Manual de Materiales de Construccion-Segunda Propuesta

Facultad de Ciencia, Tecnologa y Ambiente | Ingeniera Civil

MATERIALES DE

CONSTRUCCIN MANUAL DE PRCTICAS DE LABORATORIO

Manual de prcticas de laboratorio UCA

1

Manual Practicas de Laboratorio

Materiales de Construccin

Elaborado por:

Br. Adriana Massiel Bello Herrera

Br. Henry Ramn Rodrguez Gonzlez

Revisado por:

Ing. Oscar Leonel Urbina

Docente de Asignatura Materiales de Construccin-UCA

Aprobado por:

Ing. Otoniel Baltodano Pea

Coordinador Ingeniera Civil-UCA


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Contenido:

Introduccin: ...................................................................................................................... 3

Normas Generales de Laboratorio: .................................................................................... 4

Guias de Laboratorio5

Laboratorio 1: Determinacin de los pesos unitarios secos sueltos y secos compactos

de los agregados gruesos y finos ................................................................................... 6

Determinacin del contenido de humedad de los ridos ................................................ 6

Laboratorio 2: Determinacin de la gravedad especfica y porcentaje de absorcin del

agregado fino y grueso. ................................................................................................ 14

Laboratorio 3: Determinacin del anlisis granulomtrico de los agregados gruesos y

finos ............................................................................................................................. 22

Laboratorio 4: Determinacin a la resistencia al desgaste por cargas abrasivas, mtodo

de la mquina de los ngeles del agregado grueso. .................................................... 29

Laboratorio 5: Determinacin de la consistencia normal del cemento hidrulico .......... 34

Laboratorio 6: Determinacin del tiempo de fraguado del cemento hidrulico, por el

mtodo de la aguja de vicat .......................................................................................... 38

Determinacin de la gravedad especfica del cemento ................................................. 38

Gravedad especfica de cemento hidraulico ................................................................. 42

Laboratorio 7: Resistencia a la compresin de morteros de cemento .......................... 43

Laboratorio 8: Dosificacin y fabricacin de mezclas de concreto ................................ 49

Lista de Referencias Bibliogrficas: ................................................................................. 57

ANEXOS .......................................................................................................................... 58


3

Introduccin:

Las prcticas de laboratorio de Materiales de Construccin son fundamentales

para complementar la base terica que se recibe.

Cada gua de este manual se ha diseado para que el estudiante pueda realizar la

sesin de laboratorio; en cada una, se da cierta base terica acorde al ensayo a

realizar, se indica todo el procedimiento que se debe seguir y se seala los

espacios necesarios para anotar los resultados y discusiones a las interrogantes

que se plantean en la evaluacin.

El profesor o instructor de laboratorio tendr una labor de asesoramiento, ayuda y

revisin. Esta labor se desarrollar por grupos de trabajo los cuales deben ser

formados naturalmente- previo al inicio del curso de Materiales de Construccin.

Los integrantes de los grupos de trabajo no deben exceder los tres miembros.

Cada grupo dispone de tres horas para desarrollar y concluir la experiencia; dos

de estas tres horas deben ser utilizadas en la realizacin del ensaye y la

adquisicin de datos.

El programa del curso est constituido de ocho sesiones prcticas; que abordan

temas de gran inters para ingenieros civiles, ya que una funcin bsica de la

ingeniera civil es la de satisfacer y mantener las necesidades de infraestructura

de la sociedad, siempre velando por el bienestar del medio ambiente.

Los ingenieros civiles deben estar familiarizados con los materiales usados en la

construccin de un amplio rango de estructuras; la importancia adems de estos

laboratorios radica en el desarrollo de materiales de mejor calidad, econmicos,

con alto rendimiento y sobre todo seguros.

El aprovechamiento ptimo de cada experiencia depende en gran medida de la

planeacin anticipada y adecuada de la misma, esto implica una buena

documentacin de acuerdo al tema y una interpretacin precisa de la gua

correspondiente presentada en este manual.


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Normas Generales de Laboratorio:

1. Nunca trabajar en el laboratorio si no hay un profesor o instructor que se d cuenta de lo que haces.

2. Preparar el experimento de laboratorio leyndolo de antemano. Haz las preguntas necesarias acerca de lo que no te resulte claro. Anota todas las precauciones que debes tomar.

3. Usar ropa apropiada para el laboratorio. En el laboratorio de ingeniera es obligatorio el uso de zapatos cerrados. Evitar el uso de uso de joyas o artculos que cuelguen.

4. Mantener el rea de trabajo libre de libros y materiales que no sean necesarios para tu trabajo. Esto incluye no usar computadora porttil.

5. En caso de ser necesario usar gafas de seguridad.

6. Usar los aparatos nicamente como se indica en el manual o segn las instrucciones del profesor.

7. Cuando se rompa algn equipo u objeto, sin importar el tipo material, informar de inmediato a tu profesor.

8. Informar de inmediato al docente en caso de cualquier lesin, accidente o destrozo. Tambin avisa si sospechas que algo no funciona correctamente, por ejemplo sonidos extraos.

9. Trabaja en silencio para que puedas escuchar cualquier aviso sobre precauciones y seguridad.

10. Intersate por conocer la ubicacin de los extinguidores y la salida de emergencia ms cercana.

Cuando termines tu trabajo, dejar todo el equipo a como lo encontraste


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Universidad Centroamericana

Facultad de Ciencia, Tecnologa y Ambiente

Coordinacin de Ingeniera Civil


Laboratorio N1:

1. Determinacin de los pesos unitarios secos sueltos y secos compactos de los agregados gruesos y finos

ASTM C 29 AASHTO T 19

2. Determinacin del contenido de humedad de los ridos

ASTM C 566-84


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I. Introduccin:

El peso unitario de un agregado (rido) es la relacin entre el peso de una determinada cantidad de este material y el volumen ocupado por el mismo, considerando como volumen al que ocupan las partculas del agregado y sus correspondientes espacios nter granulares. Hay dos valores para esta relacin, dependiendo del sistema de acomodamiento que se le haya dado al material inmediatamente antes de la prueba; la denominacin que se le dar a cada uno de ellos ser Peso Unitario Seco Suelto (PVSS) y Peso Unitario Seco Compacto (PVSC). Ambos sirven para establecer relaciones entre volmenes y pesos de estos materiales. Tambin los Pesos Unitarios nos sirven para determinar el porcentaje de huecos existente en el rido. Es importante mencionar que adems de los PVSS y PVSC, es de gran relevancia tomar en cuenta el factor humedad que se puede definir como la cantidad de agua presente en los materiales al momento del ensaye, dicho valor es expresado en porciento del peso seco de su fase slida. II. Objetivos:

Objetivo General:

Calcular experimentalmente el PVSS Y PVSC.

Objetivos Especficos:

Calcular el porcentaje de Humedad de las muestras. Utilizar adecuadamente los equipos de laboratorios para obtener resultados ms precisos.


