Manual de Laboratorio HORMIGON

ESCUELA MILITAR DE INGENIERÍA –SANTA CRUZ

INGENIERÍA CIVIL

CONTENIDO TOTAL DE AGUA DE LOS ÁRIDOS POR SECADO .......................... ........................................ ............................ ............................ ..............1 MÉTODO PARA DETERMINAR LA DENSIDAD REAL, LA DENSIDAD NETA Y LA ABSORCIÓN DE AGUA EN ÁRIDOS ÁRIDOS GRUESOS ........................... ......................................... ............................ ............................ ............................ ............................ ............................ .......................... ............6 MÉTODO PARA DETERMINAR LA DENSIDAD REAL, LA DENSIDAD NETA Y LA ABSORCIÓN DE AGUA EN ÁRIDOS ÁRIDOS FINOS .......................... ......................................... ............................. ............................ ............................ ............................ ............................ ............................ ................. ...14 MÉTODO PARA DETERMINAR EL DESGASTE MEDIANTE LA MÁQUINA DE D E LOS ÁNGELES.................... ÁNGELES....................24 MÉTODO PARA DETERMINAR EL EQUIVALENTE EQUIVALENTE DE ARENA ............................... ............................................. ............................ ........................ ..........30 MÉTODO DE LOS SULFATOS PARA DETERMINAR LA DESINTEGRACIÓN DESINTEGRACIÓN ....................................... ............................................... ........37 PORCENTAJE DE CARAS FRACTURADAS EN LOS ÁRIDOS ..................... ................................... ............................ ............................ ...................... ........47 FINURA DEL CEMENTO PORTLAND MÉTODO DEL APARATO BLAINE ......................... ....................................... ............................ ................53 TIEMPO DE FRAGUADO DEL CEMENTO HIDRÁULICO MÉTODO DEL APARATO VICAT ..................... .......................... .....70 PESO ESPECÍFICO DEL CEMENTO HIDRÁULICO .......................... ......................................... ............................. ............................ ............................ ................... .....77 CONSISTENCIA CONSISTENCIA NORMAL DEL CEMENTO................................... ................................................. ............................ ............................ ............................ ........................ ..........82 RESISTENCIA RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN DE MORTEROS DE CEMENTO HIDRÁULICO ........................... ..................................... ..........89 MÉTODO PARA EXTRAER MUESTRAS DEL HORMIGÓN FRESCO............................ .......................................... ............................ ................... .....98 ELABORACIÓN Y CURADO EN EL LABORATORIO DE MUESTRAS DE HORMIGÓN PARA ENSAYOS DE COMPRESIÓN Y FLEXIÓN.................................. ................................................ ............................ ............................ ............................ ............................ ............................ ................102 MÉTODO PARA DETERMINAR LA DOCILIDAD MEDIANTE EL CONO DE ABRAMS .............................. ................................. ...111 MÉTODO DE ENSAYO A LA COMPRESIÓN COMPRESIÓN DE PROBETAS CÚBICAS Y CILÍNDRICAS ........................... ...........................117 MÉTODO DE ENSAYO RESISTENCIA A LA FLEXIÓN DE PROBETAS PRISMÁTICAS........................... .............................. ...125


INGENIERÍA CIVIL

CONTENIDO TOTAL DE AGUA DE LOS ÁRIDOS POR SECADO .......................... ........................................ ............................ ............................ ..............1 MÉTODO PARA DETERMINAR LA DENSIDAD REAL, LA DENSIDAD NETA Y LA ABSORCIÓN DE AGUA EN ÁRIDOS ÁRIDOS GRUESOS ........................... ......................................... ............................ ............................ ............................ ............................ ............................ .......................... ............6 MÉTODO PARA DETERMINAR LA DENSIDAD REAL, LA DENSIDAD NETA Y LA ABSORCIÓN DE AGUA EN ÁRIDOS ÁRIDOS FINOS .......................... ......................................... ............................. ............................ ............................ ............................ ............................ ............................ ................. ...14 MÉTODO PARA DETERMINAR EL DESGASTE MEDIANTE LA MÁQUINA DE D E LOS ÁNGELES.................... ÁNGELES....................24 MÉTODO PARA DETERMINAR EL EQUIVALENTE EQUIVALENTE DE ARENA ............................... ............................................. ............................ ........................ ..........30 MÉTODO DE LOS SULFATOS PARA DETERMINAR LA DESINTEGRACIÓN DESINTEGRACIÓN ....................................... ............................................... ........37 PORCENTAJE DE CARAS FRACTURADAS EN LOS ÁRIDOS ..................... ................................... ............................ ............................ ...................... ........47 FINURA DEL CEMENTO PORTLAND MÉTODO DEL APARATO BLAINE ......................... ....................................... ............................ ................53 TIEMPO DE FRAGUADO DEL CEMENTO HIDRÁULICO MÉTODO DEL APARATO VICAT ..................... .......................... .....70 PESO ESPECÍFICO DEL CEMENTO HIDRÁULICO .......................... ......................................... ............................. ............................ ............................ ................... .....77 CONSISTENCIA CONSISTENCIA NORMAL DEL CEMENTO................................... ................................................. ............................ ............................ ............................ ........................ ..........82 RESISTENCIA RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN DE MORTEROS DE CEMENTO HIDRÁULICO ........................... ..................................... ..........89 MÉTODO PARA EXTRAER MUESTRAS DEL HORMIGÓN FRESCO............................ .......................................... ............................ ................... .....98 ELABORACIÓN Y CURADO EN EL LABORATORIO DE MUESTRAS DE HORMIGÓN PARA ENSAYOS DE COMPRESIÓN Y FLEXIÓN.................................. ................................................ ............................ ............................ ............................ ............................ ............................ ................102 MÉTODO PARA DETERMINAR LA DOCILIDAD MEDIANTE EL CONO DE ABRAMS .............................. ................................. ...111 MÉTODO DE ENSAYO A LA COMPRESIÓN COMPRESIÓN DE PROBETAS CÚBICAS Y CILÍNDRICAS ........................... ...........................117 MÉTODO DE ENSAYO RESISTENCIA A LA FLEXIÓN DE PROBETAS PRISMÁTICAS........................... .............................. ...125


INGENIERÍA CIVIL

1

OBJETIVO

Determinar, por secado, el porcentaje de humedad evaporable, en una muestra de áridos. Determinar el valor del contenido de agua del suelo mediante los da tos obtenidos durante el ensayo. 2

USO Y SIGNIFICADO

Este método es suficientemente exacto para propósitos normales, tales como el reajuste del peso de bachadas, durante la preparación de mezclas de hormigón. Generalmente, con él se mide la humedad en la muestra de ensayo, lo más confiablemente que puede hacerse, para representar un s uministro de áridos. En raras ocasiones, cuando el árido mismo es afectado por la acción del calor, o cuando se necesitan medidas más refinadas, este ensayo puede no ser aplicable, o requerir modificaciones. En el caso de áridos gruesos, las partículas más grandes, especialmente las mayores de 50 mm (2"), requerirán de tiempos más prolongados para que el agua viaje del interior de la partícula hasta la superficie. El usuario del método deberá determinar por tanteos, si existen formas más rápidas y confiables para ejecutar este ensayo, con las partículas grandes. 3

EQUIPO TABLA 3.1 EQUIPOS

DESCRIPCIÓN DE EQUIPOS BALANZA Con una precisión, legibilidad legibilidad y sensibilidad dentro del 0.1%. RECIPIENTE PARA MUESTRA Que no sea afectado por el calor, y de suficiente volumen para contener la muestra. FUENTE DE CALOR: Un horno ventilado capaz de mantener la temperatura circundante a la muestra en 110±5°C (230±9°F). AGITADOR Cuchara metálica o espátula, de tamaño adecuado. Fuente: Elaboración propia

4

EXTRACCIÓN Y PREPARACIÓN DE LA MUESTRA

Para comenzar con el procedimiento previamente se realizara los siguientes pasos formulado por la norma:


1

INGENIERÍA CIVIL TABLA 4.1. PREPARACIÓN DE MUESTRA

PREPARACIÓN DE MUESTRA Obtener el tamaño máximo nominal por granulometría, enseguida se reduce la muestra por cuarteo. La muestra no debe tener una masa menor a la solicitada en la TABLA 4.2 Proteger la muestra contra pérdidas de humedad antes de la determinación de la masa, para posteriormente obtener el contenido de humedad.

Fuente: Elaboración propia TABLA 4.2. MUESTRA REPRESENTATIVA DE AGREGADOS

TAMAÑO DE MUESTRA PARA AGREGADO MÁXIMO TAMAÑO NOMINAL DEL AGREGADO mm (pulg.)

MASA DE MUESTRA DE AGREGADO kg

4.75 ( 0.187 ) ( N o. 4 )

0.5

9.5 ( 3/8 )

1.5

12.5 ( ½ )

2

19.0 ( ¾ )

3

25.0 ( 1 )

4

37.5 ( 1 ½)

6

50 ( 2 )

8

63 ( 2 ½ )

10

75 ( 3 )

13

90 ( 3 ½ )

16

100 ( 4 )

25

150 ( 6 )

50

Fuente: Norma ASTM C566 5

PROCEDIMIENTO TABLA 5.1. PROCEDIMIENTO

PROCEDIMIENTO

PASO 1 Determinar la masa de la muestra con aproximación al 0.1%, evitando pérdidas de humedad, por posibles demoras.

   


2

INGENIERÍA CIVIL PROCEDIMIENTO

PASO 2

Secar la muestra en el recipiente, utilizando el horno, cuidando que no se pierda partículas de áridos

PASO 3

La muestra estará seca, cuando se realice un segundo calentamiento y este demuestre una pérdida de peso de 0,1%.

PASO 4

Enfriar la muestra y pesarla con una precisión del 0,1%, para no dañar la balanza. (    )

 

Fuente: Elaboración propia

6

CÁLCULOS

Los cálculos a continuación se realizaran en e l formulario . Con los datos obtenidos tenemos:

                    Cálculo del contenido de humedad del espécimen de ensayo:

      


3

INGENIERÍA CIVIL 7

FORMULARIO TABLA 7.1. FORMULARIO

ESCUELA MILITAR DE INGENIERIA LABORATORIO DE HORMIGÓN CONTENIDO TOTAL DE AGUA DE LOS ÁRIDOS POR SECADO (ASTM C 566) DESCRIPCION

SIMBOLO

1

2

3

No. de Muestra No. de Recipiente Masa de recipientes

(W tara)

Masa de suelo húmedo+recipiente Masa de suelo seco+recipiente

(Wtara+W suelo húmedo)

Masa de agua Masa de suelo seco Contenido de Agua (w%)

(Wtara+W suelo seco) (Wagua) (W suelo seco) (w%) Fuente: Elaboración propia

8

EJEMPLO DE APLICACIÓN

Datos: W tara=70.2 gr Wtara+W suelo húmedo =270.2 gr W tara+W suelo seco= 249.6 gr

                  Cálculo del contenido de humedad del espécimen de ensayo:


4

INGENIERÍA CIVIL

             El llenado del formulario se realizará de la siguiente manera: TABLA 8.1. EJEMPLO

ESCUELA MILITAR DE INGENIERIA LABORATORIO DE HORMIGÓN CONTENIDO TOTAL DE AGUA DE LOS ÁRIDOS POR SECADO (ASTM C 566) DESCRIPCION

SIMBOLO

1

2

No. de Muestra

1

2

No. de Recipiente

9

7

Masa de recipientes

(W tara)

70.2

72.4

Masa de suelo húmedo+recipiente Masa de suelo seco+recipiente

(Wtara+W suelo húmedo)

270.2

272.4

(Wtara+W suelo seco)

249.6

252.2

(Wagua)

20.6

20.2

(W suelo seco)

179.4

179.8

(w%)

11.48%

11.23%

Masa de agua Masa de suelo seco Contenido de Agua (w%)

3


9

DOCUMENTOS DE REFERENCIA

ASTM C 566: Contenido de Humedad evaporable del agregado mediante secado Manual de Ensayos de Suelos y Materiales-Hormigón ABC: H0107: Contenido total de agua de los áridos por secado


5

INGENIERÍA CIVIL

1

OBJETIVO

Determinar la densidad media de una cantidad de partículas de agregado grueso (no incluye el volumen de vacíos entre partículas), la densidad relativa (gravedad específica) y la a bsorción del agregado grueso. Dependiendo del procedimiento usado, la densidad (kg/m 3) o (lb/pie 3 ) se expresa como seca al horno, saturada superficialmente seca o como densidad aparente, igualmente la densidad relativa (gravedad especifica). 2

USO Y SIGNIFICADO

Este método de prueba es a menudo usado para determinar valores de densidad d e masa que son necesarios por el uso de muchos métodos deseleccionar proporciones para mezclas de concreto. Un procedimiento es incluido para calcular el porcentaje de vacíos entre las partículas de agregado basadas en la densidad de masa determinada por este método de prueba. 3

EQUIPO TABLA 3.1. DESCRIPCIÓN DE EQUIPOS

EQUIPO BALANZA

Con una sensibilidad de 0.05% de la masa de la muestra en cualquier punto de su rango de uso, ó 0.5 gr, el que sea mayor.

CANASTILLA DE SUSPENSIÓN

Formada por una malla de alambre de 3,35mm (No. 6) o una malla más fina o una cubeta de aproximadamente igual anchura y altura, con una capacidad de 4 a 7 L


6

INGENIERÍA CIVIL EQUIPO TANQUE DE AGUA

Hermético dentro del cual es colocada la canastilla con la muestra mientras es suspendida bajo la balanza.

TAMICES De 4.75mm (N°. 4) u otros que sean necesarios. HORNO De tamaño apropiado capaz de mantener una temperatura uniforme de 110 ±5ºC (230±9ºF). Fuente: Elaboración propia

4


Para comenzar con el procedimiento previamente se realizara los siguientes pasos formulado por la norma: TABLA 4.1. EXTRACCIÓN Y PREPARACIÓN DE LA M UESTRA

EXTRACCIÓN Y PREPARACIÓN DE MUESTRA Obtener el tamaño máximo nominal por granulometría, y determinar la masa de muestra según a la TABLA 4.2 y cuartear.

Eliminar por tamizado las partículas inferiores a 4,75mm (Nº 4), en el caso de hormigones y en el caso de asfaltos a 2,36mm (Nº 8).

Lavar la muestra hasta remover el polvo superficial o cualquier materia extraña adherida a las partículas. Secar la muestra en un horno a 110 ± 5º C (230 ±10º). Enfriar la muestra al aire a temperatura ambiente por un período de 24 ± 4 h Sumergir la muestra en agua a temperatura ambiente por un período de 24 ± 4 h. Fuente: Elaboración propia


7

INGENIERÍA CIVIL TABLA 4.2. MUESTRA REPRESENTATIVA DE AGREGADOS

MÁXIMO TAMAÑO NOMINAL DEL AGREGADO mm (pulg.)

MASA DE MUESTRA DE AGREGADO kg (lb)

12.5 ( ½ ) o menores

2(4.4)

19.0 ( ¾ )

3(6.6)

25.0 ( 1 )

4(8.8)

37.5 ( 1 ½)

5(11)

50 ( 2 )

8(18)

63 ( 2 ½ )

12(26)

75 ( 3 )

18(40)

90 ( 3 ½ )

25(55)

100 ( 4 )

40(88)

125 ( 5 )

75(165) Fuente: Norma ASTM C127

5


PROCEDIMIENTO

PASO 1 Retirar la muestra de ensayo del agua y remover en una tela absorbente hasta que la película visible de agua sea removida de todas las partículas. Realice la operación en el menor tiempo posible. Pesar la muestra secada en el aire. (Masa del árido saturado superficialmente MSSS).

PASO 2

Colocar la muestra en la canastilla y determinar la masa de la muestra sumergido en agua a 20±3 °C por un periodo de al menos 3min. Remover las partículas en el agua para que se escape todo el aire atrapado. (Masa del peso de áridos sumergido MSUM ).


8


PASO 3

Retire la muestra del canastillo, cuidando de no dejar partículas atrapadas.

PASO 4

Secar la muestra a una temperatura de 110±5°C.

PASO 5

Enfriar la muestra hasta temperatura ambiente.

Determinar la masa de la muestra aproximando a 1g. (Masa del árido seco MS).

seca,


6

CÁLCULOS

Los cálculos a continuación se realizaran en e l formulario.

a)

1.

Densidad Real (



Densidad real del áridos saturado superficialmente seco (

 ). Calcule la densidad real de áridos

saturado superficialmente seco según la fórmula siguiente, aproximando a 1 kg/m3.

     ( )      2.

). Calcule la densidad real de áridos seco según la fórmula siguiente,

Densidad real de áridos seco ( aproximando a 1 Kg/m3:


9

INGENIERÍA CIVIL

     ( )        b)

Densidad neta



Calcule la densidad real de áridos seco según la fórmula siguiente, aproximando a 1 Kg./m3:

     ( )      

c)

Absorción de agua

    

Dónde:

 ⁄                     


10

INGENIERÍA CIVIL 7


ESCUELA MILITAR DE INGENIERÍA LABORATORIO DE HORMIGÓN MÉTODO PARA DETERMINAR LA DENSIDAD REAL, LA DENSIDAD NETA Y LA ABSORCIÓN DE AGUA EN ÁRIDOS GRUESOS (AASHTO T85) DESCRIPCION SIMB. 1 2 3 Muestra N° Masa de la muestra seca (grs) Masa de la muestra saturada superficialmente seca (grs) Masa de la muestra sumergida (grs)

Ms Msss Msum

Densidad Neta (Kg/m3)

r

Densidad Real Seca (Kg/m3)

r

Densidad Real saturada superficialmente seca (Kg/m3)

r

N

RS

Absorción del agua (%)

RT a

RESULTADOS FINALES (Promedio) Densidad Neta (Kg/m3)

r


r


r


N

RS RT a


8


Datos: Ms=780.9 gr Msss=816.8 gr


11

INGENIERÍA CIVIL Msum=502.9 gr

d)

Densidad Real (

      ( )        ( )   

1.

).

Densidad real de áridos seco (

     ( )        ( )    e)

Densidad neta



Calcule la densidad real de áridos seco según la fórmula siguiente, aproximando a 1 Kg./m3:

     ( )        ( )    f)

Absorción de agua

       

El llenado del formulario se realizará de la siguiente manera:


12

INGENIERÍA CIVIL TABLA 8.1. EJEMPLO

ESCUELA MILITAR DE INGENIERÍA LABORATORIO DE HORMIGÓN MÉTODO PARA DETERMINAR LA DENSIDAD REAL, LA DENSIDAD NETA Y LA ABSORCIÓN DE AGUA EN ÁRIDOS GRUESOS (AASHTO T85) DESCRIPCION SIMB. 1 2 3 Muestra N° Masa de la muestra seca (grs)

Ms

780.9

788.9

926.8

816.8

808.1

948.5

502.9

497.0

583.9

N

2.809

2.703

2.703

RS

2.488

2.536

2.542

RT

2.602

2.598

2.601

4.60

2.43

2.34

Masa de la muestra saturada Msss superficialmente seca (grs) Masa de la muestra sumergida Msum (grs) Densidad Neta (Kg/m3)

r


r


r


a


r


r


r


N

2.738

RS

2.522

RT

2.600

a

3.124

Fuente: Elaboración propia 9


ASTM C 127: Gravedad específica y absorción del agregado grueso AASHTO T 85: Gravedad específica y absorción del agregado grueso Manual de Ensayos de Suelos y Materiales-Hormigón ABC: H0109: Método para determinar la densidad real, la densidad neta y la absorción de agua en áridos gruesos.


