CONTENIDO DE AGUA (HUMEDAD NATURAL) –ASTM C 566

OBJETIVO

Este método se aplica para determinar, por secado, el porcentaje evaporable, en muestra de áridos, ladrillos cerámicos, etc.

IntroducciónLa humedad del suelo influye en muchas propiedades físicas, tales como la densidad aparente, espacio poroso, compactación, penetrabilidad, resistencia al corte, consistencia, succión total de agua y color del suelo. La humedad del suelo es muy dinámica y depende del clima, vegetación, profundidad del suelo, y de las características y condiciones físicas del perfil. Se entiende por humedad del suelo a la masa de agua contenida por unidad de masa de sólidos del suelo.

La humedad del suelo se puede expresar gravimétricamente, con base en la masa, o volumétricamente, con base en el volumen. La humedad gravimétrica (w) es la forma más básica de expresar la humedad del suelo. Tiene las unidades de kg kg-1. La humedad volumétrica, generalmente, se calcula como un porcentaje del volumen total del suelo.

θ=V w

V t =

V w

V s+V f V f=V a+V w

Donde Vw es el volumen de agua, Vs volumen de sólidos, Vf volumen de poros, y Vt el volumen total de muestra representativa.

De manera porcentual el contenido de agua se expresa de la siguiente forma:

w=Ph−P sPs

x100%

Donde

Ph = Peso húmedo de la muestra

Ps = Peso de la muestra

MaterialesBalanza electrónica o mecánica Estufa (Horno) para secar suelo a 105-110° CRecipientes de aluminio

ProcedimientoLa masa de suelo secada en estufa se obtiene colocando una muestra de suelo en la estufa a 105-110° C hasta obtener el peso constante de la muestra que, en la

mayoría de los suelos, se logra entre 24 y 48 horas, dependiendo del tamaño de la muestra. A este estado se le denomina “suelo seco” y es de naturaleza constante y reproducible bajo varias condiciones ambientales. Varios análisis químicos utilizan como base la masa de suelo secada en estufa.Para obtener esta información sin alterar la naturaleza de la muestra de suelo al colocarla en la estufa, se acostumbra tomar una cantidad de suelo para determinar la humedad de la muestra, adecuadamente mezclada, en su estado de humedad “secada al aire”.

Cálculos

w=M ag

M s

=M sh−M ss

M ss

=(M sh

M ss

−1)∗100Donde w es el contenido de humedad gravimétrica, Mag es la masa del agua, Ms es la masa de los sólidos, Msh es la masa del suelo húmedo, Mss es la masa de suelo secado en estufa.

Para efectos prácticos, la humedad volumétrica se puede calcular utilizando la siguiente

Relación: θ=w( ρbρw )Donde ρb es la densidad aparente del suelo, ρw es la densidad del agua (1000 kg m3) a presión y temperatura estándar.

DENSIDAD APARENTE DE LOS SÓLIDOS REGULARES OBJETIVO Establecer los procedimientos para determinar la densidad aparente de cuerpos irregulares.

MATERIAL

- Cuerpos sólidos con formas irregulares y tamaños diferentes- Una probeta o un vaso graduado- Frasco con Mercurio metálico- Recipiente de aluminio- Recipiente de porcelana- Pletina de vidrio- Balanza electrónica

PROCEDIMIENTO Para medir el volumen en los sólidos irregulares se siguen los pasos:

- Colocar dentro de recipiente porcelana el recipiente de aluminio- Verter el mercurio liquido en el recipiente de aluminio hasta llenarlo- Enrasar y el excedente guardar en el frasco - Colocar el cuerpo irregular en la superficie del recipiente que contiene

mercurio- Con la pletina empujar el cuerpo irregular, realizar esta acción hasta que el

elemento este sumergido por completo- Excedente verter en la probeta graduada- Registrar la lectura que se obtiene en la probeta- Registrar la masa del cuerpo irregular en la balanza

CALCULO

ρ=MV

Donde:ρ = densidad M = masaV = volumen

DENSIDAD APARENTE DE LOS SÓLIDOS IRREGULARES OBJETIVO Establecer los procedimientos para determinar la densidad aparente de cuerpos regulares.

MATERIAL

- Cuerpos sólidos con formas geométricamente regular- Vernier- Balanza electrónica

PROCEDIMIENTO

- Registrar la masa del cuerpo irregular en la balanza- Determinar el volumen del cuerpo :

o Esfera = 43π r3

o Cubo = L3

o Cono = 13π r2h

o Cilindro = π r2ho Rectángulo = a x l x h

CALCULO

ρ=MV

Donde:ρ = densidad M = masaV = volumen

DENSIDAD APARENTE –PESO UNITARIO (ASTM E 30)

Objeto

Este método de ensayo se refiere a la determinación de la densidad aparente (“peso unitario”) entre las partículas de los agregados a granel en condición compactada o suelta, y el cálculo de los vacíos, agregados finos, gruesos o una mezcla de ambos, basándose en una misma determinación. Este método de prueba es aplicable a aquellos agregados que no excedan de 125 mm (5 pulg) en tamaño nominal máximo. NOTA 1 – Peso unitario es la terminología tradicional para describir la propiedad determinada por este método de ensayo y que representa el peso por volumen unitario (más correctamente, la masa por volumen unitario, o densidad).

