Informe Final TCO

Tecnología del ConcretoESTUDIO COMPARATIVO ENTRE MUESTRAS DE CONCRETO SIN Y CON ADITIVO PLASTIFICANTE

2013 – II

UNIVERSIDAD DE PIURA

FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL

TECNOLOGÍA DEL CONCRETO

ALUMNOS:

CASTRO GIRÓN, AnggieLEÓN BARRANZUELA, Karen

ORDINOLA SAAVEDRA, EvelynREAÑO PALACIOS, Fiorella

PROFESOR:

Ing. Christian Varhen García

Piura, 15 de Noviembre del 2013

ESTUDIO COMPARATIVO ENTRE MUESTRA SIN ADITIVO Y MUESTRA CON

ADITIVO PLASTIFICANTE

RESUMEN

En el presente informe se detallan los valores de la resistencia a la compresión obtenidos al ensayar probetas

sin aditivo y con aditivo plastificante a los 7 y 21 días de curado. Asimismo, se comparan estos resultados

para evaluar la influencia del aditivo en el concreto. Para una mejor organización se dividió el proceso en

tres partes:

- Caracterización de agregados.

- Elaboración de concreto.

- Ensayos de compresión.

INTRODUCCIÓN

Debido a lo importante que resulta el análisis de probetas de concreto a compresión para evaluar la

resistencia a la rotura que dichas alcanzan y por su especial importancia en el tema de control de calidad de

concreto, es necesario evaluar la influencia de un aditivo plastificante frente a la obtención de la resistencia a

la compresión. Por ello, se ha analizado y comparado muestras de concreto sin aditivo y con aditivo, el cual

influye en la mejora de trabajabilidad, durabilidad y resistencia, asimismo, contribuye con la reducción de la

porosidad y de la segregación.

Para el fin mencionado anteriormente se han realizado a lo largo del semestre una serie de procedimientos

que nos conducirán hacia dicho objetivo, desde un análisis previo de los agregados para posteriormente

realizar un diseño y concretarlo con la elaboración de probetas para su ensayo.

Dichos ensayos se describirán con mayor detalle a continuación.

OBJETIVOS

Como objetivo principal se busca comparar la resistencia a la compresión entre un concreto sin

aditivo y otro con aditivo realizados a edades de 7 y 21 días.

Identificar la influencia del proceso de curado con respecto a la resistencia a la compresión obtenido

tanto a los 7 como a los 21 días.

Observar el comportamiento del concreto sin aditivo y con aditivo en estado fresco y endurecido.

CARACTERIZACIÓN DE LOS AGREGADOS

GRANULOMETRÍA

El principal objetivo de este ensayo es determinar los requerimientos de la pasta para elaborar un

concreto tanto económico como trabajable. Además, determinar si el agregado cumple con los

límites de gradación, es decir, que se encuentre dentro del huso granulométrico.

GRANULOMETRÍA DEL AGREGADO FINO:

Ensayo realizado en base a la norma NTP 400.012-2001.

PROCEDIMIENTO :

Se extrajo la arena de un lote, se extendió en una superficie plana y se mezcló.

Se dividió en cuatro partes y de una de ellas se tomó 600 gr aproximadamente con el cual se

realizó el ensayo.

Se colocó en un depósito y se agregó agua potable. Se movió lo suficiente para pasar el agua

por el primer tamiz N°200 hasta que el agua se apreciara cristalina.

Se secó al horno a una temperatura de 110 ± 5˚C y se pesó nuevamente.

Se colocó en orden los tamices; poniendo la arena seca en el tamiz con los orificios más

grandes.

Después se movió cada tamiz registrando los pesos retenidos. Ver figura n˚ 1.

Elaboramos la tabla de clasificación n˚ 2.

Se utilizó los límites mostrados en la tabla n˚ 1.

TAMAÑO DE TAMIZ % QUE PASA

4,75 mm (Nº 4) 100

2,36 mm (Nº 8) 95 a 100

1,18 mm (Nº 16) 70 a 100

600 µm (Nº 30) 40 a 75

300 µm (Nº 50) 10 a 35

150 µm (Nº 100) 2 a 15

75 µm (Nº 200) 0 a 5

Tabla n˚ 1. Granulometría del agregado fino.

Figura n˚ 1. Tamices

TABLA DE CLASIFICACIÓN:

ABERTURATAMIZ

ASTM

CONTENIDO

(gr)

RETENIDO

PARCIAL %

RETENIDO

ACUMULADO %PASA%

4.78 (mm) 4 13 2.15 2.15 97.85

2.38 (mm) 8 31 5.13 7.28 92.72

1.19 (mm) 16 77 12.75 20.03 79.97

600 (µm) 30 201 33.28 53.31 46.69

300 (µm) 50 212 35.10 88.41 11.59

150 (µm) 100 61 10.10 98.51 1.49

75 (µm) 200 8 1.32 99.83 0.17

Tabla del

agregado fino

FONDO 1 0.17 100 0

TOTAL 604

PESO INICIAL 604

PÉRDIDA 0Tabla n˚ 2. Clasificación del agregado fino.

