Metodo Modulo de Finura de La Combinacion de Agregados Docx

TECNOLOGA DEL CONCRETO

TECNOLOGA DEL CONCRETOUNC

I. INTRODUCCIN:En el amplio campo de la Ingeniera civil el diseo de mezclas, es sin lugar a dudas, una de las principales bases para elaborar todo tipo de estructuras de Ingeniera, ya que la durabilidad y el desenvolvimiento efectivo de dicha obra se debe casi en su totalidad al concreto con el cual se trabaja. Es por ello que en la presente prctica se pretende elaborar un concreto que rena las caractersticas necesarias para ser utilizado en distintas obras de Ingeniera.Cabe sealar que para disear una mezcla de concreto existen diferentes mtodos, en esta prctica el mtodo a usar el Mtodo Modulo de finura de la combinacin de agregados.Las caractersticas que se desea en una mezcla de concreto estn en funcin de la utilidad que prestar en obra. As si se quiere utilizar en una estructura, se tendr una resistencia acorde a las solicitaciones y adems resistente al intemperismo, es decir que sea estable.Para lograr estas cualidades se debe recurrir a procedimientos adecuados de dosificacin y en algunos casos el uso de aditivos.Existen algunas propiedades que son comunes a todos los concretos y no dependen de la utilidad especfica. Estas propiedades deben ser controladas por el diseador tanto en el concreto en estado fresco y endurecido.Lo cual implica un sumo cuidado en la elaboracin y curado del espcimen o muestra de prueba a realizarse teniendo en la consistencia, trabajabilidad, segregacin, y las propiedades de en el estado endurecido. La realizacin de un ptimo control de calidad en la muestra de prueba nos dar resultados favorables en cuanto a las especificaciones impuestas en cualquier construccin civil.

II. OBJETIVOS: Disear y obtener la resistencia demandada del concreto utilizando el mtodo de mdulo de finura de la combinacin de agregados. Realizar el diseo de mezcla de concreto con el estudio ya realizado a los agregados en la prctica anterior de laboratorio, utilizando sus caractersticas de estos y dems. Elaborar una probeta para verificar las propiedades del concreto fresco y endurecido, tambin para comprobar las caractersticas dadas para dicho diseo. Determinar las cantidades necesarias de acuerdo al diseo a realizar. Alcanzar la resistencia promedio para lo cual ha sido diseada el espcimen de prueba.

III. INFORMACION REQUERIDA PARA EL DISEO DE MEZCLAS: Anlisis granulomtrico de los agregados Peso unitario compactado de los agregados (fino y grueso) Peso especfico de los agregados (fino y grueso) Contenido de humedad y porcentaje de absorcin de los agregados (fino y grueso). Perfil y textura de los agregados Tipo y marca del cemento Peso especfico del cemento Relaciones entre resistencia y la relacin agua/cemento, para combinaciones posibles de cemento y agregados.

PROPIEDADAGREGADO FINOAGREGADO GRUESO

Peso especfico de masa.

2.40 gr/cm32.50gr/cm3

GRANULOMETRIAMdulo de finura3.16.86

Tamao mximo Nominal-------1

PESO UNITARIOPeso unitario suelto1322.7 kg/m31281.1 kg/m3

Peso unitario compactado1569 kg/m31453 kg/m3

CONTENIDO DE HUMEDAD2.13%1.098%

Porcentaje de Absorcin4.52%1.088%

Perfil agregado-----Angular

CEMENTO FORTE ICO3110kg/m3

IV. DISEO POR EL METODO DEL MDULO DE FINURA DE LA COMBINACIN DE AGREGADOS SIN ADITIVO:1) Para un fc de 300 kg/cm2 fcr = 300*(1.2) = 360 kg/cm22) Para un fc de 300 kg/cm2 fcr = 300 + 84 = 384 kg/cm23) Elegimos el mayor: fcr = 384 kg/cm24) TMN = 15) SLUMP = plstico (3 4).6) V aire atrapado y el V de agua de mezcla (se verifica en la tabla con el slump y el TMN del agregado grueso).AsentamientoAgua en kg/m3 de concreto para los tamaos nominal mximo del agregado grueso y consistencia indicados