MATERIAL Y EQUIPO- Balanza mecánica. - Varilla recata y redonda de acero de 16 mm (5/8 de pulg) de diámetro y

aproximadamente 600 mm (24 pulg) de largo. - Recipiente. Un recipiente cilíndrico de metal, preferible con agarraderos.

- Pala o Cucharón.

PROCEDIMIENTOS

- Determinar el peso del recipiente - Determinar el volumen del recipiente, tomando en cuenta sus medidas

internas o mediante volumen de agua

o Cilindro = π d2

4h

- Escoger el procedimiento de varilladlo o paleo.

Procedimiento Varillado - Llenar el recipiente a un tercio y nivelar la superficie con los dedos.- Varillar la capa de agregado dando 25 golpes con la varilla de apisonado,

distribuyéndolos uniformemente sobre la superficie. - Llenar el recipiente a dos tercios de la capacidad total y vuelva a nivelar y

varillar como se hizo anteriormente. - Finalmente, llenar el recipiente hasta rebosarlo y varillar nuevamente tal

como lo hizo con anterioridad. Nivelar la superficie de agregados con los dedos o con una regla enrasadora, de tal manera que cualquier proyección ligera de los pedazos más grandes del agregado grueso equilibren aproximadamente los vacíos más grandes en la superficie por debajo del tope del recipiente. Nota 1.- Al varillar la primera capa no permita que la varilla toque con fuerza el fondo del recipiente. Al varillar la segunda y tercera capas, aplique bastante fuerza, pero no más de la necesaria como para ocasionar que la varilla penetre en la capa previa de agregados. NOTA 2.- Al varillar los tamaños grandes de agregados gruesos, puede que no sea posible penetrar la capa que se está consolidando, especialmente con agregados angulares. Esto se logra si se aplica mayor fuerza.

- Determinar la masa del recipiente, más su contenido y por separado la masa del recipiente, y registre los valores al 0.05 kg (0.1 lb) más cercano.

Procedimiento de paleo

- Llenar el recipiente hasta rebosarlo con ayuda de una pala o cucharón, descargando los agregados desde una altura de no más de 50 mm (2 pulg) por encima del tope del recipiente.

- Nivelar la superficie del agregado con los dedos o con una regla enrasadora, de tal manera que cualquier proyección ligera de los pedazos más grandes del agregado grueso equilibren aproximadamente los vacíos más grandes en la superficie por debajo del tope del recipiente.

- Determinar la masa del recipiente más su contenido, y la masa del recipiente por separado, y registre los valores con una precisión de 0.05 kg (0.1 lb).

CALCULO

ρ=MV

Donde:ρ = densidad M = masa del suelo sin contar el recipienteV = volumen del recipienteELABORACION Y CURADO EN EL LABORATORIO DE MUESTRAS DE HORMIGON –ASTM 192 / AASHTO T126

OBJETIVOS

Establecer un procedimiento para la elaboración y curado de probetas cilíndricas de concreto en obra.Este resumen solamente contempla los procedimientos necesarios para preparar y curar probetas cilíndricas de concreto compactadas mediante varillado y que además contengan mezclas con agregado grueso de 2″ como tamaño máximo.

EQUIPOS Y MATERIALES

- Moldes Cilíndricos - Varilla de 5/8, de 60 cm de longitud- Martillo de goma aproximado de 600gr- Carretilla- Balanza electrónica o mecanica- Recipiente- Cucharon- Mezcladora

PREPAPREPACION DE LA MUESTRA Y EL MOLDE Proporción de la muestra

Para el ensayo trabajaremos con el siguiente diseño de mezcla

Material Volumen pesoCemento 563.64 KgAgregado Fino 700.76 KgAgregado Grueso 1163.00 KgAgua 160.00 Kgaire atrapado 1% 0

Dimensiones de la briqueta (h=30cm y r=7.5cm)Volumen de la briqueta: 0.0053m³

Volumen para tres briquetas: 0.0159m³F´c = 210kg/cm²

Proporción para volumen de briqueta

Cemento: 1m³ 563.64 Kg 0.0159m³ x x=5.3Kg

Agregado Fino: 1m³ 700.76 Kg 0.0159m³ x x=11.2Kg

Agregado Grueso: 1m³ 1163.00 Kg 0.0159m³ x x=18.6 Kg

Agua: 1m³ 160.00 Lt 0.0159m³ x x=2.5 Lt

Preparación de la muestra

Cuando el volumen de material fresco es transportado en recipientes de más de un cuarto de metro cubico, la muestra se prepara mezclado porciones de diferentes partes del contenido del recipiente elaborando las probetas de ensayo con esa mezcla.