PORCENTAJE DE FINOS:

f = ( M1 - M2 ) + P M1

* 100=(609−604 )+1

609∗100=0.985 %

Dónde:

M 2 es la masa seca tras el lavado (gr)

M 1es la masa seca de la muestra de ensayo (gr)

P es la masa de material tamizado que queda en el fondo (gr)

MÓDULO DE FINEZA:

MF = ∑ % retenido acumulado tamices estándar100

= 2.15+7.28+20.03+53.31+88.41+98.51100

=2.7

Tamices: 3/8”, Nº4, Nº8, Nº16, Nº30, Nº50 y Nº100.

TAMAÑO MÁXIMO NOMINAL:

TMN = # 4

GRANULOMETRÍA DEL AGREGADO GRUESO:


PROCEDIMIENTO :

La grava se extrajo de un lote y fue colocada sobre una superficie plana.

Siendo previamente mezclada, se dividió en cuatro partes y de una de ellas se pesó 10.433 kg,

agregado con el cual se realizará en ensayo. El cuarteo se puede observar en la figura n˚ 2.

El agregado grueso se pasó por los tamices. Los datos obtenidos se muestran en la tabla de

clasificación n˚ 4.

Para el agregado grueso, se utilizaron los límites presentes en la tabla n˚ 3, según el tamaño

máximo nominal de este agregado, que es: 1”.

TAMAÑO DE TAMIZ % QUE PASA

37,5 mm (1 ½”) 100

25,0 mm (1”) 95 a 100

19,0 mm (3/4”) -

12,5 mm (1/2”) 25 a 60

9,5 mm (3/8”) -

4,75 mm (#4) 0 a 10

Tabla n˚ 3. Granulometría de agregado grueso.

Figura n˚ 2. Cuarteo

TABLA DE CLASIFICACIÓN:

ABERTURA

(mm)

TAMIZ

ASTM

CONTENIDO

(kg)

RETENIDO

PARCIAL %

RETENIDO

ACUMULADO %PASA%

37.50 1 ½" 0.000 0.00 0.00 100.00

25 1" 0.113 0.86 0.86 99.14

19 3/4" 4.085 31.02 31.88 68.12

12.50 1/2" 5.628 42.73 74.61 25.39

9.50 3/8" 2.155 16.36 90.97 9.03

4.57 #4 1.160 8.81 99.78 0.22

Tabla del

agregado grueso

FONDO 0.012 0.09 99.87 0.13

TOTAL 13.153.

PESO INICIAL 13.171

PERDIDA 0.018Tabla n˚ 4. Clasificación del agregado grueso.

MÓDULO DE FINEZA:

MF = ∑ % retenido acumulado tamices estándar100

= 31.88 + 90.97 + 99.78 + 500100

= 7.2

Tamices: 3”, 1 ½”, 3/4 “, 3/8”, Nº4, Nº8, Nº16, Nº30, Nº50 y Nº100

TAMAÑO MÁXIMO NOMINAL:

TMN = 1/2”

PESO UNITARIO VARILLADO Y PESO UNITARIO SUELTO


Este ensayo nos permitirá calcular el volumen que el agregado ocupará dentro del concreto,

incluyendo las partículas sólidas y los espacios vacíos que quedan dentro de ellas.

PESO UNITARIO VARILLADO DEL AGREGADO FINO:

PROCEDIMIENTO :

Se sacó una porción representativa del agregado fino y se mezcló adecuadamente.

Se vació el agregado fino hasta la tercera parte del recipiente.

Se compactó la capa de agregado con la barra compactadora mediante 25 golpes distribuidos

uniformemente sobre toda la superficie.

Repetimos este procedimiento llenando hasta las dos terceras partes y luego hasta rebosar.

El agregado sobrante se eliminó usando la barra compactadora como regla.

Luego se pesó el recipiente lleno con este agregado.

Se realizó este ensayo dos veces. Los resultados se muestran en la tabla n°5.

Tabla n°5. Peso unitario varillado

del agregado fino.

PESO UNITARIO SUELTO DEL AGREGADO FINO:

PROCEDIMIENTO :

Se sacó una porción representativa del agregado fino y se mezcló adecuadamente.

Se vació este agregado desde una altura no mayor de 2” por encima de la parte superior del

recipiente hasta

llenarlo.

El agregado sobrante

se eliminó usando la

barra compactadora

como regla.

Luego se pesó el

recipiente lleno con

este agregado. Se

repitió este ensayo

dos veces. Se pueden

observar los

resultados en la

tabla n°6.

AGREGADO FINO

Peso del recipiente (kg ) = T 1.701

Volumen del recipiente (m3) = V 0.002852

Peso unitario varillado (M)

Ensayo 1 (kg ) 6.337


Promedio (kg ) = G 6.326

FórmulaM=(G−T )

V

Resultado (kg /m3) = M 1621.4937

Porcentaje de vacíos (%)

AGREGADO FINO



Peso unitario suelto (M)



Promedio (kg ) = G 6.009

FórmulaM=(G−T )

V

Resultado (kg /m3) = M 1510.3436

Porcentaje de vacíos (%)

Tabla n°6. Peso unitario suelto del agregado fino.

PESO UNITARIO VARILLADO DEL AGREGADO GRUESO:

PROCEDIMIENTO :

Se vació el agregado grueso al piso y se dividió en cuatro partes iguales.

Se vació una cuarta parte de esta división hasta la tercera parte del recipiente.