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III. Material y Equipo:

Equipo:

Balanzas con precisin de 1.0 gramo

Varilla de acero de 5/8 pulgadas (16mm) de dimetro, aproximadamente 24 pulgadas (600mm) de longitud, con al menos uno de sus extremos acabado en forma de bala

Moldes o recipientes cilndricos manejables y suficientemente rgidos para evitar su deformacin, cumpliendo los siguientes requisitos dimensinales:

Tamao mximo del

agregado

Capacidad el

recipiente

Dimetro interior

Altura Interior

Pulgadas Milmetros Pies Litros Metros centmetros centmetros

12.5 1/10 2.8 0.0028 15.25 15.50

1 25.0 1/3 9.3 0.0093 20.35 29.10

1 1/2 37.5 1/2 14 0.014 25.40 27.90

4 100 1 28 0.028 35.60 28.50

Pala o cucharn

Esptulas

Placa de vidrio de pulgada de dimetro

Termmetro

Probeta graduada (equipo para la calibracin del recipiente).

Horno, que mantenga una temperatura constante de 110 5 C

Charolas

Recipientes volumtricos (taras) resistentes al calor y de volumen suficiente para contener la muestra.

Material:

Agregado grueso (grava)

Agregado fino (Arena)


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IV. Procedimiento Experimental:

1. Determinacin del factor de calibracin de los moldes (FC)

Pesar el molde y anotar su peso.

Llenar el molde con agua a la temperatura ambiente, enrase con la placa de vidrio eliminando las burbujas.

Determinar el peso neto del agua contenido en el molde ms el molde con

aproximacin de 1.0 gramos.

Medir la temperatura del agua y determinar el peso especfico de la misma haciendo uso de la tabla siguiente:

Pesos Especfico del Agua

Temperatura Densidad del agua

F C Lb/pie Kg/m

60 15.6 62.366 999.01

65 18.3 62.336 998.54

70 21.1 62.301 887.97

73.4 23.0 62.274 997.54

75 23.9 62.261 997.32

80 26.7 62.216 996.59

85 29.4 62.166 995.83

Calcular el volumen V, del molde dividiendo el peso del agua exigido para

llenar el molde por la densidad del agua a la temperatura de ensaye y el factor de calibracin (FC) dividiendo la densidad del agua a la temperatura de ensaye por el peso neto de agua para llenar el molde.


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2. Procedimiento para la determinacin de los pesos unitarios

2.1. Determinacin del Peso Unitario o Volumtrico Seco Suelto (PVSS)

Seleccionar una muestra representativa por cuarteo del agregado a ensayar (Grava o Arena), la muestra debe estar previamente seca (secada al horno)

Pesar el recipiente adecuado, segn tamao de agregado y anotar su peso

Depositar el material en el recipiente, procurando efectuar esta operacin

con ayuda de un cucharn utilizando una altura constante sobre la parte superior del molde que no exceda de cinco centmetros (el puo de la mano). Una vez llenado el recipiente enrasar, para realizar esta operacin si el material es grava utilice los dedos de la mano, si es arena con ayuda de un enrasador

Pesar el recipiente con el material contenido y anote su peso

Repetir este procedimiento tres veces como mnimo Calcular el Peso Volumtrico Seco Suelto con la formula siguiente:

(Peso del material suelto + el recipiente) (Peso del recipiente) PVSS. (Kg/m) = ------------------------------------------------------------------------------

Volumen del recipiente

Se puede tambin determinar el PVSS con la formula siguiente:

PVSS = [(Peso del material suelto + el recipiente) (Peso del recipiente)] * FC.


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2.2. Determinacin del Peso Unitario o Volumtrico Seco compacto (PVSC)

Se presentan dos posibilidades dependiendo del tamao del agregado que use.

2.2.1. Peso Volumtrico seco envarillado

Aplicables a agregados con tamao mximo de 2 pulgadas.

Seleccionar una muestra representativa por cuarteo del agregado a ensayar, la muestra debe estar previamente seca (secada al horno)

Pesar el recipiente adecuado (segn tamao de agregado) y anote su peso

Depositar el material en el recipiente, en tres capas procurando efectuar

esta operacin con ayuda de un cucharn utilizando una altura constante sobre la parte superior del molde, que no exceda de cinco centmetros (el puo de la mano).

Primero depositar material hasta un tercio de capacidad del recipiente,

aplicndole veinticinco golpes con ayuda de la varilla punta de bala, distribuida en toda el rea. Luego se llena con material hasta el segundo tercio y se vuelve a golpear 25 veces con la varilla punta de bala. A continuacin se llena completamente el recipiente y se vuelve a golpear 25 veces con la varilla

Despus de haberle aplicado los 25 golpes a la ltima capa enrase, para

realizar esta operacin si el material es grava utilice los dedos de la mano, si es arena con ayuda de un enrasador

Pesar el recipiente con el material contenido y anote su peso

Repetir este procedimiento tres veces como mnimo.

Calcule el Peso Volumtrico Seco Compacto con la formula siguiente: (Peso del material compacto + Peso del recipiente) (Peso del recipiente) PVSC. (Kg/m) = ------------------------------------------------------------------------------------------

Volumen del recipiente

Se puede tambin determinar el PVSC con la formula siguiente: PVSC = [(Peso del material Compacto + peso del recipiente) (Peso del recipiente)] FC.


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2.2.2. Peso Volumtrico seco compactado

Para materiales ptreos de tamao comprendido entre 2 y 4.

El recipiente se debe llenar en tres capas, cada capa corresponder a un

tercio de la altura del recipiente

Se compactara mediante el golpeo del recipiente en diferentes posiciones, desde una altura de 5 centmetros, se deja caer el recipiente por su propio peso alternndose las cadas en dos de sus bordes diametralmente opuesto, siendo el nmero de ellas de 25 por cada lado hasta completar 50 golpes por capa

Al finalizar el compactado enrasar el recipiente a fin de equilibrar los huecos

con los salientes que tengan las piedras

Determinar el peso del material ms el recipiente

Calcular el PVSC

3. Determinacin de Humedad:

Seleccionar una muestra representativa por cuarteo Tomar un recipiente (tara), anotar su identificacin y determinarle su peso Pesar la muestra hmeda ms el recipiente que la contiene

Colocar la tara con la muestra en el horno a una temperatura constante de

110 C, por un periodo de 24 horas (20 horas es suficiente) Retirar la muestra del horno y dejarla enfriar hasta que se alcance la

temperatura ambiente Pesar la muestra seca ms el recipiente y anotar su peso Calcular el contenido de humedad en porcentaje del agregado con la

formula siguiente:

Peso de Muestra Hmeda Peso de Muestra seca % de humedad = ---------------------------------------------------- x 100

Peso de muestra seca


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V. Formatos para recopilar informacin: Determinacin del PVSS Proyecto:

Agregado: Procedencia

Ensaye no. 1 2 3

Molde No.

Volumen del molde (m)

Peso del molde (kg)

Peso del agregado suelto + molde (kg)

Peso del agregado suelto en el molde (kg)

Peso volumtrico hmedo suelto (kg/m)

Contenido de humedad (%)

Peso volumtrico seco suelto (kg/m)

Peso volumtrico promedio seco suelto (kg/m)

Determinacin del PVSC Proyecto:

Material: Procedencia

Ensaye no. 1 2 3

Molde No.

Volumen del molde (m)

Peso del molde (kg)

Peso del agregado compacto + molde (kg)

Peso del agregado compacto en el molde (kg)

Peso volumtrico hmedo compacto (kg/m)


Peso volumtrico seco compacto (kg/m)

Peso volumtrico promedio seco compacto (kg/m)

Determinacin del Contenido de Humedad

Proyecto:

Agregado: Procedencia

Ensaye no. 1 2 3

Tara No.