La muestra no se considera representativa del material, cuando ha transcurrido más de una hora entre se selección y el momento en que el agua fue añadida al cemento.

Preparación de molde

El molde con su base deben presentar un aspecto limpio y su superficie interior debe estar cuidadosamente aceitada. Solo se permite el uso de aceites minerales y otros productos adecuados para este efecto.

PROCEDIMIENTO

- Seleccionar un espacio apropiado en la obra para elaborar las probetas. Este espacio debe cumplir los siguientes requisitos: 

o Debe tener una superficie horizontal, plana y rígida.o Debe estar libre de vibraciones.o De preferencia, debe tener un techo a fin de moldear las probetas

bajo sombra. 

-  Antes de tomar la muestra e iniciar el moldeado, verificar lo siguiente: 

o Los dispositivos de cierre de los moldes (pernos), deben estar en perfectas condiciones.

o Los moldes deben ser herméticos para evitar que se escape la mezcla.

o La perfecta verticalidad (90º) del molde respecto de la placa de asiento

o La superficie interior de los moldes debe estar limpia.o Para desmoldar con facilidad, se puede aplicar una ligera capa de

aceite mineral o petróleo a la superficie interior del molde.o  Se toma la muestra de concreto en el recipiente metálico destinado

para ese fin 

-  El moldeado de la probeta se realiza en tres capas, cada una de ellas de 10 cm. de altura, según el siguiente detalle:

 o Colocar la mezcla en el molde y mezclarla con el cucharón para que

esté bien distribuida y pareja.o Compactar la primera capa en todo su espesor, mediante 25

inserciones con la varilla lisa, distribuidas de manera uniforme en la mezcla. El extremo redondeado de la varilla va hacia abajo.

o Una vez culminada la compactación de esta capa, golpear suavemente alrededor del molde unas 10 veces con el martillo para liberar las burbujas de aire que hayan podido quedar atrapadas en el interior de la mezcla.

 - Segunda Capa Colocar la mezcla en el molde y distribuir de manera

uniforme con el cucharón.

o Compactar con 25 inserciones con la varilla lisa. La varilla debe ingresar 1 pulgada en la primera capa.

o Luego golpear suavemente alrededor del molde unas 10 veces con el martillo para liberar las burbujas de aire.

- Tercera Capa, en esta última capa, agregar suficiente cantidad de mezcla para que el molde quede lleno.

- Compactar esta tercera capa también mediante 25 inserciones con la varilla lisa, teniendo cuidado que estén uniformes y distribuidas en toda la masa recién colocada. No olvidar que en cada inserción la varilla debe ingresar 1 pulgada en la segunda capa.

- Culminada la compactación, golpear suavemente alrededor del molde unas 10 veces con el martillo para liberar las burbujas de aire de la mezcla. 

- Nivelar el exceso de mezcla con la varilla lisa de compactación 

- Dar un buen acabado con la plancha para obtener una superficie lisa y plana. 

- Pega una etiqueta de papel en la parte externa del molde para identificar las probetas con la siguiente información 

- Probeta Nº 1- Fecha de elaboración:30/07/11- Ubicación de concreto vaciado:Columnas 2º piso- Obra:Construcción de vivienda unifamiliar (3 pisos) 

- Después de su elaboración, las probetas deben transportarse inmediatamente y con mucho cuidado al lugar de almacenamiento.

- Retirar el molde con mucho cuidado. Esto se hace 24 horas después de su elaboración.

- Posteriormente, toda la información escrita en la etiqueta de papel tendrá que escribirse sobre la probeta utilizando un plumón indeleble y cuidando de no malograr su superficie.

 CURADO DE LA PROBETA

Curado inicial: antes del llenado, se colocan los moldes sobre una superficie horizontal rígida libre de vibraciones. Luego serán protegidos del viento y del sol o de otra causa que pueda perturbar al concreto.

Durante las primeras 24 horas después del moldeo, se almacenaran todas las probetas bajo condiciones que mantengan la temperatura ambiente 16°c y 27°c y que prevengan toda pérdida de humedad. Las temperaturas de almacenamiento pueden ser reguladas por medio de ventilación o por evaporación de agua, arena húmeda o trapos humedecidos, o por el uso de dispositivos eléctricos de calentamiento.

METODO PARA DETERMINAR LA DOCILIDAD MEDIANTE EL CONO DE ABRAMS (ASTM C143 / AASHTO T119)

OBJETIVO.

Determinar la docilidad del hormigón cuyo asentamiento sea mayor a 2 cm y menor a 18 cm y aplicable a hormigones confeccionados con árido de tamaño máximo igual o menor a 50 mm.