13

INGENIERÍA CIVIL

1

OBJETIVO

Determinar la densidad media de una cantidad de partículas de agregado fino (no incluye el volumen de vacíos entre partículas), la densidad relativa, (gravedad especifica), y la absorción del agregado fino. Este método no debe usarse con agregados livianos. 2

USO Y SIGNIFICADO

La densidad aparente y la densidad relativa aparente se refieren al material sólido constituyente de las partículas no incluyendo el espacio poroso dentro de las partículas que es accesible al agua. Este valor no es ampliamente utilizado en la tecnología de agregados para la construcción. Los valores de absorción se usan para calcular el cambio de masa de un agregado debido al agua absorbida en los espacios porosos dentro de las partículas, comparados a la condición seca, cuando se estima que el agregado ha estado en contacto con el agua por el tiempo suficiente para satisfacer el potencial de absorción. El estándar de laboratorio para la absorción es aquel obtenido después de sumergir el agregado seco por un período de tiempo prescrito. Los agregados obtenidos bajo la napa freática, comúnmente tendrán un contenido de humedad mayor que la absorción determinada por este método de ensayo, si se usan sin darles la oportunidad de un secado previo a su uso. A la inversa, algunos agregados que no han sido mantenidos continuamente en una condición de humedad, hasta que son usados es probable que contengan una cantidad de humedad menor que la correspondiente a 24 h de inmersión en agua. 3

EQUIPO TABLA 3.1. DESCRIPCIÓN DE LOS EQUIPOS

EQUIPOS BALANZA Con una capacidad de 1 kg o más, una sensibilidad de 0.1 gr o menos, y con una exactitud de 0.1%. HORNO

De tamaño apropiado capaz de mantener una temperatura uniforme de 110 ±5ºC (230±9ºF).


14

INGENIERÍA CIVIL EQUIPOS PICNÓMETRO

Un frasco o contenedor adecuado dentro del cual pueda ser fácilmente introducido cualquier muestra de prueba de agregado fino y el volumen pueda ser reproducido con ± 0.1 cm3

MOLDE Y PISTÓN Un molde de metal que debe ser en forma de un cono trucado con las siguientes dimensiones: de 40 ± 3 mm de diámetro interno en la parte superior, 90 ± 3 mm de diámetro interior en el fondo, y 75 ± 3 mm de altura, con un espesor mínimo de 0.8 mm. El pisón metálico debe tener una masa de 340 ± 15 gr. Y con una superficie de compactación plana de 25 ± 3 mm.de diámetro. EQUIPO ADICIONAL

Termómetro, embudo, cuchara recipientes, bandeja, bomba de agua.

metálica,


4


Para comenzar con el procedimiento previamente se realizara los siguientes pasos formulado por la norma: TABLA 4.1. EXTRACCIÓN Y PREPARACIÓN DE MUESTRAS

EXTRACCIÓN Y PREPARACIÓN DE MUESTRAS Obtener una muestra superior a lo requerido en el ensayo. Tamizar la muestra por el tamiz 4,75mm (Nº 4) para hormigón.

Humedecer la muestra para evitar la segregación y pérdidas de polvo. Cuartear, la muestra hasta obtener una muestra superior a 50 gr e inferior a 500gr.


15

INGENIERÍA CIVIL EXTRACCIÓN Y PREPARACIÓN DE MUESTRAS

Secar la muestra en horno a una temperatura de 110 ±5 º C (230 ±10º F).

Humedecer la muestra en su totalidad con un % mínimo de agua a temperatura ambiente, para asegurar su saturación en un período de 24 ± 4 h.


5


PROCEDIMIENTO

PASO 1

Secar la muestra, evitando la pérdida de finos. Revuelva la muestra frecuentemente para asegurar un secado uniforme, hasta llevarla a su condición suelta. El secado no debe realizarse a fuego directo ni utilizar fuertes corrientes de aire.

PASO 2 Colocar el molde cónico sujeto firmemente contra una superficie lisa con su diámetro mayor hacia abajo, llénelo con el árido en condición suelta en una capa y nivelar.

PASO 3 Compactar suavemente con 25 golpes de pisón uniformemente distribuidos sobre la superficie. Dejar caer el pisón libremente desde una altura de 5 mm sobre la superficie de los áridos.


16


PASO 4

Levantar cuidadosamente todo material sobrante en la superficie. Elevar el molde verticalmente.

PASO 5 Si hay humedad libre la muestra conservará la forma del cono. Si es el caso elimine el exceso de humedad, repitiendo el procedimiento desde el PASO 1. Cuando al retirar el molde, el árido cae suavemente según su talud natural, será indicación que éste ha alcanzado la condición saturada superficialmente seca. Si el cono se asienta en esta primera verificación, mezcle unos pocos cm3 de agua con el árido y déjelo en un recipiente cubierto durante 30 min e inicie nuevamente el procedimiento.

PASO 6

Cuando el árido alcance la condición de saturado superficialmente seco, obtener la masa requerida para este ensayo, pese y registre su masa ( M SSS).

PASO 7

Colocar la muestra en el matraz y cúbrala con agua a una temperatura de 20 ± 3ºC(68 ± 5º F), hasta alcanzar 2/3 del volumen del matraz.


17


PASO 8

Agitar el matraz para eliminar burbujas de aire golpeándolo ligeramente contra la palma de la mano. En caso de áridos muy finos, se debe utilizar una bomba de vacío.

PASO 9

Dejar reposar durante 1 h manteniendo una temperatura de 20 ± 3ºC(68 ± 5º F). Llenar con agua a 20 ± 3ºC(68 ± 5º F) hasta la marca de calibración, agitar y dejar reposar un instante.

PASO 10

Pesar la masa total del matraz con la muestra y el agua (Mm).

PASO 11 Sacar la muestra del matraz, evitando pérdidas de material, secar la muestra en un horno a temperatura de 110 ±5º C (230 ±10ºF). Déjela enfriar a temperatura ambiente. Pesar la masa de la muestra seca (M s).

PASO 12

Llenar el matraz solamente con agua a una temperatura de 20 ± 3ºC(68 ± 5º F) hasta la marca de calibración. Pesar el matraz con agua (M a).



18

INGENIERÍA CIVIL 6

CÁLCULOS




a)

Densidad Real (

1.


 ). Calcule la densidad real de áridos

saturado superficialmente seco según la fórmula siguiente, aproximando a 1 kg/m3.

     ( )          2.


). Calcule la densidad real de áridos seco según la fórmula siguiente,

aproximando a 1 Kg/m3:

   ( )            g)

Densidad neta



Calcular la densidad real de áridos seco según la fórmula siguiente, aproximando a 1 Kg./m3:

     ( )          h)

Absorción de agua

    

Dónde:

 ⁄                                         


19

INGENIERÍA CIVIL 7


ESCUELA MILITAR DE INGENIERÍA LABORATORIO DE HORMIGÓN MÉTODO PARA DETERMINAR LA DENSIDAD REAL, LA DENSIDAD NETA Y LA ABSORCIÓN DE AGUA EN ÁRIDOS FINOS( AASHTO T84) DESCRIPCIÓN

SIMB.

1

2

3

Matraz N° Masa de la muestra seca (grs) Masa de la muestra saturada superficialmente seca (grs) Masa del matraz con agua hasta la marca de calibración

Ms Msss Ma

Masa del matraz + muestra + agua hasta la marca de calibración (grs)

Mm


r


r


r

N

RS


RT a


r


r


r


N

RS RT a



20

INGENIERÍA CIVIL 8


Datos: MS:297.7 gr MSSS:300.1 gr Ma:823 gr Mm:636.9 gr

a) Densidad Real (

1.

  ).


   ( )          ( )   2.

i)

).    ( )          ( )   


Densidad neta



Calcular la densidad real de áridos seco según la fórmula siguiente, aproximando a 1 Kg./m3:

   ( )          ( )    j)

Absorción de agua

       


21


ESCUELA MILITAR DE INGENIERÍA LABORATORIO DE HORMIG N MÉTODO PARA DETERMINAR LA DENSIDAD REAL, LA DENSIDAD NETA Y LA ABSORCIÓN DE AGUA EN ÁRIDOS FINOS( AASHTO T84) DESCRIPCIÓN

SIMB.

1

2

3

1

2

3

Ms

297,7

299,4

305,4

Msss

300,1

302,5

308,6

Ma

823,0

823,0

823,0

Masa del matraz + muestra + agua hasta la marca de calibración (grs)

Mm

636,9

636,9

636,9


r

N

0,62

0,62

0,62

RS

0,612

0,613

0,617

RT

0,171

0,172

0,174

0,81

1,04

1,05

Matraz N° Masa de la muestra seca (grs) Masa de la muestra saturada superficialmente seca (grs) Masa del matraz con agua hasta la marca de calibración


r


r


a


N

0,62

RS

0,61

RT

0,17

a

0,96

r


r


r




22

INGENIERÍA CIVIL

9


ASTM C 128: Gravedad específica y absorción del agregado fino. AASHTO T84: Gravedad específica y absorción del agregado fino Manual de Ensayos de Suelos y Materiales-Hormigón ABC: H0110: Método para determinar la densidad real, la densidad neta y la absorción de agua en áridos finos.


23

INGENIERÍA CIVIL

1

OBJETIVO

Establecer el procedimiento para determinar la resistencia al desgaste de los áridos mayores a 2,5 mm, mediante la máquina de Los Ángeles. 2

USO Y SIGNIFICADO

Este ensayo en la máquina de los Ángeles ha sido ampliamente usado como un indicador de la calidad relativa o la competencia de varias fuentes de agregados que tienen una composición mineral similar. Los resultados no permiten hacer automáticamente comparaciones válidas entre fuentes de agregados de diferente origen, composición y estructura. Los límites de especificaciones basados en este ensayo deben asignarse con extremo cuidado, considerando los tipos de agregados disponibles y su historial de desempeño en aplicaciones específicas anteriores. 3


EQUIPOS MÁQUINA DE LOS ÁNGELES La máquina de los ángeles ha sido desarrollada teniendo en cuenta las especificaciones técnicas de las normas con el objetivo de determinar la resistencia de los agregados a la abrasión.      

Capacidad : Hasta 5000 g de agregado y 5000 de carga (esferas). Velocidad del tambor : 30 - 33 rpm. Contador : Digital automático programable. Tapa con cierre para retención de polvo. Incluye : Juego de 12 esferas cada una con peso entre 390 g y 445 g. Motor: 1 HP. BALANZA

Con una capacidad superior a 10 kg. y una precisión de 1 g. TAMICES

Deben cumplir con lo especificado.


24

INGENIERÍA CIVIL EQUIPOS HORNO

Con circulación de aire y temperatura regulable para las condiciones del ensayo.

ESFERAS (CARGA ABRASIVA)

Un juego de esferas de acero de aproximadamente 47 mm de diámetro y de masas diferentes, distribuidas en un rango entre 390 y 445g.


4



EXTRACCIÓN Y PREPARACIÓN DE LA MUESTRA Extraer la muestra y obtener el tamaño de diámetro nominal. El tamaño de la muestra debe ser igual o mayor que 2 Dn mostrado en la TABLA 4.2, en donde Dn es el tamaño máximo nominal pero no inferior a 50 kg para los grados 1 al 5 y 25 kg para los grados 6 y 7. Lavar la muestra y en horno a una temperatura de 110 ± 5 º C (230 ±10º F). Tamice la muestra obtenida, empleando la serie de tamices de aberturas nominales siguientes: 75mm (3”), 63mm (2½”), 50mm (2”), 37,5mm (1½”), 25,0mm (1”), 19mm (¾”), 12,5mm (½”), 9,5mm (3/8”), 6,3mm (¼“), 4,75mm (Nº 4) y 2,36mm (Nº 8).

Deje el material separado en las fracciones resultantes de este tamizado Elegir de la TABLA 4.2 el grado de ensayo que mejor represente la granulometría de la muestra. Para ello, sume los porcentajes parciales retenidos en los tamices correspondientes a cada uno de los grados y elija para el ensayo el que entregue una mayor suma Fuente: Elaboración propia


25

INGENIERÍA CIVIL

TABLA 4.2. GRADOS DE ENSAYO (DEFINIDOS POR SUS RANGOS DE TAMAÑO, EN MM )

Tamaño de partículas (mm)

1

2

3

4

5

6

7

(75-37,5)

(50-2,36)

(37,5-19)

(37,5-9,5)

(19-9,5)

(9,5-4,75)

(4,75-2,36)

(3” – 1 ½“)

(2” –

(1 ½“ – ¾“)

(1½“ – 3/8”)

(¾“ 3/8”)

(3/8” – Nº

(Nº 4 – Nº 8)

Nº8)

4)

(mm)

ASTM

75 – 63

3” – 2 ½“

2500 ± 50

63- 50

2 ½“ – 2”

2500 ± 50

50 -37,5

2” - 1 ½“

5000 ± 50

37,5 –25,0

1 ½“ – 1”

25,0-19

1” – ¾“

19 - 12,5

¾“ – ½“

1250± 10

12,5 – 9,5

½“ – 3/8”

1250 ± 25

9,5 - 6,3

3/8” – ¼“

2500 ± 10

6,3 -4,75

¼“ – Nº 4

2500 ± 10

4,75 - 2,36

Nº4 – Nº8

Tamaño de las fracciones (g)

Masa inicial de muestra (Mi) Esferas

5000 ± 25 5000 ± 50

5000 ± 25

1250 ± 10

5000 ± 25

1250 ± 25 2500 ± 10 2500 ± 10

5000 ± 10 10000 ±100

10000 ±75

10000 ±50

5000 ± 10

5000 ± 10

5000 ± 10

5000 ± 10

12

12

11

8

6

número masa (g)

5000 ± 25

5000 ± 25

4584 ± 25

3330 ± 25

2500 ± 15

Número de revoluciones

1000

5000

Fuente:Norma ASTM C 131

5


PROCEDIMIENTO

PASO 1 Pesar la masa total del material por ensayar como masa inicial de la muestra (M i), aproximando a 1 g.

PASO 2 Colocar la masa inicial en la máquina de Los Ángeles y seleccione las esferas de manera tal que la suma de sus masas individuales cumpla con los valores estipulados en la TABLA 4.2 y ensayar.


26


PASO 3

Una vez completado el número de revoluciones correspondiente, sacar el material de la máquina evitando pérdidas y contaminaciones.

PASO 4

Separar la carga abrasiva. Tamizar en el tamiz 2,36 mm o superior, a fin de evitar dañar el tamiz de corte (1,7 mm).

PASO 5

Reunir todo el material retenido en ambos tamices, lavar y secar en horno a 110 ± 5 º C (230 ±10º F) y dejar enfriar a temperatura ambiente.

PASO 6

Pesar el material retenido como masa final de la muestra (Mf ), aproximando a 1 g.


6

CÁLCULOS

Los cálculos a continuación se realizaran en e l formulario. Calcular el desgaste de áridos como el porcentaje de pérdida de masa de la muestra, aproximando a un decimal, de acuerdo con la siguiente expresión:

     


27

INGENIERÍA CIVIL Dónde: P (%): Pérdida de masa de la muestra (%). M i : Masa inicial de la muestra (g). M f : Masa final de la muestra (g). 7


ESCUELA MILITAR DE INGENIERÍA LABORATORIO DE HORMIGÓN MÉTODO PARA DETERMINAR EL DESGASTE MEDIANTE LA MÁQUINA DE LOS ÁNGELES (AASHTO T96) DESCRIPCION UNID 1 2 3 N° DE ESFERAS N° DE REVOLUCIONES RESULTADOS FINALES (Promedio) Masa inicial de la muestra (gr)

Mi

Masa final de la muestra

M f

Pérdida de masa de la muestra

P (%) Fuente: Elaboración propia

8


Datos: N° de esferas =12 N° de revoluciones= 500 Masa inicial de la muestra= 5007 gr Masa final de la muestra= 3234 gr

         Llenar el formulario como se muestra en el siguiente ejemplo.


28


ESCUELA MILITAR DE INGENIERÍA LABORATORIO DE HORMIGÓN MÉTODO PARA DETERMINAR EL DESGASTE MEDIANTE LA MÁQUINA DE LOS ÁNGELES (AASHTO T96) DESCRIPCION UNID 1 2 3 N° DE ESFERAS

12

12

N° DE REVOLUCIONES

500

500

RESULTADOS FINALES (Promedio) Masa inicial de la muestra (gr)

Mi

5007

5005

Masa final de la muestra

M f

3234

2738

35.41%

45.29%

Pérdida de masa de la muestra

P (%) Fuente: Elaboración propia

9


ASTM C 131: Resistencia a la Abrasión de los Agregados Pétreos (Máquina de los Ángeles) AASHTO T96: Desgaste de los Ángeles Manual de Ensayos de Suelos y Materiales-Hormigón ABC: H0111: Método para determinar el desgaste mediante la máquina de los ángeles.


29

INGENIERÍA CIVIL

1

OBJETIVO

Pretender servir como un ensayo rápido de correlación en el campo. El propósito de este método de ensayo es indicar, bajo condiciones estándar, las proporciones relativas de arcilla o finos plásticos y polvo en suelos granulares y agregado fino que pasa la malla de 4.75 mm (No. 4). El término “equivalente de arena” expresa el concepto que la mayoría de suelos granulares y agregado fino son mezclas deseables de partículas gruesas, arena y generalmente no deseables arcillas, finos plásticos y polvo 2

USO Y SIGNIFICADO

Esta prueba de equivalente de arena tiene como objetivo principal el determinar la calidad que tiene un suelo que se va emplear en las capas de un pavimento, esta calidad es desde el punto de vista de su contenido de finos indeseables de naturaleza plástica. 3


EQUIPOS PROBETA GRADUADA De 30 ± 1 mm de diámetro interior y aproximadamente 400 mm de alto, graduado en milímetros hasta una altura de 380 mm (o graduada en mililitros hasta una capacidad de 270 ml) y provisto de un tapón hermético de caucho

   



PISÓN Una varilla de bronce. Un pie de bronce troncocónico. Un par de guías. Una sobrecarga cilíndrica de acero laminado en frío. Sifón: Compuesto por los siguientes elementos: 1. Una botella de aproximadamente 4L. 2. Una tubería de entrada de aire que penetre al interior de la botella. 3. Una tubería de irrigación. 4. Un tubo irrigador conectado al extremo exterior de la tubería de irrigación. AGITADOR MECÁNICO

Con un desplazamiento horizontal de 200 ± 2 mm y una velocidad de agitación de 175 ± 2 ciclos/min.


30

INGENIERÍA CIVIL EQUIPOS REACTIVOS PARA SOLUCIÓN BASE Componentes. Emplee los siguientes materiales en las cantidades que se indican: -240 g de cloruro de calcio anhidro, grado técnico. -1.085 g de glicerina farmacéutica. -25 g de formaldehído (solución 40% de volumen / volumen). Preparación: Disuelva el cloruro de calcio en 1 l de agua destilada y filtre. Agregue la glicerina y el formaldehído a la solución, mezcle bien y diluya a 2L con agua destilada. REACTIVOS PARA SOLUCIÓN DE ENSAYO

Tome 22,5 ml de la solución base y diluya a 1 L con agua destilada. Se debe mantener la temperatura de la solución a 22 ± 3ºC durante todo el ensayo.

HERRAMIENTAS Y ACCESORIOS

Embudos, botellas para reactivos, regla de enrase, etc.

MEDIDOR

Un recipiente de 85 ± 5 ml de capacidad

TAMIZ

Con abertura de 4,75mm (Nº 4)


4




31

INGENIERÍA CIVIL TABLA 4.1. EXTRACCIÓN Y PREPARACIÓN DE LA M UESTRA


Obtener una muestra igual o mayor que 2.000 g de material bajo 4,75mm. La muestra para cada ensayo debe ser igual a una medida llena (85 ± 5 ml)

Pesar la muestra en estado húmedo por el tamiz de 4,75 mm; disgregar manualmente los terrones de material arcilloso. Si el material retenido tiene adheridas capas de material arcilloso, remueva secando el material retenido y frotándolo entre las manos sobre un recipiente. El polvo resultante debe incorporarse a la muestra y el material retenido debe desecharse.

Cuartear la muestra hasta obtener material suficiente para llenar cuatro medidas. Secar hasta masa constante en horno a una temperatura de 110 ± 5° C; dejar enfriar a temperatura ambiente.


5


PROCEDIMIENTO

PASO 1

Sifonear la solución de ensayo en la probeta hasta que alcance un nivel de 100 ± 5 mm.


32


PASO 2

Cuartear el material suficiente para llenar una medida.

