Embed Size (px)
Citation preview
UAS
ESCUELA DE INGENIERIA MOCHIS PRACT
DEPARTAMENTO DE LABORATORIO No.
SECC DE CONSTRUCCION 12
OBRA_________________ LOCALIZACION_______________________________
MUESTREADOR_______________________________ FECHA________________
MEDIDAS DE MATERIALES
MATERIAL CALIBREMEDIDAS REALES
ø b h Lmm cm cm cm
OBSERVACIONES______________________________________________________________________________________________________________________________________ALUMNO_______________________________ GPO__________ CALIF____________
UASESCUELA DE INGENIERIA MOCHIS PRACT
DEPARTAMENTO DE LABORATORIO No.
SECC DE CONSTRUCCION 12
OBRA_________________ LOCALIZACION_______________________________
MUESTREADOR_______________________________ FECHA________________
MEDIDAS_____________________ DE MADERAS (Real/Nominal)
DE______________________(Tipo de Madera)
NOMBRE ANCHO ALTO LARGO PIES OBSERVMADERA Pulg Pulg Pies Tablón
OBSERVACIONES_______________________________________________________________________________________________________________________________________ALUMNO_________________________________ GPO_________ BRIGADA__________
PRACTICA No. 1
DISEÑO PRELIMINAR DE MEZCLAS DE CONCRETO HIDRAULICO
En esta practica, para diseñar mezclas de concreto hidráulico, se aplica el método del ACI1 211.11-81 que fue traducido y revisado por el instituto Mexicano del Cemento y del concreto en su edición de 1990, IMCyC. 2
Se describen dos métodos para dosificar y ajustar mezclas de concreto de peso normal. El primero se basa en un peso estimado del concreto del volumen absoluto ocupado por los componentes del concreto.
Los procedimientos toman en consideración los requisitos de colado, consistencia, resistencia, y durabilidad.
Los métodos mencionados proporcionan una aproximación preliminar de las dosificaciones, que debe verificarse mediante mezclas de prueba en el laboratorio o en el campo, y someterse a los ajustes necesarios para obtener las características deseadas.
El concreto se compone de cemento, agregados (grava y arena), el agua y el aire atrapado de forma natural al hacer la revoltura de la mezcla, o incluido de manera deliberada por medio de aditivos.
La determinación de los pesos de las mezclas por metro cúbico de concreto se lleva a cabo de acuerdo a la siguiente secuencia:
Primer paso. Elección del revenimiento
Cuando no se especifica el revenimiento, puede seleccionarse un valor apropiado para la obra de los que aparecen en la tabla 5.3.1. Las variaciones del revenimiento que se muestran son aplicables cuando no se aplica el vibrado para compactar el concreto. –deben emplearse mezclas de la consistencia mas densa, que pueden colarse con buen rendimiento.
________________________
1ACI: American Concrete Institute: Instituto Americano del Concreto.
2 IMCyC: Instituto Mexicano del Cemento y del Concreto.
TABLA 5,3,1 Revenimientos recomendados para diversos tipos de construcción
Tipo de construcciónRevenimiento, cm
Máximo Mínimo
Muros de cimentación y zapatas reforzadas 8 2
Zapatas, campanas y muros de subestructura sencillos 8 2
Vigas y muros reforzados 10 2
columnas para edificios 10 2
Pavimentos y losas 8 2
Concreto masivo 5 2
Pueden incrementarse en 2,5 cm cuando los métodos de compactación no sean mediante vibrado
Segundo paso: Elección del tamaño máximo del agregado.
Los tamaños más grandes de agregados bien graduados tienen menos huecos que los tamaños más pequeños. Por esto, los concretos con agregados de tamaño mayores requieren menos mortero por volumen unitario de concreto. Por regla general, el tamaño máximo de agregado debe ser el mayor posible económicamente y guardar relación con las dimensiones de las estructuras. En ningún caso el tamaño máximo debe exceder de 1/5 de la menor dimensión entre los costados de lo cimbra, 1/3 del espesor de la losa, ni ¾ del espacio libre mínimo entre varillas de refuerzo individuales, paquetes de varillas, o torones de pretensazo. A veces, estas limitaciones se pasan por alto si la trabajabilidad y los métodos de compactación permiten que el concreto sea colado sin cavidades o huecos. Cuando se desea un concreto de alta resistencia, se pueden obtener mejores resultados con agregados de tamaño máximo reducido, que estos producen resistencias superiores con una relación agua/cemento determinada.