3/811 236

Concreto sin aire incorporado

1 a 2207199190179166154130113

3 a 4228216205193181169145124

6 a 7243228216202190178160--

Airea atrapado32.521.510.50.30.2

Concreto con aire incorporado

1 a 2181175168160150142122107

3 a 4202193184175165157133119

6 a 7216205197184174166154--

Aire total87654.543.53

Se obtiene: V de agua de mezcla = 193 lts. V aire atrapado = 1.5%

7) Determinamos la relacin agua cemento a/c. (con la taba).

Tabla. Relacin agua/cemento y resistencia a la compresin del concreto

Para un fcr de 384 kg/cm2, hallamos su relacin a/c por interpolacin:

X = 0.446a/c = 0.4468) Determinamos el F.C:

9) Hallamos el volumen absoluto de la pasta:

Agua

Cemento

Aire = 0.015

Vabs de la pasta = 0.3467m3.

10) Determinamos el Vabs del agregado global:1m3 - 0.3467 m3 = 0.6533 m3

11) Usamos la tabla de Mdulo de finura de la combinacin de agregados para determinar el grado de incidencia del agregado fino y del grueso.

A la tabla se entra con los siguientes datos:

TMN = 1 Factor cemento = 8.012

Tamao mximo Nominal del agregado gruesoMdulo de finura de la combinacin de agregados que da las mejores condiciones de trabajabilidad para los contenidos de cemento en sacos/metro cbico indicados

6789

3/8 3.964.044.114.19

4.464.544.614.69

4.965.045.115.19

1 5.265.345.415.49

1 5.565.645.715.79

2 5.865.946.016.09

3 6.166.246.316.39

8---------------------5.41 8.98---------------------x9------------------------5.49X = 5.4884m = 5.4884Se obtiene el valor de: m = 5.49

12) Clculo de la incidencia del agregado fino y grueso respecto del agregado global:

13) Clculo del volumen absoluto del agregado grueso y fino:

AGREGADO FINO = 36.43% X 0.6533m3 = 0.23802 m3.AGREGADO GRUESO = 63.57% X 0.6533m3 = 0.41528 m3.

14) Clculos de los pesos secos o de diseo:Peso seco del agregado fino = 0.23802 m3 X 2400 = 571.25 kg Peso seco del agregado grueso = 0.41528 m3 X 2500 = 1038.2 kg

15) Valores de diseo en el laboratorio: Volumen de agua de mezcla = 193 lts. Cemento = 432.74 kg. Agregado fino seco = 571.25 kg. Agregado grueso seco = 1038.2 kg.

16) Correccin por humedad de los agregados:Peso hmedo del agregado fino = 571.25 kg X (1 + 2.13%) = 583.42 kgPeso hmedo del agregado grueso = 1038.2 kg X (1 + 1.098%) = 1049.6 kg

17) Aporte de agua por humedad de los agregados:Para el agregado fino = 571.25 kg X (2.13% - 4.52%) = -13.65Para el agregado fino = 1038.2 kg X (1.098% - 1.088%) = 0.104Aporte = -13.54618) Clculo del agua efectiva.193 lts. + 13.546 lts = 206.546 lts

19) Materiales al pie de obra:

Agregado fino hmedo = 583.42 kg. Agregado grueso hmedo = 1049.6 kg. Cemento = 432.74 kg. Agua de mezcla = 206.546 lts.