EQUIPOS

- Molde - Cono de Abrams- Varilla-Pisón- Plancha de apoyo

PROCEDIMIENTO

Para efectuar este ensayo el volumen de la muestra debe ser mayor a 8 l.Todo el ensayo no debe demorar más de 3 mín.

- Colocar el molde sobre la plancha de apoyo horizontal ambos solamente humedecidos parándose sobre las pisaderas para evitar el movimiento del molde durante el llenado.

- Llenar el molde con hormigón en 3 capas de igual volumen y apisonar cada capa, con 25 golpes de la varilla pisón, uniformemente repartidos.

o La 1ª capa será de aproximadamente de 7 cm. de altura y la 2ª de aproximadamente 16 cm.

o Apisonar la 1ª capa con golpes con el pisón ligeramente inclinado, alrededor del perímetro. Al apisonar las siguientes, el pisón debe penetrar la capa anterior. En el apisonado de la última capa se debe mantener un exceso de hormigón sobre el borde superior del molde.

- Enrasar la superficie de la capa superior y limpiar el hormigón derramado. Sujetar por las asas retirando los pies de las pisaderas y levantar verticalmente en un período entre 5 y 10 seg.

- Levantado el molde, medir en el eje central del molde, en su posición original, la disminución de altura del hormigón respecto de la altura del molde, aproximando a 0,5 cm.

- Si el hormigón se inclina notoriamente hacia un lado, sufre disgregaciones o corte, se debe repetir el ensayo y si se presenta nuevamente el fenómeno, se considerará que el hormigón no es apto para efectuar el ensayo de asentamiento, por no tener la plasticidad y cohesión necesaria.

COMPRESIÓN DE PROBETAS CÚBICAS Y CILÍNDRICAS NORMA: ASTM C 39 / AASHTO T 22

OBJETIVO. Efectuar el ensaye a la rotura por compresión de probetas cúbicas y cilíndricas de hormigón.

EQUIPOS Y MATERIALES

- Prensa - Regla Graduada. Estará graduada en mm, y tendrá una longitud igual o

superior a 400 mm. - Balanza. Tendrá una capacidad igual a 20 kg y una precisión mínima de

1g.

PROCEDIMIENTO

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

- Mida la altura de la probeta en dos generatrices opuestas (h1 y h2).- Exprese estas medidas en mm. con aproximación a 1 mm.- Determine la masa de la probeta con una aproximación igual o inferior a 50

g.- Limpie la superficie de las placas y de las caras de ensaye de la probeta. - Coloque la probeta sobre la placa inferior alineando su eje central con el

centro de esta placa. - Coloque las probetas cilíndricas asentadas en una de sus caras planas - Asiente la placa superior sobre la probeta, guiándola suavemente con la

mano para obtener un apoyo de la placa lo más uniforme posible.- Aplique la carga en forma continua y sin choques, a una velocidad

uniforme, que permita cumplir las siguientes condiciones: o Rotura, cuando el indicador de carga retrocede bajo el 90% de la

carga máxima y hay claras manifestaciones de agrietamiento de la probeta.

o No superar la velocidad de 0,35 N/mm²/s.

- 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.

CALCULO Resistencia a Compresión Calcule la sección de ensaye según las fórmulas siguientes: Probetas cilíndricas.

S=0.196 x (d1+d2 )2

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

F=PS

Donde:

f : Tensión de rotura, (kg/cm2)P: Carga máxima aplicada por la máquina de ensaye, (kg).S: Sección de ensaye, medida a partir de la dimensión básica real, (mm² o cm2) - Densidad Aparente Calcule el volumen V de la probeta según la fórmula siguiente:

Donde:

S: Sección de ensaye, (mm² o cm2)h: Altura promedio, (mm o cm) Calcule la densidad aparente de la probeta como el cuociente entre masa y volumen. Exprese el resultado en Kg/m³, con una aproximación igual o inferior a 10 kg/m³. Para obtener valores más exactos y comparables, se recomienda:

Determinar la masa de la probeta por pesada al aire en el momento de desmoldar, o de recepción en laboratorio.Registrar A. Pesar la probeta sumergida después de 2 min de inmersión. Registrar B. Pesar la probeta al aire inmediatamente de retirarla de la inmersión. Registrar C. Calcular la densidad aparente según la fórmula siguiente:

Donde:A: Masa de la probeta en el momento de desmoldar (g).B: Masa de la probeta sumergida (g).C: Masa de la probeta después de la inmersión (g).

INFORME. El informe incluirá lo siguiente:

o Antecedentes generales

o Antecedentes de Cada Probeta Nombre del Contrato y Contratista. Fecha y edad en el momento del ensaye. Densidad aparente (kg/m³). Tipo de probeta y dimensión básica. Tipo de curado Carga de rotura de la probeta Resistencia a compresión Observaciones relativas al hormigón después de la rotura (oquedades, porosidad, adherencias insuficientes,segregación, etc.).

