DOSIFICACION POR EL METODO CBH-87 NOMBRE: FECHA:
ELMER SEJAS CATALAN
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1.
INTRODUCCION
El concreto es el elemento más usado en el ámbito mundial para la construcción, lo que conlleva a la evolución de las exigencias para cada uso del mencionado elemento. El diseño de mezclas es un proceso que consiste en calcular las proporciones de los elementos que forman el concreto, con el fin de obtener los mejores resultados. El adecuado proporcionamiento de los componentes del concreto dan a este la resistencia, durabilidad, comportamiento, consistencia, trabajabilidad y otras propiedades que se necesitan en determinada construcción y en determinadas condiciones de trabajo y exposición de este, además con el óptimo proporcionamiento se logrará evitar las principales anomalías en el concreto fresco y endurecido como la segregación, exudación, fisuramiento por contracción plástica y secado entre otras.
2.
OBJETIVO DEL TRABAJO OBJETIVO GENERAL
Realizar el diseño de mezclas mezclas por el Método A.C.I. de un concreto cuya resistencia sea de f’c = 250 kg/cm 2 (A 7 dias y a los 28 días) y de consistencia plastica Conocer la realización práctica y teórica del diseño de mezclas. OBETIVO ESPECIFICO
Dosificar: Obtener un concreto que tengan las características requeridas (f’c
= 250 k/cm 2, consistencia plástica.) 3.
FUNDAMENTO TEÓRICO
Este procedimiento considera nueve pasos para el proporcionamiento de mezclas de concreto normal, incluidos el ajuste por humedad de los agregados y la corrección a las mezclas de prueba.
1) El primer paso contempla la selección del slump, cuando este no se especifica el informe del ACI incluye una tabla en la que se recomiendan diferentes valores de slump de acuerdo con el tipo de
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2)
3) 4)
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6)
7)
8)
9)
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construcción que se requiera. Los valores son aplicables cuando se emplea el vibrado para compactar el concreto, en caso contrario dichos valores deben ser incrementados en dos y medio centímetros. En la tabla.1 La cantidad de agua que se requiere para producir un determinado slump depende del tamaño máximo, de la forma y granulometría de los agregados, la temperatura del concreto, la cantidad de aire incluido y el uso de aditivos químicos. Como tercer paso, el informe presenta una tabla con los contenidos de agua recomendables en función del slump requerido y el tamaño máximo del agregado, considerando concreto sin y con aire incluido. Como cuarto paso, el ACI proporciona una tabla con los valores de la relación agua/cemento de acuerdo con la resistencia a la compresión a los 28 días que se requiera, por supuesto la resistencia promedio seleccionada debe exceder la resistencia especificada con un margen suficiente para mantener dentro de los límites especificados las pruebas con valores bajos. En una segunda tabla aparecen los valores de la relación agua/cemento para casos de exposición severa. El contenido de cemento se calcula con la cantidad de agua, determinada en el paso tres, y la relación agua cemento, obtenida en el paso cuatro; cuando se requiera un contenido mínimo de cemento o los requisitos de durabilidad lo especifiquen, la mezcla se deberá basar en un criterio que conduzca a una cantidad mayor de cemento, esta parte constituye el quinto paso del método. Para el sexto paso del procedimiento el ACI maneja una tabla con el volumen del agregado grueso por volumen unitario de concreto, los valores dependen del tamaño máximo nominal de la grava y del módulo de finura de la arena. El volumen de agregado se muestra en metros cúbicos con base en varillado en seco para un metro cúbico de concreto, el volumen se convierte a peso seco del agregado grueso requerido en un metro cúbico de concreto, multiplicándolo por el peso volumétrico de varillado en seco. Hasta el paso anterior se tienen estimados todos los componentes del concreto, excepto el agregado fino, cuya cantidad se calcula por diferencia. Para este séptimo paso, es posible emplear cualquiera de los dos procedimientos siguientes: por peso o por volumen absoluto. El octavo paso consiste en ajustar las mezclas por humedad de los agregados, el agua que se añade a la mezcla se debe reducir en cantidad igual a la humedad libre contribuida por el agregado, es decir, humedad total menos absorción. El último paso se refiere a los ajustes a las mezclas de prueba, en las que se debe verificar el peso volumétrico del concreto, su contenido de aire, la trabajabilidad apropiada mediante el slump y la ausencia de segregación y sangrado, así como las propiedades de acabado. Para correcciones por diferencias en el slump, en el contenido de aire o en el
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peso unitario del concreto el informe ACI 211.1-91 proporciona una serie de recomendaciones que ajustan la mezcla de prueba hasta lograr las propiedades especificadas en el concreto.
