TECNOLOGIA DEL CONCRETO
Escuela Académica Profesional de Ingeniería Civil
PLAN DE TRABAJO
“ENSAYO DE COMPRENSIÓN DE PROBETA”
CURSO :TECNOLOGÍA DE CONCRETO
PROFESOR :
ALUMNOS :
GRUPO : “C”
HUÁNUCO – OCTUBRE DEL 2015
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TECNOLOGIA DEL CONCRETO
INFORME Nro 004 - 2015 - UDH - Gr.C
Al : Ing. Efrain Raúl MARTINEZ FABIAN
Asunto : Práctica de Laboratorio N°002
“ENSAYO DE COMPRENSIÓN DE PROBETA”
Fecha : Huánuco 16 de octubre del 2015
Me es grato dirigirme a usted con la finalidad de poner en conocimiento el informe
de prácticas de campo N°004, “ENSAYO DE COMPRENSIÓN DE PROBETA” del
curso de Tecnología de concreto del semestre 2015 – II, realizado el jueves 8 de
octubre del presente año en la Universidad de Huánuco, en el laboratorio de
suelos.
Cumplo con informarle a Ud. Ingeniero para los fines que vea conveniente.
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INTRODUCCION
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.
La selección de las proporciones por unidad cúbica de concreto debe permitir
obtener un concreto con la facilidad de colocación, densidad, resistencia,
durabilidad u otras propiedades que se consideran necesarias para el caso
particular de la mezcla diseñada.
Por ello es que en esta oportunidad se ha realizado el diseño de mezclas de
concreto utilizando los métodos: WALKER, Método del módulo de finura de la
combinación de agregados.
I. OBJETIVOS
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1.1. OBJETIVO GENERAL:
Realizar el diseño de una mezcla de concreto usando el método
del WALKER, basándonos en una resistencia especificada f’c =420
Kg/cm2 (resistencia requerida).
I.2. OBJETIVOS ESPECIFICOS:
Elaborar probetas de concreto en laboratorio, a partir de los
diseños realizados, según un método.
Encontrar las propiedades tanto en estado fresco como en estado
endurecido del concreto utilizado.
II. ALCANCES
El presente trabajo pretende servir como un material de consulta referido a la
aplicación del método de Walker para el diseño de mezclas de concreto; a
todos los alumnos y personas en general interesados por el tema.
III. METODOLOGÍA
El método empleado fue la práctica directa en laboratorio, en la cual el
primer paso fue seleccionar los materiales a utilizar, determinar sus
características, luego realizar el diseño de la mezcla de concreto,
posteriormente prepararlo, determinar sus propiedades y evaluar e
interpretar los resultados.
IV. MARCO TEÓRICO
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PESO UNITARIO DEL CONCRETO
El peso unitario del concreto es la suma de todos los componentes que
intervienen en él. Nos proporciona un valor que lo podemos comparar
tanto en estado fresco como en estado endurecido. Se pueden comparar
concretos con tres características diferentes que son:
a) Concretos normales cuyo peso por unidad de volumen se
encuentra entre 2200 a 2400 Kg/m³.
b) Concretos livianos son aquellos que tiene un peso por unidad de
volumen inferior a los 1900 Kg/m³.
c) Concreto pesado cuyo peso por unidad de volumen se encuentra
entre 2800 a 6000 Kg/m³.
CANTIDAD DE MATERIAL POR METRO CUBICO
Una vez logrado hallar las condiciones necesarias del diseño de mezcla,
se procede a cuantificar la cantidad de material que se necesitó por metro
cúbico para un determinado diseño. En el trabajo que realice he obtenido
los valores para cada una de las relaciones agua/cemento l. Con esto
tendré un estimado de cuanto material necesitemos para lograr un metro
cúbico de concreto.
Estos valores son hallados tanto en el diseño seco como en el diseño de
obra, en mi caso como las propiedades de todos los elementos utilizados
se encuentran con valores normales, solo es necesario poner atención al
diseño en seco, ya que el diseño en obra puede variar por el
procedimiento constructivo que se siga y por el grado de control que en
ella se esté tomando en cuenta.
V. MATERIALES:
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- Probetas estándar- Cono de Abrams- Varilla
Compactadora de acero de 5/8 de
diámetro por 80 de longitud
- Carretilla- Aceite- Palana
Cono de Abrams y Probeta para agregarle agua necesaria a la
mezcla
La mescladora que sirvió para la mezcla de los agregados, agua y el cemento.