NORMA: ASTM C 78 Y C 293 / AASHTO T 97 Y T 77

OBJETIVO. Efectuar el ensaye de tracción por flexión a la rotura de probetas prismáticas de hormigón simplemente apoyadas, se aplicará al ensaye 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

Para probetas de dimensión básica 150 mm, aplique cargas P/2 en los límites del tercio central de la luz de ensaye.

Para probetas de dimensión básica 100 mm aplique la carga P en el centro de la luz de ensaye.

EQUIPOS Y MATERIALES- Prensa - Dispositivo de tracción por flexión. Deberá tener piezas para apoyo de la

probeta y piezas para aplicar la carga, con sus correspondientes accesorios - Regla rectificada. Tendrá una longitud igual o mayor que 500 mm. - Regla graduada o huincha. Deberá ser graduada en milímetros y de una

longitud igual o mayor que 1m.

PROCEDIMIENTO

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

- Cargas P/2 aplicadas en los límites del tercio central:

Donde: L: Luz de ensaye. h: Altura de la probeta.

- 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.

- 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. Al realizar el trazado, verifique la rectitud de los contactos con la regla rectificada; no debe pasar luz entre la cara de la probeta y la regla.

- Verifique y registre la luz de ensaye, expresándola en milímetros con aproximación a 1 mm, medida en la cara inferior

- de la probeta en la posición para ensayar.- Limpie la superficie de las piezas de apoyo y de carga y las zonas de

contacto de la probeta. - Coloque la probeta en la prensa de ensaye, 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.

- El contacto entre la probeta y cada pieza de apoyo o de carga debe ser total, con las tolerancias y condiciones siguientes:

o Acepte una separación igual o menor que 0,05 mm. o Si la separación es mayor que 0,05 mm y menor que 0,5 mm, use

láminas de cuero natural o sintético interpuestas en el contacto. Esas láminas tendrán un espesor uniforme igual o mayor que 5 mm, un ancho igual o mayor que 25 mm y un largo igual o mayor que el ancho de la probeta. Deseche las láminas que presenten deformaciones apreciables a simple vista.

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

o Si la separación es mayor que 2 mm, deseche la probeta.

- Antes de aplicar la carga verifique que: o Todos los contactos cumplen con lo indicado en el punto anterior.o Las distancias entre las piezas de apoyo y de carga se mantienen

constantes, con una tolerancia de ± 1 mm.

- Aplique la carga en forma continua y uniforme, sin choques. La velocidad de tensión. Deberá estar comprendida entre

- 0,15 y 0,2 Kg/cm2/s).

- Una vez fijada la velocidad, no haga modificaciones de ella hasta el término del ensaye.

- Registre la carga máxima P expresada en kg.

- Mida el ancho (b) y la altura (h) medios de la probeta en la sección de rotura con aproximación a 1mm o cm. Registre b y h.

CALCULOS

- Ensaye con cargas P/2 en los límites del tercio central de la luz de ensaye- Si la fractura de la probeta se produce en el tercio central de la luz de

ensaye, calcule la resistencia a la tracción- por flexión como la tensión de rotura según la fórmula siguiente:

Donde: Ft: Tensión de rotura, (kg/cm2). P: Carga máxima aplicada, (kg). L: Luz de ensayo de la probeta, (cm). B: Ancho promedio de la probeta en la sección de rotura, (cm). H: Altura promedio de la probeta en la sección de rotura, (cm) .

- 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:

Donde:

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).

o Si la fractura se produce fuera del tercio central de la luz de ensaye y

más allá de la zona indicada en anteriormente, deseche los resultados del ensaye.

o Expresar los resultados en kg/cm2.

- Ensaye con Carga P en el Punto Medio de la Luz de Ensaye

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

Donde: ft: Tensión de rotura, (kg/cm2). P: Carga máxima aplicada, (kg). L: Luz de ensaye de la probeta, (cm). b: Ancho promedio de la probeta en la sección de rotura, (cm). h: Altura promedio de la probeta en la sección de rotura, (cm). Expresar los resultados en kg/cm2

INFORME. En el informe incluya lo siguiente:

- Antecedentes generales. El registro de los antecedentes generales de las probetas

- Antecedentes de cada probeta.- Nombre del contrato y del contratista.- Fecha y edad de la probeta en el momento del ensaye.- Dimensión básica de la probeta, (mm).- Procedimiento de aplicación de la carga.- Luz de ensaye (mm).- Defectos exteriores de la probeta, indicando si fue refrentada o si se

usaron láminas para ajuste de piezas de carga. - Tipo de curado. - Carga de rotura de la probeta, (kg).- Resistencia a la tracción por flexión (calculada de acuerdo con el cálculo

efectuado anteriormente).

