DISEÑOS DE MESCLAS MORTERO-concreto.docx

22
DISEÑOS DE MEZCLAS- MORTERO I. OBJETIVOS: Elaboración de un diseño de mezclas para un mortero II. MARCO TEORICO: El mortero es una mezcla homogénea de un material cementante (cemento), un material de relleno (agregado fino o arena), agua y en algunas ocasiones aditivos, prácticamente es hormigón sin el agregado grueso. En los últimos años debido al auje que ha tomado el empleo de la mampostería estructural y su influencia en la ejecución de las obras civiles principalmente edificaciones el consumo de mortero se ha incrementado enormemente siendo utilizado como elemento de paga o de relleno sin embargo hasta el momento no han existido procedimiento técnicos de diseño producción y control que garanticen una buena calidad de ese material como se tiene para el concreto. III. MATERIALES: Cemento Agua Agregado fino IV. EQUIPOS: Balanza digital Espatula Recipientes metálicos. Baldes Tamiz Nª200 Balanza digital. Probeta graduada V. PROCEDIMIENTO: 1

Transcript of DISEÑOS DE MESCLAS MORTERO-concreto.docx

Page 1: DISEÑOS DE MESCLAS MORTERO-concreto.docx

DISEÑOS DE MEZCLAS- MORTERO

I. OBJETIVOS:

Elaboración de un diseño de mezclas para un mortero

II. MARCO TEORICO:

El mortero es una mezcla homogénea de un material cementante (cemento), un material de relleno (agregado fino o arena), agua y en algunas ocasiones aditivos, prácticamente es hormigón sin el agregado grueso.

En los últimos años debido al auje que ha tomado el empleo de la mampostería estructural y su influencia en la ejecución de las obras civiles principalmente edificaciones el consumo de mortero se ha incrementado enormemente siendo utilizado como elemento de paga o de relleno sin embargo hasta el momento no han existido procedimiento técnicos de diseño producción y control que garanticen una buena calidad de ese material como se tiene para el concreto.

III. MATERIALES:

Cemento Agua Agregado fino

IV. EQUIPOS:

Balanza digital Espatula Recipientes metálicos. Baldes Tamiz Nª200 Balanza digital. Probeta graduada

V. PROCEDIMIENTO:

Se pretende dosificar un mortero para una resistencia a la compresión a los 28 días de 180 kg/cm3. El mortero es plástico con una fluidez entre 100 y 115%. El módulo de finura de la arena es 3.0.

1. PASO 1: Contenido de cemento. Las Tablas No. 1 y 2 y 4 permiten obtener el contenido de cemento, sabiendo la resistencia esperada de éste a los 28 días y su manejabilidad; los gráficos 1 y 4son para morteros plásticos, con una fluidez entre 100 y 115% y el gráfico 2 es para morteros medianamente fluidos.

1

Page 2: DISEÑOS DE MESCLAS MORTERO-concreto.docx

2. PASO 2: Contenido de agua. El gráfico No. permite calcular el contenido de agua por m3 de mortero con base en la resistencia a la compresión a los 28 días; el gráfico trae la relación agua-cemento y conocida ésta y el contenido de cemento, se puede encontrar la cantidad de agua, el gráfico No. 14 también trae la relación agua-cemento Vs resistencia a los 28 días.

3. PASO 3: Contenido de arena. Para calcular el contenido de arena se resta a 1 m3 de mortero, el volumen de cemento, de agua y de aire incluido. V arena = 1 - (V cemento + V agua + V aire)

4. PASO 4: Cálculo del volumen de arena. Volumen de Cemento = al peso del cemento obtenido en el paso 1 dividido por la densidad del cemento que varía entre 3,05 y 3,18 g/cm3.El volumen de arena es igual al peso de la arena dividido entre el peso específico saturado y superficialmente seco de la arena, obtenido en ensayo de laboratorio. El volumen de aire incluido es de 3.5% aproximadamente y se refiere a la cantidad de aire que en forma de burbujas queda atrapado en la masa del mortero una vez compactado.