Se niveló con la mano y luego se apisonó la capa de agregado con la barra compactadora

mediante 25 golpes distribuidos uniformemente sobre toda la superficie.

Repetimos este procedimiento llenando hasta las dos terceras partes y luego hasta rebosar.


Luego se pesó el recipiente lleno con este agregado y se repitió este ensayo dos veces. Los

resultados obtenidos se muestran en la tabla n°7.

Tabla n°7. Peso unitario

varillado del agregado grueso.

AGREGADO GRUESO

Peso del recipiente ( kg ) = T 4.688


Peso unitario varillado (M)

Ensayo 1 ( kg ) 21.150

Ensayo 2 ( kg ) 21.336

Promedio ( kg ) = G 21.243

FórmulaM=

(G−T )V

Resultado ( kg/m3 ) = M 1745.7372

Porcentaje de vacíos ( % )

PESO UNITARIO SUELTO DEL AGREGADO GRUESO:

PROCEDIMIENTO :

Se vació el agregado grueso al piso y se dividió en cuatro partes iguales.

Se vació este agregado desde una altura no mayor de 2” por encima de la parte superior del

recipiente hasta llenarlo.


Luego se pesó el recipiente lleno con este agregado. Se repitió este ensayo dos veces. Se puede

observar en la tabla n°8 los resultados obtenidos.

Tabla n°8. Peso unitario suelto del agregado grueso.

CONTENIDO DE HUMEDAD TOTAL


En este ensayo se buscó hallar el porcentaje de humedad presente en una muestra de agregado

grueso o fino por secado, es decir, el agua presente en la superficie más la presente en los poros del

agregado. Con los resultados de este ensayo se determinará si el concreto requerirá mayor o menor

cantidad de agua.

CONTENIDO DE HUMEDAD TOTAL PARA EL AGREGADO FINO:

AGREGADO GRUESO



Peso unitario suelto (M)

Ensayo 1 ( kg ) 20.634

Ensayo 2 ( kg ) 20.632

Promedio ( kg ) = G 20.633

FórmulaM=

(G−T )V

Resultado ( kg/m3 ) = M 1681.4122

Porcentaje de vacíos ( % )

PROCEDIMIENTO:

Se seleccionó una muestra representativa del total para luego ser pesada.

Luego se saturó la muestra por 24 horas.

Pasadas las 24 horas se realizó la prueba del cono de Abrahams para demostrar que el agregado

fino ya ha secado.

CÁLCULO DEL CONTENIDO DE HUMEDAD:

WSTOCK = 997 g

WOD = 993 g

HT = WSTOCK - WOD

WOD *100 = 997 - 993

993 *100 = 0.40 %

CONTENIDO DE HUMEDAD TOTAL PARA EL AGREGADO GRUESO:

PROCEDIMIENTO:

Se seleccionó una muestra representativa del total y se pasó por el tamiz No 4. Para luego ser

pesada.

Luego se saturó la muestra por 24 horas.

Pasadas las 24 horas, con un paño grande se secó cuidadosamente el agregado grueso con el fin

de obtener una muestra sin presencia de agua en su superficie, que posteriormente fue pesada.

Finalmente se secó la muestra a temperatura de 100˚C a 110˚C en un horno y se pesó.

CÁLCULO DEL CONTENIDO DE HUMEDAD:

WSTOCK = 2468 g

WOD = 2440 g

HT = WSTOCK - WOD

WOD*100=2468−2440

2440∗100=1.15 %

Nota:

Los resultados del contenido total de humedad no son muy coherentes debido a que dejamos las muestras en

el horno más del tiempo debido.

GRAVEDAD ESPECÍFICA / CAPACIDAD DE ABSORCIÓN

GRAVEDAD ESPECÍFICA / CAPACIDAD DE ABSORCIÓN DEL AGREGADO FINO:


Con este ensayo, lo que se buscaba era obtener los datos del peso específico, peso específico

saturado con superficie seca, peso específico aparente y la absorción (después de 24 horas en agua)

del agregado fino.

PROCEDIMIENTO:

Se extrajo aproximadamente 3 kg del agregado fino y se colocó en un recipiente adecuado. Se

cubrió la muestra con agua y se dejó reposar durante 24 horas.

Pasadas las 24 horas, se extendió el agregado fino sobre una superficie plana e impermeable,

expuesta a una corriente de aire tibia, por aproximadamente un día.

Luego se colocó nuevamente en el recipiente inicial, procurando deshacer cualquier granulación

formada en el agregado. Se puso el agregado fino en forma suelta en el molde cónico, se golpeó

la superficie suavemente 25 veces con la barra de metal y se levantó el molde verticalmente.

En un principio, el molde mantuvo su forma, así que revolvimos el agregado y probamos en

intervalos frecuentes hasta que el cono se derrumbó casi en su totalidad, al quitar el molde. Esto

indica el estado del agregado, saturado en superficie seca.

Del total del agregado, se extrajeron 4 muestras de 500 gr cada una, dos de ellas se colocaron en

el horno. Las otras dos muestras se introdujeron cada una en una fiola y se llenaron de agua

hasta alcanzar la marca de 500cm3. Se eliminaron todas las burbujas de aire y se dejó reposar

durante una hora.

Después se procedió a recopilar los datos y proceder al cálculo.