PASO 3

Llenar una medida; asentar el material golpeando el fondo de la probeta contra la mesa de trabajo al menos 4 veces. Golpear firmemente el fondo de la probeta contra la palma de la mano hasta desalojar las burbujas de aire. Enseguida dejar la probeta en reposo por un período de 10 min

PASO 4

Colocar el tapón y soltar la arena del fondo inclinando y sacudiendo el tubo. Agite la probeta y su contenido mediante uno de los siguientes procedimientos:

Agitación manual: Sujetar la probeta en posición horizontal y agitar vigorosamente en un movimiento lineal horizontal con un desplazamiento de 230 ± 25 mm. Agitar 90 ciclos en aproximadamente 30 s.

Agitación mecánica: Fijar la probeta en el agitador mecánico y agitar durante un período de 45 ± 1s.


33


PASO 5

Colocar la probeta sobre la mesa de trabajo, destápela y lave sus paredes interiores con un irrigador.

PASO 6

Introducir el irrigador hasta el fondo de la probeta con un movimiento lento de penetración y torsión para remover todo el material. La manera de sacar el irrigador es de forma similar.

PASO 7

Dejar en reposo por un periodo de 20 min ± 15 s.

PASO 8

Registrar el nivel superior de la arcilla (Nt) aproximando al milímetro.


34


PASO 9

Introduzca el pisón en la probeta y hágalo descender suavemente hasta que quede apoyado en la arena. Registrar el nivel superior de la arena (N a) aproximando al milímetro.


6

CÁLCULOS

Los cálculos a continuación se realizaran en e l formulario. Calcule el equivalente de arena de acuerdo con la fórmula siguiente, aproximando al 1%.

  ( ) Dónde: EA: Equivalente de arena (%) Na :Nivel superior de la arena (mm) Nt : Nivel superior de la arcilla (mm) 7


ESCUELA MILITAR DE INGENIERÍA LABORATORIO DE HORMIGÓN M TODO PARA DETERMINAR EL EQUIVALENTE DE ARENA (ASTM D 2419) DESCRIPCIÓN SIMBOLO 1 2 3 Nivel superior de la arena Na (mm) Nivel superior de la arcilla(mm)

Nt

Equivalente de arena

EA

Promedio EA Fuente: Elaboración propia


35

INGENIERÍA CIVIL 8


Calcule el equivalente de aena de la siguiente manera

   ( )    ( )      Luego se procede a calcular el promedio y llenar el formulario como se muestra a continuación. TABLA 8.1. EJEMPLO

ESCUELA ESCU ELA MILITAR MILITAR DE INGENIERÍA INGENIER ÍA LABORATORIO DE HORMIGÓN MÉTODO PARA DETERMINA DETER MINAR R EL EQUIVALENTE DE ARENA (ASTM (ASTM D 2419) DESCRIPC IÓN SIMBOLO 1 2 3 Nivel superior superior de d e la arena Na 2.5 2.6 2.5 (mm) Nivel superior superior de d e la arcilla(m arci lla(mm) m)

Nt

5.1

5.1

5.1

Equivalente Equivalente de arena

EA

49.02

50.98

49.02

Promedio EA

49.67 Fuente: Elaboración propia

9


ASTM D 2419: Método de ensayo estándar para valor equivalente de arena de suelos y agregado fino. fino. AASHTO T 176: Equivalente de arena arena Manual de Ensayos de Suelos y Materiales-Hormigón ABC: H0113: Método para determinar el equivalente de arena


36

INGENIERÍA CIVIL

1

OBJETIVO

Determinar la desintegración de los áridos mediante soluciones de sulfato de sodio o sulfato de magnesio. El uso de una u otra s al es alternativo, pero sus resultados no son comparables. Este método se aplica a los áridos que se utilizan en la elaboración de morteros, hormigones y mezclas asfálticas. Terminar el porcentaje, en peso, del material que presente una o más caras fracturadas de las muestras de áridos. 2

USO Y SIGNIFICADO

El material más fino que la malla de 75 mm (No. 200) puede ser separado de las partículas gruesas mucho más eficiente y completamente por tamizado húmedo que a través de tamizado en seco. Entonces, cuando se desean determinaciones precisas de material más fino que la malla de 75 mm en agregado fino o grueso, este método de ensayo es usado en la muestra previa al tamizado seco. Este resultado es incluido en los cálculos de granulometría, y la cantidad total de material más fino que la malla de 75 mm por lavado, es obtenido por tamizado seco de la misma muestra de granulometría, y reportado con los resultados del Método de g ranulometría. Usualmente, la cantidad de material adicional más fino de 75 mm obtenido en e l proceso de tamizado seco es una cantidad pequeña. Si esta es grande, la eficiencia de la operación de lavado puede ser verificada. Esto puede ser una indicación de la degradación del agregado. 3


EQUIPOS BALANZAS





Balanza para áridos finos de capacidad superior a 500 g y una precisión de 0,1 g. Balanza para áridos gruesos de capacidad superior a 5.000 g y una precisión de 0,1 g. HORNO

Con circulación de aire y temperatura regulable para las condiciones del ensayo.


37

INGENIERÍA CIVIL EQUIPOS TAMICES

Una serie de dos mallas, siendo la inferior una malla de 75 mm (No. 200) y la superior de 1.18 mm (No. 16)

RECIPIENTES Una bandeja o vasija de un tamaño suficiente para contener la muestra cubierta con agua y para permitir una agitación vigorosa sin pérdida de alguna parte de la muestra o agua. REACTIVOS Para cada operación se debe disponer de un volumen de solución igual o mayor a 5 veces el volumen aparente de la muestra: Solución de sulfato de Sodio Solución de sulfato de magnesio Solución de cloruro de Bario   


4



EXTRACCIÓN Y PREPARACIÓN DE LA LA MUESTRA Árido fino Árido grueso Pase previamente por el tamiz de 9,5mm (3/8”) para Pase previamente por el tamiz de 4,75mm (Nº 4) para hormigón y 4,75mm (No 4) para asfalto. hormigón y 2,36mm (Nº 8) para asfalto. Cuando el material retenido exceda el 5% de la Cuando el material que pasa exceda el 5 % de la muestra, muestra, ensayo de acuerdo con árido grueso ensayo de acuerdo con el árido fino. Prepare la muestra con el material que pasa por el Prepare la muestra con el material retenido en el tamiz de tamiz de 9,5mm (3/8”) para hormigón y 4,75 mm (Nº 4,75mm (Nº 4) para hormigón y 2,36 mm (Nº 8) para 4) para asfalto; debe tener un tamaño tal que permita asfalto; debe tener un tamaño tal que permita obtener las obtener las fracciones de muestra especificadas en la fracciones de muestra especificadas en la TABLA 4.3. TABLA 4.2.


38

INGENIERÍA CIVIL EXTRACCIÓN Y PREPARACIÓN DE LA MUESTRA Tome los tamaños de muestra indicados en la TABLA 4.3 considerando el porcentaje parcial retenido (Ppr) de cada fracción, determinado mediante tamizado en la forma siguiente: i)

Ensayo las fracciones indicadas siempre que el Ppr sea igual o mayor que 5%. ii) No ensayo las fracciones que tengan un Ppr menor que 5%. iii) Si una subfracción de áridos grueso tiene un Ppr menor que 3%, componga la fracción con la subfracción que exista, siempre que ella tenga un Ppr igual o mayor a 3%. ÁRIDOS FINOS Lavar la muestra de ensayo sobre el tamiz (Nº50) o (Nº100), para hormigón o asfalto, respectivamente Secar hasta masa constante en horno a una temperatura de 110 ± 5°C. Tamizar de modo de obtener las fracciones de muestra especificadas en la TABLA 4.2 Pesar los tamaños de muestra requeridos para cada fracción y registre la masa inicial (mi) de cada una de ellas. Coloque cada fracción en su canastillo.

ÁRIDOS GRUESOS Lavar la muestra de ensayo sobre el tamiz (Nº4) o (Nº8), según corresponda. Secar la masa en horno a una temperatura de 110 ± 5°C.

Tamizar de modo de obtener las subfracciones de muestra especificada en la TABLA 4.4. Pesar los tamaños de muestra requeridos para cada subfracción.

Componga y pese las fracciones requeridas y registre la masa inicial (mi) de cada una de ellas. Cuente y registre el número inicial de partículas (ni) de tamaño mayor a 19mm (3/4). Coloque cada fracción en su canastillo Fuente: Elaboración propia

TABLA 4.2. TAMAÑO DE LA MUESTRA DE ENSAYO ÁRIDOS FINO

FRACCIÓN

TAMAÑO DE PARTÍCULAS (mm)

MASA MÍNIMA DE LA FRACCIÓN (gr)

1 2 3 4 5

4,75-9,5 2,36-4,75 1,18-2,36 0,6-1,18 0,3 - 0,6

100 100 100 100 100

Fuente: Manual de ensayos de suelos y materiales-Hormigón TABLA 4.3. ÁRIDOS GRUESOS

FRACCIÓN 1 2 3 4 5

TAMAÑO DE PARTÍCULAS (mm)

MASA DE LA SUBFRACCIÓN (gr)

50-63 37.5-50 25-37.5 19-25 12.5-19 9.5-12.5 4.75-9.5 2.36-4.75 Fuente: Manual de ensayos de suelos y

3000±300 2000±200 1000±50 500±30 670±10 330±5 300±5 100±5 materiales-Hormigón

MASA DE FRACCIÓN (gr) 5000±300 1500±50 1000±10 300±5 100±5


39

INGENIERÍA CIVIL TABLA 4.4. SERIE DE TAMICES PARA EXAMEN CUANTITATIVO

FRACCI N

TAMA O DE P RTICULAS DE LA FRACCIÓN ORIGINAL (mm)

1 2 3 4 5

37,5-68 19-37,5 9,5-19 4,75-9,5 2,36-4,75

TAMICES, TAMA OS NOMINALES DE ABERTURA ASTM mm 25 1” 12.5 ½” 6.3 ¼” N°8 2.36 N°10 2,0

Fuente: Manual de ensayos de suelos y materiales-Hormigón

5


PROCEDIMIENTO

PASO 1

Sumergir los recipientes con las fracciones de muestra en la solución de sulfato de sodio o sulfato de magnesio a una temperatura de 20 ± 3°C por un período de 17 ± 1 h, de modo que los áridos queden cubiertos por una capa de solución superior a 1,5 cm. Cubra los recipientes para reducir la evaporación y evitar contaminaciones.

PASO 2 Después del periodo de inmersión, retirar la solución los recipientes, dejarlos escurrir durante 15 ± 5 minutos y colocarlos en el horno a una temperatura de 110 ± 5 °C. Deje enfriar a temperatura ambiente. Repita 5 veces el ciclo de inmersión y secado

PASO 3

Terminado el número de ciclos y una vez enfriada la muestra, lave hasta eliminar totalmente el sulfato.

PASO 4 Secar en horno a una temperatura de 110 ± 5°C; deje enfriar a temperatura ambiente. Cubra los recipientes para evitar absorciones o contaminaciones.


40

INGENIERÍA CIVIL PROCEDIMIENTO PASO 5 Determinar la masa final de las fracciones de acuerdo con el siguiente procedimiento : RIDO FINO Tamizar cada fracción de áridos fino en el tamiz en que fue retenida al iniciar el ensayo. Pesar y registre la masa del material retenido como masa final de la fracción correspondiente ( mf ). ÁRIDO GRUESO Tamice cada fracción de áridos grueso por el tamiz correspondiente de acuerdo con la TABLA 4.4.

Pese y registre la masa del material retenido como masa final de la fracción correspondiente (mf ).

PASO 6 Examine cualitativamente y cuantitativamente las partículas mayores que 19mm (3/4”)como sigue: Observe y registre el efecto de la acción del sulfato (desintegración, agrietamiento, hendidura, exfoliación, desmoronamiento, etc. Cuente y registre el número final de partículas ( nf )


6

CÁLCULOS


k)

Calcule el porcentaje ponderado de pérdida de masa de cada fracción de muestra de acuerdo con la fórmula siguiente, aproximando al 0,1 %.

     Dónde: PN: Porcentaje ponderado de pérdida de masa de cada fracción de muestra (%). mi : Masa inicial de la fracción (g). mf : Masa final de la fracción (g). ppr : Porcentaje parcial retenido correspondiente a la fracción según el análisis granulométrico (%).


41

INGENIERÍA CIVIL l)

Calcule la desintegración del árido fino o grueso, según corresponda, como el porcentaje de pérdida de masa de la muestra de acuerdo con la fórmula siguiente, aproximando al 0,1%.

     Dónde: P: Porcentaje de pérdida de masa de la muestra (%) Pn: Porcentaje ponderado de pérdida de masa de cada fracción de muestra (%)

m)

Calcule el porcentaje de partículas mayores que 19mm (3/8) afectadas por la acción del sulfato, según la fórmula siguiente, aproximando al 1%.

Dónde:

    

A: Porcentaje de partículas mayores que 19 mm afectadas por la acción del sulfato (%). ni : Número inicial de partículas mayores que 19 mm. nf : Número final de partículas mayores que 19 mm.


42

INGENIERÍA CIVIL 7


ESCUELA MILITAR DE INGENIERÍA LABORATORIO DE HORMIGÓN MÉTODO DE LOS SULFATOS PARA DETERMINAR LA DESINTEGRACIÓN (AASHTO T 104) GRANULOMETRIA Tam ices No (m m ) 1"

25.4

3/4"

19.0

1/2"

12.7

3/8"

9.5

No 4

4.8

Peso Retenido % Rete nido P.Re t.(gr s) P.Acum .(gr s) % Par cial Re t. % Acum .

% Que pasa

EXAMEN CUALITATIVO Pasa

Retenido

1 1/2"

1"

1"

3/4"

3/4"

1/2"

1/2"

3/8"

3/8"

Nº 4

% Parcial Retenido

PESO DEL AGREGADO

Antes gr.

Después gr.

% Pérdidas

Total

Total %

EXAMEN CUANTITATIVO Pasa

Retenido

1 1/2"

1"

1"

3/4"

3/4"

1/2"

1/2"

3/8"

3/8"

Nº 4

CANTIDAD DE AGREGADOS

Antes

Después

% Pérdidas

Total

Total %



43

INGENIERÍA CIVIL 8


n)

Examen cualitativo

Datos: Peso de agregado antes= 1014 gr Peso de agregado después= 1012 gr

            o)

Calcule el porcentaje ponderado de pérdida de masa d e cada fracción

    El llenado se realizará como se muestra e n el ejemplo.


44


ESCUELA MILITAR DE INGENIER A LABORATORIO DE HORMIGÓN MÉTODO DE LOS SULFATOS PARA DETERMINAR LA DESINTEGRACIÓN (AASHTO T 104) GRANULOMETRIA Tam ices No (m m )

Peso Retenido % Rete nido P.Re t.(grs ) P.Acum .(gr s) % Parcial Re t. % Acum .

% Que pasa

1"

25.4

50.5

3/4"

19.0

13.5

1/2"

12.7

12.0

3/8"

9.5

5.8

No 4

4.8

5.8

EXAMEN CUALITATIVO Pasa

Retenido

% Parcial Retenido

Antes gr.

Después gr.

1 1/2"

1"

50.5

1014

1"

3/4"

13.5

3/4"

1/2"

1/2" 3/8"

PESO DEL AGREGADO

% Pérdidas

Total

1012

0.20%

0.10

519

506

2.50%

0.34

12.0

673

649

3.57%

0.43

3/8"

5.8

333

319

4.20%

0.24

Nº 4

5.8

304

300

1.32%

0.08

Total %

1.19

EXAMEN CUANTITATIVO Pasa

Retenido

1 1/2"

CANTIDAD DE AGREGADOS

% Pérdidas

Total

30

3.23%

1.63

38

36

5.26%

0.71

1/2"

-

-

0.00

1/2"

3/8"

-

-

0.00

3/8"

Nº 4

-

-

0.00

Antes

Después

1"

31

1"

3/4"

3/4"

Total %

2.34



45

INGENIERÍA CIVIL 9


ASTM C 88: Método de los sulfatos para determinar la desintegración AASHTO T104: Método de los sulfatos para determinar la desintegración Manual de Ensayos de Suelos y Materiales-Hormigón ABC: H0114: Método de los sulfatos para determinar la desintegración.


46

INGENIERÍA CIVIL

1

OBJETIVO

Determinar el porcentaje, en peso, del material que presente una o más caras fracturadas de las muestras de áridos. 2

USO Y SIGNIFICADO

La forma de la partícula de los agregados puede afectar la trabajabilidad durante su colocación; así como la cantidad de fuerza necesaria para compactarla a la densidad requerida y la resistencia de la estructura del pavimento durante su vida de servicio. Las partículas irregulares y angulares generalmente resisten el desplazamiento (movimiento) en el pavimento, debido a que se entrelazan al ser compactadas. El mejor entrelazamiento se da, generalmente, con partículas de bordes puntiagudos y de forma cúbica, producidas, casi siempre por trituración 3


EQUIPOS BALANZA

Con 5000 g de capacidad y precisión de 1 g.

TAMICES

37,5, 25,0, 19,0, 12,5 y 9,5 mm (1½", 1", 3/4", ½" y 3/8").

ESPÁTULA para separar los áridos. Fuente: Elaboración propia

4




47

INGENIERÍA CIVIL TABLA 4.1. EXTRACCIÓN Y PREPARACIÓN DE LA M UESTRA

EXTRACCIÓN Y PREPARACIÓN DE LA MUESTRA El peso total de la muestra dependerá del tamaño del árido tal como se ve en la TABLA 4.2.

Sepárese por tamizado la fracción de la muestra comprendida entre los tamaños 37,5 mm y 9,5 mm (1½" y 3/8"). Descártese el resto

Fuente: Elaboración propia TABLA 4.2. VARIACIÓN DEL PESO EN FUNCIÓN DEL TAMAÑO DEL ÁRIDO

TAMAÑO DEL ÁRIDO

PESO EN GR.

37.5 a 25.0 mm

(1 1/2" a 1")

2000

25.4 a 19.0 mm

(1" a 3/4")

1500

19.0 a 12.5 mm

(3/4" a 1/2")

1200

12.5 a 9.5 mm

(1/2" a 3/8")

300

Fuente: Norma ASTM 5821

5


PROCEDIMIENTO

PASO 1

Para inspeccionar cada partícula esparcir la muestra en un área grande. Si es necesario lávese el árido sucio. Esto facilitará la inspección y detección de las partículas fracturadas.

PASO 2

Separar las partículas que tengan una o más caras fracturadas.


48


PASO 3

Si una partícula de árido redondeada presenta una fractura muy pequeña, no se clasificará como "partícula fracturada". Una partícula se considerará como fracturada cuando un 25% o más del área de la superficie aparece fracturada. Las fracturas deben ser únicamente las recientes, aquellas que no han sido producidas por la naturaleza, sino por procedimientos mecánicos.

PASO 4

Pesar las partículas fracturadas y anotar el valor.


6

CÁLCULOS

Para llevar a cabo los cálculos, ver el formulario. El procedimiento de cálculo es como se describe en los numerales siguientes: a) Anótese en la columna A el peso exacto de las porciones de la muestra tomadas para el ensayo, comprendidas entre los tamaños especificados, y teniendo en cuenta la descripción de la TABLA 4.2. b) En la columna B anótese el peso del material con ca ras fracturadas para cada tamaño. c)

La columna C representa el porcentaje de caras fracturadas para c ada tamaño: C = (B/A) x 100

d) Regístrese en la columna D los valores correspondientes del análisis granulométrico de la muestra original según la TABLA 4.2.

e) Después de calcular la columna E = C x D y sumar los valores de cada columna, el porcentaje de caras fracturadas se calcula así, expresándolo con aproximación del 1%.