Peso de tara (gr)

Peso de tara + agregado hmedo (gr)

Peso de agregado hmedo (gr)

Peso de tara + agregado seco (gr)

Peso de agregado seco (gr)


Contenido de humedad promedio (%)


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Laboratorio N2:

Determinacin de la gravedad especfica y porcentaje de

absorcin del agregado fino y grueso.




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I. Introduccin:

Se define como peso especfico relativo o gravedad especfica a la relacin en peso entre una determinada cantidad de rido seco y el peso de un volumen igual de agua; considerando como volumen de los ridos a la suma de los volmenes de la parte slida y poros.

Este mtodo determina (despus de 24 horas de inmersin del agregado en agua) la gravedad especfica corriente (GE), la gravedad especifica saturada superficialmente seca (GEsss), la gravedad especifica aparente (GEa).

Las GE y GEsss se utilizan en el clculo de las dosificaciones de las mezclas de mortero y concreto que contengan dichos agregados, para las relaciones de volumen a peso o de peso a volumen. Tambin la GE se utiliza para el clculo del porcentaje de huecos de los ridos.

La importancia de la absorcin radica en que nos indica la cantidad de agua que puede penetrar en los poros permeables de los agregados (ridos) en 24 horas, cuando estos se encuentran sumergidos en agua.

II. Objetivos: Objetivo General:

Determinar la Gravedad Especifica de los agregados gruesos y finos


Calcular el porcentaje de absorcin de las muestras Hacer buen uso del equipo de laboratorio


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Agregado Fino Agregado Grueso Balanza con capacidad de 1 Kg Picnmetro

Frasco Volumtrico (matraz aforado de cuello largo) de 500 cm de capacidad, a una temperatura de calibracin de 20 C

Balanza con capacidad de 1 Kg

Molde cnico de metal de 40 3 mm de dimetro en la parte superior, 90 3 mm de dimetro en el fondo, con 75 3mm de altura

Cesta de alambre.

Un pisn metlico de 340 15 gramos de peso y que tenga una seccin circular de 25 3 mm de dimetro

Recipiente adecuado para sumergir la cesta de alambre en agua (balde)

Horno que mantenga una temperatura constante de 110 5 C

Paos absorbentes

Cocina Horno que mantenga una temperatura constante de 1105C


1. Agregado Fino

1.1. Preparacin de la muestra a) Tomar una muestra representativa del Stock de arena a usar. b) Se toman aproximadamente 1500 gramos del agregado fino que se va

ensayar y se coloca en un recipiente o depsito adecuado cubrindola con agua y dejndola reposar por 24 4 horas.

c) Despus de estar 24 4 horas en el agua, la muestra se dispone sobre una superficie plana, expuesta a una suave corriente de aire caliente, revolvindolo frecuentemente, para conseguir que seque uniformemente. Esta operacin continuar hasta que el rido fluya libremente sin adherirse entre s las partculas.

d) Colocar l agregado fino suelto en el molde cnico, aplquele 25 golpes con el pisn sobre la superficie, levantando el molde verticalmente, si existe presencia de humedad superficial, el cono de rido fino conservar su forma. Se seguir secando con mezclados constantes y haciendo la prueba nuevamente a intervalos regulares, hasta que el cono del rido fino se desmorone al levantar el cono.


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Esto indicara que el rido fino ha llegado a la condicin de saturado sin humedad superficial (SSS).

1.2. Ensaye Pesar 500 gramos de arena en la condicin de saturada y superficialmente

seca (B).

Determinar el peso del frasco seco y limpio (C)

Colocar los 500 gramos de arena en la condicin de SSS en el frasco volumtrico y llenarlo de agua hasta cercana a la marca de aforo, dejndolo reposar por cinco minutos.

Eliminar el aire atrapado, agitando el frasco volumtrico, esta operacin tarda de 15 a 20 minutos.

Despus de eliminar el aire atrapado, agregar agua hasta la marca de aforo. Determinar el peso de frasco ms peso de arena y el agua aadida para completar la capacidad del frasco (d).

Retirar el agua y la arena contenida en el frasco, depositndolo en una tara,

colocndola en el horno a temperatura de 110 5 C por un periodo de 24 horas. En este tiempo se considera que el rido pierde toda el agua, inclusive la que se encuentra en los poros permeables.

Transcurrido este tiempo, retirar la tara del horno, refrescar la muestra a temperatura ambiente y determinar su peso seco (A).

Determinar la gravedad especfica con las formulas siguientes:

GE (Gravedad especifica corriente) = wv

A

Dnde:

A= Peso de la muestra seca.

B = Peso de la muestra en la condicin de saturada superficialmente seca.

C= Peso del frasco seco y limpio.

D =Peso del frasco ms Peso del Material ms Peso Agua Aadida.

V = Capacidad del Frasco.

W = Agua Aadida al Frasco.


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W = d (B + C)

GEsss (gravedad especifica en condicin de saturado superficialmente seca) =

wv

B

GEa (gravedad especifica aparente) = )()( ABwv

A

2. Agregado Grueso

2.1. Preparacin de la Muestra:

De la muestra que va a someterse a ensaye debe seleccionarse despus de cuarteada, aproximadamente 5.0 kg de agregado grueso, descartando todo material que pase el tamiz No. 4. Despus de seleccionar la muestra se lava, con el objetivo de remover el polvo y las impurezas de la superficie de las partculas.

Una vez lavada se sumergirn en agua por un periodo de 24 horas, para que todos los poros permeables se saturen de agua.

2.2. Ensaye:

1. Despus de haber transcurrido las 24 horas de estar la muestra sumergida en agua, esta se retirara del recipiente y con un pao grande y absorbente, se secan las partculas hasta que la pelcula visible de agua se elimine (Es decir que este en la condicin de saturada superficialmente seca).

2. Pesar aproximadamente 2000 gramos de la muestra saturada y superficialmente seca y anote su peso (B).

3. Determinar el peso de la cesta sumergida (E). 4. Colocar la muestra en la cesta y determine el peso de la cesta ms la

muestra sumergida (D). 5. Retirar la muestra de la cesta y depositarla en una tara, seguidamente

introducirla al horno por un periodo de 24 horas a una temperatura de 1105 C.

6. Transcurridas las 24 horas, se retirara la muestra del horno y se dejara enfriar hasta alcanzar la temperatura ambiente, una vez alcanzada se determinara el peso de la grava seca.

7. Calcular la gravedad especfica con las formulas siguientes:

Gravedad Especifica corriente GE = A / (B - C)

Gravedad Especfica en condicin saturada superficialmente seca. GE sss = B / (B - C)

Gravedad Especifica Aparente Ge a = A/A C


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Dnde:

A =Peso de la muestra seca

B =Peso de muestra en la condicin saturada superficialmente seca

C =Peso de muestra sumergida = D E

Nota: Algunos usuarios de este mtodo de ensaye, pueden desear expresar los resultados en trminos de densidad, la cual puede ser determinada multiplicando la gravedad especfica por la densidad del agua. Siendo su valor a la temperatura de 4C 1000 Kg/m o 1.0 g/cm (62.43 lb/ft)

3. Determinacin del Porcentaje de Absorcin 3.1. Agregado Fino:

% Absorcin = [

]

3.2. Agregado Grueso:

% Absorcin = [

]

Dnde:

B= Peso de la muestra en condicin de saturada superficialmente seca.