20) Tanda usada en el laboratorio:


V. DISEO POR EL METODO DEL MDULO DE FINURA DE LA COMBINACIN DE AGREGADOS CON ADITIVO:

1) Para un fc de 300 kg/cm2 fcr = 300*(1.2) = 360 kg/cm22) Para un fc de 300 kg/cm2 fcr = 300 + 84 = 384 kg/cm23) Elegimos el mayor: fcr = 384 kg/cm24) TMN = 15) SLUMP = fludrico (7 9).6) V aire atrapado y el V de agua de mezcla (se verifica en la tabla con el slump y el TMN del agregado grueso).AsentamientoAgua en kg/m3 de concreto para los tamaos nominal mximo del agregado grueso y consistencia indicados

3/811 236

Concreto sin aire incorporado

1 a 2207199190179166154130113

3 a 4228216205193181169145124

6 a 7243228216202190178160--

Airea atrapado32.521.510.50.30.2

Concreto con aire incorporado

1 a 2181175168160150142122107

3 a 4202193184175165157133119

6 a 7216205197184174166154--

Aire total87654.543.53

Se obtiene: V de agua de mezcla = 202 lts. V aire atrapado = 1.5%

7) Determinamos la relacin agua cemento a/c. (con la tabla).

Tabla. Relacin agua/cemento y resistencia a la compresin del concreto

Para un fcr de 288 kg/cm2, hallamos su relacin a/c por interpolacin:

X = 0.446a/c = 0.4468) Determinamos el F.C:

9) Hallamos el volumen absoluto de la pasta:

Agua

Cemento

Aire = 0.015

Aditivo = 00509

Vabs de la pasta = 0.36769 m3.

10) Determinamos el Vabs del agregado global:1m3 - 0.36769 m3 = 0.6323 m3

11) Usamos la tabla de Mdulo de finura de la combinacin de agregados para determinar el grado de incidencia del agregado fino y del grueso.

A la tabla se entra con los siguientes datos:

TMN = 1 Factor cemento = 10.66

Tamao mximo Nominal del agregado gruesoMdulo de finura de la combinacin de agregados que da las mejores condiciones de trabajabilidad para los contenidos de cemento en sacos/metro cbico indicados

6789

3/8 3.964.044.114.19

4.464.544.614.69

4.965.045.115.19

1 5.265.345.415.49

1 5.565.645.715.79

2 5.865.946.016.09

3 6.166.246.316.39

8---------------------5.41 9---------------------5.4910.66------------------------xX = 5.538m = 5.538Se obtiene el valor de: m = 5.54

21) Clculo de la incidencia del agregado fino y grueso respecto del agregado global:

22) Clculo del volumen absoluto del agregado grueso y fino:

AGREGADO FINO = 35.11% X 0.6323m3 = 0.2220 m3.AGREGADO GRUESO = 64.89% X 0.6323m3 = 0.4103 m3.

23) Clculos de los pesos secos o de diseo:Peso seco del agregado fino = 0.2220 m3 X 2400 = 532.80 kg Peso seco del agregado grueso = 0.4103 m3 X 2500 = 1025.75 kg

24) Valores de diseo en el laboratorio: Volumen de agua de mezcla = 202 lts. Cemento = 452.91 kg. Agregado fino seco = 532.80 kg. Agregado grueso seco = 1025.75 kg.

25) Correccin por humedad de los agregados:Peso hmedo del agregado fino = 532.80 kg X (1 + 2.13%) = 544.15 kgPeso hmedo del agregado grueso = 1025.75 kg X (1 + 1.098%) = 1037.01 kg

26) Aporte de agua por humedad de los agregados:Para el agregado fino = 532.80 kg X (2.13% - 4.52%) = -12.73Para el agregado fino = 1025.75 kg X (1.098% - 1.088%) = 0.103Aporte = -12.62727) Clculo del agua efectiva.202 lts. + 12.627 lts = 214. 627 lts

28) Materiales al pie de obra:


29) Tanda usada en el laboratorio:


PROCEDIMIENTO EN EL LABORATORIO:PROCEDIMIENTO: El material utilizado es proveniente de la cantera Chvez. Se pes el agregado fino, el agregado grueso y el cemento en las proporciones requeridas

Fig. N 01: Pesando tanto el agregado fino.