Tabla 1

Determinación del Contenido de Cemento Mortero Seco

2

Page 3: DISEÑOS DE MESCLAS MORTERO-concreto.docx

Tabla 2

Determinación del Contenido de Cemento Mortero Húmedo

Tabla 3

3

Page 4: DISEÑOS DE MESCLAS MORTERO-concreto.docx

Determinación del Contenido de CementoTabla 4

Determinación de Contenido de Cemento

Tabla 5

4

Page 5: DISEÑOS DE MESCLAS MORTERO-concreto.docx

Determinación Relación Agua – Cemento

VI. RESULTADOS:

VII. CONCLUSIONES:

.-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

VIII. CUESTIONARIO:

1. Elabore un diagrama de flujo del procedimiento para la elaboración de mezcla de mortero.

2. ¿cuáles son los factores que influyen en la fabricación de morteros?3. ¿explique de manera amplia qué es un mortero?4. ¿cuáles son los tipos de morteros? explique 5. ¿qué aditivos pueden ser utilizados para la elaboración de morteros?6. ¿cuáles son las propiedades de los morteros en estado plástico? explique 7. ¿cuáles son las propiedades de los morteros en estado endurecido? explique8. según norma cual es la resistencia a la compresión de un mortero.

5

Page 6: DISEÑOS DE MESCLAS MORTERO-concreto.docx

IX. BIBLIOGRAFIA:

FERNANDEZ R., CUJAR G., FERNADEZ G., RIVERA G. Analisis de agregados del área de Popayan usados en la fabricacion de mezclas de concret. Popayan (Colombia): Universidad de Cauca, 1987.

Código Colombiano de construcciones sismo-resistentes.

6

Page 7: DISEÑOS DE MESCLAS MORTERO-concreto.docx

DISEÑOS DE MEZCLAS- CONCRETO

X. OBJETIVOS:

Elaborar probetas de concreto en laboratorio, a partir de los diseños mencionados. Realizar el diseño de mezclas de concreto utilizando el método de Modulo de finura de

la Combinación de agregados.

XI. MARCO TEORICO:

El concreto es el material de construcción de mayor uso en la actualidad. Sin embargo, si bien su calidad final depende en forma muy importante tanto de un profundo conocimiento del material como de la calidad profesional del ingeniero, el concreto en general es muy desconocido en muchos de sus siete grandes aspecto: naturaleza, materiales, propiedades, selección de las proporciones, proceso de puesta en obra, control de calidad e inspección, y tratamiento de los elementos estructurales.

El proporcionamiento de mezclas de concreto, más comúnmente llamado diseño de mezclas

es un proceso que consiste de pasos dependientes entre si:

a) Selección de los ingredientes convenientes (cemento, agregados, agua y aditivos). b)

Determinación de sus cantidades relativas “proporcionamiento” para producir un, tan

económico como sea posible, un concreto de trabajabilidad, resistencia a compresión y

durabilidad apropiada. Estas proporciones dependerán de cada ingrediente en particular los

cuales a su vez dependerán de la aplicación particular del concreto. También podrían ser

considerados otros criterios, tales como minimizar la contracción y el asentamiento o

ambientes químicos especiales

XII. MATERIALES:

ARENA DE RIO PIEDRA CHANCADA CEMENTO PORTLAND ASTM C-150 TIPO I PACASMAYO AGUA

XIII. EQUIPOS:

Balanza digital Espatula Recipientes metálicos. Balanza digital. Probeta graduada

7

Page 8: DISEÑOS DE MESCLAS MORTERO-concreto.docx

XIV. PROCEDIMIENTO:MÉTODO DEL MÓDULO DE FINURA DE LA COMBINACIÓN DE AGREGADOS

A. CARACTERISTICAS DE LOS MATERIALES:

-Agregados:

AGREGADO FINO : ARENA DE RIOPeso Específico Aparente : 2.5 g/cm3

Peso Unitario Suelto Seco : 1322.7 kg/m3

Peso Unitario Seco Compactado : 1596 kg/m3

Humedad Natural : 4.53%Absorción : 6.38 %Módulo de Finura : 2.79

AGREGADO GRUESO : PIEDRA CHANCADAPerfil : AngularTamaño Máximo Nominal : 1”Peso Específico Aparente : 2.53 g/cm3

Peso Unitario Suelto Seco : 1281.1 kg/m3

Peso Unitario Seco Compactado : 1453 kg/m3

Humedad Natural : 1.03%Absorción : 1.09 %Módulo de Finura : 7.78

Cemento:

CEMENTO PORTLAND ASTM C-150 TIPO I PACASMAYO.

PESO ESPECIFICO: 3150 Kg/m3

Agua: Potable.

Concreto:Las especificaciones del concreto son:f’c = 300 kg/cm2

Ds. = 20 kg/cm2

Consistencia Plástica = 3”- 4”

B. ELABORACION DEL DISEÑO DE MEZCLA

1º Determinación de la resistencia promedio (f’cr), en función de la Resistencia a Compresión especificada (f’c)

f’c = 300 kg/cm2 y Ds= 20 kg/cm2 Luego por formula:

f’cr = 300 + 1.34 (20) = 326.60 f’cr = 300+2.33 (20)-35=311.60

Utilizaremos el f’cr mayor que será: f’cr = 326.60

8

Page 9: DISEÑOS DE MESCLAS MORTERO-concreto.docx

2º Selección de la consistencia

Consistencia plástica: SLUMP: 3”-4”

3º Selección del TMN del Agregado Grueso según el ensayo de granulometría realizado en laboratorio:

TMN: 1’’

4º Selección del volumen de agua de mezclado, para un concreto sin aire incorporado,

Agua de mezclado = 193 litros/m3

5º Selección del Contenido de Aire, solamente aire atrapado.

Contenido de aire = 1.5%

6º Selección de la Relación Agua/Cemento:

Dado que no se presenta problemas para utilizar el diseño por durabilidad utilizaremos solo el diseño tomando en cuenta solo la resistencia.

Interpolando:350 ---------------------------------------- 0.48326.6 ---------------------------------------- X300 -----------------------------.--------- 0.55X = 0.51

A/C = 0.51

7º Determinación del Factor Cemento

FC= (V agua)/ (A/C) = (193 lts)/ (0.51 lts/kg) = 378.43 kg

Cantidad de cemento por bolsas = 378.43/42.5 = 8.9 bolsas/m3

8º Cálculo del volumen absoluto de la pasta

Cemento: 378.43/3150 = 0.120 m3Agua: 19/1000 =0.193 m3Aire: 1.5/100 = 0.015 m3

Volumen de la pasta: 0.328 m3

9º Cálculo del volumen del agregado Global.

∀agregado Global = 1 – 0.328 = 0.672 m3

9

Page 10: DISEÑOS DE MESCLAS MORTERO-concreto.docx

10º Determinación de el valor de m (TMN=1” y FC=8.9)

Interpolando:

8 ---------------------------------------- 5.418.9 ---------------------------------------- X9-----------------------------.--------- 5.49X = 5.482m = 5.482

11º Determinación del % de incidencia del AF, con respecto al agregado global.

rf=(mg-m)/(mg-mf)

rf=(7.78-5.842)/(7.78-2.79) x100

rf=0.46=46.05%

12º Determinación del % de incidencia del AG, con respecto al agregado global.

rg = 100 – 46.05 = 53.95 %rg.= 53.95 %

13º Cálculo del volumen absoluto del AF y AG.

Vabs Af= (0.672) (46.05%) =0.309m3Vabs Ag= (0.672) (53.95%) =0.363m3

14º Cálculo del peso seco de los agregados.