Tercer paso: Calculo del agua de mezclado y el contenido de aire.
La cantidad de agua por volumen unitario de concreto requerida para producir determinado revenimiento, depende del tamaño máximo de la forma de la partícula y granulometría de los agregados, asi como de la cantidad de aire incluido. No le afecta significativamente el contenido de cemento. En la tabla 5.3.3 aparecen valores estimados del agua de mezclado requerida para concretos hechos con diversos tamaños máximos de agregados, con o sin aire incluido. Según sea la textura y forma del agregado, los requerimientos de agua de mezclado pueden estar ligeramente por encima o por debajo de los valores tabulados, pero son lo suficientemente precisos para el primer cálculo. Estas diferencias en el requerimiento de agua no se reflejan necesariamente en la resistencia, ya que pueden estar implicados otros factores de compensación. Por ejemplo, de un graduado redondo y otro angular, ambos gruesos, bien graduados
y de buena calidad, se espera que puedan producir concretos de aproximadamente la misma resistencia a la compresión por el mismo factor de cemento, a pesar de la diferencia en la relación agua/cemento resultante de los diferentes requerimientos de agua de mezclado. La forma de la partícula no indica por si misma que el agregado estará por encima o por debajo del promedio en cuanto a su capacidad para obtener resistencia.
TABLA 5,3,3 Requisitos aproximados de agua de mezclado y contenido de aire paradiferentes revenimientos y tamaños máximos nominales de agregado. Revenimiento, cm
Agua, kg/m³ de concreto para los tamaños máximos nominales de agregados, mm10* 12,5* 20* 25* 40* 50†* 70†** 150†++
Concreto sin aire incluido
de 3 a 5 205 200 185 180 160 155 145 125
de 8 a 10 225 215 200 195 175 170 160 140
de 15 a 18 240 230 210 205 185 180 170 --
Cantidad aproximada de aire atrapado en concreto sin inclusión de aire, expresado como un porcentaje. 3 2,5 2 1,5 1 0,5 0,3 0,2
Concreto con aire incluido
de 3 a 5 180 175 165 160 145 140 135 120 de 8 a 10 200 190 180 175 160 155 150 135
de 10 a 18 215 205 190 185 170 165 160 --Promedio recomendado ** del contenido total de aire, porcentaje de acuerdo con el nivel de exposición.
Exposición ligera 4,5 4,0 3,5 3,0 2,5 2,0 1,5 ** †† 1,0 ** ††
Exposición moderada 6,0 5,5 5,0 4,5 4,5 4,0 3,5 ** †† 3,0 ** ††
Exposición severa ++ ++ 7,5 7,0 6,0 6,0 5,5 5,0 4,5 ** †† 4,0 ** ††
* Estas cantidades de mezclado se emplean para calcular factores de cemento en mezclas de prueba. Son cantidades máximas de agregados gruesos angulares, razonablemente bien formados y con granulometría dentro de los limites de especificaciones aceptadas.
† Los valores de revenimiento para concreto con agregado mayor de 40 mm están basados en pruebas de revenimiento después de la remolicion de las partículas mayores de 40 mm mediante tamizado húmedo.
En la parte superior de la tabla 5.3.3 se indica la cantidad aproximada de aire atrapado que puede esperarse en concretos sin inclusión de aire, y en la parte inferior, el promedio de contenido de aire recomendado para concretos con inclusión de aire. Para el caso de que sea necesario o deseable incluir aire, agregado, los que dependen del propósito de la inclusión de aire y de la
severidad de la exposición, si la inclusión de aire esta en función de la durabilidad.