Se mezcl en el equipo el agregado fino, el agregado grueso, el cemento y el agua. Los tres primeros se mezclaron bien.Se midi el Slump utilizando el cono de Abrams Se procedi a aadir la mezcla en el cono de Abrams, compactndolo con una varilla de acero, primero una tercera parte la cual fue compactada con 25 golpes, luego se agreg un poco ms de mezcla hasta las 2/3 partes, compactndolo tambin con el mismo nmero de golpes y finalmente se llen hasta el ras y compacto.

Se enrazo ayudndonos con una varilla de acero, luego se procedi a desmoldar.

Finalmente se midi el slump con ayuda de una regla.

| Se procedi a aadir la mezcla en el molde, la cual se realiz por capas en un nmero de tres, compactndolo con una varilla de acero, en un nmero de 25 golpes, para evitar la segregacin.

Fig. N 10: Colocando la mezcla en los moldes estndar

Se enrazo el molde con ayuda de una varilla de acero.

se procedi a pesar, para obtener el peso especfico del concreto fresco.

Luego se deja secar a las probetas por 24 horas, para luego ser sumergidas en agua(fraguar) durante 8 das Luego de los 8 das se proceder a ensayar en la mquina de compresin para verificar si se lleg a la resistencia requerida.

PRESENTACIN Y DISCUSIN DE RESULTADOS

I. RESUMENLa finalidad del presente es realizar el diseo de mezclas de concreto utilizando el mtodo del MDULO DE FINURA DE LA COMBINACIN DE AGREGADOS.Este mtodo requiere de una serie de operaciones previas, tales como determinar las propiedades fsicas de los materiales a usar: Peso especfico de masa, grado de absorcin, contenido de humedad, mdulo de finura (agregado fino y agregado grueso). Tamao Mximo Nominal, peso seco compactado y perfil (agregado grueso). Tipo, fbrica y peso especfico del cemento. Calidad del agua.Una vez completado el diseo y determinadas las cantidades en peso de cada uno de los constitutivos del concreto se procedi con su preparacin, para luego determinar su slump y peso unitario (concreto fresco); posteriormente se efectu el vaciado en los moldes metlicos previamente engrasados.

DETERMINACIN DE LAS PROPIEDADES DEL CONCRETO FRESCO Y DEL CONCRETO ENDURECIDO

1. PROPIEDADES DEL CONCRETO FRESCOa) SlumpEn teora el Slump alcanzado deber estar entre 3 y 4.El Slump determinado con la prueba del Cono de Abrams es 2.8.

b) Peso UnitarioPROBETAW (molde)(gr)W (molde + concreto fresco)(gr)W (concreto fresco)(C)Volumen del molde(cm3)Pe (concreto fresco)(gr/cm3)

11117424804136305334.4382.555

2.555 gr/cm3c) SegregacinEl concreto elaborado tiene una segregacin NULA.d) Exudacin La exudacin, en el concreto elaborado no se produjo.

2. PROPIEDADES DEL CONCRETO ENDURECIDOa) Peso del concreto endurecido

b) Esfuerzo Mximo y Mdulo de ElasticidadPara determinar estas caractersticas presentamos a continuacin los datos obtenidos en los ensayos de resistencia a la compresin de cada una de las probetas, as como sus grficas respectivascarga ltima:24Tnaltura (mm)dimetro (cm)rea (cm2)

tiempo:2.5Min30215.07178.368

velocidad:9.60Tn/min

PUNTOCARGA(kg)DEFORMACIN(mm)ESFUERZO (kg/cm2)esfuerzo 28 dasDEF. UNITARIA

110000.15.6068.0090.0003311

220000.3511.21316.0180.0011589

330000.6516.81924.0270.0021523

440000.9822.42632.0370.0032450

550001.1528.03240.0460.0038079

660001.3233.63848.0550.0043709

770001.539.24556.0640.0049669

880001.8544.85164.0730.0061258

990002.150.45872.0820.0069536

10100002.2356.06480.0910.0073841

11110002.3261.67088.1000.0076821

12120002.3467.27796.1100.0077483

13130002.6572.883104.1190.0087748

14140002.8378.490112.1280.0093709

15150002.9584.096120.1370.0097682

16160003.0989.702128.1460.0102318

17170003.2695.309136.1550.0107947

18180003.41100.915144.1640.0112914

19190003.58106.521152.1740.0118543

20200003.75112.128160.1830.0124172

21210003.92117.734168.1920.0129801

22220004.13123.341176.2010.0136755

23230004.23128.947184.2100.0140066

24240004.32134.553192.2190.0143046

MDULO DE ELASTICIDAD MTODO TERICO (fc a los 14 dias = 134.553 kg/cm2)