49

INGENIERÍA CIVIL

∑                       

         7


ESCUELA MILITAR DE INGENIERÍA LABORATORIO DE HORMIGÓN PORCENTAJE DE CARAS FRACTURAS EN LOS ÁRIDOS (D 5821 NTL 358) AMAÑO DEL AGREGAD

PASA TAMIZ

RETENIDO EN TAMIZ

1 1/2"

1"

1"

3/4"

3/4"

1/2"

1/2"

3/8"

A (gr)

B (gr)

C= (B/A)*100

D (%) E = (C*D)

TOTAL PORCENTAJE DE CARAS FRACTURADAS

(TOTAL E) /(TOTAL D)=


8


Datos: A= 1500.3 gr B= 1307.5 gr. D %= 9.9 %


50

INGENIERÍA CIVIL C = (1307.5/1500.3) x 100 C=87.15 % E = 87.15 x 9.9 E =8.63 Total E=30.33 Total D= 33.5

              Los resultados se introducen en el formulario de la siguiente manera: TABLA 8.1. EJEMPLO

ESCUELA MILITAR DE INGENIERÍA LABORATORIO DE HORMIGÓN PORCENTAJE DE CARAS FRACTURAS EN LOS ÁRIDOS (D 5821 NTL 358) AMAÑO DEL AGREGAD

A (gr)

B (gr)

C= (B/A)*100

D (%) E = (C*D)

PASA TAMIZ

RETENIDO EN TAMIZ

1 1/2"

1"

1"

3/4"

1500.3

1307.5

87.15%

9.9

8.63

3/4"

1/2"

500.6

467.6

93.41%

16

14.95

1/2"

3/8"

200.4

178.2

88.92%

7.6

6.76

TOTAL

2201.30 1953.30

PORCENTAJE DE CARAS FRACTURADAS

2.69

33.50

(TOTAL E) /(TOTAL D)=

30.33 90.54%



51

INGENIERÍA CIVIL 9


ASTM D 5821: Porcentaje de caras fracturadas en los agregados. Manual de Ensayos de Suelos y Materiales-Hormigón ABC: H0118: Porcentaje de caras fracturadas en los áridos.


52

INGENIERÍA CIVIL

1

OBJETIVO

Determinar la finura del cemento Portland por medio del aparato Blaine de permeabilidad al aire. Dicha finura se da en términos de superficie específica expresada como área total en centímetros cuadrados por g (cm2/g) de cemento. A pesar de que este método haya sido usado para determinaciones de la finura de otros materiales, debe entenderse que, en general, se obtiene un valor de finura relativo en lugar de uno absoluto. 2

USO Y SIGNIFICADO

El efecto de la finura está directamente ligado a la cantidad de cemento. Esto se debe a que los granos más finos se hidratan más rápidamente, contribuyendo a resistencias altas. Esta contribución dura poco, pues cesa cuando todos los granos finos se han hidratado completamente. En cambio, los cementos con finura normal y aun los más gruesos, se hidratan más lentamente, ya que la difusión del agua hacia el interior del grano es más lento y su hidratación se prolonga con el tiempo, lo que contribuye más al desarrollo de resistencias a plazos mucho más largos. Las características del cemento que más influyen en el desarrollo de resistencias son la finura, la c omposición y la temperatura A mayor finura del cemento, mayor su velocidad de hidratación y el desarrollo de resistencia a corto plazo; por esta razón los cementos con adiciones se acostumbran mo ler más finos para compensar su endurecimiento lento. 3


EQUIPOS APARATO BLAINE

Consta de las siguientes partes cámara de permeabilidad, disco perforado, émbolo y manómetro

LÍQUIDO PARA LLENAR EL MANÓMETRO El manómetro debe llenarse hasta la mitad, con un aceite mineral ligero o con un líquido que no sea volátil ni higroscópico y que tenga viscosidad y densidad bajas. Es aconsejable colorear el líquido para facilitar las lecturas.


53

INGENIERÍA CIVIL EQUIPOS PAPEL DE FILTRO

Debe ser del tipo de mediana retención. Su forma tiene que ser circular, sus bordes regulares y debe tener el mismo diámetro que el interior de la cámara de permeabilidad.


4

CALIBRACIÓN DEL APARATO

La calibración del aparato de permeabilidad Blaine consiste en la determinación del peso exacto de cemento que debe introducirse en la celda de permeabilidad con el fin de conocer el “factor del aparato”. Este factor es una constante que sirve para calcular la finura del cemento Portland en términos de área superficial por gramos de cemento. TABLA 4.1. PROCEDIMIENTO PARA LA DETERMINACIÓN DE LA CANTIDAD DE LA M UESTRA DE CEMENTO

PROCEDIMIENTO Tomar la temperatura del laboratorio y anotar. Limpiar la celda de permeabilidad muy bien. Introducir el disco metálico perforado en la celda de permeabilidad. Observar que el disco asiente perfectamente en el fondo de la celda. Luego, introduzca dos discos de papel filtro con la ayuda del pisón metálico.

Colocar la celda de permeabilidad en su respectiva base de madera. Llenar la celda totalmente con mercurio y enrase con la placa de vidrio. Tener cuidado de remover cualquier partícula de mercurio que haya caído fuera de la celda. Pesar el crisol en la balanza analítica. Este peso será Wc. Colocar el mercurio que está en la celda de nuevo en el crisol y vuelva a pesar. Este valor será Wa.

Regresar el mercurio al recipiente. Limpiar cuidadosamente la celda y coloque de nuevo el disco perforado y un disco de papel filtro. Pesar 2.8000 g de cemento e introdúzcalos dentro de la celda. Para realizar esta operación utilice el embudo y con la ayuda del pincel, no permita que ninguna de las partículas se adhiera a las paredes del embudo. Introduzca el otro disco de papel filtro. Presionar con el émbolo cuidando que el cemento no se adhiera a las paredes de la celda.


54

INGENIERÍA CIVIL PROCEDIMIENTO Vierta mercurio dentro de la celda y enrase. Luego coloque este mercurio en el crisol y pese. Este peso será Wb. Calcule el volumen de la muestra de cemento, con la siguiente ecuación: Siendo: V = Volumen de la capa de cemento, en cm3. W1= gramos de mercurio requeridos para llenar la celda sin cemento. W2= gramos de mercurio requerido para llenar la porción de la celda no ocupada por el lecho de cemento en la celda. D = Peso específico del mercurio a la temperatura a que se hace el ensayo, en g/cm según la TABLA 4.2. Wa= peso del crisol + mercurio en g. Wc= peso del crisol en g Wb: peso del crisol + mercurio que llena la celda no ocupada por el lecho de cemento, en g.

.

              

Repetir los pasos anteriores.

     

Deben hacerse dos determinaciones de volumen de cemento, usando compactaciones separadas para cada una de las determinaciones. La máxima diferencia permisible debe ser ± 0.005 cm3. Calcule el volumen promedio del lecho de cemento: Ū

Calcular el peso de la muestra de cemento utilizado en la calibración del aparato de Blaine: El peso de la muestra de cemento estándar W se define por la siguiente fórmula:

Dónde:

   

W : gramos requeridos de la muestra. ρ : peso específico del cemento (3.15 g/cm3) Ū : volumen promedio del lecho del cemento, en cm3 ε : porosidad deseada del lecho en aumento (0.500 ± 0.005).Ver TABLA 4.3. Fuente: Elaboración propia

TABLA 4.2 DENSIDAD DEL MERCURIO, VISCOSIDAD DEL AIRE ( Ŋ), Y

√  A TEMPERATURA DADAS

Temperatura, Ambiente, °C

Densidad del Mercurio, Mg/m3

Viscosidad del aire ŋ (µ Pa.s)

 

18

13.55

17.98

4.24

20 22 24 26 28 30 32 34

13.55 18.08 13.54 18.18 13.54 18.28 13.53 18.37 13.53 18.47 13.52 18.57 13.52 18.67 13.51 18.76 Fuente: Norma ASTM C 204

4.25 4.26 4.28 4.29 4.30 4.31 4.32 4.33


55

INGENIERÍA CIVIL TABLA 4.3.POROSIDAD DE LA CAPA DE CEMENTO

Porosidad de la capa, e

√(e3)

Porosidad de la capa, e

√(e3)

0.495

0.348

0.509

0.363

0.496

0.349

0.51

0.364

0.497

0.35

0.498

0.351

0.499

0.352

0.525

0.38

0.526

0.381

0.527

0.383

0.5

0.354

0.528

0.384

0.501

0.355

0.529

0.385

0.502

0.356

0.503

0.357

0.504

0.358

0.53

0.386

0.531

0.387

0.532

0.388

0.505

0.359

0.533

0.389

0.506

0.36

0.534

0.39

0.507

0.361

0.535

0.391

0.508

0.362 Fuente: Norma ASTM C 204

TABLA 4.4. PROCEDIMIENTO PARA DETERMINAR EL F ACTOR DEL APARATO DE PERMEABILIDAD AL AIRE DE BLAINE

PROCEDIMIENTO Colocar el disco perforado en la celda y luego introduzca el papel filtro. Presionar con el pisón metálico. Pesar la muestra de cemento estándar ( W) y colocar cuidadosamente en la celda. Otro disco de papel filtro se coloca por encima del lecho de cemento. Comprimir el cemento con el émbolo y cuidadosamente retirar una distancia pequeña (sin sacarlo de la celda). Rotar el émbolo aproximadamente 90º, y volver a presionar despacio. Retirar el émbolo.


56


Ponga la celda de permeabilidad en el manómetro del aparato, asegurándose que exista conexión hermética; para ello aplique un poco de grasa y presione la celda para evitar el paso del aire. Anote la temperatura.

Proceda a evacuar el aire en el manómetro.

Abra la válvula y haga subir el líquido manométrico hasta que encuentre la marca superior 1 (ver figura). Cierre la válvula.

El líquido comenzará a descender, y cuando el menisco alcance la marca (2) accione el cronómetro.

Deténgalo cuando la parte inferior del menisco alcance la marca (3). Este será el tiempo T1. Repita dos veces más los pasos. Obtendrá entonces T2 y T3.


57

INGENIERÍA CIVIL PROCEDIMIENTO El factor del aparato Blaine FB, se obtiene de la siguiente ecuación:

   



Dónde: Ss: superficie específica en cm2 /g de la muestra estándar de cemento utilizada en la calibración. Ts= Es el promedio de las tres determinaciones del tiempo para cada uno de los 3 lechos estándar.

     


5

PROCEDIMIENTO

Una vez calibrado el equipo de Blaine, determine la finura del cemento Portland que se utiliza en laboratorio, observando el siguiente procedimiento: TABLA 5.1. PROCEDIMIENTO

PROCEDIMIENTO

PASO 1

Pesar en la balanza aproximadamente 6 gramos de cemento. Si tiene grumos proceda a deshacerlos con ayuda del mortero y el pistilo. Anote la temperatura del cuarto.

PASO 2

En la balanza analítica pesar el crisol. Este peso es Wc.

PASO 3 Pesar dentro del crisol, la cantidad de cemento usada en la prueba de calibración, es decir, 2.8839 gramos PASO 4 Preparar el lecho del cemento de acuerdo al método descrito anteriormente. Únicamente hasta analizar una determinación de tiempo de flujo T. Fuente: Elaboración propia


58

INGENIERÍA CIVIL 6

CÁLCULOS

La superficie específica se calcula mediante las siguientes fórmulas y registradas en los formularios presentados. Se debe usar para cemento portland, cuando las porosidades de la muestra en ensayo y de la patrón sean las mismas. Si la temperatura de las muestras de dichas muestras no difiere en más de 3°C entre sí.

   √  

Se debe usar para cemento portland, cuando las porosidades de la muestra en ensayo y de la patrón sean las mismas. Si la temperatura de las muestras de dichas muestras difiere en más de 3°C entre sí.

   √    

Se debe emplear para cemento Portland cuando las porosidades de las dos muestras aludidas sean distintas. Si la temperatura de las muestras de dichas muestras no difiere en más de 3°C entre sí.

      √  √     Se debe emplear para cemento Portland cuando las porosidades de las dos muestras aludidas sean distintas. Si la temperatura de las muestras de dichas muestras difiere en más de 3°C entre sí.

  √ √        √ 

Se debe usar para materiales distintos del cemento portland. En los casos en que las temperaturas de la muestra en ensayo y el patrón no difieran en más de 3°C entre s í.

  √ √          

Se debe usar para materiales distintos del cemento portland. En los casos en que las temperaturas de la muestra en ensayo y el patrón difieran en más de 3°C entre sí.

 √  √          √  Siendo: S = Superficie específica de la muestra de ensayo, en c m2/g Ss = Superficie específica de la muestra patrón, en cm2/g T = Tiempo determinado para la muestra en ensayo, en segundos. Ts = Tiempo determinado para la muestra patrón, en s egundos.


59

INGENIERÍA CIVIL η = Viscosidad del aire a la temperatura a que se verifica la determinación sobre la muestra en ensayo, en

poises (TABLA 4.2) Ns = Viscosidad del aire a la temperatura a que se efectúa la calibración, en poises ( TABLA 4.3) e = Porosidad de la capa de la muestra en ensayo (TABLA 4.3) es = Porosidad de la capa de la muestra patrón (TABLA 4.3) ρ = Peso específico de la muestra en ensayo (para el cemento portland: 3,15). ρs = Peso específico de la muestra patrón (adóptese 3,15).

b = Una constante (para cemento portland deberá usarse el valor de 0,9)


60

INGENIERÍA CIVIL 7


ESCUELA MILITAR DE INGENIERÍA LABORATORIO DE HORMIGÓN FINURA DEL CEMENTO PORTLAND MÉTODO DEL APARATO BLAINE (ASTM C 204 AASHTO T153) DETERMINACION DEL VOLUMEN DE CEMENTO ESTÁNDAR DESCRIPCIÓN SIMBOLO 1 2 Temperatura de laboratorio (°C)

T

Densidad del mercurio (Mg/m3)

D

Peso Específico relativo (gr/ cm3)

ρ

Peso del cristol(gr)

Wc

Porosidad deseada del lecho

ε

Peso crisol+ celda llena de mercurio(gr)

Wa

Gramos de mercurio requerido para llenar la celda sin cemento

W1

Peso crisol+ celda de mercurio con lecho

Wb

Gramos de mercurio requerido para llenar la porción de la celda no ocupada por el lecho de cemento

W2

Volumen de la capa de cemento

V

Volumen promedio del lecho de cemento

Ū

Peso de muestra de cemento

W



61

INGENIERÍA CIVIL TABLA 7.2. FORMULARIO

ESCUELA MILITAR DE INGENIER A LABORATORIO DE HORMIG N FINURA DEL CEMENTO PORTLAND MÉTODO DEL APARATO BLAINE (ASTM C 204 AASHTO T153) DETERMINACION DEL FACTOR DE BLAINE DESCRIPCIÓN SIMBOLO 1 2 3 Superficie específica del cemento estándar (UB ó Ss cm2/g) Peso de muestra de cemento(gr)

W

Tiempo (s)

Ti

Tiempo promedio(s)

Ts



Factor Blaine

FB Fuente: Elaboración propia


62


ESCUELA MILITAR DE INGENIERÍA LABORATORIO DE HORMIGÓN FINURA DEL CEMENTO PORTLAND MÉTODO DEL APARATO BLAINE (ASTM C 204 AASHTO T153) DETERMINACION DE LA FINURA DEL CEMENTO POR LA PRUEBA DE PERMEABLIDAD AL AIRE DE BLAINE DESCRIPCIÓN SIMBOLO DATO Temperatura del laboratorio(°C ) Temperatura del laboratorio en prueba del cemento estándar (°C) Variación de temperatura Porosidad de la muestra

ε

Porosidad de la muestra estándar

εs

Peso del crisol

Wc

Peso del cemento

W

Tiempo de descenso en la muestra de prueba (s)

T

Tiempo de descenso en la muestra estándar (s)

Ts

Viscosidad del aire a la temperatura de prueba (poises)

η

Viscocidad del aire a la temperatura de prueba del cemento estándar (poises)

ηs

Superficie específica de la muestra estándar (cm2/g)

Ss

Factor Blaine

FB

Superficie específica de la muestra(cm2/gr)

S Fuente: Elaboración propia


63

INGENIERÍA CIVIL 8


Datos: T= 27°C D= 13.53 mg/m3 ρ=3.15 gr/cm3

Wc = 12.3091 gr ε= 0.5

Wa= 116.39 gr Wb = 91.6132

p)

Calculo de gramos de mercurio requerido para llenar la celda sin cemento

      q)


      r)


     s)


     t)



64

INGENIERÍA CIVIL

              Factor Blaine

u)

Datos: Ss= 3460 cm2/gr W= 2.88 gr Tiempo: 76.65,76.6,76.45 

Tiempo promedio(s)

        

Cálculo

  √    v)


Dato: Tiempo de descenso en la muestra de prueba (s)= 64.32 seg.

√     Introducir los datos según el ejemplo a continuación:


65


ESCUELA MILITAR DE INGENIERÍA LABORATORIO DE HORMIGÓN FINURA DEL CEMENTO PORTLAND MÉTODO DEL APARATO BLAINE (ASTM C 204 AASHTO T153) DETERMINACION DEL VOLUMEN DE CEMENTO ESTÁNDAR DESCRIPCIÓN SIMBOLO 1 2 Temperatura de laboratorio (°C)

T

27

27

Densidad del mercurio (Mg/m3)

D

13.53

13.53

Peso Específico relativo (gr/ cm3)

ρ

3.15

3.15

Wc

12.31

12.31

0.5

0.5

Peso del cristol(gr) Porosidad deseada del lecho

ε

Peso crisol+ celda llena de mercurio(gr)

Wa

116.39 116.3889

Gramos de mercurio requerido para llenar la celda sin cemento

W1

104.08

104.08

Peso crisol+ celda de mercurio con lecho

Wb

91.61

91.61


W2

79.30

79.30


V

1.83

1.83


Ū

1.83


W

2.88



66


ESCUELA MILITAR DE INGENIER A LABORATORIO DE HORMIG N FINURA DEL CEMENTO PORTLAND MÉTODO DEL APARATO BLAINE (ASTM C 204 AASHTO T153) DETERMINACION DEL FACTOR DE BLAINE DESCRIPCIÓN SIMBOLO 1 2 3 Superficie específica del cemento estándar (UB ó 3460 Ss cm2/g) Peso de muestra de cemento(gr)

2.8846 gr W 76.65

Ti

Tiempo (s)

76.6

76.45

76.57 Tiempo promedio(s)

Ts 8.75



395.42

Factor Blaine

FB Fuente: Elaboración propia


67


ESCUELA MILITAR DE INGENIERÍA LABORATORIO DE HORMIGÓN FINURA DEL CEMENTO PORTLAND MÉTODO DEL APARATO BLAINE (ASTM C 204 AASHTO T153) DETERMINACION DE LA FINURA DEL CEMENTO POR LA PRUEBA DE PERMEABLIDAD AL AIRE DE BLAINE DESCRIPCIÓN SIMBOLO DATO Temperatura del laboratorio(°C )

25

Temperatura del laboratorio en prueba del cemento estándar (°C)

27

Variación de temperatura

2

Porosidad de la muestra

ε

0.5

Porosidad de la muestra estándar

εs

0.5

Peso del crisol

Wc

12.3091

Peso del cemento

W

2.88

Tiempo de descenso en la muestra de prueba (s)

T

64.32

Tiempo de descenso en la muestra estándar (s)

Ts

76.57

Viscosidad del aire a la temperatura de prueba (poises)

η

0.0001832

Viscocidad del aire a la temperatura de prueba del cemento estándar (poises)

ηs

0.0001842

Superficie específica de la muestra estándar (cm2/g)

Ss

3460

Factor Blaine

FB

395.42


S

3171.24



68

INGENIERÍA CIVIL 9


ASTM C 204: Ensayo de permeabilidad al aire. AASHTO T153: Finura del cemento portland método del aparato Blaine. Manual de Ensayos de Suelos y Materiales-Hormigón ABC: H0202: Finura del cemento portland método del aparato Blaine


69

INGENIERÍA CIVIL

1

OBJETIVO

Determinar el tiempo de fraguado del cemento hidráulico mediante el aparato de Vicat. 2

USO Y SIGNIFICADO

Este método de ensayo provee un medio para la determinación del cumplimiento con un límite especificado para el tiempo de fraguado Vicat. Se recomienda referirse a la especificación apropiada del cemento a usar, para determinar si el presente método de ensayo debe ser usado para determinar el cumplimiento con la especificación. El tiempo de fraguado medido por este método no necesariamente proveerá los mismos resultados que el tiempo de fraguado de la pasta de cemento hidráulico medido por otros métodos o del tiempo de fraguado del mortero o del concreto. 3


EQUIPOS BALANZA Deben cumplir con los siguientes requisitos: la precisión para las balanzas en uso de baja carga de 1.000 g puede ser hasta de ± 1 g y para balanzas nuevas puede llegar hasta la mitad de dicho valor. PROBETAS

Para medir el agua de amasado deben tener una capacidad a 20°C, de 150 a 250 ml. La precisión debe ser de ± 1 ml. Se pueden omitir las graduaciones para los primeros 5 ml en probetas de 150 ml y para los primeros 10 ml en las de 200 ml.