4.
MATERIALES Y EQUIPO Para la realización de este ensayo es necesaria la utilización de los siguientes instrumentos y equipos: a) MATERIAL CEMENTO
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ARENA , GRAVA Y AGUA
b) EQUIPO MOLDES CILINDRICOS (30x15)cm
Varilla, maso de goma(500 gr), regla para enrasar, Cono de abrams y espátula.
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PROCEDIMIENTO Primero procederemos a reunir los materiales necesarios para la elaboración de las probetas, como son el cemento, piedra, arena, agua. Una vez reunidos los materiales, procedemos a pesar en una balanza electrónica el cemento, la arena y la piedra de acuerdo a las cantidades especificadas anteriormente. Colocamos la arena, cemento y piedra en bandeja de cemento, agregamos el agua (1.76 litros). Con ayuda de una espatula removemos la mezcla, seguimos removiendo hasta que los materiales se hayan mezclado completamente.
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El procedimiento para llevar a cabo el ensayo es el siguiente: Se humedece el molde y se coloca sobre una superficie horizontal rígida, plana, húmeda y no absorbente; Se sujeta firmemente con los pies y se llena con la muestra de hormigón en tres capas, cada una de ellas de 1/3 del volumen del molde aproximadamente. Cada capa debe compactarse con 25 golpes de la varilla, distribuidos uniformemente sobre su sección transversal. Se enrasa la superficie del molde. Luego se levanta el molde a una distancia de 300 mm durante 5 segundos mediante un movimiento uniforme hacia arriba sin producir movimiento lateral o de torsión al concreto, la operación completa desde que se comienza a llenar el molde hasta que se retira debe efectuarse sin interrupción durante el tiempo máximo de 2 minutos y 30 segundos. Inmediatamente se mide el asentamiento determinando el SLAM de 5cm la diferencia vertical entre la parte superior del molde y el centro desplazado de la superficie superior de la muestra, si no se logra los 5 cm de SLAM volver a mezclar con un poco de agua hasta alcanzar los 5 cm de SLAM, si ocurre un derrumbamiento pronunciado del concreto hacia un lado de la muestra debe rechazarse y efectuarse de nuevo.
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Una vez logrado los 5 cm de slam, procedemos a llenar las dos probetas a una tercera parte de su capacidad
Haciendo uso de una varilla se pica esta mezcla 25 golpes con la finalidad de distribuir correctamente correctame nte los agregados y homogenizar lo más posible el vaciado.
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Se concluye con golpes, con un martillo de goma distribuidos a lo largo de la circunferencia del molde (15 golpes) Este par de pasos se repiten en las dos tercias restantes del cilindro (molde). Al final del vaciado, picado y golpeo de la ultima tercia con ayuda de una llana o terminado “fino” a la parte parte superior espátula o simplemente con la varilla , se da un terminado del molde.
Concluido este procedimiento dejamos fraguar el concreto durante 24 horas
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Al día siguiente de vaciado el concreto en los moldes metálicos, retiramos las probetas de los moldes y los colocamos en un recipiente con agua, para su curado respectivo durante siete y 28 días.
Al sétimo (7) y al veintiochoavo (28) día de retirado las probetas del molde se procede a realizar el ensayo a la compresión de dos probetas para cada fecha indicada y hallar el valor promedio de la resistencia.
PROCEDIMIENTO PARA ENSAYO A LA COMPRESION DE LAS PROBETAS : 1) Se trasladará las probetas de concreto para realizar el ensayo a la compresión de las mismas, siguiendo el cronograma que se indica a continuación : Nº DE PROVETAS DOS PROVETAS Nº DE PROVETAS DOS PROVETAS Nº DE PROVETAS PROVETA A LOS 7 DIAS PROVETA A LOS 28 DIAS
FECHA DE ELAVORACIO ELAVORACION N DE PROVETAS 29 DE OCTUBRE DEL 2012 FECHA DE DESMOLDE 30 DE OCTUBRE DEL 2012 FECHA DE ROTURAS 7 DE OCTUBRE DEL 2012 29 DE NOVIENBRE
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2) En el cuadro anterior también se incluye la fecha de elaboración y de desmolde de las probetas.
3) Realizamos una limpieza de los equipos, principalmente a la prensa hidráulica, seguido colocamos la probeta sobre la base circular de la prensa hidráulica tratando de que se ubique en el centro.