MTODO PRCTICO (fc a los 14 dias = 134.553 kg/cm2)De la grfica se obtiene:

Como el concreto tiende a ser de orden exponencial de segundo grado tendremos la grfica ajustada siguiente:Donde Y ser la tendencia de la curva con una aproximacin de 99 %

PROPIEDADES DEL CONCRETO FRESCO SlumpEn teora el Slump alcanzado deber estar entre 3 y 4.El Slump determinado con la prueba del Cono de Abrams es 2.8. Peso Unitario2.546 gr/cm3 SegregacinEl concreto elaborado tiene una segregacin NULA. Exudacin La exudacin, en el concreto elaborado no se produjo.

DATOS DE LA MUESTRAS: Carga de rotura = 24Tn. (APROXIMADAMENTE) Esfuerzo de rotura = 192.219 kg/cm2. Mdulo de elasticidad = 202964.6 kg/cm2

MODO DE FALLA

Probeta 1Probeta 2

CARACTERIZACION DE LA FALLA: (FALLO DE ACUERDO A LO ESPERADO, FALL LA PASTA Y NO EL AGREGADO Y OPTE POR LA FALLA AL ANGULO DE 45 GRADOS)

Fig. N 12: Se observa que fall la pasta y en menor proporcin el agregado

CUADRO RESUMENPROPIEDADVALORES

Valores Corregidos de Diseo Agregado fino hmedo = 5.656 kg. Agregado grueso hmedo = 11.529 kg. Cemento = 3.4051 kg. Agua de mezcla = 2.096lts.

Slump3 plg

Peso Unitario Concreto Fresco2555 Kg./cm2

Peso del Concreto Endurecido2502 Kg./cm2

fc (Kg./cm2)pedido300 Kg./cm2

fcPromedio (28 das)192.219 kg/cm2

fcPromedio (28 das)300 (valor esperado) Kg./cm2

Mdulo de Elasticidad (Kg./cm2)

VI. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

La resistencia de la mezcla de concreto diseada dio una resistencia promedio a los 8 das de 192.219 kg/cm2. No logramos elaborar una mezcla con las caractersticas pedidas es decir con un fc de 300 Kg./cm2, debido a las caractersticas de los agregados Se obtuvo la consistencia pedida, pues resulto que dio una consistencia plstica. Hemos logrado aprender tanto tericamente como en forma prctica a elaborar un diseo de mezclas mediante el mtodo MDULO DE FINURA. Realizamos ptimamente la grfica tratando en lo posible dndole un tendencia cuadrtica. Luego de realizada las grficas, mediante la ayuda de stas hemos podido hallar los mdulos de elasticidad. En nuestro ensayo pudimos verificar que lo que fall fue la pasta ms no los agregados; por lo que podemos decir que es un concreto de buena calidad. Para la determinacin del slump se recomienda que se debe pisar bien el cono metlico, para que la mezcla este bien compactada y el slump salga adecuadamente.

VII. BIBLIOGRAFA USADA:

a. Rivva Lopez, Enrique 2000 NATURALEZA Y MATERIALES DEL CONCRETO. Edit. ACI. Per.

b. Rivva Lopez, Enrique 1990 DISEO DE MEZCLAS. Per.

c. Asociacin de productores de cemento BOLETINES TCNICOS. Per.

d. Copias del curso.

24DISEO DE MEZCLAS: MTODO MDULO DE FINURA DE LA COMBINACIN DE AGREGADOS

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