APARATO VICAT

La escala graduada, comparada con una escala patrón con exactitud de 0.1 mm en todos los puntos, no debe indicar en ninguna parte una desviación mayor de 0.25 mm.


70

INGENIERÍA CIVIL EQUIPOS CRONÓMETRO Que permita lecturas en segundos. CÁMARA HÚMEDA Debe tener las dimensiones adecuadas para que las muestras puedan ser almacenadas con facilidad. Además, debe mantenerse a una temperatura de 23 ± 1,7°C y a una humedad relativa no menor de 90%. Fuente: Elaboración propia

4

PREPARACIÓN DE LA PASTA DE CEMENTO

Para comenzar con el procedimiento previamente se realizara los siguientes pasos formulado por la norma: TABLA 4.1. PREPARACIÓN DE LA P ASTA DE CEMENTO

EXTRACCIÓN Y PREPARACIÓN DE LA MUESTRA Sobre una superficie pulida y no absorbente se coloca una muestra de 500 g en forma de cono y se le hace un hoyo en el centro. Se vierte en el hoyo una cantidad medida de agua destilada y luego, con ayuda del palustre, se pasa al hoyo el cemento seco que lo rodea exteriormente, empleando en esta operación 30 segundos. Luego se termina la operación mezclando y amasando con las manos, continua y vigorosamente durante 90 segundos. En este último paso y en el siguiente, el operador debe usar guantes de caucho bien ajustados.

De forma opcional se puede seguir el procedimiento mecánico.


5


PROCEDIMIENTO

PASO 5 A la pasta preparada, debe dar forma esférica con las manos enguantadas, y lanzarse de una mano a la otra por seis veces estando éstas a una distancia de 15 cm aproximadamente.


71


PASO 6

Se toma el molde en una mano y con la otra se presiona la bola hasta llenar el molde completamente por la base mayor. Quítese el exceso en esta base con un solo movimiento de la palma de la mano.

PASO 7

El molde debe colocarse con su base mayor sobre la placa de vidrio y el exceso de pasta que aparezca en la base menor debe retirarse pasando el palustre oblicuamente de modo que forme un ángulo pequeño con el borde superior del molde

PASO 8 La parte superior de la muestra debe alisarse, si es necesario, con una o dos pasadas del borde del palustre. Durante las operaciones para retirar el exceso de pasta y para alisarla, debe tenerse cuidado de no ejercer presión alguna sobre ésta. Inmediatamente después de terminado el moldeo, debe colocarse la muestra en el cuarto o cámara húmeda, de donde debe sacarse únicamente para las determinaciones del tiempo de fraguado. La muestra debe permanecer en el molde, soportada por la placa de vidrio, durante todo el período de ensayo.

PASO 9 La muestra usada para determinar el tiempo de fraguado, debe mantenerse dentro de la cámara húmeda durante 30 minutos después del moldeo sin que sufra ninguna alteración.

PASO 10

Se suelta el vástago rápidamente aflojando el tornillo de sujeción y dejando que la aguja penetre durante 30 segundos, momento en el cual debe tomarse la lectura para determinar la penetración.



72

INGENIERÍA CIVIL 6

CÁLCULOS

Los cálculos a continuación se realizaran en e l formulario. Las penetraciones deben estar separadas por lo menos 6 mm (¼") entre sí y 10 mm (¼") del borde interior del molde. Se anotan los resultados de todas las penetraciones y por interpolación debe determinarse el tiempo obtenido para una penetración de 25 mm, el cual indica el Tiempo de Fraguado.


73

INGENIERÍA CIVIL 7


ESCUELA MILITAR DE INGENIERÍA LABORATORIO DE HORMIGÓN TIEMPO DE FRAGUADO DEL CEMENTO HIDRAULICO METODO DEL APARATO VICAT (ASTM C 191 AASHTO T131) CLASE DE TIEMPO(min) PENETRACIÓN (mm) RESISTENCIA

COMPORTAMIENTO DE LOS DATOS EXPERIMENTALES 30 25 ) m m20 ( n ó i c 15 a r t e n10 e P

5 0 0

50

100

150

200

250

300

Tiempo (mm) Fuente: Elaboración propia


74

INGENIERÍA CIVIL 8


Realizar el ensayo y obtener tiempo (min) y p enetración (mm) Se gráfica y se obtiene el tiempo para una penetración de 25mm. Así como se muestra en el siguiente ejemplo. TABLA 8.1. EJEMPLO

ESCUELA MILITAR DE INGENIERÍA LABORATORIO DE HORMIGÓN TIEMPO DE FRAGUADO DEL CEMENTO HIDRAULICO METODO DEL APARATO VICAT (ASTM C 191 AASHTO T131) CLASE DE RESISTENCIA

TIEMPO(min)

PENETRACIÓN (mm) 103

33

110

32.5

116

28

121

25

127

15

132

10.5

COMPORTAMIENTO DE LOS DATOS EXPERIMENTALES 32.5 ) m27.5 m ( n ó22.5 i c a r t e17.5 n e P

y = -0.0273x 2 + 5.5896x - 252.92

12.5

7.5 100

105

110

115

120

125

130

135

Tiempo (mm)



75

INGENIERÍA CIVIL

9


ASTM C 191: Tiempo de fraguado del cemento hidráulico método del aparato Vicat. AASHTO T131: Tiempo de fraguado del cemento hidráulico método del aparato Vicat. Manual de Ensayos de Suelos y Materiales-Hormigón ABC: H0205: Tiempo de fraguado del cemento hidráulico método del aparato Vicat.


76

INGENIERÍA CIVIL

1

OBJETIVO

Determinar el peso específico del cemento hidráulico. Su principal utilidad está relacionada con el diseño y control de las mezclas de hormigón. 2

USO Y SIGNIFICADO

El método de ensayo para medir la eficacia o calidad del cemento llamado peso específico consiste en saber cuál es el peso del cemento realmente debido a que este tomado en una balanza por ejemplo no es tan preciso porque siempre van a existir espacios vacíos entre grano y grano; pero en este ensayo se pretende sacar el aire atrapado para que así se obtenga una medida precisa que va a ser dada en ml pero también es importante destacar que el líquido utilizado para este ensayo va a s er gasolina para que así este no reaccione y se convierta en una pasta. El método llamado superficie especifica consiste en estudiar el grosor de los granos del cemento, es decir, que tan fino o que tan grueso es el cemento que se está trabajando; esto se verifica haciendo pasar cierta cantidad de aire por el material en cierto tiempo y al igual que en otros casos comparar los valores obtenidos con los normativos. 3


EQUIPOS FRASCO PATRÓN DE LE CHATELIER

Deberá existir un espacio de por lo menos 10 mm entre la marca más alta de la graduación y el punto más bajo del esmerilado hecho para el tapón de vidrio. El cuello deberá ser graduado de 0 a 1 ml y de 18 a 24 ml, con separaciones de 0,1 ml. El error de cualquier capacidad indicada, no deberá ser superior a 0,05 ml.

LÍQUIDOS A EMPLEAR

Kerosene libre de agua, o nafta con una gravedad no inferior a 62°.



77

INGENIERÍA CIVIL 4

PREPARACIÓN DE LA MUESTRA


Tabla 4.1. Preparación de la muestra PREPARACIÓN

Pesar 64 gr de cemento


5

PROCEDIMIENTO TABLA 5.1.PROCEDIMIENTO

PROCEDIMIENTO

PASO 1

Debe llenarse el frasco con cualquiera de los líquidos especificados hasta un punto situado entre las marcas 0 y 1 ml.

PASO 2

Se debe secar el interior del frasco por encima del nivel líquido, si es necesario, después de verterlo. Debe anotarse la primera lectura después de sumergir el frasco en el baño de agua como se indica en el siguiente punto.

PASO 3

Verificar que la temperatura del líquido cumpla con 23 °C± 2°C. En caso no cumpla realizar métodos para que este llegue a la temperatura requerida.


78


PASO 4 Retirar el frasco del baño en agua. Entonces, se debe agregar el cemento, en pequeñas cantidades, a la misma temperatura que el líquido, procurando evitar salpicaduras y observando que el cemento no se adhiera a las paredes del frasco por encima del líquido.

PASO 5

Puede usarse un vibrador para acelerar la adición del cemento dentro del frasco y evitar que éste se tranque en el cuello.

PASO 6

Después de agregar todo el cemento, debe colocarse el tapón en el frasco y hacerse girar en posición inclinada o en círculo horizontal poco a poco, hasta que no asciendan burbujas a la superficie del líquido, para sacarle el aire.

PASO 7

Si se ha añadido una cantidad apropiada de cemento, el nivel del líquido debe estar en su posición final en cualquier punto en la serie superior de graduaciones. Debe hacerse la lectura final una vez que el frasco se haya sumergido en el baño de agua, de acuerdo con el siguiente paso.

PASO 8 Debe sumergirse el frasco en un baño de agua a temperatura con 23 °C± 2°C durante un tiempo suficiente, antes de hacer cualquiera de las lecturas, para evitar variaciones mayores de 0,2°C en la temperatura del líquido dentro del frasco. Todas las lecturas se deben comprobar hasta obtener un valor constante para asegurarse de que los contenidos del frasco han alcanzado la temperatura del baño de agua. Fuente: Elaboración propia


79

INGENIERÍA CIVIL 6

CÁLCULOS

Los cálculos a continuación se realizaran en e l formulario. La diferencia entre las lecturas inicial y final representa el volumen líquido desplazado por el peso de cemento usado en el ensayo. El peso específico debe calcularse como sigue:

                  7


ESCUELA MILITAR DE INGENIERÍA LABORATORIO DE HORMIGÓN PESO ESPECÍFICO DEL CEMENTO HIDRÁULICO (ASTM C 188 AASHTO T133) DESCRIPCIÓN SIMBOLO RESULTADO Temperatura °C

T

Peso de cemento (gr)

W

Volumen inicial (ml)

Vi

Volumen final (ml)

Vf

Volumen desplazado (ml) Promedio

∆

V

EA Fuente: Elaboración propia

8

EJEMPLOS DE APLICACIÓN

Datos: T= 25 °C W= 65 gr. Vinicial= 0 Vfinal= 20.1

     


80

INGENIERÍA CIVIL

     Calculo de Peso específico

          Los siguientes resultados introducir serán introducidos en el formulario de la siguiente manera: TABLA 8.1. EJEMPLO

ESCUELA MILITAR DE INGENIERÍA LABORATORIO DE HORMIGÓN PESO ESPEC FICO DEL CEMENTO HIDR ULICO (ASTM C 188 AASHTO T133) DESCRIPCIÓN SIMBOLO 1 Temperatura °C

T

25.8


W

64

Volumen inicial (cm3)

Vi

0

Volumen final (cm3)

Vf

20.1

V

20.1

ρ

3.18

Volumen desplazado (cm3) DENSIDAD DEL CEMENTO(gr/cm3)

∆


9


ASTM C 188: Peso específico del cemento hidráulico. AASHTO T 133: Peso específico del cemento hidráulico. Manual de Ensayos de Suelos y Materiales-Hormigón ABC: H0207: Peso específico del cemento hidráulico.


81

INGENIERÍA CIVIL

1

OBJETIVO

Determinar la consistencia normal del cemento hidráulico mediante el aparato de Vicat o determinar la cantidad de agua requerida para preparar pastas de cemento hidráulico, de consistencia normal, para su posterior ensayo. 2

USO Y SIGNIFICADO

El propósito de este método es el de determinar el grado en que una pasta de cemento desarrolla un endurecimiento inicial, estableciendo si un determinado cemento cumple o no, con el límite especificado para el endurecimiento temprano. Cuando se usa para establecer el cumplimiento con un límite de especificación, el requisito de especificación se expresa comúnmente en términos de la mínima penetración final en porcentaje permisible calculada de acuerdo con lo indicado Cálculos. Cuando se usa para estimación de la tendencia relativa de un cemento a manifestar un endurecimiento inicial, se puede obtener información adicional valiosa, empleando el procedimiento de remezclado descrito en la sección sobre el procedimiento. Bajo algunas condiciones se puede ejercer criterio sobre la comparación del comportamiento en el ensayo de endurecimiento inicial y después del remezclado, para diferenciar la tendencia menos peligrosa y menos persistente de un falso fraguado de otra que es más persistente y más peligrosa que es el fraguado instantáneo (o fraguado rápido). Un fraguado falso severo en un cemento puede causar dificultades para su manejo y colocación, pero no es probable que cause dificultades en los casos en que el concreto se mezcla por un tiempo mayor que lo habitual, como usualmente ocurre en el tránsito con camiones mezcladores o cuando el concreto es remezclado antes de su colocación o transportación como ocurre en las operaciones de bombeo. El problema será más perceptible en casos en los que el concreto se mezcle por un corto tiempo en mezcladoras estacionarias y luego transportadas a las formaletas por equipo carente de agitación, tal como ocurre en algunos trabajos de pavimentación, donde el concreto se fabrica en una planta mezcladora en el sitio de la obra. 3


EQUIPOS BALANZAS

Deben cumplir con los requisitos establecidos en el manual de la ABC.


82

INGENIERÍA CIVIL EQUIPOS PROBETAS Deben cumplir con los requisitos establecidos en los anteriores ensayos. APARATO DE VICAT

El aparato de Vicat consiste en un soporte (A) que tiene un vástago móvil, que pesa 300 g.


4

EXTRACCIÓN Y PREPARACIÓN DE LA MUESTRA DE CEMENTO

Para comenzar con el procedimiento previamente se realizara los siguientes pasos formulado por la norma: TABLA 4.1. EXTRACCIÓN Y PREPARACIÓN DE LA M UESTRA DE CEMENTO

EXTRACCIÓN Y PREPARACIÓN DE LA MUESTRA Sobre una superficie pulida y no absorbente se coloca una muestra de 500 g en forma de cono y se le hace un hoyo en el centro. Se vierte en el hoyo una cantidad medida de agua destilada y luego, con ayuda del palustre, se pasa al hoyo el cemento seco que lo rodea exteriormente, empleando en esta operación 30 segundos. Luego se termina la operación mezclando y amasando con las manos, continua y vigorosamente durante 90 segundos. En este último paso y en el siguiente, el operador debe usar guantes de caucho bien ajustados.

De forma opcional se puede seguir el procedimiento mecánico.



83

INGENIERÍA CIVIL 5


PROCEDIMIENTO

PASO 1

La pasta de cemento preparada se moldea con las manos dándole forma esférica y se lanza 6 veces de una mano a otra a través de una distancia de unos 150 mm

PASO 2

Con la muestra que permanece en una mano se llena completamente por la base mayor el molde, sostenido en la otra, quitando el exceso en esta base con un solo movimiento de la palma de la mano .

PASO 3

Se coloca la placa de vidrio sobre la base mayor, se voltea el conjunto y con ayuda de un palustre se quita el exceso en la base menor.

PASO 4

Se hace descender el mismo hasta que el extremo del émbolo haga contacto con la superficie de la pasta y se fija en esta posición por medio del tornillo.

PASO 5 Se lee la posición inicial del índice en la escala o se desplaza el índice hasta que coincida con el cero superior; 30 segundos después de terminada la mezcla, se suelta el vástago cuidando que el aparato no esté sometido a ninguna vibración durante el ensayo.

Se considera que la pasta tiene consistencia normal cuando el émbolo penetra 10 ± 1 mm, 30 segundos después de haber sido soltado. Si no se obtiene la consistencia normal en el primer ensayo, debe repetirse toda la operación, variando la cantidad de agua, hasta obtenerla; cada vez hay que emplear cemento nuevo. Fuente: Elaboración propia


84

INGENIERÍA CIVIL 6

CÁLCULOS

Los cálculos a continuación se realizaran en e l formulario. La penetración en mm:

       Calculo del % de humedad de la pasta

             


85

INGENIERÍA CIVIL 7


ESCUELA MILITAR DE INGENIERÍA LABORATORIO DE HORMIGÓN CONSISTENCIA NORMAL DEL CEMENTO (ASTM C 187 AASHTO T129) DESCRIPCIÓN 2 1 3

4

Tiempo de mezclado (min) Volumen de agua (ml) Lectura inicial (mm) Lectura final (mm) Penetracion (mm) Peso de cemento (gr) Peso de agua (gr) Porcentaje de agua (%)

CONSISTENCIA NORMAL DEL CEMENTO 50 45 40 35 A30 U G A25 E D %20

15 10 5 0 0

5

10

15

20

PENETRACION (mm) Fuente: Elaboración propia


86

INGENIERÍA CIVIL 8


Obtener los datos que se muestran en el formulario y proceder a llenarlo. TABLA 8.1. EJEMPLO

ESCUELA MILITAR DE INGENIERÍA LABORATORIO DE HORMIGÓN CONSISTENCIA NORMAL DEL CEMENTO (ASTM C 187 AASHTO T129) DESCRIPCIÓN 2 1 3 4 Tiempo de mezclado (min)

04:35

04:29

04:33

240

250

260

Lectura inicial (mm)

0

0

0

Lectura final (mm)

3

6

19

Penetracion (mm)

3

6

19


650

650

650

Peso de agua (gr)

240

250

260

36.92

38.46

40

Volumen de agua (ml)

Porcentaje de agua (%)(W%=(Ww / Ws)

CONSISTENCIA NORMAL DEL CEMENTO 42.92 41.92 40.92 19, 40

39.92 A U G38.92 A E D37.92 %

y = 1.6349ln(x) + 35.28

36.92 35.92 34.92 33.92 0

5

10

15

20

PENETRACION (mm)



87

INGENIERÍA CIVIL 9


ASTM C 187: Consistencia normal del cemento AASHTO T 129: Consistencia normal del cemento Manual de Ensayos de Suelos y Materiales-Hormigón ABC: H0210: Consistencia normal del cemento


88

INGENIERÍA CIVIL

1

OBJETIVO

Determinar el esfuerzo de compresión de morteros de cemento hidráulico, usando cubos de 50,8 mm (2") de lado. La compresión se medirá sobre dos (2) cubos de 50,8 mm (2") compactados en dos (2 ) capas. Los cubos serán curados un día en los moldes y se desmoldarán y sumergirán en agua -cal hasta su ensayo. 2

USO Y SIGNIFICADO

Este método de ensayo provee un medio para la determinación de la resistencia a la compresión del mortero de cemento hidráulico y otros morteros y los resultados se pueden usar para determinar el cumplimiento con las especificaciones. Además este método de ensayo es citado por numerosas otras especificaciones y métodos de ensayo. Se debe tener cuidado en la utilización de los resultados de este método de ensayo para predecir la resistencia de concretos 3


EQUIPOS BALANZA Con capacidad de 2.000 g y precisión de 2 g. TAMICES Se requiere una serie con los siguientes: 1,18 mm (No.16) 300 μm (No.50) 600 μm (No.30) 150 μm (No.100).

PROBETAS Serán graduados por lo menos cada 5 ml y tendrán una precisión de 2 ml, al indicar el volumen a 20°C (68°F). CÁMARA HÚMEDA Se requiere una cámara que tenga condiciones adecuadas, para almacenar con facilidad las muestras, y mantener una temperatura de 23 ± 1,7°C, con una humedad relativa no menor del 90%. MOLDES Para los cubos de 50,8 mm (2") se requieren moldes que no tengan más de tres (3) compartimentos, ni consten de más de dos (2) elementos separables.


89

INGENIERÍA CIVIL EQUIPOS MEZCLADORA

Cumplirá con los requisitos que establece el manual de la ABC.

COMPACTADOR Cumplirá con lo especificado en el Manual de la ABC.(Soplador de aire) PALUSTRE Será de una longitud entre 100 y 150 mm (4" y 6") con hoja de acero. MÁQUINA DE ENSAYO

Podrá ser mecánica o hidráulica, con una abertura suficiente entre los apoyos, para que permita colocar la muestra y los aparatos de comprobación. La carga aplicada a la muestra, deberá medirse con una tolerancia de ± 1,0%.


4

PREPARACIÓN DE LA MUESTRA


TABLA 4.1. PREPARACIÓN DE LA MUESTRA

PREPARACIÓN

La arena usada para hacer las muestras (cubos), en este ensayo, será natural de sílice; normalizada para ensayo y gradada de acuerdo a la TABLA 4.2.