Datos:

Peso de la Fiola A: 151 g

Peso de la Fiola B: 182 g

Peso de la Fiola A + arena + agua: 935 g

Peso de la Fiola B + arena + agua: 969 g

Volumen de las Fiolas: 500 cm3

Peso específico de masa (PEm):

Fiola A

Peso seco al horno = 492 gr

Agua añadida = 935 – 151 – 500 = 284 gr = 284 cm3

Volumen = 500 – 284 = 216 cm3

PEm = 492216

= 2.28

Fiola B

Peso seco al horno = 492 gr

Agua añadida = 969 – 182 – 500 = 287 gr = 287 cm3

Volumen = 500 – 287 = 213 cm3

PEm = 492213

= 2.31

Peso específico de masa saturado con superficie seca (PEsss):

Fiola A

PEsss = 500216

= 2.31

Fiola B

PEsss = 500213

= 2.35

PEsss = 2.31 + 2.352

= 2.33

Peso específico aparente (PEa):

Fiola A

PEsss= 492216 - (500 - 492)

= 2.37

Fiola B

PEsss= 492213−(500−492)

=2.4

PEsss = 2.37 + 2.42

= 2.38

Absorción (Ab):

Fiola A

Ab = 500 - 492492

x 1 00 = 1.63 %

Fiola B

Ab = 500 - 492492

x 1 00 = 1.63 %

Ab=1.63+1.632

=1.63 %

Nota:

Tuvimos un inconveniente debido a factores externos a nosotros. Cuando nos disponíamos a realizar el

ensayo con las fiolas, como no había disponibilidad de éstas, tuvimos que dejar por más tiempo nuestros

agregados expuestos a la interperie.

GRAVEDAD ESPECÍFICA / CAPACIDAD DE ABSORCIÓN DEL AGREGADO GRUESO:


PROCEDIMIENTO:

Mediante el método de cuarteo se seleccionó una muestra de aproximadamente 5 kg y se pasó

por el tamiz No 4, trabajando con lo retenido, se secó la muestra.

Luego se colocó en un recipiente. Se cubrió la muestra con agua y se dejó reposar durante 24

horas.

Pasadas las 24 horas, con un paño grande se secó cuidadosamente el agregado grueso con el fin

de obtener una muestra sin presencia de agua en su superficie, que posteriormente fue pesada.

Inmediatamente después de ser pesada la muestra se coloca en un cesto de alambre para

determinar su peso en agua a una temperatura de 23 ± 2˚C.

Después se secó la muestra a temperatura de 100˚C a 110˚C para dejarla enfriar a temperatura

ambiente durante 1 a 3 horas. Luego se pesó.

Finalmente se procedió a recopilar los datos y proceder al cálculo.

Datos:

Peso de la Fiola A: 151 g

Peso de la Fiola B: 182 g

Peso de la Fiola A + arena + agua: 935 g

Peso de la Fiola B + arena + agua: 969 g

Volumen de las Fiolas: 500 cm3

Peso específico de masa (PEm):

WOD = Peso de la muestra seca al horno = 4069 g

WSSD = Peso de la muestra saturada en superficie seca = 4108 g

WMOJADO = Peso de la muestra sumergida en agua = 2596 g

PEM = WOD

WSSD - WMOJADO = 4069

4108 - 2596 = 2.691

Peso específico de masa saturado con superficie seca (PESSD):

PESSD ¿WSSD

WSSD - WMOJADO = 4108

4108 - 2596 = 2.717

Peso específico aparente (Pea):

PEA ¿WOD

WOD - WMOJADO =4069

4069 - 2596 = 2.762

Absorción (Ab):

Ab = WSSD - WOD

WOD * 100 % = 4108 - 4069

4069 * 100 % = 0.958 %

ELABORACIÓN DEL CONCRETO

Sin aditivo:

Procedimiento:

Se colocó en recipientes separados los materiales del concreto debidamente pesados de acuerdo a la

dosificación mostrada en la tabla n˚9, primera tanda.

Se preparó una pequeña cantidad de pasta para humectar el interior del trompo y evitar la reducción

de la pasta, la cual consta de 10% de cemento más 10% de agregado fino y agua. Se puede observar

el trompo humectado en la figura n˚3.

Una vez que toda la superficie del trompo se encontró humectada, se encendió y se procedió a la

elaboración, vertiendo uno a uno los componentes en el orden sugerido por el técnico encargado.

Primero se colocó el agregado grueso, seguido de aproximadamente 20% de agua, agregado fino,

cemento y por último el agua restante.

Todos los materiales contenidos en el trompo se mezclaron durante un período de tres minutos.

Luego se dejó reposar por un minuto y finalmente re-mezclamos por dos minutos.

Se procedió a realizar el ensayo de slump.

Con aditivo:

Procedimiento:

Se colocó en recipientes separados los materiales del concreto debidamente pesados de acuerdo a la

dosificación mostrada en la tabla n˚9, segunda tanda.

Como ya se había trabajado antes con el trompo, no era necesario preparar nuevamente la pasta de

mortero, así que se procedió a la elaboración del concreto.

Se siguió el mismo procedimiento que para el concreto sin aditivo. Salvo que el aditivo se incorporó

aproximadamente antes de verter el 10% de agua restante. El tipo de aditivo incorporado fue EUCO

plastificante neoplast MR600. Se puede observar en la figura n° 4.