TRACCIÓN POR HENDIMIENTO DE PROBETAS CILÍNDRICAS NORMA: ASTM C 496

OBJETIVO. Efectuar el ensayo de tracción por hendimiento a la rotura de probetas cilíndricas de hormigón.

EQUIPOS Y MATERIALES- Prensa de ensaye.- Tablillas de apoyo.- Regla graduada. - Balanza

PROCEDIMIENTO- Trazado. Trace con línea fina un diámetro en cada una de las bases del

cilindro; ambos deberán estar dentro de un mismo plano. Una ambas rectas mediante el trazado de dos generatrices que definan claramente las líneas de contacto con las tablillas de apoyo. Se recomienda emplear dispositivo de trazado.

- Medición de las probetas o Determine y registre el diámetro de la probeta como el promedio

aritmético de 3 diámetros medidos sobre las líneas de contacto en el centro y cerca de ambos extremos de la probeta, aproximando a 1mm.

o Determine y registre la longitud de la probeta como el promedio aritmético de las longitudes medidas sobre las dos líneas de contacto, aproximando a 1 mm.

o Determine y registre la masa de la probeta en condición húmeda, con una aproximación igual o inferior a 20g.

o Calcule y registre la densidad aparente de la probeta, expresada en kg/m³, con una aproximación igual o inferior a 10 kg/m³.

- Limpie las superficies de las placas y de las líneas de contacto de la probeta.- Coloque una tablilla de apoyo centrada sobre el eje de la placa inferior de la

prensa.

- Coloque la probeta sobre la tablilla de apoyo y alinéela de modo que las líneas de trazado diametral queden verticales y centradas sobre la tablilla.

- Coloque la segunda tablilla de apoyo centrada sobre la línea de contacto superior de la probeta. Se recomienda emplear un dispositivo de alineación.

- Antes de aplicar la carga verifique, que las líneas de trazado diametral se mantengan verticales y centradas respecto de las tablillas y piezas de apoyo y carga.

- Realizada la verificación, aplique la carga en forma continúa y uniforme, sin choques, a una velocidad entre 0,1 y 0,2 kg/cm2/s hasta la rotura.

- Registre la carga máxima P expresada en kg/cm2.

CÁLCULOS. Calcule la resistencia a la tracción por hendimiento como la tensión de rotura según la fórmula siguiente: Donde:

fh: Resistencia a tracción por hendimiento, (kg/cm2). P: Carga máxima aplicada por la máquina de ensaye, (kg). l: Longitud de la probeta, (cm). d: Diámetro de la probeta, (cm). Expresar el resultado con una aproximación igual a 0,1 kg/cm2. INFORME. El informe debe incluir lo siguiente:

- Nombre del contrato y del contratista.

- El registro de antecedentes de las probetas- Fecha y edad de la probeta al momento del ensaye.- Dimensiones de la probeta.- Masa de la probeta, (kg).- Densidad aparente de la probeta, (kg/m³)- Defectos exteriores en la probeta.- Tipo de curado de la probeta.- Carga de rotura máxima registrada, (kg).- Resistencia a la tracción por hendimiento, (kg/cm2). - Cualquier información específica sobre el ensaye o la probeta, útil para su

mejor interpretación

DETERMINACIÓN DE LA FINURA DEL CEMENTO POR MEDIO DEL TAMIZ Nº 200-NCH 150. OF 70 Objeto Este método de ensayo tiene por objeto la determinación de la finura del cemento por medio del tamiz de malla Nº 200.

Equipo 1 Tamiz Nº 200. 1 Balanza de capacidad de 600 gr. Y una sensibilidad al 0.05 gr. 1 Brocha

Procedimiento- Pesar 500 gramos de cemento para determinar su finura- Agitar la muestra utilizando tamices de malla Nº 40 y Nº 200 con base y

tapa, en el vibrador mecánico (Rot-Tap), Nota, Cuando no se disponga del vibrador mecánico, se agita el cedazo Nº 200 con tapa y base imprimiendo con ambas manos movimientos horizontales y verticales con golpes de vez en cuando.

- El tiempo de agitado dependerá de la cantidad de finos en la muestra, pero por lo general no debe ser menor de 15 minutos.

- Se quita la tapa y se separa la malla Nº 40 vaciando la fracción de cemento que podría ser retenida en ella, sobre un papel bien limpio. A las partículas que han quedado atrancadas entre los hilos de la malla no hay que forzarlas a pasar a través de ella, inviértase el tamiz y con ayuda de un cepillo o brocha de alambre despréndase y agréguese a las depositadas en el papel.

- Se pesa cuidadosamente la fracción de la muestra obtenida en 3. Se pone en un recipiente o capsula. Se guarda esta fracción de muestra hasta el final de la prueba, para poder repetir las pesadas en caso de error.