Exposición ligera
Cuando se desea la inclusión de aire por otros efectos benéficos que no sean la durabilidad, por ejemplo, para mejorar la cohesión o trabajabilidad, o para incrementar la resistencia del concreto con bajo factor de cemento, pueden emplearse contenidos de aire inferiores a los necesarios para la durabilidad. Esta exposición incluye servicio interior o exterior en climas en los que el concreto no estará expuesto a agentes de congelación o deshielo.
Exposición moderada
Implica servicio en climas donde es probable la congelación, pero en los que el concreto no estará expuesto continuamente a la humedad durante largos periodos antes de la congelación, ni a agentes descongelantes u otros productos químicos agresivos. Como ejemplo pueden señalarse vigas exteriores, columnas, muros, trabes o losas que no estén en contacto con el terreno húmedo y que estén ubicadas de manera que no reciban aplicaciones directas de sales descongelantes.
Exposición severa
El concreto expuesto a productos químicos descongelantes y otros agentes agresivos, o bien, cuando el concreto pueda resultar altamente saturado por el contacto continúo con humedad o agua antes de la congelación. Ejemplos de lo anterior son: Pavimentos, pisos de puentes, guarniciones, desagues, aceras, revestimiento de canales, tanques exteriores para agua o resumideros.
Si un elemento no va estar continuamente mojado, ni expuesto a sales descongelantes, son apropiados los valores de contenido de aire mas bajos, como los que señalan en la tabla 5.3.3 para exposiciones moderadas, aunque el concreto este expuesto a temperaturas de congelación-deshielo.
Cuarto paso. Selección de la relación agua-cemento
La relación agua-cemento requerida se determina no solo por los requisitos de resistencia, sino también por otros factores como la durabilidad y las propiedades del acabado. Puesto que diferentes agregados y cementos producen,
generalmente, distintas resistencias empleando la misma relación agua-cemento, es muy deseable establecer una relación entre la resistencia y la relación agua-cemento para los materiales que de hecho van a emplearse. En ausencia de estos datos, pueden tomarse de la tabla 5.3.4 (a) valores aproximados y relativamente conservadores para concretos que contengan cementos portlan tipo 1. Con materiales comunes, las relaciones tabuladas de agua-cemento deben producir las resistencias indicadas, con base en pruebas a los 28 días de muestras curadas en condiciones normales de laboratorio. La resistencia promedio seleccionada debe por supuesto exceder de la resistencia especificada por un margen suficiente para mantener dentro de los límites especificados las pruebas con bajos valores.
Para condiciones de exposiciones severas la relación agua-cemento debe mantenerse baja, aun cuando los requerimientos de resistencia puedan cumplirse con valores mayores. En la tabla 5.3.4 (b) aparecen los valores limite.
TABLA 5,3,4 (a). Correspondencia entre la relación agua-cemento y la resistencia a la compresión del concreto
relación agua-cemento por pesoResistencia a la compresión a los 28 días, kg/cm² *
Concreto sin aire incluido
Concreto con aire incluido
420 0,41 --
350 0,48 0,4
280 0,57 0,48
210 0,68 0,59
140 0,82 0,74
* Los valores son resistencias promedio estimadas para concreto que no contiene mas del porcentaje de aire que se indica en la tabla 5,3,3, Para una relación agua-cemento constante se reduce la resistencia del concreto conforme se incrementa el contenido de aire
La resistencia se basa en cilindros de 15 x 30 cm curados con humedad a los 28 días, a 23 +- 1.7 °C, de acuerdo con la sección 9 (b) de la norma ASTM C31
La relación supone un tamaño máximo de agregado de 3/4 a 1". Para un banco dado, la resistencia producida por una relación agua-cemento dada se incrementara conforme se reduce el tamaño máximo de agregado. Consúltese las secciones 3,4 y 5,3,2,
____________________________________________________________Véase “ Recommended Practice for Evaluation of Compression Test Results of Field Concrete ( ACI 214—65 ) ”.
TABLA 5,3,4 (b). Relaciones agua-cemento máximas permisibles para concreto sujeto a exposiciones severas*.