Para esta tanda no se realizó el ensayo de slump.

Materiales Cantidades (kg) Primera tanda (0.03) Segunda tanda (0.03)

a/c 0.45

Cemento 411.1 12.3 12.3

Agregado grueso 1214.9 36.4 36.4

Agregado fino 574.1 17.2 17.2

Agua 195 5.8 5.8

Aditivo 1.64 - 0.049

Tabla n˚9. Cantidades de los materiales para cada tanda.

Figura n˚3. Trompo humectado. Figura n°4. Adición del aditivo a la mezcla.

MEDICIÓN DEL SLUMP

Ensayo realizado en base a la NTP 339.035-1999.

El objetivo de este ensayo es determinar el asentamiento del concreto en estado fresco.

Procedimiento:

Se extrajo del trompo una muestra de concreto fresco.

Se humedeció el molde con agua y se colocó en una superficie plana y humedecida pisando las

aletas.

Se vertió una capa de concreto hasta completar un tercio del volumen del molde y se varilló

uniformemente contando 25 golpes.

Se vertió una segunda capa de concreto hasta los dos tercios del volumen y nuevamente se varilló

uniformemente, contando 25 golpes. Los golpes en esta capa deben llegar hasta la capa anterior.

Se vertió una tercera capa, hasta sobrepasar el molde y se repitió el procedimiento, los golpes deben

llegar a la capa anterior.

Se enrasó el molde con la varilla lisa.

Se retiró con cuidado el molde después de aproximadamente cinco segundos, se colocó invertido y

la varilla sobre la parte media de éste para poder determinar la diferencia de altura, es decir, el

asentamiento de la mezcla. Para mayor entendimiento ver figura n˚5.

Los valores de slump obtenidos para el concreto elaborado sin aditivo y con aditivo fue 6,5 y 7,9

pulgadas respectivamente.

Figura n˚5. Medición del slump

DENSIDAD DEL CONCRETO FRESCO

Ensayo realizado en base a la NTP 339.046-2008

El objetivo es encontrar el peso del concreto fresco en un metro cúbico.

Procedimiento:

Se utiliza un recipiente de ½ pie3 o 1 pie3 dependiendo del tamaño máximo nominal del agregado

grueso que puede ser de hasta 2’’ o mayor a 2’’ respectivamente.

Se vierte una primera capa de concreto hasta un tercio de su capacidad, y se compacta con 25 o 50

golpes, de acuerdo a la capacidad de recipiente, evitando que la varilla lisa golpee el fondo del

recipiente.

EL mismo procedimiento se repite para la segunda y tercera capa, tratando que la varilla penetre

ligeramente la superficie de la capa anterior.

Finalmente se procede a pesar el concreto, restándolo del peso del recipiente

PORCENTAJE DE AIRE


El objetivo es determinar el porcentaje de burbujas de aire atrapadas en el concreto, sin tener en

cuenta las burbujas atrapas en los espacios existentes entre las partículas.

Procedimiento:

Una vez preparada la mezcla de concreto, se extrajo una muestra representativa y se colocó dentro

de un recipiente cilíndrico.

Se realizó el varillado de las tres capas de concreto con 25 golpes cada una y se compactó.

Con un martillo de goma se dio 15 golpes en las paredes exteriores del recipiente por cada capa para

que no surjan más burbujas de aire.

Se cerró el recipiente herméticamente y se añadió agua por la parte superior hasta la mitad del tubo

graduado.

Se calibró el equipo y finalmente se determinó el porcentaje de aire en el concreto fresco.

ELABORACIÓN DE PROBETAS CILÍNDRICAS


El objetivo es obtener la resistencia de cada probeta a los 7 y 21 días de elaborado el concreto para

poder predecir el comportamiento del concreto endurecido.

Procedimiento:

Se elabora la primera tanda para nuestras cuatro primeras probetas siguiendo las indicaciones de la

norma.

Para la elaboración de nuestras probetas limpiamos, ajustamos y aceitamos los moldes para luego

llenarlos de concreto las cuatro probetas simultáneamente, en 3 capas continuas, cada capa

representaba un tercio del volumen del molde. Se compactó cada capa dando 25 golpes con la

varilla y en la última capa además enrazamos el material. Ver figura n°6.

Las dos tandas de probetas se elaboraron siguiendo las indicaciones de la norma. Para ello

limpiamos, ajustamos y aceitamos los moldes. Luego llenamos simultáneamente las 4 probetas de la

primera tanda, en 3 capas continuas, cada capa representaba un tercio del volumen del molde. Se

compactó cada capa dando 25 golpes con la varilla y en la última capa además enrazamos el

material.

De la misma manera fueron elaboradas las probetas de la segunda tanda, la misma persona se

encargó de varillar y enrazar; pero al momento de varillas nuestra compañera sufrió un

inconveniente con el concreto que le impidió continuar con el proceso, razón por la cual otro

integrante tomó su lugar para concluirlo. Ver figura n°7.

Las probetas se retiraron de sus moldes pasadas las 24 ± 6 horas, luego se procedió a colocar

algunas anotaciones en la cara superior de las probetas para poder diferencias las tandas. Finalmente

se sometió al proceso de curado. Las probetas de concreto ya endurecido se muestran en la figura

n°8.