4) El reloj de la prensa irá marcando la fuerza aplicada desde 0, incrementándose constantemente, hasta alcanzar un punto donde el reloj se detenga y la probeta empiece a deformarse de manera considerable debido a la fuerza aplicada . 5) Finalmente la probeta se romperá, lanzando en algunos casos pequeñas
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partículas de concreto, en este instante se procederá a apagar la prensa hidráulica.
6) Luego anotamos la lectura de la fuerza necesaria para romper la probeta (registrada por el reloj de la prensa hidráulica en toneladas). Y seguidamente retiramos la probeta de la base circular de la prensa hidráulica. 7) Se repetirá el mismo procedimiento para la segunda probeta, luego colocamos también la segunda probeta ensayada sobre la carretilla para luego llevarlo a un área de desmonte seleccionado al iniciar la práctica. Con las lecturas obtenidas podemos determinar la resistencia a la tracción de las probetas de concreto. 8) El procedimiento indicado desde (3) hasta (4) se repetirá para cada fecha indicada en el cuadro anterior, haciendo uso de dos (2) probetas de concreto por fecha en que se realizara Ensayo de Compresión [a los siete (7), y a los veintiocho (28) días.] 9) Al culminar con la rotura de las probetas, es decir después de los veintiocho días de retirado del molde las probetas de concreto se podrá calcular la resistencia a la compresión del concreto con dosificación 1:3:3 y proyectar una curva que represente la resistencia a la compresión del concreto (con dosificación 1:3:3) con respecto al número de días transcurridos después de elaborado el concreto.
6.
PRESENTACION DE RESULTADOS
PROBETAS: DESCRIPCIÓN DE LAS MUESTRAS:
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Los valores que se muestran a continuación son los que se esperan obtener al concluir el ensayo a la compresión de las probetas. La norma indica que la relación H/D debe estar entre [1.96--2.01]. Este parámetro es consecuencia de la desigualdad de medidas en el molde metálico para probetas. Lo que se busca es que la altura sea el doble del diámetro.
Muestra Diámetro (cm2)
Nº
1 2
M-1 M-2
15.2 15
Altura (cm) 30.2 30
H/D
Área (cm2)
1.99 2.0
181.46 176.71
f c
(kg/cm2)
250 250
CALCULO DE RESULTADOS:
Ensayo a los siete (07) días Parea la probeta M-1:
-la carga aplicada fue de 37.56 toneladas; convirtiendo dicha cantidad en Kg. Obtenemos:
37 .56Toneladas P A.
37560 181 .46
Avance del 82.4 %
1000 k g 1Tonelada *
kg cm
2
37560 k g 2
206 .99 k g / cm
Este valor es resistencia promedio de la probeta ensayada a los siete (07) días .
Ensayo a los siete (28) días Parea la probeta M-2: -la carga aplicada fue de 43.33 toneladas; convirtiendo dicha cantidad en Kg. Obtenemos:
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43 .33Toneladas
P
43330
A.
176 .71
1000 k g 1Tonelada
kg
*
cm
43330 k g 2
245 .2k g / cm
2
Avance del 98.08 % Este valor es resistencia promedio de la probeta ensayada a los siete (28) días.
Proyeccion a los 7 y 28 días vs edad 300
m o i 250 s e r p 200 m ) o 2 150 c m a c l / a g100 k a i ( c 50 n e t s i 0 s e R
0
5
10
15
20
25
30
Edad (días)
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Datos del ensayo: cilindro de 15 cm de diámetro y 30cm pie de altura al tura
CILINDRO 1 Carga máxima: la carga máxima (Pmax ) alcanzada en el ensayo fue de 37560 kg en el cual el cilindro de concreto fallo.
CILINDRO 2 Carga máxima: la carga máxima (Pmax ) alcanzada en el ensayo fue de 43330 kg en el cual el cilindro de concreto fallo.
7.
CONCLUSIONES La resistencia de la mezcla de concreto diseñada dio una resistencia promedio a los 7 días de 206.99 kg/cm 2.
La resistencia de la mezcla de concreto diseñada dio una resistencia promedio a los 728 días de 245.2 kg/cm 2.
Logramos elaborar una mezcla con las características pedidas es decir con un f’c de 250 Kg./cm2.
Lo que no se pudo lograr en la práctica fue obtener la consistencia pedida, pues resulto que no dio una consistencia plástica en lugar de seca.
En nuestro ensayo pudimos verificar que lo que falló fue la pasta más no los agregados; por lo que podemos decir que es un concreto de buena calidad.
8.