Tipo de estructura
Estructura continua o frecuentemente mojada y expuesta a congelación y deshielo †
Estructura expuesta al agua del mar o a sulfatos
Secciones esbeltas ( barsadales, guarniciones, lumbrales, mensulas, trabajos ornamentales ) y secciones con menos de 3 cm de recubrimiento sobre el acero de refuerzo
0,45 0,40 ++
Todas las demás estructuras 0,5 0,45 ++
* Basado en el informe del comité ACI 201. " Durability of Concrete in service ", previamente citado.
† El concreto también debe tener aire incluido
++ Si se emplea cemento resistente a los sulfatos ( tipo II y tipo V de la norma ASTM C150 ), la relación agua-cemento permisible puede incrementarse en 0,05.
Quinto paso. Calculo del contenido de cemento.
La cantidad de cemento por volumen unitario de concreto se rige por las determinaciones expuestas en el tercero y cuarto pasos anteriores. El cemento requerido es igual al contenido estimado de agua de mezclado, ( tercer paso ), dividido entre la relación agua-cemento ( cuarto paso ). Si, no obstante, la especificación incluye un límite mínimo separado sobre el cemento, además de los requerimientos de resistencia y durabilidad, la mezcla debe basarse en el criterio que conduzca a una cantidad mayor de cemento.
El empleo de aditivos puzolanicos o químicos afectara las propiedades del concreto, tanto fresco como endurecido.
Sexto paso. Estimación del contenido de agregado grueso
Los agregados con tamaño máximo y granulometría esencialmente iguales producen concretos de trabajabilidad satisfactoria cuando se emplea un volumen dado de agregado grueso por volumen unitario de concreto, con base en varillado en seco. En la tabla 5.3.6 aparecen valores apropiados para estos volúmenes de agregado. Puede observarse que, para igual trabajabilidad, el volumen de agregado grueso en un volumen unitario de concreto depende únicamente de su tamaño máximo y del modulo de finura del agregado fino. Las diferencias en la cantidad de mortero requerido para la trabajabilidad con diferentes agregados, debidas a diferencias en la forma y granulometría de las partículas, quedan compensadas automáticamente por las diferencias en la cantidad de huecos en el varillado en seco.
En la tabla 5.3.6 se muestra el volumen de agregado, en metros cúbicos, con base en varillado en seco, para un metro cúbico de concreto. Este volumen se
convierte a peso seco del agregado grueso requerido en un metro cúbico de concreto, multiplicándolo por el peso unitario de varillado en seco por metro cúbico de agregado grueso.
Para obtener un concreto de buena trabajabilidad, lo que a veces es necesario para colar mediante bombeo o cuando el concreto se cuela alrededor de lugares congestionados de acero de refuerzo, es deseable reducir el contenido estimado de agregado grueso, determinado por la tabla 5.3.6, hasta en un 10 %.
TABLA 5,3,6. Volumen de agregado grueso por volumen unitario de concreto
Tamaño máximo de agregado, mm
Volumen de agregado grueso* varillado en seco, por volumen unitario de concreto para distintos módulos de finura de la arena
2,40 2,60 2,80 3,00
10 (3/8") 0,50 0,48 0,46 0,44
12,5 (1/2") 0,59 0,57 0,55 0,53
20 (3/4") 0,66 0,64 0,62 0,60
25 (1") 0,71 0,69 0,67 0,65
40 (1 1/2") 0,77 0,73 0,71 0,69
50 (2") 0,78 0,76 0,74 0,72
70 (3") 0,87 0,80 0,78 0,76
150 (6") 0,87 0,85 0,83 0,81
* Los volúmenes están basados en agregados en condiciones de varillado en seco, como se describe en la norma ASTM C29. Estos volúmenes se han seleccionado a partir de relaciones empíricas para producir concreto con un grado de trabajabilidad adecuado a la construcción reforzada común. Para concretos menos trabajables, como los requeridos en la construcción de pavimentos de concreto, pueden incrementarse en un 10% aproximadamente. Para concretos mas trabajables, véase la sección 5,3,6,1
Séptimo paso. Estimación del contenido de agregado fino
Al término del sexto paso se han estimado todos los componentes del concreto, excepto el agregado fino, cuya cantidad se determina por diferencia. Puede emplearse cualquiera de los dos procedimientos siguientes: El método de peso o el método de volumen absoluto.