90

INGENIERÍA CIVIL PREPARACIÓN

El tamaño de la muestra es de 45 kg, se extiende en una superficie plana y por cuarteo se toman unos 700 g; de esta muestra, se toman unos 100 g y se hace el tamizado, tomando las mallas en forma independiente. El material retenido en cada malla estará de acuerdo con la gradación presentada antes.

La temperatura ambiente será de 20 a 27,5°C, el agua de mezclado tendrá una temperatura de 23 ± 1,7°C

Se deben hacer varios morteros de prueba con variantes en el porcentaje de adición del agua. Cada prueba se hará con mortero nuevo.

Las proporciones en peso de materiales para el mortero normal serán de una (1) parte de cemento y 2,75 partes de arena gradada: Usando una relación A/C= 0,485 para los cementos Portland y A/C =0,460 para las que contienen aire.

Las cantidades que deben ser mezcladas para formar seis (6) cubos de ensayo, serán de 500 g de cemento y 1375 g de arena y 242 ml de agua, aproximadamente.

Fuente: Elaboración propia TABLA 4.2 TAMICES PARA NORMALIZACIÓN Y GRADACIÓN DE ARENA

Tamices

% que pasa

1.18mm

N° 16

100

600 µm

N° 30

96-100

300 µm

N° 50

23-33

150 µm

N° 100

0-4

Fuente: Manual de Ensayos de suelos y materiales –Hormigones 5


PROCEDIMIENTO

PASO 1

A los moldes se les aplicará en sus caras interiores una capa delgada de aceite mineral ligero.


91


PASO 2 Después de preparado el mortero, hay que dejarlo quieto en la mezcladora por 90 segundos, sin cubrirla. Durante los últimos 15 segundos de este intervalo, rápidamente se debe raspar el mortero pegado en las paredes y luego re mezclar por 15 segundos a velocidad lenta.

PASO 3 Dentro de un tiempo transcurrido no mayor de 2 minutos y 30 segundos después de completar la mezcla, se inicia el llenado de los espacios del molde, colocando una capa de más o menos 25 mm (1") de espesor (aproximadamente la mitad del molde), en cada uno de los espacios, y se apisonan con 32 golpes o aplicar el soplador de aire.

PASO 4 Al finalizar la compactación, las caras superiores de los cubos, deben quedar un poco más altas que el borde superior de los moldes. La superficie de los cubos debe ser alisada con la parte plana del palustre, retirando el mortero sobrante, con un movimiento de vaivén.

PASO 5

Terminada la operación se colocará en la cámara húmeda durante 20 o 24 horas, con la cara superior expuesta al aire húmedo, pero protegidos contra la caída de gotas. Y luego se las retira.

PASO 6 Si no se cuenta con cámara húmeda se aplica el curado con agua.

PASO 7 Todos los cubos se ensayarán dentro de las siguientes tolerancias de tiempo: a las 24 horas ± ½ hora; a los 3 días ± 1 hora; a los 7 días ± 3 horas; y a los 28 días ± 12 horas. Los cubos que van a ser ensayados a las 24 horas, se sacan de la cámara húmeda cubriéndolos con un paño húmedo.


92


PASO 8

Los cubos deberán secarse y dejarse limpios de arena suelta, o incrustaciones, en las caras que van a estar en contacto con los bloques de la máquina de ensayo. Se debe comprobar por medio de una regla, que las caras están perfectamente planas.

PASO 9

Colocar cuidadosamente el espécimen en la máquina de ensayo, debajo del centro de la parte superior de la máquina.

PASO 10 Se aplica a éste una carga inicial de la mitad del valor esperado, a velocidad conveniente. La velocidad de aplicación de la carga se calcula en tal forma que la carga restante para romper los cubos con resistencia esperada mayor a la que se espera. No se hará ningún ajuste a la máquina mientras se esté efectuando el ensayo Fuente: Elaboración propia

6

CÁLCULOS

Los cálculos a continuación se realizaran en e l formulario. Se anotará la carga máxima indicada por la máquina de ensayo en el momento de la rotura y se calcula la resistencia a la compresión, siendo el área nominal de la sección del cubo de 2581 mm², la cual no debe variar de la real en ± 38 mm²; si hay variación mayor, el cálculo se hará con base en el área real. Los cubos defectuosos o los que den resistencias que difieran en más del 10% del promedio de todas las muestras hechas de la misma mezcla y ensayadas al mismo tiempo, no se tendrán en cuenta al determinar la resistencia. Cuando se trate de ensayos especiales, se fundirá un número mayor para obtener un promedio final de más de tres (3) resultados.

  ⁄  F= Carga máxima indicada en la máquina


93

INGENIERÍA CIVIL A= Área del cubo R=Resistencia a la compresión 7


ESCUELA MILITAR DE INGENIERÍA LABORATORIO DE HORMIGÓN RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN DE MORTEROS DE CEMENTO HIDRÁULICO (ASTM C 109) f´c DISEÑO RELACION EDAD ÁREA DE CARGA RESISTENCIA (kg/cm2) A/C (DIAS) CUBO MÁXIMA (kg/cm2) 3 7 28 3 7 28 3 7 28 3 7 28

RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN 400 350 ) 300 2 m c / 250 g K ( A I 200 C N E T 150 S I S E R

100 50 0 0

5

10

15

20

25

EDAD (días)



94

INGENIERÍA CIVIL

8


Datos: F= 2834.81Kg A= 25.81 cm2

  ⁄      Proceder a llenar en el formulario así c omo se muestra en el ejemplo.


95


ESCUELA MILITAR DE INGENIERÍA LABORATORIO DE HORMIGÓN RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN DE MORTEROS DE CEMENTO HIDRÁULICO (ASTM C 109) f´c DISEÑO RELACIO EDAD ÁREA DE CARGA RESISTENCIA (kg/cm2) N A/C (DIAS) CUBO (cm2) MÁXIMA (kg/cm2)

0.606

0.507

0.438

0.34 ) 2 m c / g K 400.00 ( A I C 350.00 N E T S I S 300.00 E R

3

25.81

2834.81

109.83

7

25.81

3180.04

123.21

28

25.81

3612.27

139.96

3

25.81

3423.54

132.64

7

25.81

3768.77

146.02

28

25.81

4201.00

162.77

3

25.81

4567.09

176.95

7

25.81

4912.32

190.33

28

25.81

5344.55

207.07

3

25.81

5931.99

229.83

7

25.81

6277.22

243.21

28

25.81

6709.45

259.96

RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN

0.606 0.507 0.438 0.34

250.00 200.00 150.00 100.00 50.00

EDAD (días)

0.00 0

5

10

15

20

25



96

INGENIERÍA CIVIL

9


ASTM C109: Resistencia a la compresión de morteros de cemento hidráulico Manual de Ensayos de Suelos y Materiales-Hormigón ABC: H0213: Resistencia a la compresión de morteros de cemento hidráulico.


97

INGENIERÍA CIVIL

1

OBJETIVO

Establecer procedimientos para extraer muestras representativas del hormigón fresco, destinadas a ser ensayadas. Se aplicará a hormigones de cemento hidráulico, confeccionado tanto en obra como en el laboratorio. Este método no especifica planes de muestreo para control estadístico u otros efectos. 2

USO Y SIGNIFICADO

Esta práctica ha sido destinada para proporcionar los requisitos y procedimientos estándar a fin de muestrear hormigón fresco desde los diferentes contenedores utilizados en la producción o en el transporte del hormigón. Los detalles de los requerimientos para los materiales, mezclas, contenido de aire, temperatura, número de probetas, descenso de cono, interpretación de resultados y, precisión y sesgo, están contenidos en los métodos de ensayo específicos. 3


EQUIPOS RECIPIENTES DE MUESTREO

Deben ser de material resistente, no absorbente y químicamente inerte con los componentes del hormigón, estancos al agua y de capacidad suficiente para contener la muestra o las porciones de ella. Deben encontrarse limpios y húmedos al momento de su uso.


4

EXTRACCIÓN DE LA MUESTRA

El tamaño de la muestra de hormigón fresco será superior a una y media vez el volumen necesario para efectuar los ensayos requeridos, y en ningún caso inferior a 30 litros. El tiempo transcurrido entre la obtención de la muestra y el moldeo de las probetas, incluidos los controles requeridos al hormigón fresco, deberá ser el mínimo posible y en ningún caso excederá de 15 min.


98

INGENIERÍA CIVIL TABLA 4.1. EXTRACCIÓN DE LA M UESTRA

EXTRACCIÓN DE LA MUESTRA Muestras de fabricación HORMIGONERAS ESTACIONARIAS Efectuar la extracción en uno o más intervalos regulares, cuando la hormigonera se encuentre aproximadamente en la mitad del período de descarga. Extraer la muestra o las porciones de muestra necesarias pasando el recipiente de muestreo por toda la sección del flujo de descarga, o bien desviando completamente el flujo hacia el recipiente.

CAMIONES HORMIGONERAS Efectuar la extracción de la muestra en uno o más intervalos regulares durante la descarga de la hormigonera. Extraiga la porción de cada intervalo pasando una sola vez un recipiente de muestreo por toda la sección del flujo de descarga, o bien desviando completamente el flujo hacia el recipiente.

Muestras en sitio HORMIGÓN EN ACOPIO

Extraiga por lo menos cinco porciones de muestra de diferentes puntos del acopio. Cuando el hormigón se encuentra depositado sobre el terreno, evite que la muestra se contamine por arrastre de material de la superficie de apoyo.

HORMIGÓN EN TOLVA

Extraiga la muestra retirando porciones en tres o más intervalos regulares durante la descarga de la tolva, sin incluir el principio ni el final de ésta.


99

INGENIERÍA CIVIL EXTRACCIÓN DE LA MUESTRA HORMIGÓN EN MEDIOS DE TRANSPORTE

Extraiga la muestra por uno de los procedimientos descritos en Muestras de Fabricación y muestras en Sitio prefiriendo el que mejor se adapte a las condiciones prevalecientes.


5


PROCEDIMIENTO

PASO 1

Cuando sea necesario transportar el hormigón muestreado, hágalo en los recipientes de muestreo hasta el lugar donde se confeccionarán las probetas o se harán los controles de ensayos.

PASO 2

Cubra las muestras durante el período comprendido entre su extracción. Comúnmente se emplean arpilleras húmedas, lonas húmedas o láminas de polietileno.

PASO 3

Antes de llenar los moldes o realizar los ensayos, remezcle la muestra con pala en el mismo recipiente de muestreo.



100

INGENIERÍA CIVIL 6


ASTM C 172: Método para extraer muestras del hormigón fresco. AASHTO T 141: Método para extraer muestras del hormigón fresco. Manual de Ensayos de Suelos y Materiales-Hormigón ABC: H0301: Método para extraer muestras del hormigón fresco.


101

INGENIERÍA CIVIL

1

OBJETIVO

Establecer los procedimientos para preparar mezclas de prueba de hormigón en laboratorio. Es aplicable a mezclas que se emplean en ensayos del hormigón fresco y en la confección de probetas para ensayos del hormigón endurecido con los propósitos de: verificar la calidad de los materiales componentes y su correcta dosificación, investigar procedimientos de elaboración y ensayos e investigar propiedades y características del hormigón. 2

USO Y SIGNIFICADO

Esta práctica provee los requerimientos estandarizados para la preparación de materiales, mezclado de concreto y elaboración y curado de especímenes de concreto bajo condiciones de laboratorio. Si la preparación del espécimen es controlado como se estipula aquí, los especímenes pueden ser usados como información para los siguientes propósitos: 

Proporcionamientos de mezcla para proyecto de concreto



Evaluación de diferentes mezclas y materiales



Correlación con ensayos no destructivos



Suministrar especímenes para propósitos de investigación

3


EQUIPOS RECIPIENTES Los recipientes que se usen para contener materiales o para saturar áridos, deberán ser limpios, impermeables y químicamente inertes respecto de los componentes del hormigón; y estarán provistos de tapas herméticas cuando sea necesario. BALANZA

Tendrán una capacidad mayor que la masa del recipiente más la masa del material por pesar y una precisión igual o superior al 0,1% de la pesada.


102

INGENIERÍA CIVIL MEZCLADOR

Se usará un mezclador mecánico o elementos para mezclar manualmente.

MOLDES

Los moldes para las muestras y los sujetadores de dichos moldes deben ser de acero, hierro forjado o de otro material no absorbente y que no reaccione con el concreto utilizado en los ensayos. Deben estar conforme a las dimensiones y tolerancias especificadas en el método para el cual deben ser ensayadas.


4

EXTRACCIÓN Y PREPARACIÓN DE LA MUESTRA TABLA 4.1. EXTRACCIÓN Y PREPARACIÓN DE LA M UESTRA

EXTRACCIÓN Y PREPARACIÓN DE LA MUESTRA Medir la cantidad (masa o volumen) de agua requerida con una precisión de ± 0,2%; evite pérdidas y contaminaciones y considere las correcciones necesarias según la humedad que presenten los áridos. Tamizar el cemento por el tamiz 1,18 mm (Nº 16) para eliminar posibles grumos; luego homogeneizar revolviendo cuidadosamente, pesar la cantidad requerida procurando hacerlo en una sola operación en un recipiente limpio y seco, evitando pérdidas y contaminaciones. Cuando un cemento se encuentre alterado (hidratación, contaminación, etc.), se recomienda verificar y registrar su estado antes de preparar la mezcla de prueba. Separar los áridos según tamaños en las fracciones que sean necesarias para disminuir el peligro de segregación y constituya, con la mayor exactitud posible, la granulometría en estudio. Almacenar las fracciones separadas en recipientes adecuados, para evitar segregaciones, pérdidas y contaminaciones. Conocer las características del material antes de pesarlos para asegurar una condición de humedad definida y uniforme.


103

INGENIERÍA CIVIL EXTRACCIÓN Y PREPARACIÓN DE LA MUESTRA Elija el tratamiento por seguir de acuerdo al objetivo de la mezcla de prueba y al estado de humedad de los áridos, de entre uno de los métodos que se indican más adelante.

    ⁄

Cuando se desee investigar la influencia del grado de saturación de un árido, se debe determinar la curva tiempo/absorción del árido y luego preparar mezclas de prueba comparativas con el árido totalmente saturado y con distintos grados de saturación. Calculada de acuerdo con la siguiente fórmula:

Dónde: α ’: % de absorción del árido en un momento determinado. α: % de absorción máxima.

PARA ARENAS Determinar el porcentaje de absorción de agua en 24 h. Sumergir el árido al menos 24 h. (3) Escurrir el exceso de agua, hasta dejar el árido fino en estado húmedo con una pequeña cantidad de agua excedente, suficiente para evitar pérdidas por secado. Manténgalo protegido hasta el momento de emplearlo.

Determinar el porcentaje de humedad total resultante del tratamiento (3) referido a la masa del árido en estado seco.

(5) Calcular la cantidad de agua total, multiplicando la masa de árido seco requerida para la amasada. Por el porcentaje de humedad total.

Pesar del árido húmedo resultante en (3), una cantidad igual a la masa de árido seco requerido para la amasada más el valor calculado en (5).

Calcular el porcentaje de agua libre como la diferencia entre el porcentaje de humedad total y el porcentaje de absorción de agua. Calcular la cantidad de agua libre, aplicando el porcentaje de agua libre a la masa de árido seco requerido para la amasada.

Corregir el agua de amasado, restándole la cantidad de agua libre.


104

INGENIERÍA CIVIL EXTRACCIÓN Y PREPARACIÓN DE LA MUESTRA ÁRIDOS PARCIALMENTE SECO Aplicar el siguiente procedimiento a las gravas siempre que su absorción sea inferior a 1%: (1)Determinar el porcentaje de absorción de agua en 24 h. (2)Determinar el porcentaje de humedad total presente en el árido referido a la masa del árido en estado seco.

(3) Calcular la cantidad de agua total presente en el árido, multiplicando la masa de árido seco requerida para la amasada por el porcentaje de humedad total.

Pesar del árido parcialmente seco una cantidad igual a la suma de la masa de árido seco requerida para la amasada más el valor calculado en (3). (5)Estimar el porcentaje de agua que absorberá el árido durante el proceso de mezclado como el 80%. (6) De la diferencia de los valores determinados en (1) y (2). Calcular la cantidad de agua que absorberá el árido, multiplicando la masa de árido seco requerida para la amasada por el porcentaje estimado en (5) Corregir el agua de amasado, sumándole la cantidad de agua calculada en (6). ÁRIDOS SECOS Considerar como árido seco al que se ha secado en horno a 110 ± 5° C (230 ± 10ºF) hasta masa constante. Aplicar el siguiente procedimiento a cualquier árido o fracciones de árido seco: Determinar el porcentaje de absorción de agua en 24 h, según corresponda. Secar los áridos en horno a 110 ± 5° C (230 ± 10º F) hasta masa constante. (3) Pesar, en un recipiente impermeable, cada árido o fracción de árido en la condición seca, la cantidad requerida para la amasada. Cubrir los áridos con agua durante a lo menos 24 h hasta saturarlos antes de su empleo. Después de la saturación extraiga cuidadosamente el agua sobrante de modo que la cantidad de agua libre que arrastre el árido sea menor que la de amasado. (6) Pesar, en el mismo recipiente, los áridos saturados más el agua libre. (7) Calcular la cantidad de agua total en los áridos como la diferencia de las pesadas obtenidas en (6) y (3). (8) Calcular la cantidad de agua de absorción, multiplicando la masa de árido seco requerida para la amasada por el porcentaje de absorción de agua. (9) Calcular la cantidad de agua libre como la diferencia de los valores obtenidos en (7) y (8). Corregir el agua de amasado, restándole la cantidad de agua libre.


105

INGENIERÍA CIVIL EXTRACCIÓN Y PREPARACIÓN DE LA MUESTRA Preparar una solución de los aditivos solubles en una parte del agua de amasado. Si es líquido considere su volumen como parte del agua de amasado. Para los aditivos insolubles, mezcle con una parte o con la totalidad del cemento o con el árido fino. Las adiciones que se empleen en cantidad superior al 10% de la masa del cemento se deben incorporar a la amasada en la misma forma que el cemento; en dosis menores al 10%.

MUESTRAS CILÍNDRICAS Puede ser de varios tamaños, siendo el mínimo de 50.0 mm (2") de diámetro por 100 mm (4") de longitud. Las muestras cilíndricas para los ensayos, exceptuando el de flujo plástico bajo carga. MUESTRAS PRISMÁTICAS

Las vigas para ensayos de flexión, cubos para compresión, adherencia, cambios de longitud o de volumen, deben ser elaboradas con el eje longitudinal en posición horizontal.

Otros tipos de muestras deben ser elaborados de acuerdo con las condiciones generales especificadas en esta norma. TAMAÑO DE LA MUESTRA DE ACUERDO CON EL TAMAÑO DEL AGREGADO El diámetro de una muestra cilíndrica o la mínima dimensión de una sección transversal rectangular deben ser por lo menos 3 veces mayores que el tamaño máximo del agregado grueso utilizado en la elaboración de la mezcla. Partículas superiores al tamaño máximo deben ser retiradas de la mezcla, durante el moldeo.

NÚMERO DE MUESTRAS Para cada edad deben elaborarse tres o más muestras. En todas las muestras debe elaborarse un número igual de especímenes. Cuando sea imposible moldear al menos un espécimen para cada variable en un día determinado, la mezcla para completar la serie entera de especímenes debe efectuarse tan pronto como sea posible (cuestión de pocos días), y una de las mezclas debe ser repetida cada día, como un estándar de comparación


106

INGENIERÍA CIVIL EXTRACCIÓN Y PREPARACIÓN DE LA MUESTRA

Generalmente, los ensayos se hacen a edades de 7 y 28 días para compresión a edades de 14 y 28 días para flexión. Los especímenes que contienen cemento tipo III son ensayados frecuentemente a 1, 3, 7 y 28 días. Tanto para el ensayo de compresión como el de flexión, pueden hacerse ensayos de 3 meses, 6 meses y un año. Para otros tipos de probetas pueden necesitarse otras edades.