- Se hacen las pesadas de las fracciones retenidas en cada malla y el recipiente del fondo, procediendo de la forma indicada. Todos los pesos retenidos se anotan en la hoja de registro para el cálculo.

Se calculara utilizando la fórmula:

F=W 1−RW 1

∗100

Dónde:

F= Finura del cemento expresado como porcentaje en peso, del residuo que no pasa el tamiz Nº 200.W1= 500 gr de cementoR= Peso del residuo que no pasa el tamiz Nº 200 en gramos.

GRAVEDAD ESPECÍFICA DEL CEMENTO (LE CHATELIER) NORMA: ASTM C 188 / AASHTO T 133

OBJETIVO. Este ensayo tiene por objeto el presentar un método para la determinación de la gravedad específica del cemento; el valor que aquí se determina se usa especialmente para el diseño y el control de la producción de mezclas.

EQUIPO - Un matraz de Le Chatelier. - Kerosene (sin agua) o nafta que no sean más livianos que el grado 62

A.P.I.- Balanza sensible al 0,001 gr.

MUESTRA. La muestra se obtiene del material tal como se recibe, a menos que se especifique otra cosa.

PROCEDIMIENTO

- Se llena el matraz con cualquiera de los dos líquidos antes especificados hasta que el nivel del líquido quede entre las marcas de cero y de un milímetro.

- Se coloca el matraz en un baño de maría de temperatura constante manteniendo a temperatura del ambiente. Se lee en el cuello del matraz la graduación correspondiente a nivel del líquido una vez que éste se encuentre a una temperatura constante.

- Se toman aproximadamente 64 gr de la muestra de cemento y se van echando poco a poco en el matraz teniendo el cuidado de que estén a la misma temperatura del líquido. Se debe evitar que el líquido salpique cuando se echa el cemento.

- Después de que todo el cemento haya sido introducido en el matraz, se tapa éste y se hace rodar en posición inclinada con el fin de eliminar el aire del

cemento. Esta operación se continúa hasta que se eliminen las burbujas de aire.

- Se coloca de nuevo el matraz en el baño de temperatura constante, el cual debe estar aproximadamente a la temperatura del ambiente, y se hace la nueva lectura cuando se haya observado que la temperatura del líquido en el matraz es constante.

- Se lee en el matraz la graduación correspondiente al nuevo nivel del líquido.

Cálculo. La diferencia entre las cantidades que representan el nivel final y el nivel inicial del líquido nos da el volumen de líquido desplazado por el cemento usado en el ensayo, luego:

Gravedad Específica del cemento=Peso deCemento en grVolumendesplazadoenml

Las determinaciones de la gravedad específica del cemento por medio de este método no deben variar entre sí en más de 0,01.

CONSISTENCIA NORMAL DEL CEMENTO NORMA: ASTM C 187 / AASHTO T129

OBJETIVO. Este método tiene por objeto establecer el método de ensayo para 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.

EQUIPO

- Balanzas y pesas. - Probetas. - Aparato de Vicat. - El molde en el cual se coloca la pasta debe ser de forma tronco-cónica y su

base mayor debe reposar sobre una placa de vidrio. El molde debe ser de material no absorbente que resista física y químicamente al ataque de las pastas de cemento.

El aparato de Vicat y el molde deben cumplir con los siguientes requisitos:

Peso del émbolo 300 ± 0,5 g (0.661 lb ± 8 gramos)Diámetro del émbolo 10 ± 0,05 mm (0.394 ± 0.002") Diámetro de la aguja 1 ± 0,05 mm (0.039 ± 0.002")

Diámetro interior de la base mayor del molde 70 ± 3 mm (2.75 ± 0.12")

Diámetro interior de la base menor del molde 60 ± 3 mm (2.36 ± 0.12")Altura del molde 40 ± 1 mm (1.57 ± 0.04")

La escala graduada, comparada con una escala patrón de exactitud de ± 0,1 mm en todos sus puntos, no debe indicar en ninguna parte una desviación mayor de 0,25 mm.

CONDICIONES AMBIENTALES. La temperatura ambiente en la sala de trabajo, así como la de las herramientas y materiales, excepto el agua, debe mantenerse entre 20 y 27.5°C. La temperatura del agua de mezcla debe ser de 23±1.7°C. La humedad relativa en el laboratorio no debe ser menor de 50%.

PROCEDIMIENTO

- Preparación de la pasta de cemento. 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 30segundos. Durante los siguientes 30 segundos, mientras se permite la absorción del agua, el cemento que aún permanece seco en el exterior del cono debe mezclarse suavemente mediante el palustre con la pasta húmeda para reducir las pérdidas por evaporación y facilitar la completa absorción.