Figura n˚6. Aceitamiento de moldes Figura n˚7. Enrazamiento del concreto fresco

Figura n˚8. Probetas de concreto endurecido

CÁLCULOS PARA TEMPERATURA

Datos reales de la temperatura de cada componente del concreto. Se muestran en la tabla n°10.

Temperatura (˚C) Primera tanda Segunda tanda

Cemento 22.1 25.2

Agregado grueso 23.1 24.4

Agregado fino 22.3 25.4

Agua 24.9 28.2

Concreto 24.8 29.4

Tabla n˚10. Temperatura de los materiales del concreto.

Datos teóricos de la temperatura. Se muestran las propiedades de los agregados fino y grueso en la tabla

n°11.

Propiedades Agregado fino Agregado grueso

T.M

M.F 2.6

Peso unitario varillado 1610 1757

Peso unitario suelto 1531 1610

Gravedad específica 2.64 2.71

Capacidad de absorción 1 0.75

Humedad total 0.39 0.21

Tabla n°11. Propiedades de los agregados.

P.U = 2395

Agua = 180 kg

Aire = 1.5 %

Cemento = 360 kg

Vol ag. grueso por unidad de concreto = 0.69 m3

WOD ag. grueso = 1212.33 kg

WSSD ag. grueso = 1221.42 kg

Agregado grueso:

HT = WStock - WOD

WOD * 100 → WStock = WOD * (1 + HT

100 ) = 1212.33 * (1 + 0.21100 ) = 1214.88

Agua libre = WStock - WOD = 2.55 L

Volumen = WSSD

G.S = 1221.42

2.71 * 100 = 0.451

Agregado fino:

Volumen = 1 – 0.451 – 0.180 – 0.015 - 3603150

= 0.238

WSSD = volumen * G.S = 0.238 * 2.64 * 1000 = 628.32 kg

WStock = WSSD * (1 + CH100

) = 628.32 * (1 + -0.61100 ) = 624.49 kg

WOD = WStock

1 + HT100

=624.49

1+ 0.39100

= 622.06 kg

Agua libre = WStock - WOD = 2.43 L

Wa = Peso de los agregados en estado OD = 1212.33 + 622.06 = 1834.39 kg

T ˚C = 0.22 (TaWa + TcWc ) + Ta Wa + TwWw0.22 ( Wa + Wc ) + Wwa + Ww

Temperatura del concreto sin aditivo:

T ˚C = 0.22 (22.7 * 1834.39 + 22.1 * 360 ) + 22.7 * 4.98 + 24.9 * 1800.22 (1834.39 + 360 ) + 4.98 + 180

= 23.22 ℃

Temperatura del concreto con aditivo:

T ˚C = 0.22 (24.9 * 1834.39 + 25.2 * 360 ) + 24.9 * 4.98 + 28.2 * 1800.22 (1834.39 + 360 ) + 4.98 + 180

= 25.8 ℃

CURADO DE PROBETAS


El principal objetivo es hidratar al concreto lo suficiente para lograr reducir la porosidad en gran

medida y así permitirle alcanzar una resistencia y durabilidad requerida. El tipo de curado es por

inmersión total.

Procedimiento:

Los especímenes se retiran de los moldes, de preferencia a las 24 horas, pero se permite un margen

entre las 20 y 48 horas después de elaborados.

Transcurrido este tiempo se procede a transportarlos al laboratorio a una condición húmeda hasta el

momento del ensayo. Con condición húmeda se refiere a contar con una humedad relativa entre el

95 y 100 %, o bien disponer las probetas con agua saturada con cal (2 % del peso del agua) con

temperatura de 23 +/- 2 ° C en ambos casos. La poza de curado se muestra en la figura n˚9.

Para evitar confusiones, separamos los cilindros que se ensayaron a los 7 y 28 días de edad

especificada.

Figura n°9. Poza de curado de probetas.

RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN


Determinar la máxima resistencia a la compresión de una probeta cilíndrica de concreto frente

a una carga aplicada axialmente a 7 y 21 días de curado.

Comprobar la influencia del aditivo tanto en concreto fresco como en concreto endurecido y su

comportamiento en un futuro.

Procedimiento:

Se retiró las probetas de la poza de curado. Cuatro probetas a los 7 días y las cuatro restantes a los 21 días. Para cada día, se extrajeron 2 probetas sin aditivo y 2 con aditivo.

Se midió el diámetro de la cara superior de las probetas, la medición se hizo tomando los diámetros perpendiculares entre sí y se sacó un promedio. Los datos se observan en las tabla n˚.

Dos de las probetas fueron elaboradas sin aditivo, las dos restantes se elaboraron añadiendo un aditivo plastificante. El fin de este fue lograr identificar qué consecuencias produce el aditivo en la mezcla, como varía su comportamiento, resistencia y durabilidad.

Cada una de las probetas fue colocada en la máquina compresora y se procedió a aplicar la carga, solo una probeta fue llevada a la rotura.

Los resultados que arroja la máquina son de la presión ejercida sobre el pistón de ésta. Con los

datos obtenidos se halla la presión que soportan las caras de la probeta:

Fórmula: Rc= 4Gπ d2

Rc: Resistencia de rotura a la compresión (kg/m2)

G: Carga máxima de rotura (kg)

d: Diámetro de la probeta cilíndrica (cm)

Finalmente se calculó las resistencias a la compresión de cada una de las probetas.

