Toma de DaTos02

UNIVERSIDAD NACIONAL JORGE BASADRE GROHMANNFACULTAD DE INGENIERIA CIVIL, ARQUITECTURA Y GEOTECNIA

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL

INTRODUCCIÓN

El presente informe corresponde al diseño de mezcla, elaboración y prueba de resistencia a compresión del concreto, realizado en el curso de Tecnología del Concreto II en la Escuela Profesional de Ingeniería Civil de la Universidad Nacional Jorge Basadre Grohmann.

Para la elaboración del Concreto se hizo los ensayos correspondientes según las normas establecidas, en seguida se ha diseñado para una resistencia de 210 Kg/cm2

La finalidad es comparar las resistencias a compresión para los diferentes diseños que han sido realizados por cuatro grupos de trabajo, dos grupos con cemento HE y el resto con cemento IP con aditivos. También es de afianzar y complementar la teoría del concreto con la práctica.

OBJETIVOS

Hacer un diseño de mezcla para un concreto de alta resistencia temprana (HE) a 210 Kg/cm2 de resistencia.

Realizar la rotura de probetas alcanzando la resistencia deseada.

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EQUIPOS Y MATERIALES

a) PARA ANÁLISIS GRANULOMÉTRICO DEL AGREGADO

Agregado Fino Agregado Grueso Juego de tamices Balanza Cepillo Fuente o bandejas

b) PARA TAMAÑO MAXIMO NOMINAL

Balanza.- Con sensibilidad de por lo menos 0.1% de la masa de la muestra

que va a ser ensayada.

Bandeja.- Pocillo para pesar el agregado grueso.

Tamices.- Se dispondrá de la serie de tamices de ensayo adecuada para

obtener la información deseada de acuerdo con las especificaciones para el

material. La serie de tamices utilizados para agregado grueso son 2" ,1 1/2",

1", 3/4", 1/2", 3/8", 1/4" y Fondo.

Horno.- De tamaño adecuado, capaz de mantener una temperatura

uniforme de 110° ± 5°C (230° ± 9°F

Agregado grueso.- Muestra para el ensayo de la granulometría, que pesa

2116.1 gramos y limpio de finos como arcillas.

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BalanzaTamices Horno



c) PARA CONTENIDO DE HUMEDAD, PESO UNITARIO DE AGREGADO FINO Y

GRUESO

Balanza Apisonador diámetro 5/8" y 24" Bandejas Horno

d) PESO ESPECÍFICO Y ABSORCIÓN DE AGREGADO FINO Y GRUESO

Balanza Cono de arena y pisón Tamiz nro. 04 Cocina eléctrica Balde Fiola Canasta Paño Dinamómetro Muestra

- agregado fino aprox. 500 g- agregado grueso: depende del TMN

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Agregado y Bandeja

Apisonador y Balanza Horno

Ag.Fino Balde Canasta

Recipientes Mezcladora



e) PARA ENSAYO PRUEBA DE RESISTENCIA A COMPRESIÓN

Probetas de 6” por 12” Compresora Cemento y Agregados Recipientes Trompo mezclador de 1 pie 3 Lubricante para probetas Balanza electrónica

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Cono y Pisón

Muestra

Probetas

Lubricante

Balanza y Bandeja

Cemento HE



PROCEDIMIENTO

1.- Primero procederemos a reunir los materiales necesarios para la elaboración delas probetas, como son el cemento, piedra, arena, agua y el aceite de carro o petróleo.

2.- 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.

Peso del agregado grueso = 21.77KgPeso del agregado fino = 17.76 KgPeso del cemento = 6.69 KgCantidad de agua = 4.93 Ll

3.- Limpiamos los moldes para las probetas y lo recubrimos con una capa de aceite de carro o petróleo, para que el concreto no se adhiera a la superficie metálica del molde.

4.- Encendemos la mescladora colocando por lo menos, menos de la mitad de agua dentro de la mescladora, luego procedemos a colocar agregado grueso, agregado fino, y el cemento.

5.- Después de 3 minutos de mesclado procedemos a poner la mezcla de concreto en baldes para luego vaciarlas en los moldes de briquetas.

6.- Llenar y compactar simultáneamente en todos los moldes en tres capas

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7.- Llenar y compactar en tres capas iguales. Llenar en exceso la última capa 25 golpes con la varilla Penetrar 2,5 cm (1”) en la capa anterior 10 a 15 golpes laterales con el mazo de goma

8.- Curado Las probetas que evalúan la calidad del concreto se desmoldan después de 16 horas moldeadas. Máximo en 30 min después de desmoldar, colocar las probetas en una solución de agua de cal 3 g/L. El propósito del curado húmedo es para maximizar la hidratación del cemento

9.- Pasados los 4 días de curado se realizó la respectiva prueba de compresión.