A= Peso de la muestra seca.


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V. Formatos para recopilar informacin:

Determinacin de la gravedad especifica de la arena

Proyecto:

Agregado: Procedencia:

Ensaye No. 1 2

Frasco No.

Peso del frasco seco y limpio (gr)

Peso de la arena en condicin SSS (gr)

Peso del frasco + la arena + el agua (gr)

Peso seco de la arena (gr)

Gravedad Especifica de la arena

Gravedad Especifica promedio

Porcentaje de absorcin

Porcentaje de absorcin promedio


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Determinacin de la gravedad especifica de la grava

Proyecto:

Agregado: Procedencia:

Ensaye No. 1 2

Peso de la cesta sumergida (gr)

Peso de la grava en condicin SSS (gr)

Peso de la grava y la cesta sumergida (gr)

Peso seco de la grava (gr)

Gravedad Especifica de la grava

Gravedad Especifica promedio

Porcentaje de absorcin

Porcentaje de absorcin promedio


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Laboratorio N3:

Determinacin del anlisis granulomtrico de los agregados

gruesos y finos



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I. Introduccin:

Para los diseos de concreto y mortero, es de suma importancia

analizar y clasificar granulomtricamente el tamao de sus agregados,

esto con el fin de optimizar la mescla. El Conociendo el tamao de los

agregados podemos empelarlos para determinado fin, como que

tamao de agregado nos brinda mejor resistencia o que tamao de

arena se nos es ms adecuada para rellenar los vacos.

Este ensaye consiste en determinar la distribucin del tamao de las

partculas que contiene una muestra de agregado, los cuales

desempean un papel muy importante en las propiedades de los

concretos que lo contienen. As como la comparacin de sus

resultados con especificaciones estandarizadas.

II. Objetivos:

Objetivo General:

Determinar los porcentajes retenidos de agregados finos y y

gruesos


Calcular el mdulo de finura de la arena y tamao nominal de la

grava

Hacer buen uso del equipo de laboratorio


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Tamices correspondientes a la graduacin fina y Gruesa:

Horno que mantenga una temperatura constante de 110 5 C.

Balanza con sensibilidad de 0.1 gramo

Charolas y cucharones

Tamices Abertura libre de tamiz

Pulgadas Milmetros

3 3 76.2

2.5 2 63.5

2 2 50.8

1.5 1 38.1

1 1 25.4

0.7677 19.1

0.5000 12.7

3/8 0.3748 9.52

0.25 63.5

No. 4 0.1870 4.75

No. 8 0.0937 2.38

Tamices

Abertura libre de

tamiz

Pulgadas Milmetros

3/8 0.3748 9.52

No. 4 0.1870 4.75

No. 8 0.0937 2.38

No. 16 0.0468 1.19

No. 30 0.0232 0.59

No. 50 0.0116 0.297

No. 100 0.0058 0.149

No. 200 0.00295 0.075


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4.1. Determinacin del anlisis granulomtrico del agregado fino

(arena)

Tomar una muestra representativa de la arena a ensayar (aproximadamente 2000 gramos)

Depositar la muestra en el horno a una temperatura de 110 5 C, por un periodo de 24 horas

De la muestra secada tomar 500 gramos, depostelo en una tara, cbralo de agua y djelo reposar por 24 horas

Lavar la muestra saturada, por el tamiz No. 200, hasta que el agua pase limpia o trasparente a travs del tamiz

El material retenido en el tamiz No. 200, regresarlo a la tara y depositarlo en el horno a la temperatura de 110 5 C, por un periodo de 24 horas

Colocar los tamices de mayor a menor dimetro (en orden descendente) y deposite el material seco y lavado

Cribar por medio de movimiento de vaivn por un periodo de cinco minutos. Estos movimientos facilita que las partculas del rido queden distribuidas en los diferentes tamices de acuerdo con su tamao

Pesar los retenidos en cada tamiz con aproximacin de 0.1 gramos

Calcular los porcentajes retenidos parciales, porcentajes retenidos acumulados y porcentajes que pasan

Calcular el Modulo de Finura

Grafique los resultados que pasan del material ensayado y comprelo

con las normas de la ASTM.


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4.2. Determinacin del anlisis granulomtrico del agregado grueso

(Grava) Del material obtenido por cuarteo tomar una cantidad segn especifica la

siguiente tabla:

ridos gruesos con tamaos mayormente comprendidos

entre

Peso de rido grueso (gramos)

3 y 2 30,000

2 y 1 20,000

1 y 10,000

y 3/8 2,000

Secar la muestra a una temperatura de 110 5 C por un periodo de 24

horas

Colocar los tamices en el siguiente orden de arriba hacia abajo, 3, 2.5, 2,

1.5, 1, , , 3/8, , No. 4, No. 8, al final se colocara una charola para

recoger cualquier fino. El uso de tamices anteriores estar regido por el

tamao del material a utilizar

Cribar el material

Depositar la muestra en el tamiz superior y cribe por un periodo no menor de cinco minutos

Pesar el material retenido en cada tamiz y anote su peso

Calcular los porcentajes retenidos parcial, retenido acumulado y porcentaje

que pasa

Compare la grava ensayada con las especificaciones de la ASTM C 33, segn tabla


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Requerimiento de graduacin para agregado grueso

Tamao Nominal

Valores ms finos que las mallas de laboratorio, porcentaje que pasa

2 1 1 3/8 No.4 No.8 No. 16

1 a N0. 4 100 90 a 100 -- 35 a 70 -- 10 a 30 0 a 5

1 a No. 4 100 95 a 100 25 a 60 0 a 10 0 a 5

a No. 4 90 a 100 -- 20 a 55 0 a 10 0 a 5

a No. 4 100 90 a 100 40 a 70 0 a 15 0 a 5

3/8 No. 4 100 85 a 100 10 a 30 0 a 10 0 a 5

V. Formatos a Utilizar

Tamiz Peso Retenido

en cada tamiz

%

Retenido

parcial

Porcentaje

retenido

acumulado

% que

pasa

Especificaciones

% que pasa

3/8 100

No. 4 95 100

No. 8 80 100

No. 16 50 85

No. 30 25 60

No. 50 10 30

No. 100 2 10

No. 200 0 - 2

Pasa No.

200

Suma


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Formato de Clculo para Anlisis Granulomtrico de la Grava

Tamiz

Peso

Retenido en

cada tamiz

% Retenido

parcial

Porcentaje

retenido

acumulado

% que

pasa

1

1

3/8

No. 4

N0. 8

Pasa

No. 8

Suma


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Laboratorio N4:

Determinacin a la resistencia al desgaste por cargas abrasivas,

mtodo de la mquina de los ngeles del agregado grueso.

ASTM C 131


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I. Introduccin:

Este ensaye mide la resistencia que ofrecen los agregados gruesos a la abrasin o golpes, para lo cual se introducir una determinada cantidad de este material junto con esferas de acero, dentro de un cilindro metlico que se pondr a rotar hasta un determinado nmero de revoluciones. Las esferas constituyen la carga abrasiva que tiende a destruir el material. Es imprescindible que los ridos usados en la construccin, ya sea para la fabricacin de concretos o morteros, tengan una adecuada resistencia a la abrasin que garantice la no excesiva fragmentacin durante su manipulacin o uso.