Una vez obtenidas todas las resistencias, se procedió a compararlas con las resistencias obtenidas por los

demás grupos de trabajo cuyas relaciones agua cemento fueron distintas.

a/c = 0.45Especímenes Edad Diámetro Altura Resistencia PromedioP1 sin aditivo

7 días

15.3 30.5 190.365180.5895

P2 sin aditivo 15.3 30.2 170.814P1con aditivo 15.3 29.9 174.181

174.5555P2 con aditivo 15.2 30.4 174.93P3 sin aditivo

21 días15.5 29.6 216.65

223.055P4 sin aditivo 15.2 34 229.46P3 con aditivo 15.3 32 256.22 244.925

P4 con aditivo 15.2 27 233.63Tabla n°12. Resultados obtenidos de nuestras probetas, grupo 2.

ANÁLISIS Y RESULTADOS

A continuación se muestran las tablas y gráficos de los resultados de cada grupo. Hemos comparado de

acuerdo a sus relaciones agua cemento respectivas. En las tablas n°13, n°14 y n°15 se muestran los

promedios obtenidos respecto a cada muestra (2 probetas) para edades de 7 y 21 días, tanto sin aditivo como

con aditivo:

Identificación del especímen Edad Diámetro Resistencia

(kg/cm2) Promedio

Grupo 1 a/c= 0.5

P1 sin aditivo

7 días

15.2 188.70 187.66

P1 sin aditivo 15.2 186.62

P1 con aditivo 15.2 214.77 222.06

P1 con aditivo 15.2 229.36

P1 sin aditivo

21 días

15.2 236.66 245.52P1 sin aditivo 15.2 254.38P1 con aditivo 15.2 273.15 271.78P1 con aditivo 15.2 270.40

Grupo 6 a/c= 0.5

P1 sin aditivo

7 días

15 208.76

213.85P1 sin aditivo 15.2 218.93

P1 con aditivo 15 243.02

236.13P1 con aditivo 15.1 229.24

P1 sin aditivo

21 días

15.2 280.04

274.31P1 sin aditivo 15.3 268.57


284.62P1 con aditivo 15.2 300.25Grupo 8 a/c= 0.5

P1 sin aditivo

7 días

15.2 199.13

197.44P1 sin aditivo 15.25 195.75


238.70P1 con aditivo 15.15 234.03

P1 sin aditivo

21 días

15.2 259.60 266.23P1 sin aditivo 15.15 272.86

P1 con aditivo 15.25 296.22 290.52P1 con aditivo 15.25 284.82

Tabla n°13. Resultados de los distintos grupos cuya relación a/c = 0.50

-

50.00

100.00

150.00

200.00

250.00

Resistencia a los 7 días

Grupo 1Grupo 6Grupo 8

a/c = 0.5

Sin aditivo Con aditivo

Gráfico1: Comparación de resistencias a los 7 días a/c 0.5

En el gráfico 1 se puede observar que la barra de color azul sin aditivo obtuvo menores resistencias en ambos

concretos, sin aditivo y con aditivo, en comparación a los otros dos grupos. Esto se puede deber a que no

tuvieron cuidado en la elaboración de la tanda.

Por otro lado, los valores de resistencia a la compresión obtenidos del concreto con aditivo son mayores que

los obtenidos sin aditivo.

220.00230.00240.00250.00260.00270.00280.00290.00300.00



a/c = 0.5Sin aditivo Con aditivo

Gráfico2: Resistencia a los 21 días a/c 0.5

En el gráfico 2 se observa claramente que las resistencias a la compresión del grupo 1 y grupo 6, en la tanda

sin aditivo son más bajas que la resistencia obtenida por el grupo 8, barra de color verde.


(kg/cm2) Promedio

Grupo 2 a/c= 0.45

P1 sin aditivo

7 días

15.3 190.37 180.59P1 sin aditivo 15.3 170.81P1 con aditivo 15.3 174.18 174.56P1 con aditivo 15.2 174.93P1 sin aditivo

21 días

15.5 216.65 223.06P1 sin aditivo 15.2 229.46P1 con aditivo 15.3 256.22 244.93P1 con aditivo 15.2 233.63

Grupo 3 a/c= 0.45

P1 sin aditivo

7 días

- 219.00 222.50P1 sin aditivo - 226.00

P1 con aditivo - 210.00 213.50P1 con aditivo - 217.00

P1 sin aditivo

21 días

- 263.00 265.50P1 sin aditivo - 268.00


Grupo 7 a/c = 0.45

P1 sin aditivo

7 días

15.2 245.00

240.82P1 sin aditivo 15.1 236.64


270.44P1 con aditivo 15.1 269.38

P1 sin aditivo

21 días

15.325 308.71

307.72P1 sin aditivo 15.4 306.73


310.99P1 con aditivo 15.21 300.90Tabla n°14. Resultados de los distintos grupos cuya relación a/c = 0.45

-

50.00

100.00

150.00

200.00

250.00

300.00



a/c = 0.45Sin aditivo Con aditivo


En el gráfico 3 se puede observar que la variación de resistencias tanto en la tanda sin aditivo como en la elaborada con aditivo varían proporcionalmente, excepto en el grupo 7.