5

PROCEDIMIENTO

Para comenzar con el procedimiento previamente se realizara los siguientes pasos formulado por la norma: TABLA 5.1. PROCEDIMIENTO

PROCEDIMIENTO El hormigón se debe mezclar de preferencia por medios mecánicos o, en su defecto, por medios manuales. PASO 1 MEZCLADO MANUAL Este procedimiento podrá utilizarse para mezclar hormigones sin aire incorporado y para hormigones de asentamiento en el cono de Abrams superior a 2 cm. Mezclar con paleta de albañil, en un recipiente de mezclado previamente humedecido (batea o bandeja). Tenga especial cuidado en limpiar previamente los elementos utilizados para mezclar Cuando la composición de una amasada (aditivos, adiciones, dosificación, etc.) pueda alterar la siguiente. La secuencia de mezclado será la siguiente: a)Mezclar toda la arena, el cemento, el aditivo insoluble y la adición, si se usa, hasta obtener una masa homogénea a la vista. b)Añadir toda la grava y mezcle hasta obtener su distribución uniforme en la masa. c)Agregar el agua y el aditivo soluble, si se usa, y mezcle hasta que el hormigón tenga una apariencia homogénea y el asentamiento deseado. d)Efectuar el mezclado sin interrupciones. MEZCLADO MECÁNICO El procedimiento será aplicable a todo tipo de hormigones, debiéndose prestar especial atención para evitar, en lo posible, la pérdida de mortero por adherencia a las superficies interiores del tambor del mezclador y a las paletas. Se recomienda utilizar un mezclador de eje vertical, que permita recuperar todo el mortero adherido a las paletas. El mezclado mecánico debe seguir las mismas etapas especificadas para el mezclado manual; una vez incorporados todos los materiales debe revolver durante 3 min, reposar la mezcla otros 3 min, y revolver nuevamente por 2 min más.


107


PASO 2 Efectuar los ensayos requeridos del hormigón fresco de acuerdo con los métodos correspondientes. Se deben moldear las muestras lo más cerca posible del lugar donde se van a guardar para su fraguado en las siguientes 24 horas. Los moldes se llevarán al depósito inmediatamente después de su elaboración.

PASO 3 El concreto se debe colocar en los moldes utilizando un badilejo o herramienta similar. Se debe seleccionar el concreto de tal manera que la muestra sea representativa de la mezcla. El número de capas debe ser el especificado en la TABLA 5.2.

PASO 4

APISONADO

La selección del método de compactación debe hacerse con base en el asentamiento, a menos que el método sea establecido en las especificaciones bajo las cuales se trabaja (TABLA 5.2). Los dos métodos de compactación son: Apisonado y Vibración.

Si el concreto tiene un asentamiento mayor de 75 mm (3") debe usarse el método de apisonado. Si el asentamiento es de 25 a 75 mm (1 a 3") debe usarse el método de apisonado o el de vibración

VIBRACIÓN (INTERNA O EXTERNA

PASO 5 Colocar el concreto en el molde con el número de capas requeridas TABLA 5.2 aproximadamente del mismo volumen. Apisonar cada capa con la parte redonda de la varilla, utilizando el número de golpes y el tamaño de la varilla especificado en la TABLA 5.3. La capa inicial se apisona introduciendo la varilla hasta el fondo del molde.


108

INGENIERÍA CIVIL PROCEDIMIENTO Manténgase un mismo tiempo de vibración para un conjunto particular de concreto, vibrador y molde que se esté utilizando. La vibración se debe transmitir al cilindro durante el tiempo suficiente para lograr la adecuada compactación del concreto, pues un exceso de vibrado puede causar segregación. La duración del vibrado depende de la manejabilidad del concreto y la efectividad del vibrador. Se considera suficiente el vibrado, cuando el concreto presente una superficie relativamente lisa.

PASO 6 Después de la compactación, se debe efectuar el acabado de la superficie por medio de golpes con la varilla apisonadora cuando la consistencia del concreto lo permita o con un badilejo o llana de madera. Después se debe efectuar el acabado con las manipulaciones mínimas, de tal manera que la superficie quede plana y pareja a nivel del borde del cilindro o lado del molde.

PASO 7 Para evitar la evaporación de agua del concreto sin endurecer, los testigos deben ser cubiertos inmediatamente después del acabado, preferiblemente con una platina no reactiva con el concreto, o con una lámina de plástico dura e impermeable.

PASO 8 Se deben mantener las muestras en condiciones de humedad con temperatura de 23.0 ± 2.0 ºC (73.4 ± 3 ºF) desde el momento del moldeo hasta el momento de ensayo. La condición de humedad debe lograrse por inmersión de la muestra sin el molde en agua. Se permite lograr la condición de humedad por el almacenamiento en un cuarto húmedo. Fuente: Elaboración propia

TABLA 5.2. NÚMERO DE CAPAS REQUERIDAS EN LA ELABORACIÓN DE LAS MUESTRAS

Tipo de tamaño de La muestra en mm (pulgadas)

La muestra en mm

Número de capas

Hasta 300(12)

Apisonado(varillado)

3 iguales

Mayor que 300(12)


Las requeridas

Hasta 460(18)

Vibración

2 iguales

Mayor que 460(18)

Vibración

3 ó más

Altura aproximada De la capa en mm (pulgadas)

CILINDROS 100(4) 200(4)

PRISMAS


109

INGENIERÍA CIVIL Tipo de tamaño de La muestra en mm (pulgadas)

La muestra en mm

Número de capas

Hasta 200(8)


2iguales

Mayor que 200(8)


3 o más

Hasta 200(8)

Vibración

1

Mayor que 200(8)

Vibración

2 o más

Altura aproximada De la capa en mm (pulgadas)

100(4)

200(8) C 172

Fuente: Manual de Ensayos de suelos y materiales –Hormigones TABLA 5.3. DIÁMETRO DE VARILLA Y NÚMERO DE GOLPES POR CAPA

CILINDROS Diámetro del cilindro en mm (pulgadas) 50 (2) a 150 (6)

Diámetro de varilla en mm (pulgadas)

Número de golpes por cada

10 (3/8)

25

150 (6)

16 (5/8)

25

200(8)

16 (5/8)

50

250(10)

16 (5/8)

75

VIGAS Y PRISMAS Área de la superficie superior De la muestra en cm 2(pulg2) 160(25

Diámetro de varilla en mm (pulgada) 10(3/8)

Número de golpes por capa

165(26) a 310 (49)

10(3/8)

1 por cada 7 cm (1 pulg ) de área

320(50) o más

16(5/8)

1 por cada14 m (2pulg. ) de área

25 2

.2

Fuente: Manual de Ensayos de suelos y materiales –Hormigones

6


ASTM C192: Elaboración y curado en el laboratorio de Muestras de hormigón para ensayos de compresión Y flexión AASHTO T126: Elaboración y curado en el laboratorio de Muestras de hormigón para ensayos de compresión Y flexión Manual de Ensayos de Suelos y Materiales-Hormigón ABC: H0302: Elaboración y curado en el laboratorio de Muestras de hormigón para ensayos de compresión Y flexión.


110

INGENIERÍA CIVIL

1

OBJETIVO

Determinar la docilidad del hormigón fresco, tanto en el laboratorio como en obra, mediante el asentamiento que experimenta en el Cono de Abrams. El procedimiento es aplicable a hormigones preparados con áridos de tamaño máximo absoluto 50mm. Es válido para establecer la docilidad de hormigones frescos con asentamientos comprendidos entre 2 y 18 cm. 2

USO Y SIGNIFICADO

Este método de ensayo pretende proporcionar al usuario con un procedimiento para determinar el revenimiento de un concreto de cemento hidráulico plástico. Este método de ensayo fue originalmente desarrollado para proporcionar una técnica para monitorear la consistencia de un concreto no endurecido. Bajo condiciones de laboratorio, con estricto control de todos los materiales del concreto, el revenimiento es generalmente encontrado para incrementar proporcionalmente con el contenido de agua de una mezcla de concreto dada, y por lo tanto ser inversamente vinculado con la resistencia del concreto. Bajo condiciones de campo, sin embargo, como una relación de resistencia no está clara y consistentemente demostrado. Cuidados deberían ser tomados en resultados de revenimiento relativos a resistencia obtenida bajo condiciones de campo. 3


EQUIPOS MOLDE a)Tendrá forma de un tronco de cono recto, abierto por ambos extremos. b)Será metálico, de espesor igual o superior a 1,6 mm; la superficie interna será lisa y libre de rebordes y abolladuras. c)Dimensiones: -Base superior: 100 ± 1,5mm de diámetro. -Base inferior: 200 ± 1,5mm de diámetro. -Altura: 300 ± 1,5mm. d)Tendrá dos pisaderas en su parte inferior para que el operador pueda afirmar el cono contra la plancha de apoyo durante el llenado. e)Tendrá dos asas en el tercio superior de la altura, cuyo objetivo es levantar el molde después de llenado con el hormigón.


111

INGENIERÍA CIVIL VARILLA PISÓN Será una barra cilíndrica lisa de acero, de 16mm de diámetro y 600mm de longitud, con sus extremos semiesféricos, de 16mm de diámetro. PLANCHA DE APOYO Será rígida, no absorbente y por lo menos de 400 x 600mm. PALA DE LLENADO Será metálica, de preferencia de fondo redondo y punta de huevo, de dimensiones adecuadas para vaciar el hormigón en el molde. Fuente: Elaboración propia

4



EXTRACCIÓN Y PREPARACIÓN DE LA MUESTRA El tamaño y extracción de la muestra de hormigón necesaria para efectuar el ensayo se ajustará a lo señalado en el anterior método. Antes de iniciar el ensayo verifique que tanto el molde como sus accesorios se encuentren limpios y húmedos (sólo con agua). Coloque el molde sobre la plancha de apoyo horizontal. Fuente: Elaboración propia

5


PROCEDIMIENTO Las operaciones de llenado del molde, seguida de su retiro, levantándolo, como se deben efectuarse en un tiempo no superior a 3 min.

PASO 1

El operador debe pararse sobre las pisaderas, afirmando el molde firmemente contra la plancha de apoyo, de manera de evitar cualquier movimiento durante el llenado.


112


PASO 2 Llenar con el hormigón a ensayar mediante tres capas de aproximadamente igual volumen; la primera deberá alcanzar una altura aproximada de 7cm y la segunda una altura aproximada de 16cm, ambas medidas desde la base. Apisonar cada capa con 25 golpes de la varilla pisón, distribuidos uniformemente en toda la sección.

PASO 3

Terminada la compactación de la capa superior, nivelar la superficie con un movimiento de aserrado y rotación de la varilla pisón, apoyándola en el borde superior del molde.

PASO 4

Retirar del área adyacente al molde todo el hormigón que se hubiere derramado.

PASO 5 Inmediatamente después de terminado el llenado del molde, levántelo evitando cualquier perturbación o golpe. Para levantar, cargue las asas con las manos, dejando libres las pisaderas. Levantar verticalmente el molde en forma suave, sin originar desplazamientos laterales ni movimientos de torsión; esta operación no debe tardar más de 5 a 10s. PASO 6 Una vez levantado el molde, colóquelo en posición invertida a un costado del hormigón moldeado. Inmediatamente mida la disminución de altura que ha experimentado la cara superior del hormigón respecto del borde superior del molde colocado a su costado, Con una huincha o regla graduada en mm.


113


PASO 7 Si el hormigón moldeado se inclina decididamente hacia un lado o sufre desprendimientos parciales de su masa, repita el ensayo utilizando otra porción de hormigón de la misma muestra. En caso que por segunda vez se presenten algunos de los fenómenos descritos, informe que el hormigón no es apto para el ensayo del asentamiento, por carecer de la plasticidad y cohesión necesarias. Fuente: Elaboración propia

6

CÁLCULOS

Los cálculos a continuación se realizaran en e l formulario. Informar el resultado en cm., con aproximación a 0,5 cm.

TABLA 6.1. CONSISTENCIAS MÁS USUALES

CONSISTENCIA

ASENTAMIENTO EN CM

CLASE

USO Y TIPO DE ESTRUCTURA

SECA

0a2

S

PLÁSTICA

3a5

P

BLANDA

6a9

B

FLUIDA

10 a 15

F

LÍQUIDA

≥ 16

L

No recomendable Pavimentos, banquetas, guarniciones((hasta 6 cm) presas, puentes, cimentaciones, muros de contención, etc. Cimentaciones (hasta 8 cm.) Superestructuras (hasta 10 cm), losas, trabes, muros. Piezas de pequeñas dimensiones con bastante armado. Superestructura con bomba (hasta 18 cm)

Fuente: http://www.elconstructorcivil.com/2012/06/revenimientos-mas-usuales-del-concreto.html


114

INGENIERÍA CIVIL 7


ESCUELA MILITAR DE INGENIERÍA LABORATORIO DE HORMIGÓN MÉTODO PARA DETERMINAR LA DOCTILIDAD MEDIANTE EL CONO DE ABRAMS PESO RELACION CEMENTO PESO DE AGUA (gr) ASENTAMIENTO A/C (gr)


8


Medir el asentamiento y proceder a llenar el formulario como se ve en el ejemplo.


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ESCUELA MILITAR DE INGENIERÍA LABORATORIO DE HORMIGÓN MÉTODO PARA DETERMINAR LA DOCTILIDAD MEDIANTE EL CONO DE ABRAMS PESO CEMENTO (gr)

RELACION A/C

PESO DE AGUA ASENTAMIENT CONSISTENCIA (gr) O

8470

0.5

4235

0

TOTALMENTE SECA

8470

0.74

6235

7

MEDIA


9

DE REFERENCIA

ASTM C143: Método para determinar la docilidad mediante el cono de Abrams. AASHTO T119: Método para determinar la docilidad mediante el cono de Abrams. Manual de Ensayos de Suelos y Materiales-Hormigón ABC: H0304: Método para determinar la docilidad mediante el cono de Abrams


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INGENIERÍA CIVIL

1

OBJETIVO

Establecer procedimiento para efectuar el ensayo a la rotura por compresión de probetas cúbicas y cilíndricas de hormigón. Se aplica al ensayo de probetas preparadas según los Métodos ya mencionados, según corresponda. 2

USO Y SIGNIFICADO

Se debe tener cuidado en la interpretación del significado de las determinaciones de resistencia a la compresión por este método de ensayo, da do que la resistencia no es una propiedad fundamental o intrínseca del concreto hecho de materiales dados. Los valores obtenidos dependerán del tamaño y la forma del espécimen, la dosificación, procedimientos de mezclado, los métodos de muestreo, moldeo, fabricación y de la edad, temperatura, y las condiciones de humedad durante el c urado. Los resultados de este método de ensayo son usados como base para el control de calidad de las operaciones de dosificación, mezclado, y colocación del concreto; determinación del cumplimiento de las especificaciones; control para la evaluación de la efectividad de a ditivos; y usos similares. 3


EQUIPOS PRENSA DE ENSAYO

Tendrá la rigidez suficiente para resistir los esfuerzos del ensayo sin alterar las condiciones de distribución y ubicación de la carga y lectura de resultados. Las superficies de aplicación de la carga serán lisas y planas. La sensibilidad de la prensa será tal que la menor división de la escala de lectura sea inferior o igual al 1% de la carga máxima. Se deben contrastar las prensas de ensayo, las de uso habitual por lo menos una vez al año y las de faena al inicio de la obra. La prensa contará con dispositivos de regulación de la carga según lo especificado en el procedimiento. REGLA GRADUADA Estará graduada en mm, y tendrá una longitud igual o superior a 400 mm.


117

INGENIERÍA CIVIL BALANZA

Tendrá una capacidad igual o superior a 25 kg y una precisión mínima de 1 g.


4


Acondicionar las probetas para el ensayo según los métodos métodos anteriores, si corresponde. TABLA 4.1. EXTRACCIÓN Y PREPARACIÓN DE LA M UESTRA


Colocar el cubo con la cara de llenado en un plano vertical frente al operador.

Medir los anchos de las cuatro caras laterales del cubo (a1, a2, b1, b2), aproximadamente en el eje horizontal de cada cara.

Medir las alturas de las cuatro caras laterales (h1, h2, h3 y h4) aproximadamente en el eje vertical de cada cara.

Determinar la masa de la probeta con una aproximación aproximación igual o inferior a 50 g.

Medir dos diámetros perpendiculares entre sí (d1 y d2), aproximadamente en la mitad de la altura de la probeta.


118

INGENIERÍA CIVIL EXTRACCIÓN Y PREPARACIÓN DE LA MUESTRA h)Medir la altura de la probeta en dos generatrices opuestas (h1 y h2) antes de refrentar.

Determinar la masa de la probeta antes de refrentar con una aproximación igual o inferior a 50 g.


5


PROCEDIMIENTO

PASO 1

Limpiar la superficie de las placas y de las caras de ensayo de la probeta. Colocar la probeta sobre la placa inferior alineando su eje central con el centro de esta placa de acuerdo.

PASO 2

Aplique la carga en forma continua y sin choques, a una velocidad uniforme, que permita cumplir las siguientes condiciones: -Alcanzar una franca rotura de la probeta en un tiempo igual o superior a 100 s. Puede considerar que hay franca rotura cuando el indicador de carga retrocede bajo el 90% de la carga máxima y hay claras manifestaciones de agrietamiento de la probeta. -No superar la velocidad de 0,35 N/mm²/s.


119


PASO 3

Cuando se conoce aproximadamente la carga de rotura, será permisible aplicar la primera mitad de la carga a una velocidad mayor que la especificada anteriormente. Una vez fijada la velocidad, especialmente en la segunda mitad de la carga, no haga modificaciones de ella hasta el término del ensayo. Registre la carga máxima P, expresada en N.


6

CÁLCULOS

Los cálculos a continuación se realizaran en los formularios presentaron.

a) Resistencia a Compresión

1.

Calcule la sección de ensayo según las fórmulas siguientes:

-Probetas cúbicas

         -Probetas cilíndricas

     (  )   

2.

Calcule la resistencia a la compresión como la tensión de rotura según la fórmula siguiente:

   Dónde: f : Tensión de rotura, (MPa) P: Carga máxima aplicada por la máquina de ensayo, (N).


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INGENIERÍA CIVIL S: Sección de ensayo, medida a partir de la dimensión básica real, (mm²)

3.

Exprese los resultados en MPa con una aproximación igual a 0,1 MPa.

Si la prensa de ensayo entrega resultados en kgf, se debe considerar la siguiente equivalencia: 1MPa = 10,1972 kgf/cm2

Densidad Aparente

w)

a) Calcule el volumen V de la probeta según la fórmula siguiente:

 Dónde: S: Sección de ensayo, (mm²) h: Altura promedio, (mm) b) Calcule la densidad aparente de la probeta como el cociente entre masa y volumen. c)

Exprese el resultado resultado en Kg/m³, con una aproximación igual o inferior a 10 kg/m³.

Para obtener valores más exactos y comparables, se recomienda: a) Determinar la masa masa de la probeta probeta por pesada al aire en el momento de desmoldar, desmoldar, o de recepción en laboratorio. Registrar A. b) Pesar la probeta sumergida después después de 2 min de inmersión. inmersión. Registrar Registrar B. c)

Pesar la probeta al aire inmediatamente de retirarla de la inmersión. Registrar C.

d) Calcular la la densidad aparente según la fórmula siguiente:

       Dónde: A: Masa de la probeta probeta en el momento de desmoldar (g). B: Masa de la probeta sumergida (g). C: Masa de la probeta después de la inmersión (g).


121

INGENIERÍA CIVIL 7


ESCUELA MILITAR DE INGENIERÍA LABORATORIO DE HORMIGÓN M TODO DE ENSAYO A LA COMPRESI N DE PROBETAS CUBICAS Y CILINDRICAS CARACTERÍSTICAS DE PROBETA EN PRUEBA CUBICAS CILÍNDRICAS AREA VOLUMEN a1 a2 b1 b2 d1 d2 h (S) (V)



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ESCUELA MILITAR DE INGENIERÍA LABORATORIO DE HORMIGÓN MÉTODO DE ENSAYO A LA COMPRESIÓN DE PROBETAS CÚBICAS Y CILÍNDRICAS RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN CARGA TENSION DE N° PROB. EDAD (días) SECCION (S) MÁXIMA (P) ROTURA (f)

RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN 1,2 1 ) 0,8 s a í d ( 0,6 D A D E

0,4 0,2 0 0

2

4

6

8

10

12

14

TENSION DE ROTURA (Mpa)



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ESCUELA MILITAR DE INGENIERÍA LABORATORIO DE HORMIGÓN MÉTODO DE ENSAYO A LA COMPRESIÓN DE PROBETAS CÚBICAS Y CILÍNDRICAS DENSIDAD APARENTE N° PROB. A B C ρa


8


ASTM C39: Método de ensayo a la compresión de probetas cúbicas y cilíndricas. AASHTO T22: Método de ensayo a la compresión de probetas cúbicas y cilíndricas. Manual de Ensayos de Suelos y Materiales-Hormigón ABC: H0307: Método de ensayo a la compresión de probetas cúbicas y cilíndricas.