II. Objetivos:

Objetivo General:

Determinar el Porcentaje de desgaste del agregado grueso

(grava)


Verificar que el material cumpla con las normas y

especificaciones tcnicas



31


Mquina de los ngeles

Cargas abrasivas: Esferas de hierro fundido o acero de 47.6 mm de dimetro aproximadamente y con un peso entre 390 y 445 gramos

Tamices de las dimensiones siguientes:

3,2.5,2,1.5,1,3/4,1/2,3/8,1/4, No.4, No.8, No. 12.

Charolas

Balanza

Agregado Grueso(Grava)

Horno que mantenga una temperatura constante de 1105C


32

IV. Procedimiento:

El peso del material a usar en el ensayo depender del grado de la muestra. Para los grados A, B, C, y D se emplean 5000 10 gramos y 10000 gramos para los grados E, F, y G. Las cantidades de cada fraccin del tamao que se debe usar en el ensayo, de acuerdo con el grado de la muestra se observan en la siguiente tabla.

Tamices

Cantidades de cada fraccin de tamao de acuerdo con el grado de la

muestra

(gramos)

Pasa por

Retiene en

A B C D E F G

3 2.5 250050

2.5 2 250050

2 1.5 500050 500050

1.5 1 125025 500050 500050

1 125025 500050

125010 250010

3/8 125010 250010

3/8 250010

No. 4 250010

No. 4 No. 8 500010

Total 500010 500010 500010 500010 1000050 100050 1000050

Para determinar el grado de la muestra es necesario determinar su

granulometra, usando los tamices de la serie gruesa.

El grado de la muestra corresponder a aquel en que la granulometra del material usado en el ensaye sea la que ms se acerque a la granulometra de la muestra.


33

Despus de obtener el peso total a usar, segn el grado establecido, Se tomara la cantidad de esferas de acero a usar segn el grado utilizado, por medio de la tabla siguiente:

Grado de la Muestra

Nmero de esferas Peso de

carga gramos

A 12 500025

B 11 458425

C 8 333020

D 6 250020

E 12 500025

F 12 500025

G 12 500025

Colocar el material para el ensaye en la mquina de los ngeles.

Introduzca las cargas abrasivas (esferas de hierro fundido), empleando la

cantidad Especificada segn tabla anterior

Cerrar la abertura con la tapa movible.

Poner en marcha la maquina hasta completar 500 revoluciones para lo

grados A, B, C, D y 1000 revoluciones para los grados E, F, y G, a una velocidad de

30 a 33 rpm.

Sacar el material de la mquina y tamcelo por la malla No. 12.

Lavar la muestra por el tamiz No. 12, colquelo en una tara y depostelo en el Horno por un periodo de 24 horas a una temperatura de 1105 C.

Transcurrido este tiempo, retirar la muestra del horno, dejarlo enfriar a

temperatura ambiente y pesar la muestra seca con una aproximacin de 1.0 g.

Calcular el porcentaje de desgaste por medio de la formula siguiente:


34





Laboratorio N5:

Determinacin de la consistencia normal del cemento

hidrulico

DESIGNACION de AASHTO: T 129 - 88 DESIGNACION de ASTM: C 197 - 86


35

I. Introduccin:

La consistencia normal se expresa mediante la relacin en peso entre la cantidad de agua y cemento, expresado en tanto por ciento, cuando a una pasta de cemento previamente moldeado, penetra 10 1 milmetro un embolo de dimetro de 10 mm. Para los cementos normales la consistencia normal estar entre 20 y el 30%.

La temperatura del cuarto donde se realice el ensaye, as como las herramientas, materiales y agua debern estar comprendidos dentro del orden de 20 2 C. La humedad relativa del laboratorio no ser menor al 50%.

II. Objetivos:

Objetivo General:

Estableces el mtodo de ensayo para determinar la consistencia normal del cemento hidrulico mediante el aparato de Vicat


Determinar la cantidad de agua con relacin al valor estipulado de cemento para preparar pastas de cemento hidrulico, de consistencia normal



36


Balanza con sensibilidad de 0.1 gramos

Probetas graduadas de 200 o 250 ml de capacidad

Placa de vidrio para mezclar el cemento

Esptulas

Cronometro

Aparato de Vicat


37


Pesar 500 gramos de cemento y colquelo sobre la placa de vidrio, formar un cono crter central, aydese para esta operacin con una esptula.

Calcular la cantidad de agua para el ensaye multiplicando los 500 gramos

por un porcentaje que oscile entre 20 y 30%. Medir la cantidad de agua en ml.

Aadir el agua limpia en el crter del cono por un periodo de 30 segundos.

Dejar reposar la mezcla por 30 segundos, para que el cemento absorba el

agua. En este periodo el operador puede colocarse los guantes de hule que usar para manipular la mezcla.

Humedezca ligeramente los guantes de hule y proceda a amasar la pasta

de cemento a mano durante un periodo de 90 segundos a fin de lograr una pasta homognea.

Transcurrido este tiempo se hace una pelota en forma ovalada y se bolea

de una mano a la otra, seis veces, en una distancia aproximada de 15 centmetros.

Introducir la pelota formada en el molde cnico por la parte inferior quitando

el sobrante con la mano. Se apoya el molde cnico encima de la placa de vidrio, se enrasa y se alisa la base superior con una esptula hasta que la superficie de la pasta no presente irregularidades.

Inmediatamente despus se coloca el conjunto debajo del embolo de 10

mm de dimetro que tiene el aparato de vicat, el extremo del embolo se colocar en contacto con la superficie y se apretar el tornillo de presin para evitar que el embolo caiga libremente. Afloje el tornillo de presin y deje descender libremente el embolo durante treinta segundos, anotando al final de este periodo la penetracin de la misma dentro de la pasta.

Se dice que la pasta tiene consistencia normal cuando la penetracin es de

101 mm. Si el valor obtenido resulta mayor o menor al indicado, se repite la operacin con menor o mayor cantidad de porcentaje de agua, cuantas veces sea necesario, hasta conseguir una pasta en que la penetracin del embolo este comprendida entre los lmites fijados.


38





Laboratorio N6:

Determinacin del tiempo de fraguado del cemento hidrulico,

por el mtodo de la aguja de vicat

DESIGNACION DE AASHTO: T 131 - 85 (1990)

DESIGNACION DE ASTM: C 191 - 82

Determinacin de la gravedad especfica del cemento

DESIGNACION DE AASHTO: T 133 - 86

DESIGNACION DE ASTM: C 188 - 84


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I. Introduccin:

Este mtodo de prueba se utiliza para determinar el tiempo de fraguado inicial y final del cemento hidrulico por medio de la aguja de Vicat de 1 mm de dimetro.

El tiempo de fraguado inicial determina el perodo de tiempo, desde el amasado de la pasta, en el cual esta se encuentra en un estado que permite ser moldeada con relativa facilidad sin que se alteren considerablemente sus propiedades fsicas y qumicas.

El tiempo de fraguado final es el perodo de tiempo, medido desde el amasado de la pasta, hasta el momento en que debido a las reacciones de hidratacin esta tiene la consistencia de un material rgido.