Aquí se encuentran algunosmateriales usados para el ensayo
VI. DESARROLLO DE LOS ENSAYOS EN LABORATORIO
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DISEÑO DE MEZCLAS DE CONCRETO
A. CARACTERISTICAS DE LOS MATERIALES:
-Agregados:AGREGADO FINO : ARENA DE RIOPeso Específico Aparente : 2.6 g/cm3
Peso Unitario Compactado y seco: 1806.22 kg/m3
Humedad Natural : 1%
Absorción : 2.61 %
Módulo de Finura : 2.75
AGREGADO GRUESO : PIEDRA CHANCADATamaño Máximo Nominal : 3/8”
Peso Específico Aparente : 2.8 g/cm3
Peso Unitario Compactado y Seco: 1568.64kg/m3
Humedad Natural : 1%
Absorción : 0.68 %
Módulo de Finura : 5.5
- Cemento: CEMENTO PORTLAND ASTM C-150 TIPO I PACASMAYO.
PESO ESPECIFICO: 3150 Kg/m3
- Agua: Potable.
- Concreto:Las especificaciones del concreto son:
f’c = 420 kg/cm2
Ds. = 20 kg/cm2
Consistencia Plástica = 3”- 4”
B. ELABORACION DEL DISEÑO DE MEZCLA
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PASO N° 1Asentamiento:
Consistencia plástica: SLUMP: 3”-4”
PASO N° 2 Selección del TM. del Agregado Grueso según el ensayo de
granulometría realizado en laboratorio:
TM: 3/8’’
PASO N° 3Con los valores de TM: 3/8’’ y el asentamiento realizamos la selección
del volumen de agua de mezclado, para un concreto sin aire
incorporado:
Agua de mezclado = 227 litros/m3
Contenido de aire = 3%
PASO N° 4
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.
Para un concreto con un f’cp de 420 kg/cm2 y sin aire incorporado.
f’cp a/c 50………0.05
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50
20
0.05
?
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20………?
450 0.38
?=20(0.05)
420 x 50
400 0.43 ?=0.02
x=a/c = 0.43-0.02 =0.41
a/c = 0.41
PASO N° 5Determinación del Factor Cemento
FC= (V agua)/(a/c) = (227 lts)/(0.41 lts/kg) = 553.7 kg
Cantidad de cemento por bolsas = 553.7/42.5 = 13.03 bolsas/m3 ≅ 13 bolsas/m3
PASO N° 6
Con los valores del T.M. = 3/8” y mf=2.80 de la tabla tenemos:
Volumen seco y compactado del agregado grueso= 0.46m3
Luego:
Peso seco compactado=1568.64
Peso seco del agregado grueso= 0.46x1568.64=721.57Kg.
PASO N° 7 Para la estimación de la cantidad de A. fino por m 3 de concreto,
utilizaremos el siguiente método:
Método de volúmenes absorbentes:
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Volumen absoluto de los materiales por m3 de concreto:
Cemento = 554 = 0.176 m3
3.15*1000
Agua = 227 = 0.176 m3
1000
Aire atrapado = 0.03 m3
A. grueso = 721.57 =0.258 m3
2.8*1000
Total = 0.691m3
Vol. Abs. A. fino = 1 - 0.691 = 0.31m3
Peso del A. fino = 0.31 (1000x2.6) = 806 Kg.
PASO N° 8
Los ajustes por humedad se harán en los agregados fino y grueso y en el
vol. Unitario de agua de mezclado.
Peso húmedos de los materiales por m3 de concreto.
Cemento = 554 Kg.
A.fino = 722 x 1.03 = 830.18 Kg.
A.grueso = 722 x 1.007 = 727.05 Kg.
Como los agregados se encuentran saturados, existe una cierta cantidad
de agua que le sobraría para encontrarse en la condición ideal de
saturación con superficie seca (SSS).
Luego:
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Agua efectiva ¿227−[ (0.32 )100
x720+−1.61100
x 806] = 237.6 lt.
Porciones en peso:Cemento = 554/554 = 1
Agua = 806/554 = 1.45
A. grueso= 722/554 = 1.30
Agua = 237/554= 0.43
Cemento = 42.5 Kg.
Agua = 61.63Kg.
A. grueso = 55.25Kg.
Agua = 18.28 Kg.