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TOMA DE DATOS

Para realizar el diseño se realizó previamente la obtención de:

I. PESO UNITARIO SUELTO Y COMPACTADO DE LOS AGREGADOS AGREGADO GRUESO FINO

- P.U. Suelto:

P .U . Suelto= 24.28 kg0.0139m3

=1746.76 kg /m3

- P.U. Compactado:

P .U .Compactado= 26.26 kg0.0139m3

=1889.21 kg /m3

AGREGADO GRUESO

- P.U. Suelto:

P .U . Suelto= 21.58 kg0.0139m3

=1552.52 kg /m3

- P.U. Compactado:

P .U .Compactado= 22.84 kg0.0139m3

=1643.17 kg/m3

II. GRANULOMETRIA Y MÓDULO DE FINEZA DE LOS AGREGADOS:

AGREGADO GRUESO - Tamaño máximo nominal: 3/4"- Módulo de fineza: 7.05

AGREGADO FINO:- Módulo de fineza: 3.13

III. PESO ESPECÍFICO Y PORCENTAJE DE ABSORCION DE LOS AGREGADOS

AGREGADO GRUESO - Peso Específico: 2.668 gr/cm3- Porcentaje de Absorción: 1.459 %

AGREGADO FINO:- Peso Específico: 2.645 gr/cm3- Porcentaje de Absorción: 1.61 %

Realizado el diseño se pasó pesar:

Cemento: 6.69 Kg Agregado fino: 17.76 Kg Agregado grueso: 21.77Kg

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Agua: 4.93 Ll

CÁLCULOS

Conociendo los siguientes datos técnicos de nuestros agregados, ensayos realizados en laboratorio de suelos concreto tenemos:

DATO AGREGADO GRUESO AGREGADO FINO

Tamaño máximo ¾’’ o 19 mm (milímetros)

Módulo de fineza 7.05 3.13

Peso especifico 2.630 gr/cm³ 2.645 gr/cm³

Porcentaje de absorción 1.46 1.61 %

Porcentaje de humedad 0.4 % 0.57 %

Peso unitario seco 1552.52 Kg/cm³ 1746.76 Kg/cm³

Peso unitario seco compactado o varillado

1643.17 Kg/cm³ 1889.76 Kg/cm³

Considerando estos datos se desea obtener una resistencia de 210 Kg/cm2 a los 28 días usando cemento tipo HE de Yura

METODO ACI

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CALCULO 1: VOLUMEN DE AGUA

Slump 3 "

T.Maximo Agregado 3/4 "

T.Maximo 3/8 1/2 3/4 1 1 1/2 2 3 4

Con Aire 202 193 184 175 165 157 133 119

Sin Aire 228 216 205 193 181 169 145 124

Con Aire 184

Sin Aire 205

Agua 205 Kg. 0.205 m3



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CALCULO 2: VOLUMEN DEL CEMENTO

f'c (kg/cm2) Relación a/c

con aire sin aire

210 0.584 0.674

Con Aire Incorporado

Sin Aire Incorporado

205 Kg. / 0.584 205 Kg. / 0.674

Cemento 351.0274 kg. 304.1543

kg.

0.1114373

m3 0.096557

m3

Cemento: 0.097 m3

CALCULO 3: VOLUMEN DE AGREGADO GRUESO

T. Maximo del Agregado Grueso 3/4 "

Modulo de Fineza de la Arena 3.00

T.Maximo Módulo de Fineza

Agregado 2.40 2.60 2.80 3.00

3/4 0.66 0.64 0.62 0.6

Volumen de A°G° Compactado Seco 0.6 m3

Peso Unitario Compactado Seco 1643.17 kg/m3

Peso Especifico Seco 2630 kg/m3

Agregado Grueso: 0.375 m3



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CALCULO 4: VOLUMEN DEL AIRE

Concreto Sin Aire Incorporado Concreto Con Aire IncorporadoT.Maximo de

A°G° 3/4 " T.Maximo de A°G° 3/4 "

Aire atrapado 2 % Aire atrapado 3.5 %

Aire: 0.020 m3

CALCULO 5: VOLMEN ABSOLUTO DE LA ARENA

Volumen de Agua 0.205 m3

Volumen de Cemento 0.097 m3

Volumen del Agregado Grueso 0.375 m3

Volumen del Aire 0.020 m3

TOTAL: 0.696 m3

Arena: 0.304 m3



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CALCULO 6: CÁLCULO DE PESOS

Elemento Volumen Absoluto Peso Especifico Peso

Agua 0.205 m3 1000 kg/m3 205.000 kg.

Cemento 0.097 m3 3150 kg/m3 304.154 kg.

Piedra (seca) 0.375 m3 2630 kg/m3 985.902 kg.

Arena (seca) 0.304 m3 2645 kg/m3 802.957 kg.

Aire 0.020 m3 0 kg/m3 0 kg.TOTALE

S 1.000 m3 2298.013 kg.