El tiempo de fraguado inicial y final dependen principalmente de los siguientes factores: Composicin mineralgica del cemento, finura de molido del mismo, relacin agua/cemento de la mezcla, temperatura a que se encuentran los materiales en el momento de la fabricacin de la mezcla, temperatura ambiente y humedad relativa.

II. Objetivos:

Objetivo General:

Determinar el tiempo de fraguado del cemento hidrulico mediante aparato de Vicat.


Obtener un fraguado en un lapso, donde el inicial y final se encuentren los valores normativos para una consistencia normal

Hacer buen uso del equipo de Laboratorio


40


Balanza con sensibilidad 0.1 gramos.

Aparato de Vicat.

Placa de Vidrio.

Cronometro.

Cuarto de curado.

Probetas graduadas de 200 250 ml.

Frasco de Le Chatelier

Kerosene deshidratado (libre de agua) o gasolina.

Termmetro.


Nota: Para la realizacin de este ensaye es necesario haber obtenido el porcentaje de agua de la consistencia normal.

La humedad relativa del laboratorio no estar menor del 50 por ciento. El cuarto hmedo debe mantener una humedad relativa de no menor de 90 por ciento.

Pesar 500 gramos de cemento, colquelo en la placa de vidrio y forme un cono crter central.

Medir el agua de consistencia normal en la probeta graduada.

Aadir el agua limpia en el crter del cono por un periodo de 30 segundos.

Dejar reposar la mezcla por 30 segundos, para que el cemento absorba el agua. En este periodo el operador puede colocarse los guantes de hule que usar para manipular la mezcla.


41

Humedecer ligeramente los guantes de hule y proceda a amasar la pasta de cemento a mano durante un periodo de 90 segundos a fin de lograr una pasta homognea.

Transcurrido este tiempo se hace una pelota en forma ovalada y se bolea de una mano a la otra, seis veces, en una distancia aproximada de 15 centmetros.

Introducir la pelota formada en el molde cnico por la parte inferior quitando el sobrante con la mano. Se apoya el molde cnico encima de la placa de vidrio, se enrasa y se alisa la base superior con una esptula hasta que la superficie de la pasta no presente irregularidades.

Inmediatamente despus se colocara el conjunto en el aparato de Vicat. Se lleva el equipo a un cuarto de curado y cuando han transcurrido treinta minutos desde el amasado, coloque la aguja de dimetro 1 mm en contacto con la pasta de cemento, la escala de lectura en cero y afloje el tornillo de presin y deje descender libremente el embolo durante treinta segundos, anotando al final de este periodo la penetracin de la misma dentro de la pasta. Anote el valor de la penetracin y regrese el conjunto al cuarto de curado.

Despus de este tiempo y cada 15 minutos (10 minutos para el cemento

tipo III), repita el procedimiento anterior y realice pruebas de penetracin hasta que la aguja de vicat de dimetro 1 mm penetre n la pasta de cemento de 3 a 0 mm.

Grafique penetracin en milmetros (eje y) versus tiempo en minutos (eje x).

De este grfico obtenga el tiempo de fraguado inicial y final. En el caso del fraguado inicial se expresa en minutos y el de fraguado final en horas.


42

Gravedad especfica de cemento hidraulico

Agregar en el frasco LChatelier la cantidad necesaria de kerosn, diesel o gasolina, hasta alcanzar un nivel que se encuentre entre las marcas 0 y 1 mililitros, este ser el volumen inicial

Tomar la temperatura inicial Pesar 64 gramos de cemento previamente desecado (la muestra de

cemento se seca a una temperatura de 110 5 C hasta obtener peso constante)

Introduzca la cantidad pesada de cemento (aproximadamente 64 g) poco a

poco en el interior del frasco, durante esta operacin se ir agitando el cemento con una varilla, con el propsito de que no quede ninguna partcula de cemento por encima del nivel del lquido

Eliminar las burbujas de aire (aire atrapado) que pudieran quedar atrapadas En este momento determinar una segunda lectura de la temperatura de la

solucin (temperatura final) y observar que si la variacin de temperatura entre la temperatura T1 y la temperatura T2 es menor de 0.2C, entonces determinar el volumen final. En caso contrario hay que hacer bajar la temperatura final por medio de la inmersin de la solucin en una cubeta que contenga agua fra hasta que cumpla dentro de la variacin de temperatura permisible para poder determinar el volumen final

Anotar el volumen final

Calcular la densidad o peso especfico del cemento con la formula siguiente:

Peso del cemento (64g) GEcemento = ----------------------------------------------- Volumen final Volumen inicial


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Laboratorio N7:

Resistencia a la compresin de morteros de cemento

A.S.T.M. Designacin C-109


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I. Introduccin:

El cemento (Portland tipo I en nuestro caso), debe cumplir con requisitos de resistencia a la compresin los cuales estn normalizados en las especificaciones de la A.S.T.M. en su designacin C-150, para tal efecto se debe elaborar en el laboratorio una mezcla que combine cemento Portland con Arena Estandarizada (mezcla de mortero), cuya proporcin sea 1:2.75 (una parte de cemento con 2.75 partes de arena estndar) y una relacin agua-cemento en peso de 0.485. A este mortero se le debe determinar la fluidez en la mesa de fluidez, que debe tener valores dentro del rango 110 + 5%.

Los requisitos de esfuerzo a la compresin que se debe cumplir, como mnimo, segn la norma antes mencionada para Cementos Portland tipo I se muestran en la siguiente tabla:

Edad (das)

Resistencia a la Compresin

(Libras/pulg)

3 1,800

7 2,800

28 4,000

Segn A.S.T.M. C-150

II. Objetivos:

Objetivo General:

Disear morteros y concretos garantizando resistencia a la compresin

establecidas en las normas

Objeticos Especficos:



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Balanza con sensibilidad de 0.1 gramo

Mallas No. 100, 50, 30 y 16

Probeta graduada de capacidad de 250 a 500 ml Mezcladora elctrica

Mesa de fluidez con su molde metlico

Pisn tamper: Un pisn construido de material no abrasivo, no absorbente, ni quebradizo, debiendo tener una seccin transversal con dimensiones de por 1 (13 mm por 25 mm)

Molde de acero o plstico rgido, para fabricar cubos de 2 pulgadas de lado, con no ms de tres compartimentos, y construido con un material no deformable.

Moldes de especmenes para los ensayos de compresin (6 de dimetro por 12 de altura), y de flexin

Maquina compresora

Arena.

Cemento Portland tipo I


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IV. Procedimiento Experimental: Ajustar la graduacin de la arena del Banco de Motastepe, de manera que

se asemeje a la arena estandarizada, segn los requerimientos de graduacin de la A.S.T.M. en su designacin C-778

Obtener la cantidad de materiales a utilizar para fabricar los especmenes

segn la siguiente tabla:

Material Cubos a Fabricar

6 9

Cemento 500 gr. 740 gr.

Arena 1,375 gr. 2,035 gr.

Agua 243 ml. 359 ml.