C. ELABORACIÓN DE LA PROBETA DE ENSAYO
1° Calculamos las proporciones de cada material para realizar 4 probetas.
Volumen de probeta: ((πD^2)/4*h)= (π*〖0.15〗^2)/4*0.3 =0.0053m3
Factor =4*volumen de probeta =0.0212
Cemento: 554*0.0212 =11.45kg.
Agregado Fino: 830.18 *0.0212 =17.60kg.
Agregado Grueso: 727.05 *0.0212 =15.41kg.
Agua efectiva: 237.6 *0.0212 =5 Lts.
2° Adición de los elementos de mezclado
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Primero una pequeña cantidad de agua para mojar la superficie.
Luego se coloca el agregado grueso y el agregado fino, se mezcla durante un tiempo.
Seguidamente se vacía el cemento, se mezcla estos elementos.
Luego se procede colocar el agua batiendo con cuidado para no perder agua, y que la mezcla se haga conforme al diseño.
Vaciamos la mezcla del trompo a una carretilla
VII. PROCEDIMIENTO
Se extrajo material de la cantera , en la cantidad aproximada.
Escogemos el agregado grueso, teniendo en cuenta el tamaño
máximo nominal; es decir tamizamos por la malla de Nº4” para
escoger lo que queda en la malla.
Tamizando el agregado grueso
Se peso el agregado fino, el agregado grueso y el cemento en las
proporciones requeridas.
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Registrando el peso de: agregado fino,agregado grueso y de cemento, respectivamente.
Se mezcló el trompo el agregado fino, el agregado grueso, el cemento
y el agua. Los tres primeros se mezclaron bien para luego hacer un
pequeño hoyo o espacio para agregarle agua a la mezcla en este
caso 5 lts.
Mezclando agregados fino y grueso
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Finalmente, se agregó el agua, en su cantidad calculado
Cálculo del slump:
Se procedió a añadir la mezcla en el cono de Abrams, chuzándolo con
una varilla de acero, primero una tercera parte la cual fue compactada
con 25 golpes, luego se agregó un poco más de mezcla hasta las 2/3
partes, compactándolo también con el mismo número de golpes y
finalmente se llenó hasta el ras y compacto.
segunda etapa de compactación (25 golpes)
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Tercera etapa de compactación (25
golpes)
Se enrazo ayudándonos con una varilla de acero, luego se procedió a
desmoldar.
Enrazando la mezcla en el cono y desmoldando la mezcla.
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Finalmente se midió el slump con ayuda de una wincha.
midiendo el slump.
(plástico)
Añadimos la mezcla en los moldes, en tres capas por molde, a cada capa se
le compactó con una varilla de acero imprimiendo 25 golpes por capa,
evitando exudación o sangrado.
Las tres etapas de compactación
en agregar el concreto a los
moldes de acero (25 golpes por
etapa)
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Se enrazo el molde con ayuda de una varilla de acero.
Enrazando el concreto con ayuda de la varilla
compactadora.
Se registró el peso de cada una de las probetas, para obtener el peso
específico del concreto fresco.
Registramos el peso de las probetas en estado endurecido
Luego se dejó secar por 24 horas, para luego ser sumergidas en
agua(fraguar) durante 8 días, como hubo días no laborables, el tiempo de
fraguado fue de 12 días.
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Luego de los 7 días se procederá a ensayar en la máquina de compresión
para verificar si se llegó a la resistencia diseñada en la estructura del
concreto anteriormente calculada. Y previamente se registró el peso el
concreto en estado endurecido.
La probeta antes del ensayo a compresión
Medimos las dimensiones de la probeta
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CONCLUSIÓN
La consistencia esperada o asumida fue una consistencia plástica
cuyos valores fluctúan entre 3-4 pulgadas y cómo podemos observar
en la tabla adjunta los valores obtenidos corresponden al
asentamiento predeterminado.
La apariencia observada al momento de realizar el mezclado fue una
apariencia SOBREGRAVOSA
.
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RECOMENDACIONES
Se recomienda cambiar de posición a la probeta durante su “secado” para
una distribución homogénea del W% en toda su estructura, antes de
someterla a la prueba de compresión simple, y al momento de colocar la
probeta en posición dentro de la prensa, asegurarse que el extremo con
mayor W% este en la parte superior de la posición; para obtener resultados
óptimos.
Proporcionar el equipo adecuado para este tipo de ensayo, como son:
guantes, guardapolvos o mamelucos, filtros de aire (mascarilla).
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