RECOMENDACIONES
Para la determinación del slump se recomienda que se debe pisar bien el cono metálico, para que la mezcla este bien compactada y el slump salga adecuadamente.
9.
BIBLIOGRAFIAS http://www.virtual.unal.edu.co/cursos/sedes/manizales/4080020/Leccione http://www.virtual.unal.edu.co/cursos/sedes/manizales/4 080020/Lecciones/Ca s/Ca pitulo %203/COMPOSICION%20DEL%20CONCRETO%20SIMPLE.htm http://www.cemexcolombia.com/content/publica/concret http://www.cemexcolombia.co m/content/publica/concreto/index.asp?subm=5 o/index.asp?subm=5& & ns=d
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general55.html&nsDer=gdralderecha5.html&submenu=submenu55.h general55.html&nsDer=gdralderecha5.html&submen u=submenu55.html&varfo tml&varfo to=5 5&vartitulo=55 http://www.imcyc.com/cyt/agosto04/CONCEPTOS.pdf html.rincondelvago.com/control-de-calidad_11.html html.rincondelvago.com/co ntrol-de-calidad_11.html - 25k
DOSIFICACION POR EL METODO A.C.I. 1) RESISTENCIA RESISTE NCIA A LA COMPRESION COMPRESI ON
f c
'
250 k g / cm
2
2) DETERMINACION DEL SLUMP
Slump :
3
5
cm
3) DETERMINACION DETERMINACIO N DE LA CANTIDAD DE AGUA AGUA O VOLUMEN DE AGUA DE MEZCLA
De acuerdo a la tabla 1 del ACI,se toma encuenta su asentamiento o slump y de acuerdo al tamaño del arido en nuestro caso 40 (mm), y teniendo en cuenta si tiene o no aire incorporado. En nuestro caso el asematmiento es de 5 cm el slump varia de 3 a 5 entonces el : 3
Agua Agua : 145 k g / m
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4) DETERMINACION DETERMINACIO N DEL CONTENIDO DE AIRE Según la tabla toma1 toma:
Volumendeaire : 4.5%
5) DETERMINACION DETERMINACIO N DE LA RELACION A/C A/C Teniendo en cuenta la tabla 2ª la RELACIÓN AGUA CEMENTO POR RESISTENCIA a los 250 kg/cm2. Esta tabla esta en relación al aire no incorporado y al f´cr a los 28 día, siendo esta relación:
A
0.62
C
C
A
C
0.62
0.62
C
160
3
258 .06 k g / m
6) CANTIDAD DE AGREGADO GRUESO Para un módulo de finura del agregado fino de 3 y para un tamaño máximo del agregado igual a 40 (mm), haciendo uso de la tabla 3 :
0.7 Si:
Grava
* PUC g 16
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Donde: Grava= PUV del agregado grueso suelto seco PUC= del agregado grueso seco compactado
Grava
3
3
0.7m *1620 k g / m
Grava
1134 k g
7) CALCULO DE VOLUMENES ABSOLUTOS (CEMENTO, AGUA, AGREGADO GRUESO)
Si:
Pe
W Pe
V
W V
258 .06 k c
— Cemento
3.1k g / lts *
— Agua
160 lts
1m
1000 m
3
3
0.160 m
1000 lt
2.5k g / lts *
1.5%
3
1lt
1134 k g
— grava
0.0832 m
1000 m
3
3
0.45 m
3
1lt
0.045 m
3
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— aire
Vabsolutos
0.738 m
3
8) CALCULO DEL PESO DEL AGREGADO FINO
1
0.738 m
3
Cantidaddearena
0.262 m
3
3
3
0.262 m * 2600 k g / m
681 .2 k g
Arena Aren a 9) VALORES DE DISEÑO
Dosificación por m3:
C / G / A CEMENTO
258 .06 k g / m
AR ARENA ENA
681 .2k g / m
GRAVA
1134 k g / m
AGU AGUA A
145 k g / m
3
3
1 / 4.39 / 2.64
3
3
C / G / A 1 / 4 / 3
10)
Dosificación para 2 cilindros :
0.15m
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* D
Vol
4
2
* H
3
* 2m
0.30 m
Vol
0.0053 * 2m
CEMENTO
3
Vol
0.0106 m
3
3
258 .06 k g / m * 0.0106 m 3
3
AR ARENA
681 .2k g / m * 0.0106 m
GRAVA
1134 k g / m * 0.0106 m
AGU AGUA A
3
3
3
3
3
145 k g / m * 0.0106 m
2.74 k g
7.22 k g 12 .02 k g
1.54lts lts
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