Relacin A/C 0.485

Coloque en la mezcladora toda el agua de mezclado

Agregue el cemento y empiece a mezclar a una velocidad baja (140 + 5

rpm) durante 30 segundos

Agregue lentamente la arena total de mezclado en un perodo de 30 segundos, a la velocidad indicada en el inciso anterior

Detenga la mezcladora y cambie en el selector, a velocidad media (285 +

10 rpm), luego mezcle por un tiempo de 30 segundos Detenga la mezcladora y deje reposar el mortero por un tiempo de 90

segundos. Aproveche los primeros 15 segundos para limpiar las paredes de la mezcladora con una esptula

Encienda la mezcladora y mezcle a velocidad media durante un tiempo de

60 segundos Limpie cuidadosamente el plato de la mesa de fluidez (debe estar seco y

limpio), y coloque el molde troncnico en el centro del plato

Coloque el mortero en el molde, en dos capas de aproximadamente una pulgada de espesor, cada una, y aplique a cada capa 20 golpes con el pisn tamper, al final enrase la parte superior del molde, limpie y seque alrededor del mismo

Retire de forma vertical el molde metlico y aplique 25 golpes (cada de

de altura) en 15 segundos en la mesa de fluidez.


47

Determine el promedio del dimetro ensanchado (obteniendo 4 dimetros

finales en distintas posiciones, a intervalo de distancia aproximadamente igual), y calcule el porcentaje de fluidez comparndolo con el dimetro inferior inicial que es de 4 pulgadas, as como se expresa en la siguiente frmula:

Dimetro promedio final Dimetro inicial % de Fluidez = ---------------------------------------------------- x 100 Dimetro inicial

En caso que no se obtenga la fluidez requerida deber realizarse otra mezcla a la que se le har variar la cantidad de lechada que se le adicionar a la mezcla de mortero (si el mortero quedo muy rgido y la fluidez est por debajo del mnimo, aumentamos la lechada o viceversa).

Despus de medir la fluidez, inmediatamente se devuelve el mortero de la

mesa al recipiente de la mezcladora, limpiando rpidamente el que qued adherido en las paredes del recipiente y proceda a mezclar a velocidad media por un tiempo de 15 segundos.

Elaboracin de los Especmenes

Coloque el mortero en el molde en dos capas de aproximadamente 1

pulgada de espesor, cada capa. Aplique a cada capa 16 golpes con el pisn tamper distribuidos en dos rondas ortogonales entre s (ver siguiente figura)

4 5 5 6 7 8

4 5 5 6 7 8

3 6 3 6

2 7 4 3 2 1

2 7 4 3 2 1

1 8 1 8

1era. Ronda 2da. Ronda 1era. Ronda 2da. Ronda Primera Capa Segunda Capa

Al aplicar los golpes correspondiente a la segunda capa hay que observar si el nivel del mortero desciende, si esto ocurre hay que rellenar antes de enrasar.


48

Enrase con la esptula la parte superior de los moldes hasta dejar la superficie lisa

Coloque los moldes, que contienen los especmenes, en el cuarto de

curado por un tiempo de 24 horas, dejando la superficie libre del espcimen expuesta a la humedad, pero protegida de cualquier cada de agua

Despus de permanecer 24 horas en el cuarto de curado, retirar los especmenes del molde y mantenerlos inmerso en agua en la pileta de curado hasta 24 horas antes de ser ensayado a la compresin

Ensaye a Compresin

Ensayar a la compresin los especmenes, a las edades de 3, 7 y 28 das y compararlos con el valor mnimo correspondiente a cada edad.

Retire el espcimen de la pileta de curado, squelo y remueva cualquier grano de arena suelta que tengan las caras que estarn en contacto con las placas de carga de la mquina compresora. El espcimen se retira de la pileta de curado 24 horas antes de realizarle el ensaye a compresin

Compruebe que las caras del espcimen estn ortogonales, en caso

contrario descrtelo Coloque el espcimen en la mquina de compresin, sobre la cara superior

colquele una placa de acero, por encima de l un baln y otra placa de acero

Aplique lentamente la carga sobre el espcimen a una velocidad tal que la

carga mxima se alcance en un periodo no menor de 20 segundos, ni mayor de 80 segundos, hasta obtener la carga

Registre la carga mxima y calcule el esfuerzo a la compresin de la

siguiente manera:

Carga mxima Resistencia a la Compresin = -------------------------- rea del Espcimen


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Laboratorio N8:

Dosificacin y fabricacin de mezclas de concreto

METODO DE LA ACI


50

I. Introduccin:

El concreto consiste en una mezcla de cemento, arena, agregado grueso (grava o piedrn), y agua; y para que sea de buena calidad debe ser diseado apropiadamente y contener la cantidad correcta de cada material. El cemento, la arena, y el agregado grueso se dosifican por peso. Esta prctica tiene como finalidad reproducir en el laboratorio la mezcla de prueba que refleja la informacin obtenida del diseo terico desarrollado por los estudiantes, donde se aplic las propiedades fsicas y mecnicas de los materiales a utilizar. En la elaboracin de la mezcla de prueba se observar la manejabilidad (cantidad de lechada), as como la distribucin de las partculas para poder corregir la mezcla en caso que sea necesario. Despus de elaborar la mezcla de prueba se fabricarn especmenes (cilindros) de concreto, los cuales sern ensayados a compresin a distintas edades, para observar si cumple con la resistencia de diseo y recomendar su utilizacin.

II. Objetivos: Objetivo General:

Disear Mezclas de Concreto que cumplan las especificaciones Tcnicas Objetivos Especficos:

Elaborar la mezcla de prueba para fabricar los especmenes Hacer buen uso del equipo de laboratorio


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Molde de metal (cono de revenimiento), galvanizado en forma de tronco de cono: dimetro de la base superior 4 x dimetro de la base inferior 8 x altura 12

Regla graduada en pulgadas para medir el asentamiento de la mezcla

Varilla (punta de bala), para apisonar el hormign de 5/8 de dimetro y 60cm. de longitud

Balanza sensible a 0.1 de libra

Arena

Grava

Cemento Portland tipo I

Moldes cilndricos de medio pie cbico y de un pie cbico, los cuales deben estar de acuerdo con las dimensiones que aparecen a continuacin:

Capacidad en pies cbicos

Dimetro interior en pulg.

Altura en pulgadas

Espesor del metal (Us Gage)

Dimetro nominal max.

de las partculas de

agregado grueso

10.00 10.00 No. 10 a No.

12 Hasta 2

1 14.00 11.23 No. 10 a No.

12 Mayor de 2


52


4.1. Determinacin de la consistencia del concreto basndose en el asentamiento (slump)

a. Preparacin de la muestra

Se toma una muestra representativa de la mezcla cuya consistencia se quiere determinar. En el concreto para pavimentos se deben tomar las muestras inmediatamente despus de que ste se vace sobre la subrasante y se deben tomar por lo menos cinco muestras de las diferentes partes de la mezcla.

b. Procedimiento

1) Se coloca el molde sobre una superficie plana que no sea absorbente.

2) El molde se llena usando tres capas de mezcla de aproximadamente 4 cada una. Cada capa se compacta con 25 golpes de la varilla distribuidos uniformemente. La ltima capa se empareja por medio de un palustre o bien con una cuchara de albailera.

3) Despus de llenar el molde como se indica, se retira ste con un

movimiento vertical. Inmediatamente despus se determina por medio de una regla el asentamiento de la muestra con relacin a la altura inicial.

c. Clculo

La consistencia se expresa en trminos del asentamiento, despus de retirar el molde, con relacin a la altura inicial.