Si el peso del concreto por volumen unitario se supone o puede estimarse por experiencia, el peso requerido del agregado fino es, simplemente, la diferencia entre el peso del concreto fresco y el peso total de los demás componentes. A menudo se conoce con bastante precisión el peso unitario de concreto, por experiencia previa con los materiales. En ausencia de dicha información, puede emplearse la tabla 5.3.7.1 para un cálculo tentativo. Aun si el cálculo del peso del concreto por metro cúbico es aproximado, las proporciones de la mezcla serán suficientemente precisas para permitir un ajuste fácil con base en mezclas de prueba.
TABLA 5,3,7,1, Calculo tentativo del peso del concreto fresco
Tamaño máximo de agregado, mm
Calculo tentativo del peso del concreto, kg/m³*
Concreto sin aire incluido Concreto con aire incluido
10 (3/8") 2,285 2,190
12,5 (1/2") 2,315 2,235
20 (3/4") 2,355 2,280
25 (1") 2,375 2,315
40 (1 1/2") 2,420 2,355
50 (2") 2,445 2,375
70 (3") 2,465 2,400
150 (6") 2,505 2,435
* Valores calculados por medio de la ecuación 5,1 para concreto de riqueza mediana (330 kg de cemento por m³) y revenimiento medio con agregado de peso especifico de 2.7. Los requerimientos de agua se basan en valores de la tabla 5,3,3 para revenimiento de 8 a 10 cm. Si se desea, el peso estimado puede afinarse como sigue, cuando se disponga de la información necesaria; por cada 5 kg de diferencia en los valores de agua de mezclado de la tabla 5.3.3 para revenimiento de 8 a 10 cm, corregir el peso por m³ en 8 kg en dirección contraria; por cada 20 kg de diferencia en contenido de cemento de 330 kg corregir el peso por m³ en kg en la misma dirección, por cada 0.1 que el peso especifico del agregado se desvié de 2.7 debe corregirse el peso del concreto en 70 kg en la misma dirección.
Octavo paso. Ajustes por humedad del agregado
Las cantidades de agregado que realmente deben pesarse para el concreto deben considerar la humedad del agregado. Los agregados están generalmente húmedos, y sus pesos secos deben incrementarse con el porcentaje de agua, tanto absorbida como superficial, que contiene. El agua de mezclado que se añade al lote debe reducirse en cantidad igual a la humedad libre contenida en el agregado, es decir, humedad total menos.
UAS
ESCUELA DE INGENIERIA MOCHIS PRACT
DEPARTAMENTO DE LABORATORIO No.
SECC DE CONSTRUCCION 13OBRA_____________________________ LOCALIZACION______________________ FECHA____________________________
DISEÑO PRELIMINAR DE MEZCLAS DE CONCRETO
a) Propiedad de materiales:
MATERIAL TM MFPESO
ESPECPVC
HUM %
ABSOR %
AGUA LIBRE
CALID GRANUL
Cemento
Grava
Arena
Agua
b) Características de proyecto del concreto:
f`c kg/cm²
Reven cm
Aire Atrap
%
Relac agua cemento
PV Concreto Fresco
Expuesto a condiciones:
MATERIALES CALCULADOS
MATERIALESkg / m³ secos
kg / m³ húmedos
Agua Cemento Arena Grava
Proporción 1: ___:____ 1 : ___:____
Relación = Ws grav/Ws aren = _________/__________ =
ALUMNO____________________________________ GPO__________BRIG__________PRACTICA No. 2
DETERMINACION DEL CONTENIDO TOTAL DE HUMEDAD DE LOS AGREGADOS MEDIANTE SECADO.
Contenido de humedad total en los agregados:
Es la cantidad de agua, que contiene la muestra de agregado, al momento de efectuar las pesadas para dosificar una revoltura y esta formada por la suma de la humedad superficial y la de absorción.