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INGENIERÍA CIVIL

1

OBJETIVO

Establecer procedimientos para efectuar el ensayo de tracción por flexión a la rotura de probetas prismáticas de hormigón simplemente apoyadas. Este método, se aplicará al ensayo de tracción por flexión de probetas y se ajustará al procedimiento correspondiente, según la dimensión básica de la probeta. Tenga presente que los dos procedimientos que se describen a continuación no son alternativos y sus resultados no son comparables. 2

USO Y SIGNIFICADO

Este método de ensayo es usado para determinar la resistencia a la flexión de especímenes preparados y curados de acuerdo a los métodos antes mencionados. Los resultados son calculados e informados como el módulo de ruptura. El esfuerzo determinado variará donde haya diferencias en el tamaño del espécimen, preparación, condiciones de humedad, curado, o cuando la viga ha sido moldeada o cortada al tamaño requerido Los resultados de este método de ensayo pueden ser usados para determinar confianza con las especificaciones o como una base para los proporcionamientos, mezclado y operaciones de colocación. Es usado en ensayos de concreto para la construcción de losas y pavimentos. 3


EQUIPOS PRENSA DE ENSAYO

Tendrá la rigidez suficiente para resistir los esfuerzos del ensayo sin alterar las condiciones de distribución y ubicación de la carga y lectura de resultados. Las superficies de aplicación de la carga serán lisas y planas. La sensibilidad de la prensa será tal que la menor división de la escala de lectura sea inferior o igual al 1% de la carga máxima. Se deben contrastar las prensas de ensayo, las de uso habitual por lo menos una vez al año y las de faena al inicio de la obra. La prensa contará con dispositivos de regulación de la carga según lo especificado en el procedimiento.


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INGENIERÍA CIVIL EQUIPOS DISPOSITIVO DE TRACCIÓN POR FLEXIÓN Deberá tener piezas para apoyo de la probeta y piezas para aplicar la carga, con sus correspondientes accesorios los que deberán cumplir con los siguientes requisitos: Los elementos de contacto con la probeta tendrán la superficie cilíndrica. Se aplicarán la carga y sus reacciones en forma vertical y estarán dispuestas de modo que las líneas de contacto sean paralelas entre sí y perpendiculares a la luz de ensayo. Contarán con accesorios que permitan fijar y mantener la luz de ensayo. Tendrán rótulas excentricidades.

regulables,

a

fin

de

evitar

Tendrán una longitud igual o mayor que el ancho “b” de las probetas. REGLA GRADUADA O HUINCHA Deberá ser graduada en milímetros y de una longitud igual o mayor que 1m. Fuente: Elaboración propia

4




Las probetas que estaban sumergidas en agua por 24 h. para su curado final según se indica en los anteriores ensayos, retírelas de ésta inmediatamente antes de ensayar, protéjalas con yute húmedas hasta el momento de colocarlas en la máquina de ensayo, para evitar el secamiento en la cara apoyada que es la que recibe la máxima tracción.



126

INGENIERÍA CIVIL 5


PASO 1

PROCEDIMIENTO CARGAS P/2 APLICADAS EN LOS L MITES DEL TERCIO CENTRAL: Dónde: L: Luz de ensayo. h: Altura de la probeta.

Aplicación de la carga La luz de ensayo debe cumplir con las siguientes condiciones, según la forma de aplicación de la carga:



CARGA P CENTRADA:

 LA DISTANCIA “X” entre cada línea de apoyo y el

extremo más cercano de la probeta será igual o mayor que 2,5 cm.

PASO 2

Trace rectas finas sobre las cuatro caras mayores que marquen las secciones de apoyo y de carga en forma indeleble y que no alteren el tamaño, forma o características estructurales de las probetas.

PASO 3 Verifique y registre la luz de ensayo, expresándola en milímetros con aproximación a 1 mm, medida en la cara inferior de la probeta en la posición para ensayar. PASO 4

Limpie la superficie de las piezas de apoyo y de carga y las zonas de contacto de la probeta.

PASO 5

Coloque la probeta en la prensa de ensayo, dejando la cara de llenado en un plano vertical, y haciendo coincidir las líneas de trazado con las piezas de apoyo y de carga correspondientes.

PASO 6


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INGENIERÍA CIVIL PROCEDIMIENTO Antes de aplicar la carga verifique que:

a)

Si la separación es igual o mayor que 0,5 mm y menor que 2 mm, proceda a refrentar.

b) Las distancias entre las piezas de apoyo y de carga se mantienen constantes, con una tolerancia de ± 1 mm. PASO 7

Aplique la carga en forma continua y uniforme, sin choques. La velocidad de tensión, calculada según tracción por flexión. deberá estar comprendida entre 0,015 y 0,02 N/mm2/s.

PASO 8 Una vez fijada la velocidad, no haga modificaciones de ella hasta el término del ensayo. PASO 9 Registre la carga máxima P expresada en N. Mida el ancho (b) y la altura (h) medios de la probeta en la sección de rotura con aproximación a 1mm. Registre b y h. Fuente: Elaboración propia

6

CÁLCULOS


a) Ensayo con cargas P/2 en los límites del tercio central de la luz de ensayo

1.

Si la fractura de la probeta se produce en el tercio central de la luz de ensayo, calcule la resistencia a la tracción por flexión como la tensión de rotura seg ún la fórmula siguiente:

   Dónde: f t: Tensión de rotura, (MPa). P: Carga máxima aplicada, (N). L: Luz de ensayo de la probeta, (mm).


128

INGENIERÍA CIVIL b: Ancho promedio de la probeta en la sección de rotura, (mm). h: Altura promedio de la probeta en la sección de rotura, (mm) .

2.

Si la fractura se produce fuera del tercio central de la luz de ensayo, en la zona comprendida entre la línea de aplicación de carga y una distancia de 0,05 L de esa línea, calcule la resistencia a la tracción por flexión como la tensión de rotura según la fórmula siguiente:

   Dónde: a: distancia entre la sección de rotura y el apoyo más próximo, medida a lo largo de la línea central de la superficie inferior de la probeta, (mm).

3.

Si la fractura se produce fuera del tercio central de la luz de ensayo y más allá de la zona indicada en b), deseche los resultados del ensayo.

4.

Expresar los resultados en MPa aproximando a 0,1 MPa.

Ensayo con Carga P en el Punto Medio de la Luz de Ensayo

x)

1.

Calcule la resistencia a la tracción por flexión como la tensión de la rotura según la fórmula siguiente:

  

Dónde: ft: Tensión de rotura, (MPa). P: Carga máxima aplicada, (N). L: Luz de ensayo de la probeta, (mm). b: Ancho promedio de la probeta en la sección de rotura, (mm). h: Altura promedio de la probeta en la sección de rotura, (mm).

2.

Expresar los resultados en MPa aproximando a 0,1 MPa.

Si la prensa de ensayo entrega resultados en kgf, se debe considerar la siguiente equivalencia: 1 MPa = 10,1972 kgf/cm2.


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INGENIERÍA CIVIL 7


ASTM C78: Resistencia a la flexión del concreto. ASTM C293: Método de Ensayo Estándar para Resistencia a la Flexión del Concreto (Usando una Viga Simple con Carga al Centro del Claro) AASHTO T97: Resistencia a la flexión del concreto. AASHTO T77: Método de Ensayo Estándar para Resistencia a la Flexión del Concreto (Usando una Viga Simple con Carga al Centro del Claro) Manual de Ensayos de Suelos y Materiales-Hormigón ABC: H0310: Método para ensayo resistencia a la flexión de p robetas prismáticas.


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INGENIERÍA CIVIL GLOSARIO DE TÉRMINOS DE HORMIGÓN ABRASIÓN: Proceso de desgaste producido en una superficie por perdidas de material causadas por agentes externos.

ADITIVOS: Materiales,

además del cemento. Agua y áridos, que se añaden al hormigón o mortero

inmediatamente antes o durante el mezclado. Su objetivo es modificar, acentuar o conferir alguna propiedad que de por si la mezcla no posee y hacerla temporal o permanente durante su estado fresco o endurecido.

AGUA DE AMASADO: Agua utilizada para hidratar el cemento en la confección de un hormigón o mortero y que debe cumplir requisitos químicos básicos en cuanto a pH, sólidos en suspensión, sólidos disueltos y materias orgánicas.

ALABEO: Deformación de curvatura de una losa de hormigón, producida por gradientes de temperatura o por la acción del agua.

ÁRIDO: Material pétreo compuesto de partículas duras, de forma y tamaño estables. ÁRIDO COMBINADO: Árido resultante de la combinación de árido fino y árido grueso en proporciones definidas por el estudio de dosificación y que ha de emplearse en la fabricación de un hormigón.

ÁRIDO FINO: Árido que pasa por el tamiz de abertura nominal 5mm y es retenida en el de 0.08mm. ÁRIDO GRUESO: Árido retenido en el tamiz de abertura nominal 5mm. ÁRIDO NATURAL: Árido procedente de yacimiento pétreos y que no ha sido sometido a tratamiento alguno.

ÁRIDO TRATADO: Árido que ha sido sometido a tratamiento de trituración, clasificación por tamaños y/o lavado, en operaciones mecánicas controladas.

ASENTAMIENTO DEL HORMIGÓN: Descenso

del cono que experimenta una muestra de

hormigón fresco, y que se utiliza como indicador de la docilidad.

BARRAS DE AMARRE: Barras de acero redondo con resaltantes que se instalan habitualmente en las juntas de construcción, tanto longitudinales como transversales, con el objetivo de impedir la separación entre pistas continuas en el primer caso y asegurar el empotramiento entre el hormigón antiguo y el nuevo, en el segundo. Se colocan de manera que ambos extremos queden empotrados. Si la junta de construcción transversal coincide con la junta de contracción, ésta debería funcionar como b arra de traspaso de energía.

BARRAS DE TRASPASO DE CARGAS: Barras de acero redondo que se instalan en las juntas de contracción con el objetivo de transferir (distribuir) parte de la carga que solicita una losa a la vecina; se colocan de manera que un extremo puede empotrado y el otro pueda deslizarse.

BLOQUE: Fragmento de roca mayor a 300mm.


131

INGENIERÍA CIVIL BOLÓN: Fragmento de roca entre 80 y 300mm. CALOR DE HIDRATACIÓN: Cantidad de calor liberado durante el proceso exotérmico de reacción del cemento con el agua.

CEMENTO PORTLAND: Producto obtenido de la pulverización de clínquer, mezclado con sulfato de calcio (yeso) finamente molido. Tiene la propiedad de fraguar por hidratación y obtener gran dureza.

CEMENTO PORTLAND PUZOLÁNICO: Cemento Portland al que se le ha añadido puzolanas en una cantidad inferior al 30%. Estas sustancias en si mismas no tienen propiedades conglomerantes, pero reaccionan con la cal a la temperatura ordinaria para formar compuestos estables insolubles con propiedades conglomerantes.

CEMENTO PUZOLÁNICO: Cemento Portland al que se le ha añadido puzolanas entre un 30% y un 50%.

CEMENTO SIDERÚRGICO: Cemento Portland que contiene entre 30% y 75% de escoria granulada obtenida de la fabricación del hierro en el alto horno.

CEPILLADO: Ranurado superficialmente de la superficie cuyo objetivo es reducir irregularidades. Se debe ejecutar con una máquina especialmente diseñada para suavizar y dar una textura adecuada a la superficie.

COMPACTACIÓN: Operación

mecanizada para dar al hormigón la homogeneidad y densidad

convenientes.

COMPORTAMIENTO ESTRUCTURAL: Variación de la respuesta estructural de un pavimento con el tiempo.

CONO DE ABRAMS: Molde tronco- cónico recto, metálico, abierto por ambos extremos, utilizado en el método para determinar la docilidad (trabajabilidad) del hormigón.

CORDÓN (EN JUNTAS DE PAVIMENTOS DE HORMIGÓN): Elemento ligeramente compresible y normalmente de forma cilíndrica que se coloca al fondo de la caja y que sirve para evitar que el sello de la junta penetre hacia abajo.

CUARTEO: Procedimiento empleado para reducir el tamaño origi nal de una muestra de suelo o agregado pétreo, cuyo objetivo es obtener una muestra representativa del material y de su tamaño acorde a los requerimientos del ensayo a realizar.

CHANCADO: Partícula pétrea que tiene dos o más caras fracturadas y que por ello posee al menos una arista. No se consideran como chancado aquellas partículas que aun teniendo dos o más caras fracturadas, presenten cantos redondeados.


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INGENIERÍA CIVIL DENSIDAD (HORMIGÓN): Cociente entre la masa del hormigón y su volumen, a una temperatura determinada. Se expresa normalmente en kg/m 3.

DENSIDAD (PÉTREOS): Cociente

entre la masa y el volumen de un material pétreo a una

temperatura determinada. Se expresa normalmente en Kg/ m 3.

DESCIMBRE: Desencofrado o desmolde. Operación destinada a retirar los moldes y demás piezas de un encofrado o de una cimbra.

DESTILACIÓN: Operación destinada a separar por medio del calor, en alambiques u otros vasos, una sustancia volátil de otras menos volátiles, basada en sus diferentes temperaturas de ebullición.

DOCILIDAD O TRABAJABILIDAD: Propiedad

del hormigón fresco que se usa cuando se

emplean métodos nucleares para determinar humedad y densidad.

ESBELTEZ: Cociente entre la altura de ensayo de un testigo cilíndrico de hormigón endurecido y su diámetro.

ESPONJAMIENTO: Aumento aparente de un volumen dado de arena cuando aumenta su humedad libre.

EXUDACIÓN: Fenómeno que se produce durante la colocación del hormigón por sedimentación de las partículas sólidas debido a la acción de la fuerza de gravedad y de la vibración, desplazando el agua hacia la superficie.

FISURA: Quiebre

o rotura que afecta a las losas del pavimento, de variados orígenes, y cuyo ancho

superficial es igual o menor que 3mm.

FLEXO TRACCIÓN: Ensayo a la que se somete una probeta de hormigón endurecido, para determinar su resistencia a la tracción por flexión.

FRAGUADO: Ensayo

a que se somete una probeta de hormigón endurecido, para determinar su

resistencia a la tracción por flexión.

GRANULOMETRÍA DE UN ÁRIDO: Distribución porcentual en masa de los distintos tamaños de partículas que constituyen un árido.

GRIETA: Quiebre o rotura que afecta al pavimento, de variados orígenes, y cuyo ancho superficial es mayor que 3mm.

GRIETA DE BORDE: Grieta predominantemente paralela al eje de la calzada y localizada en las inmediaciones del borde externo del pavimento. A veces presenta ramificaciones de grietas transversales hacia la berma.


133

INGENIERÍA CIVIL GRIETA LONGITUDINAL: Grieta predominante paralela al eje de la calzada, que a veces coincide con la junta longitudinal entre dos pistas pavimentadas.

HENDIMIENTO: Ensayo de tracción indirecta por el cual una probeta cilíndrica de hormigón se carga según la generatriz hasta provocar su ruptura.

HORMIGÓN POBRE: Aquel

cuyo contenido en cemento es bajo y su resistencia es, por tanto,

reducida.

HUMEDAD: Cociente

entre la masa de agua presente en un suelo y su masa seca. Se expresa en

porcentaje.

JUNTA DE CONSTRUCCIÓN: Juntas en los pavimentos de hormigón de tipo transversal, cuando la faena de hormigonado se interrumpe por fuerza mayor; o de tipo longitudinal, que s on aquellas que separan las distintas fajas del camino, son paralelas al eje y tienen un perfil machihembrado especial para la transmisión de cargas verticales de una faja a otra.

JUNTA DE CONTRACCIÓN: Corte realizado en una losa para controlar la retracción del hormigón hidráulico por cambios de temperatura u otras causas.

JUNTA ESVIADA: Junta transversal que no forma un angulo recto con el eje del c amino (pavimento). JUNTA SALTADA: Falla en los bordes de una junta que se caracteriza por una serie de fracturas o astillamientos del hormigón. Esta falla es conocida también como desconche.

MÓDULO DE FINURA: Uno de los índices que sirven para clasificar los agregados en función de su granulometría.

MORTERO: Mezcla de cemento, arena y agua en proporciones definidas. Puede llevar incorporado un determinado aditivo.

NIVEL DE SERVICIO: Es

el grado de comodidad y seguridad que experimentan los usuarios al

circular por un pavimento a la velocidad de diseño.

NÚMERO ESTRUCTURAL: Número que evalúa la calidad del paquete estructural de un pavimento. Se determina como la suma ponderada de los espesores por los coeficientes estructurales, determinados experimentalmente. Los coeficientes estructurales son correlacionables con los módulos de las capas estructurales.

PAVIMENTO RÍGIDO: Estructura conformada por losas de hormigón de cemento hidráulico. PAVIMENTO: Estructura formada por una o más capas de materiales seleccionados y eventualmente tratados, que se colocan sobre la subrasante con el objetivo de proveer una superficie de rodadura adecuada y segura bajo diferentes condiciones ambientales y que soporta las solicitaciones que impone el tránsito.


134

INGENIERÍA CIVIL PESO ESPECÍFICO:

Cociente entre la masa de un material y la masa de un volumen igual de agua a

4 °C. Es adimensional.

POROS: Espacios vacíos interiores de una partícula de pétreo. PROBETA DE HORMIGÓN: Muestra de hormigón endurecido de dimensiones predeterminadas y conservadas en condiciones preestablecidas, para posteriormente ser sometida a ensayos.

RAPIDEZ DEL CURADO: Tiempo que demora un as falto líquido (asfalto cortado) en coagular, el que depende de la mayor o menor volatilidad del agente fluidificante del que está compuesto.

RASANTE: Plano que define la superficie de una c arretera. RAZÓN AGUA- CEMENTO: Cociente entre la cantidad de agua de amasado y la dosis de cemento, utilizados en la confección de un hormigón.

RESISTENCIA AL DESLIZAMIENTO: La fuerza que se desarrolla en la superficie de contacto entre neumático y pavimento y que resiste el deslizamiento cuando el vehículo frena.

RESISTENCIA MECÁNICA: Resistencia a la ruptura de probetas de hormigón endurecido. RETRACCIÓN:

Variación del volumen del hormigón por efecto del fraguado, por su desecación y su

humedecimiento. Esta variación se produce en parte antes de fraguar y en parte en el hormigón fraguado y ya endurecido.

RUGOSIDAD:

Irregularidad superficial de una capa de rodadura. Es el parámetro de estado más

característico de la condición funcional de esta y el que incide directamente en los costos de operación de los vehículos. Se mide a través del índice de Rugosidad Internacional.

SEGREGACIÓN: Separación de la fracción gruesa del mortero durante el transporte o colocación del hormigón fresco.

SUPERFICIE ESPECÍFICA: Cociente entre el área s uperficial o superficie externa de un agregado y su volumen; se expresa en m -1.

TALUD: Tangente del ángulo que forma el parámetro de un corte con respecto a la vertical. TAMAÑO MÁXIMO ABSOLUTO DE UN ÁRIDO: Corresponde a la abertura del menor tamiz, que deja pasar el 100% de la masa del árido.

TAMAÑO MÁXIMO NOMINAL DE UN ÁRIDO: Corresponde

a la abertura del tamiz

inmediatamente menor al tamaño Máximo Absoluto, cuando por dicho tamiz pasa el 90% o más de la masa del árido. Cuando pasa menos del 90%, el Tamaño Máximo Nominal se considera igual al Tamaño Máximo Absoluto.


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Manual de Laboratorio HORMIGON

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