CALCULO 7: CALCULO DE PESO DE AGUA FINAL

CORRECCION POR HUMEDAD Y ABSORCION

humedad pesará balance de agua

contribución de agua

Piedra Húmeda 0.4 % 989.84

6 kg. -0.0106

-10.492 kg

Arena Húmeda 0.57 % 807.534 kg. -

0.0104-

8.3984 kg

Agua Final: 223.891 kg.



El resultado que se obtuvo considerando los anteriores datos, la dosificación para una cantidad de concreto de 0,022 m3 o equivalente a 4 briquetas probetas, testigos o moldes de concreto cilíndrico de 6 pulgadas de diámetro interior en la base, con 12 pulgadas de altura de concreto es el que se muestra en el siguiente cuadro.

Por ser el diseño en el laboratorio se consideró la proporción en peso de una tanda para 0.022m3 de concreto

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DISEÑO FINAL PARA: 0.022 m3 DE CONCRETO

ELEMENTO PESO

AGUA 4.926 kg.

CEMENTO 6.691 kg. Ó 0.2 bolsas

PIEDRA 21.777 kg.

ARENA 17.766 kg.

TOTAL 1.126 kg.

ELEMENTO VOLUMEN DOSIFICACION

AGUA 0.005 m3 2.3

CEMENTO 0.002 m3 1.0

PIEDRA 0.013 m3 6.2

ARENA 0.007 m3 3.2

TOTAL 0.027 m3



RESULTADOS

La rotura de probeta se realizó a los cinco días de empezar el curado:

Rotura de Probetas a los 5 días

Diseño HE Normal HE con Plastificante IP Normal IP con

AceleranteNº Probeta 1 2 1 2 1 2 1 2Diámetro (cm.)

15.350 15.500 15.175 15.125 15.270 15.200 15.170 15.200

Carga (lb.) 70000 95000 65000 60000 27000 30000 27000 26000Carga (Kg.f) 31751 43091 29484 27216 12247 13608 12247 11793

f'c (Kg.f/cm2) 171.58 228.37 163.02 151.47 66.87 74.99 67.76 64.99

f'c Promedio 199.97 157.24 70.93 66.38

Como se observa se obtuvo una resistencia mayor a la calculada por el diseño de mezcla:

Resistencia Deseada = 210 Kg.f/cm2

Resistencia Deseada a los 4 Días = 75%*210 = 157.5 Kg.f/cm2

Resistencia obtenida por:

Probeta 01 = 171.58 Kg.f/cm2

Probeta 01 = 228.37 Kg.f/cm2

Observando los resultados de las otras briquetas se observó que:

El concreto normal con cemento IP alcanzo una resistencia del 31.8% y 35.7% de la resistencia de diseño, que es menor a la esperada de un 70% es decir 147Kg.f/cm2

El diseño utilizando aditivo plastificante y cemento HE debió alcanzar un porcentaje aún mayor al 70% que se comprobó pues obtuvo 77.6% y 72.1% de la resistencia de diseño.

El diseño utilizando aditivo acelerarte y cemento IP debió alcanzar un porcentaje mayor al 70% pero no se logró pues obtuvo el 32.2% y 30.9% de la resistencia de diseño, a lo cual se le atribuye diversos factores como el mal

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proceso de elaboración de la muestra, también que la compresora no aplicaba en forma paralela la fuerza.

CONCLUSIONES

Al momento del vaciado se cumplió con vaciar los pesos de los materiales establecidos por el diseño de mezcla de manera exacta, lo cual a simple vista parecía tener una consistencia seca, sin embargo al momento de hacer la compactación se observó que su consistencia era plástica ya que no dejaba espacios vacíos.

El diseño elaborado ha cumplido con la resistencia deseada, puesto que el valor de resistencia deseado a los cuatro días era de un 75% del total, es decir de 157.5 Kg/cm2, y en la prueba a los 5 días se obtuvo un f’c de 171.58 Kg/cm2 en la primera prueba y de 228.37 Kg/cm2 en la segunda prueba, dando un resultado más que satisfactorio.

Con respecto a la rotura en sí, se observó que la primera probeta tenía cangrejeras en su segunda capa y la segunda probeta en su primera capa, esto debido a una mala compactación de la mezcla o “chuceo”, y al momento de hacer la rotura la primera falla surgió en las zonas ya mencionadas.

Finalmente hay que observar que por pequeñas variaciones en las relaciones de A/C o de agregado, estas alteraban la resistencia del concreto de manera significativa como es el caso de las otras pruebas realizadas por los demás grupos, además de alterar de manera negativa el llevar a cabo un mal “chuceo” en las capas de la probeta.

RECOMENDACIONES

El diseño de mescla se debe hacer tomando en cuenta la humedad de los agregados en el mismo momento del vaciado.

La compresora debe aplicar la fuerza en las caras de forma paralela, de no realizarse así el resultado obtenido no es real.

El chuseado debe realizarse con la respectiva herramienta, una varilla lisa con punta redondeada, ya que de no ser así los resultados variarán.

Los moldes deben de estar en buen estado de conservación para que la geometría de las probetas no afecten en el resultado de compresión.

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