- Luego se termina la operación mezclando y amasando con las manos, continua y vigorosamente durante 90 segundos, dejar reposar por 60 segundos. En este último paso y en el siguiente, el operador debe usar guantes de caucho bien ajustados.

- La pasta de cemento preparada se moldea con las manos dándole forma esférica, luego dejar reposar 60 segundos

- Se lanza 6 veces de una mano a otra a través de una distancia de unos 150 mm (6"). Dejar reposar 120 segundos.

- 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. Se coloca la placa de vidrio (H) sobre la base mayor, se voltea el conjunto y con ayuda de un palustre se quita el exceso en la base menor. Finalmente, el conjunto se sacude suavemente.

Durante estas operaciones se debe tener cuidado de no comprimir la muestra.

- Determinación de la consistencia normal. El conjunto constituido por la placa, la pasta y el molde se lleva al aparato y se centra debajo del vástago (B), se hace descender el mismo hasta que el extremo del émbolo (C) haga contacto con la superficie de la pasta y se fija en esta posición por medio del tornillo (E). Se lee la posición inicial del índice (F) 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.

CÁLCULO. La cantidad de agua requerida para obtener una pasta de consistencia normal (A) debe calcularse como un porcentaje en peso del cemento seco (B), con aproximación del 0.1% y reportarse con aproximación del 0.5%.

CN= ACx 100%

PRECISIÓN. Los resultados de dos ensayos obtenidos ya sean por un mismo operador o por distintos laboratorios, no diferirán en más de 1,10%.

TIEMPO DE FRAGUADO DEL CEMENTO HIDRÁULICO MÉTODO DEL APARATO DE VICAT NORMA: ASTM C 191 / AASHTO T 131

OBJETIVO. Este método tiene por objeto establecer el método de ensayo para determinar el tiempo de fraguado del cemento hidráulico mediante el aparato de Vicat.

EQUIPO Y MATERIALES

- Balanzas. - Probetas. Para medir el agua de amasado deben tener una capacidad a

20°C, de 150 a 250 ml. - Aparato de Vicat. - Reloj. 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%.

PREPARACIÓN DE LA PASTA DE CEMENTO.Deben mezclarse 500 g de cemento con el porcentaje de agua de amasado requerido para la consistencia normal.En los ensayos de referencia o especiales debe usarse agua destilada. El espécimen de ensayo usado para la determinación de la consistencia normal puede ser usado para la determinación adicional del tiempo de fraguado mediante el aparato de Vicat.

PROCEDIMIENTO- Preparación de la pasta de cemento. 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 30segundos. Durante los siguientes 30 segundos, mientras se permite la absorción del agua, el cemento que aún permanece seco en el exterior del cono debe

mezclarse suavemente mediante el palustre con la pasta húmeda para reducir las pérdidas por evaporación y facilitar la completa absorción.

- Luego se termina la operación mezclando y amasando con las manos, continua y vigorosamente durante 90 segundos, dejar reposar por 60 segundos. En este último paso y en el siguiente, el operador debe usar guantes de caucho bien ajustados.

- La pasta de cemento preparada se moldea con las manos dándole forma esférica, luego dejar reposar 60 segundos

- Se lanza 6 veces de una mano a otra a través de una distancia de unos 150 mm (6"). Dejar reposar 120 segundos.

- 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. Se coloca la placa de vidrio (H) sobre la base mayor, se voltea el conjunto y con ayuda de un palustre se quita el exceso

- 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.

- Determinación del tiempo de fraguado. 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. Debe determinarse la penetración de la aguja de 1 mm en ese instante y luego debe repetirse cada 15 minutos (para cementos de tipo 3 debe repetirse cada 10 minutos), hasta que se obtenga una penetración de 25 mm o menos. Para el ensayo de penetración debe hacerse descender la aguja D del vástago B, hasta que el extremo haga contacto con la superficie de la pasta de cemento. Debe apretarse el tornillo de sujeción E y ajustarse el índice F, en el extremo superior de la escala o anotarse una lectura inicial. Se suelta el vástago rápidamente aflojando el tornillo de sujeción E, y dejando que la aguja penetre durante 30 segundos, momento en el cual debe tomarse la lectura para determinar la penetración. (Si durante las primeras lecturas la pasta se mantiene blanda, el descenso del vástago, se puede hacer lentamente para evitar la deformación de la aguja de 1 mm, pero las determinaciones de penetración para el tiempo de fraguado se deben hacer aflojando el tornillo).

- 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.

PRECAUCIONES. El aparato no debe estar sometido a vibraciones durante la penetración. La aguja, de 1 mm de diámetro, debe ser recta y estar limpia, pues la acumulación de pasta en su periferia puede retardar la penetración, así como la pasta en la punta puede aumentar la misma. Esta determinación es sólo aproximada, puesto que no sólo la temperatura y la cantidad de agua de amasado influyen en el resultado, sino también la temperatura y humedad del aire.