-

50.00

100.00

150.00

200.00

250.00

300.00

350.00

Resistencia a los 21 dias


a/c = 0.45



En el gráfico 4 se observa que las resistencias a la compresión obtenidas de la tanda con aditivo del grupo 1 y

grupo 6 son muy similares, lo que equivale a pensar que el modo de preparación y las proporciones usadas

fueron muy parecidas.


(kg/cm2) Promedio

Grupo 4 a/c= 0.54

P1 sin aditivo

7 días

- 173.25 168.99P1 sin aditivo - 164.72


P1 sin aditivo

21 días

- 203.29 215.28P1 sin aditivo - 227.27


Grupo 5 a/c= 0.54

P1 sin aditivo

7 días

15.1 174.00 182.00P1 sin aditivo 15.1 190.00


161.50P1 con aditivo 15.1 142.00

P1 sin aditivo

21 días

15.1 248.00 251.00P1 sin aditivo 15.2 254.00


212.50P1 con aditivo 15.1 233.00 Grupo 9 a/c = 0.54

P1 sin aditivo

7 días

15.2 174.11

173.38P1 sin aditivo 14.8 172.65


169.36P1 con aditivo 15.2 150.01

P1 sin aditivo

21 días

15.1 219.73

211.28P1 sin aditivo 15.1 202.83


224.35P1 con aditivo 15.2 242.91Tabla n°15. Resultados de los distintos grupos cuya relación a/c = 0.54

145.00 150.00 155.00 160.00 165.00 170.00 175.00 180.00 185.00 190.00 195.00



a/c= 0.54


Gráfico5: Resistencia a los 7 días a/c 0.54.

En el gráfico 5 se puede observar que la resistencia a la compresión obtenida del grupo 4 fue considerablemente mayor en la tanda elaborada con aditivo en comparación con la elaborada sin aditivo.

A su vez, se puede observar que las resistencias a la compresión de los grupos 9 y 5 salieron mayores en la tanda elaborada sin aditivo en comparación a la elaborada con aditivo.

-

50.00

100.00

150.00

200.00

250.00

300.00


Grupo 4Grupo9Grupo 5

a/c= 0.54

sin aditivo Con aditivo


En el gráfico 6, se puede observar que el grupo 5 es quien obtiene los valores de resistencia más altos en la

tanda elaborada sin aditivo, por el contrario, es el grupo 4 el cual obtiene los valores mayores de resistencia

en la tanda elaborada con aditivo.

CONCLUSIONES

El factor más importante que gobierna la trabajabilidad del concreto es el contenido de agua.

Incrementando el contenido de agua, se incrementará la facilidad con que el concreto fluye y puede

ser compactado. Sin embargo, producen una reducción en la resistencia. Nuestra relación a/c - 0,45-

no era muy alta, sin embargo, tuvimos un concreto bastante fluido que facilitó la colocación y

compactación en los moldes que a su vez originó una rápida caída del slump, posteriormente se

obtuvieron valores de resistencia regulares.

A través de este laboratorio nos hemos podido dar cuenta que la dosificación para la elaboración

del concreto solo nos brinda valores para guiarnos y siempre es importante realizar una corrección

por humedad, pues la humedad ocasionada por las lluvias o la humedad del ambiente influye en la

trabajabilidad del concreto, afectando posteriormente la resistencia del concreto. En nuestro ensayo

no realizamos corrección por humedad a pesar que nuestros materiales presentaban humedad, esto

ocasionó que los valores de resistencia salieran relativamente bajos.

Los ensayos realizados en concreto fresco nos permitieron darnos una idea de cómo sería el

comportamiento del mismo en estado endurecido. Elegir correctamente las proporciones de los

materiales nos llevará a obtener un concreto de buena calidad y resistente.

El curado de las muestras es de suma importancia para la obtención de una buena resistencia en el

concreto. Esto se puede apreciar en los resultados obtenidos por la mayoría de los grupos donde los

valores de resistencia a la compresión son mayores para la edad de 21 días en comparación con las

probetas ensayadas a los 7 días.

Tal como se aprendió en clase, podemos comprobar ahora mediante la realización de este

laboratorio, que la resistencia obtenida en la elaboración de concretos es inversamente proporcional

a la relación agua cemento, es decir, a menor relación a/c se obtendrá mayor resistencia. No

obstante, se puede ver que esto no siempre se cumple puesto que el modo de elaboración y el

cuidado que se tenga para pesar las proporciones de los materiales no es el mismo. Por ello,

algunos grupos con relación a/c baja han obtenido menores resistencias en comparación con otros

grupos con relación a/c mayor.

El uso de aditivo nos demostró que se pudo obtener mejores resistencias en comparación del

concreto sin aditivo y también nos indica que con una excesiva cantidad de aditivo puede causar

daños irreparables ocasionando el efecto contrario, una disminución de resistencia tiempo de

fraguado largo.

La apariencia de nuestras probetas fue bastante porosa, esto se debió a la mala compactación

durante su elaboración que influyó a la aparición de varias “cangrejeras”.

Como sólo se llevó una probeta a la rotura, el tipo de falla no es determinante al momento de sacar

una conclusión del comportamiento de nuestras probetas. Cabe mencionar que la falla fue de tipo

columnar.

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