Peso seco Af = 0.309 * 2500 = 772.50 Kg/m3

Peso seco Ag = 0.363 * 2530 = 918.39 Kg/m3

13º Determinación de los valores de diseño en laboratorio

Cemento : 378.43 kg/m3Agregado Fino : 772.50 kg/m3Agregado Grueso : 918.39 kg/m3Agua de Mezcla : 193 lts/m3Contenido de Aire Atrapado: 1.5 %

14º Realizamos la corrección por humedad de los agregados:

Calculo de los pesos húmedos

10

Page 11: DISEÑOS DE MESCLAS MORTERO-concreto.docx

Peso húmedo Af = 772.5 x (1+4.53/100) = 807.49kg

Peso húmedo Ag = 918.39 x (1+1.03/100) = 927.85 kg

Calculo de la humedad superficial:

Af= (4.53 – 6.38) % = -1.85%Ag= (1.03 – 1.09) % = -0.06%

Aporte de agua por humedad superficial del agregado:

Af= 772.5 x (-0.0185) = -14.29125 ltsAg= 918.39 x (-0.0006) = -0.551034 lts

Aporte por humedad = -14.842284 lts

Volumen de agua efectiva:

∀Agua efectiva = ∀Agua de mezcla - Aporte por humedad = 193 – (-14.842284) = 207.84 lts.

15º Determinación de los valores de diseño al pie de obra :

Cemento : 378.43 kg/m3Agregado Fino : 807.49 kg/m3Agregado Grueso : 927.85 kg/m3Agua de Mezcla : 207.84 lts/m3

16º Finalmente realizamos el proporciona miento al pie de obra:

1: 2.1: 2.5 / 23.35 lts/bolsa

17º Calculamos las proporciones de cada material para realizar 2 probetas.

Volumen de probeta: ((πD^2)/4*h)= (π*〖0.15〗^2)/4*0.3 =0.0053m3Factor =2*volumen de probeta =0.0106

Cemento: 378.43*0.0106 =4.01kg.Agregado Fino: 807.49*0.0106 =8.56 kg.Agregado Grueso: 927.85*0.0106 =9.84 kg.Agua efectiva: 207.84*0.0106 =2.20 Lts.

XV. CONCLUSIONES:

11

Page 12: DISEÑOS DE MESCLAS MORTERO-concreto.docx

La composición de la mezcla es muy importante al momento de realizar el diseño. se obtuvo la mezcla del concreto por el método del módulo de finura de la

combinación de agregados. Al modificar las composiciones del concreto podemos optimizar las propiedades

mecánicas.

XVI. CUESTIONARIO:

1. realice un diagrama de flujo del procedimiento para el diseño de mezclas del mortero

2. ¿mediante qué ensayos se determina la resistencia del cemento?3. ¿qué procedimientos se utiliza para el curado de probetas de cemento?4. ¿qué propiedades son afectadas por la presencia de burbujas de aire en la mezcla

de concreto?5. ¿sobre qué influye la porosidad y absorción del agregado en un concreto?6. ¿cuáles son los parámetros que influyen en las propiedades del concreto?7. ¿por qué es importante el agua en la mezcla del concreto?8. ¿cómo afecta la presencia de sales en el concreto?

XVII. BIBLIOGRAFIA:

_ American Concrete Institute – Capitulo Peruano. Tecnología delConcreto. 1998._ ASOCEM. Boletines Técnicos. Lima – Perú._ Neville, A.M. y Brooks, J.J. Tecnología del Concreto. Editorial Trillas.México D.F. 1998.Abanto Castillo, Flavio. Tecnología del Concreto. Editorial San Marcos.Lima – Perú.

OBTENCIÓN DE YESO

12

Page 13: DISEÑOS DE MESCLAS MORTERO-concreto.docx

XVIII. OBJETIVOS:

Conocer el proceso de obtención y elaboración del yeso Evaluar el proceso en formación del yeso

XIX. MARCO TEORICO:

La roca natural denominada aljez (sulfato de calcio dihidrato: CaSO4·2H2O), mediante

deshidratación, al que puede añadirse en fábrica determinadas adiciones de otras sustancias

químicas para modificar sus características de fraguado, resistencia, adherencia, retención de

agua y densidad, que una vez amasado con agua, puede ser utilizado directamente.