Asentamiento (Slump) = 12 altura de la muestra despus de retirar el molde, en pulgadas.


53

4.2. Determinacin del peso unitario, rendimiento y porcentaje de vacos del concreto

a. Procedimiento

1) Una tercera parte del molde se llena con concreto, se apisona uniformemente con 25 golpes de varilla si se usa el molde de medio pie cbico, o con 50 golpes si se usa el molde de un pie cbico. Tambin se golpea de 10 a 15 veces en la superficie exterior del molde con el fin de eliminar las burbujas de aire.

2) Se coloca una segunda y una tercera capas del mismo espesor, las cuales

se apisonan de la misma manera indicada anteriormente. La ltima capa se enrasa con el borde del molde.

3) Se pesa el molde junto con el material as compactado con una

aproximacin de 0.1 de lb. b. Clculos

1) Peso Unitario

El peso neto del concreto se obtiene restando el peso del molde del peso total, luego se multiplica este peso neto expresado en libras por el inverso del volumen, el molde obteniendo la calibracin expresado en pies cbicos y el resultado de este producto es el peso unitario (Libras x pie cbico)

2) Volumen de Concreto

VC W

WwWcWfNxP

)(;

Dnde:

VC= Volumen de concreto producido pro mezclada en pies cbicos N= Nmero de sacos de cemento usado por mezclada P= Peso neto en lbs. de un saco de cemento Wf= Peso total de agregado fino en lbs., bajo las condiciones de humedad pesadas en el ensayo. Wc=Peso total de agregado grueso en lbs., bajo las condiciones de Humedad pesadas en el ensayo. Ww= Peso total de agua usada en la mezclada, en lbs. W=Peso unitario del concreto en lbs., por pie cbico.


54

3) Rendimiento

El rendimiento se calcula de acuerdo con la siguiente formula:

R N

S

Dnde: R= Rendimiento por saco de cemento de P lbs., en pies cbicos. S= Volumen de concreto producido por mezclada, en pies cbicos. N= Nmero de sacos de cemento usados en la mezclada.

4) El factor de cemento

El factor cemento se calcula de acuerdo con la siguiente frmula:

NS

NNo

Y

27

271

Dnde:

N= Nmero de sacos de cemento de P lbs., cada uno usados por yarda cbica de concreto producido. Y= Rendimiento por saco de cemento de P lbs. S= Volumen de concreto producido por mezcla en pies cbicos.

5) Porcentaje de concreto producido por mezcla en pies cbicos

El contenido de aire en el concreto se calcula por medio de la siguiente frmula:

100*T

WTA

Se puede usar tambin la siguiente formula

S

VSA

* 100

Dnde:

A= Porcentaje de vacos en el concreto T= Peso unitario terico del concreto, en lbs., por pie cbico, calculado sin tener en cuenta los vacos. W= Peso unitario real del concreto, en lbs., por pie cbico. S= Volumen de concreto producido por mezclada en pies cbicos. V=Volumen absoluto total de los componentes de la mezclada, en pies cbicos.


55

Nota: El valor de T se obtiene de la formula;

V

WT 1

Dnde:

W1= Peso total de los componentes que formulan la mezclada V= Volumen total absoluto de los componentes, en pies cbicos. T= Peso unitario terico del concreto calculado sin tener en cuenta los vacos, en libras por pie cbico. El volumen absoluto, Va de cada uno de los materiales que forman la mezclada se obtiene dividiendo el peso del material usado en lbs., por la gravedad especfica multiplicado por 62.4 por pie cbica:

cbicos) pies(en 62.4 x especfica Gravedad

lbs.en PesoVa

4.3. Preparacin y curado de especmenes en el terreno para

los ensayos de compresin y flexin

El concreto se deposita en el molde, en tres capas, aplicando 25 varillasos con la varilla punta de bala en tres capas, distribuidas uniformemente en la seccin en planta del molde. Las muestras se toman del concreto que va a ser usado en la obra, teniendo cuidado de que tales muestras sean representativas. Despus de aplicar los varillasos a la ltima capa y antes de enrazar, se golpea con la varilla punta de bala de 5 a a10 veces en dos costados opuestos del molde

a. Curado de especmenes para el ensayo de compresin

1) Durante las primeras 24 horas los especmenes se deben guardar en una caja de madera, la cual debe conservarse a una temperatura que puede variar entre 16 C y 27 C

2) Los especmenes que se fabriquen con el fin de verificar la resistencia del

hormign usado en la obra, se debern sacar de los moldes al cabo de 24 horas y almacenar en un sitio hmedo en donde la superficie de los especmenes est constantemente expuesta a la humedad. La temperatura debe permanecer entre 18 C y 24 C

3) Los especmenes que se fabriquen con el fin de determinar cundo se

puede dar servicio a una estructura, se sacan de los moldes al cabo de 24


56

horas y se colocan tan cerca al sitio de donde se obtuvo la muestra, como sea posible

Los especmenes se deben curar empleando los mismos moldes que se usan para curar el concreto en sitio. Los especmenes que van a ser ensayados al cabo de 28 das, no se deben enviar al laboratorio sino siete das antes de ser ensayados

Tanque de Curado para

Especmenes de Concreto

b. Curado de especmenes para el ensayo de flexin

1. Los especmenes que se fabriquen con el fin de verificar la resistencia del concreto usado en la obra, se dejan en los moldes 24 horas, durante las cuales deben permanecer cubiertos por una lona doble hmeda. Al cabo de las 24 horas, se sacan de los moldes y se almacenan en un sitio hmedo como se indica en el pargrafo d. 2) anterior

2. Los especmenes que se fabriquen con el fin de determinar cundo se

puede dar servicio a una estructura, se dejan en los moldes 24 horas, al cabo de las cuales se sacan y se curan empleando los mismos mtodos que se usan para curar el hormign en sitio


57

Lista de Referencias Bibliogrficas:


58

ANEXOS

I. Rbrica para evaluar el Informe de Laboratorio:

Se realizaran 8 Laboratorios, para lo cual de entregaran 8 reportes, cada uno valorado en 100 puntos, dichas calificaciones sern enviadas por parte del docente de laboratorio al docente de la asignatura. El docente de la asignatura Materiales de Construccin, destinara cierto porcentaje de la calificacin final a los laboratorios. Cuadro 1: Escala de Puntuacin para los informes de laboratorio

tems Calificacin

Portada 2.5

ndice 2.5

Introduccin 10

Objetivos 5

Generalidades 10

Material y Equipo 5

Procedimiento 10

Datos y Calculos 20

Conclusiones y Recomendaciones 20

Bibliografa 5

Anexos 5

95

Notas:

Se har una prueba corta con el valor de 5 puntos para un total de 100 puntos, de esta manera garantizar que los estudiantes lean previamente la gua de laboratorio

Cada estudiante deber tener individualmente su gua o manual de laboratorio

El reporte se entregara una semana despus de haber realizado la prctica de laboratorio

Generalidades: Citar con normas APA

Datos y Calculos: Explicar claramente los resultados obtenidos

Usar tres decimales 0.000

Bibliografa: Usar normas APA

Documents

Manual de Materiales de Construccion-Segunda Propuesta