir que el concreto es de consistencia plástica.
8.2.2-PARA EL ENSAYO DE LA BRIQUETA:
Cabe mencionar que las muestras tomadas en campo deben ser obtenidas al azar, por un método adecuado y sin tener en cuenta la aparente calidad del concreto. Se deberá obtener una muestra por cada 120 m 3 de concreto producido ó 500 m 2 de superficie llenada y en todo caso no menos de una diaria. Este ya es un tema sujeto al criterio del ingeniero residente ó del supervisor de obra, ya que la importancia de determinado elemento estructural puede ameritar la toma de un mayor número de muestras para control.
Muestreo:
Se cubre ligeramente la briqueta con gasolina, aceite mineral o un agente separador de encofrado no reactivo. Colocar el molde sobre una superficie rígida, horizontal, nivelada y libre de vibración. Colocar el concreto en el interior del molde, depositándolo con cuidado alrededor del borde para asegurar la correcta distribución del concreto y una segregación mínima. Llenar el molde en tres capas de igual volumen. En la última capa agregar la cantidad de concreto suficiente para que el molde quede lleno después de la compactación. Ajustar el sobrante ó faltante de concreto con una porción de mezcla y completar el número de golpes faltantes. Cada capa se debe compactar con 25 penetraciones de la varilla, distribuyéndolas uniformemente en forma de espiral y terminando en el centro. La capa inferior se compacta en todo su espesor; la segunda y tercera capa se compacta penetrando no más de 1” en la capa anterior. Después de compactar cada capa golpear a los lados de la briqueta ligeramente de 10 a 15 veces para liberar las burbujas de aire que puedan estar atrapadas. Enrasar el exceso de concreto con la varilla de compactación y completar con una llana metálica para mejorar el acabado superior. Debe darse el menor número de pasadas para obtener una superficie lisa y acabada.
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Desmoldado:
Las probetas se retirarán de los moldes entre las 18 y 24 horas después de moldeadas. Luego de esto deben pasar a curado.
Curado: o
VIII.
Después de desmoldar las probetas y antes de que transcurran 30 minutos después de haber removido los moldes, se sumerge la briqueta de concreto en agua durante 28 días en condiciones adecuadas de humedad
INTERPRETACIÓN DE RESULTADOS El grado resistencia del ensayo de las probetas va a depender del proceso dice de mezcla, mezclado homogéneo, tiempo y la exposición en agua - En el rotura de briqueta observamos el 7 días la resistencia de 16200, en 14 días la resistencia es de 31100, en 28 días alcanza su máxima resistencia de 38500 -
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IX. -
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CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES A través de la práctica se busca mostrar al estudiante el procedimiento correcto de elaboración de probetas de concreto, y la serie de cálculos que debe aplicar para hallar la resistencia a la compresión de dichas muestras Las probetas de concreto no alcanzan totalmente la resistencia propuesta a los veintiocho (28) días. Para realizar el ensayo a la compresión, para cada rotura es necesario hacer empleo como mínimo de dos probetas, para poder comparar las lecturas obtenidas y determinar un valor promedio que representa a todas las muestras. Además se puede determinar cuando el ensayo se ha realizado de manera inadecuada, porque las lecturas obtenidas nos darán resultados con una diferencia apreciable, lo que nos permitirá descartar las lecturas incorrectas, ocasionadas por diversos factores. Se puede tomar como ejemplo el caso de la probeta M-6, que fue descartada porque su resistencia no alcanzó el valor esperado para dicha probeta con proporción 1:4.8 Uno de los factores que puede alterar la lectura de la fuerza aplicada sobre la probeta al realizar el ensayo, es que no se haya centrado correctamente la probeta o que no se haya colocado en forma vertical. Se recomienda que antes de realizar el ensayo a la compresión con las probetas se les haga un refrendado para evitar imperfecciones (El refrenado es un tratamiento térmico de azufre y bentonita que se realiza las probetas para evitar las imperfecciones) para que las superficies superior e inferior de las probetas sean uniformes y la fuerza que se aplicará al ensayarlas se distribuya adecuadamente. Durante la práctica se empleó cemento “YURA”, pero se recomienda el uso de cemento “SOL” Al realizar el ensayo a la compresión de las probetas a los siete (07) y a los catorce (14) días, con las resistencias halladas respectivamente se puede proyectar la resistencia que se obtendrá a los 28 días. El ensayo a la compresión debe realizarse de manera continua evitando los saltos. No debe realizarse ninguna corrección en los mandos de la prensa hidráulica cuando la probeta empieza a deformarse antes de la rotura.
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PANEL FOTOGRÁFICO DESCRITO .
PEZADO DE MATERIALESPESADO
MEZCLADO DE MATERIALES
CONO DE ABRAMS
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II.
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ANEXOS
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