También, se emplea para la elaboración de materiales prefabricados. El yeso, como producto

industrial, es sulfato de calcio hemihidrato (CaSO4·½H2O), también llamado vulgarmente

"yeso cocido". Se comercializa molido, en forma de polvo. Una variedad de yeso,

denominada alabastro, se utiliza profusamente, por su facilidad de tallado, para elaborar

pequeñas vasijas, estatuillas y otros utensilios.

XX. MATERIALES:

piedra de yeso

XXI. EQUIPOS:

Balanza Mufla horno Espátula.

XXII. PROCEDIMIENTO:

13

Page 14: DISEÑOS DE MESCLAS MORTERO-concreto.docx

a. pesar y prepara la piedra de yesob. Introducir la piedra de yeso ala mufla o horno.c. Calcinar la piedra de yesod. Dejamos enfriar la piedrae. Trituramos la piedra y observamos.

XXIII. RESULTADOS:

XXIV. CONCLUSIONES:

Pudimos conocer como es el proceso por el cual se obtiene el yeso. Se le puede añadir aditivos para que alargue el tiempo de fraguado, viscosidad,

porosidad, resistencia mecánica, color y entre otros factores.

XXV. CUESTIONARIO:

1. Elabore un diagrama de flujo del procedimiento para elaborar yeso.2. Indique otros procesos por el cual se puede obtener yeso3. ¿Cuales son las aplicaciones del yeso?4. ¿Que factores influyen en la elaboracion de yeso? ( expliquelo de una manera

detallada).5. ¿Que aditivos se usan para mejorar el tiempo de fraguado del yeso?6. A nivel industrial que equipos son usados para la elaboración de yeso comercial.7. ¿En que se diferencia el yeso cerámico al del yeso de construcción, de acuerdo a sus

propiedades?

XXVI. BIBLIOGRAFIA:

http://es.slideshare.net/jacsonchipanacastro/procesos-de-obtencion-del-yeso-cal-cemento-y-puzolanashttp://www.yesosproinsa.com/yeso.htmlhttp://www.monografias.com/trabajos71/historia-origenes-yeso/historia-origenes-yeso.shtml

OBTENCIÓN DE CEMENTO

14

Page 15: DISEÑOS DE MESCLAS MORTERO-concreto.docx

XXVII. OBJETIVOS:

Conocer el proceso de obtención y elaboración del cemento Evaluar el proceso en formación del cemento

XXVIII. MARCO TEORICO:

El cemento es un aglomerante formado a partir de una mezcla de caliza y arcilla calcinadas y

posteriormente molidas, que tiene la propiedad de endurecerse al contacto con el agua. Hasta

este punto la molienda entre estas rocas es llamada clinker, esta se convierte en cemento

cuando se le agrega yeso, este le da la propiedad a esta mezcla para que pueda fraguar y

endurecerse. Mezclado con agregados pétreos (grava y arena) y agua, crea una mezcla

uniforme, maleable y plástica que fragua y se endurece, adquiriendo consistencia pétrea,

denominada hormigón o concreto. Su uso está muy generalizado en construcción e ingeniería

civil.

PROCESO DE FRABRICACION DEL CEMENTO.

La materia prima para la elaboración del cemento (caliza, arcilla, arena, mineral de hierro y yeso) se extrae de canteras o minas y dependiendo de la dureza y ubicación del material, el sistema de explotación y equipos utilizados varía.

Una vez extraída la materia prima es reducida a tamaños que puedan ser procesados por los molinos de crudo. La etapa de homogeneización puede ser por vía húmeda o por vía seca, dependiendo de si se usan corrientes de aire o agua para mezclar los materiales.

En el proceso húmedo la mezcla de materia prima es bombeada a balsas de homogeneización y de allí hasta los hornos en donde se produce el Clinker a temperaturas superiores a los 1500 °C.

En el proceso seco, la materia prima es homogeneizada en patios de materia prima con el uso de maquinarias especiales. En este proceso el control químico es más eficiente y el consumo de energía es menor, ya que al no tener que eliminar el agua añadida con el objeto de mezclar los materiales, los hornos son más cortos y el Clinker requiere menos tiempo sometido a las altas temperaturas.

El Clinker obtenido, independientemente del proceso utilizado en la etapa de homogeneización, es luego molido con pequeñas cantidades de yeso para finalmente obtener cemento.

Explotación de materia prima.

De las canteras de piedra se extrae la caliza, y las arcillas a través de barrenación detonación con explosivos.

Transporte de materia prima.

15

Page 16: DISEÑOS DE MESCLAS MORTERO-concreto.docx

Una vez que las grandes masas de piedra han sido fragmentadas, se transportan a la planta en camiones o bandas.

Trituración.

El material de la cantera es fragmentado en las trituradoras, cuya tolva recibe la materia prima, que por efecto de impacto o presión son reducidos a un tamaño máximo de una o media pulgada.

Pre-homogeneización.

Es la mezcla proporcional de los diferentes tipos de arcilla, caliza o cualquier otro material que lo requiera.

Almacenamiento de materia prima.

Cada uno de los materias primas es transportado por separado a silos en donde son dosificados para la producción de diferentes tipos de cemento.

Molienda de materia prima.

Se realiza por medio de un molino vertical de acero, que muele el material mediante la presión que ejerce tres rodillos cónicos al rodar sobre una mesa giratoria de molienda. Se utilizan también para esta fase molinos horizontales, en cuyo interior el material es pulverizado por medio de bolas de acero.

Homogeneización de harina cruda.

Se realiza en los silos equipados para lograr una mezcla homogénea del material.

Calcinación.

Es la parte medular del proceso, donde se emplean grandes hornos rotatorios en cuyo interior a 1,400 °C la harina cruda se transforma en Clinker, que son pequeños módulos gris obscuro de 3 a 4 cm.

Molienda de cemento.

El Clinker es molido a través de bolas de acero de diferentes tamaños a su paso por las dos cámaras del molino, agregando el yeso para alargar el tiempo de fraguado del cemento.

Envase y embarque del cemento.

El cemento es enviado a los silos de almacenamiento; de los que se extrae por sistemas neumáticos o mecánicos, siendo transportado a donde será envasado en sacos de papel, o surtido directamente a granel. En ambos casos se puede despachar en camiones, tolvas de ferrocarril o barcos.

16

Page 17: DISEÑOS DE MESCLAS MORTERO-concreto.docx

XXIX. MATERIALES:

Caliza Arcillas

XXX. EQUIPOS:

Balanza de presicion Mufla Espátula. Molino de bolas trituradora

XXXI. PROCEDIMIENTO:

1. preparar la caliza y arcillas para el proceso

2. Realizar la molienda de los insumos

3. Calcinar la mezcla

4. Dejar enfriar y observar

XXXII. RESULTADOS:

XXXIII. CONCLUSIONES:

Se pudo reconocer el método del proceso de fabricación del cemento en laboratorio.

El proceso de fabricación de cemento a nivel industrial en muy complicado; requiere de mucha paciencia, trabajo arduo y sobretodo la maquinaria suficiente para desarrollar las diferentes etapas de su proceso de fabricación.

17

Page 18: DISEÑOS DE MESCLAS MORTERO-concreto.docx

XXXIV. CUESTIONARIO:

8. Elabore un diagrama de flujo del procedimiento para elaborar cemento.

9. ¿Cuáles son las propiedades generales del cemento?

10. Indique los tipos de cemento

11. ¿Cuáles son los factores que influyen en la elaboración de cemento?

12. ¿Qué tipo de hornos son utilizados en la fabricación del cemento?

13. ¿Qué pruebas se hacen en el cemento ¿

14. ¿Cuál es la normativa del cemento?

XXXV. BIBLIOGRAFIA:

http://www.monografias.com/trabajos4/concreto/concreto.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos93/fabricacion-del-cemnento/fabricacion-del-cemnento.shtmlInstituto Español del Cemento y sus Aplicaciones.

18