Objetivo:
Determinar el contenido total de humedad de una muestra de agregados, mediante secado, siendo este método lo suficientemente aproximado para utilizar su resultado en el ajuste de las cantidades de materiales en una revoltura de concreto.
Aparatos y equipo:
Balanza de 0.1 gramos de aproximación Fuente de calor (estufa, parrilla eléctrica, etc.) Espátula y charola metálica de 20 cm. De diámetro.
Preparación de la mezcla.
Se debe estar seguro que la muestra del agregado que se va a probar sea representativa del material de abastecimiento. (Se refiere al estado de humedad).
En caso de agregado de peso normal la cantidad debe ser igual o mayor a los pesos anotados en la tabla 1.
TABLA 1.- PESO DE LA MUESTRA DE AGRGADO NORMAL.
Nota:
Para determinar el peso mínimo de la muestra para materiales ligeros se multiplica este valor por el peso volumétrico del agregado ligero suelto, en kg/m3 y se divide entre 1500.
Procedimiento:
1.-se pesa la muestra en la balanza de .1 gramos, evitando la perdida de humedad hasta donde sea posible (ph).
tamaño maximo peso de lanominal muestra(en mm.) (en kg.)
50 840 625 420 313 210 1,56 0,5
2.-se seca totalmente la muestra en la charola por medio de la fuente de calor seleccionada. Se debe mover continuamente la muestra durante el secado para acelerar la operación y evitar los calentamientos localizados.
3.- la muestra ya seca, previamente enfriada hasta temperatura de laboratorio se pesa con una aproximación de .1 % (peso seco en gramos).
4.- cálculos y resultados.
4.1.-la humedad total se calcula con la siguiente formula.
H= (P.h. – P.S). x 100 P.S.
En donde:
H= contenido de humedad de la muestra en %P.H= peso de la muestra representativa en gramosP.S.= peso de la muestra seca en gramos.
PRACTICA No. 3
ELABORACION DE MEZCLAS DE CONCRETO HIDRAULICO.
Objetivo:
Elaborar mezclas de concreto hidráulico para verificar si el diseño teórico cumple con las características físicas mas importantes.
1. revenimiento2. aspecto3. segregación4. consistencia5. cohesión6. peso volumétrico7. sangrado.
Equipo necesario:
1. revolvedora de medio saco2. balanzas de 100, 1.0 y .1 gramos de aproximación3. charolas metálicas de 1x1 y .40 x .60 metros.4. probeta graduada5. cucharones de .50 y 1.0 litros6. estufa7. pala de mango largo
Procedimiento:
1.- una vez que se tengan las cantidades corregidas de los ingredientes( agua, cemento, grava, arena, y aditivos).
2.- pesar cada uno de ellos en la balanza de 100 gramos de aproximación
3. preparación de la revolvedora Inmediatamente antes de iniciar el mezclado de la revolvedora de prueba, la revolvedora debe prepararse con un mortero proporcionado aproximadamente igual a la de prueba. El mortero que se adhiere a la revolvedora después de la descarga evita la perdida de mortero en la revoltura de prueba.
4. mezclado mecánico Antes de iniciar la operación de la revolvedora se añade el agregado grueso( grava), parte del agua de mezclado, la solución de aditivos , cuando este se requiera.
Nota:
Cuando sea factible en aditivo puede ser disuelto en el agua de mezclado antes de agregarla.
5.- se inicia la operación de la revolvedora y luego se añade el agregado fino (arena), el cemento y el resto del agua de mezclado mientras gira la olla.
6.- se mezcla el concreto durante 3 minutos después de haber cargado todos los ingredientes.
7.- para eliminar la segregación se deposita el concreto en una charola limpia y húmeda y se remezcla con una pala o cucharón hasta obtener una apariencia uniforme.
PRACTICA No. 4
MUESTREO DEL CONCRETO.
Este es probablemente, el procedimiento más importante dentro de todo el proceso de prueba del concreto, ya que si la muestra no es representativa y confiable. Todos los pasos que se siguen al muestreo se verán seriamente afectados.
Equipo necesario:
1. carretilla y cubeta (que no este jodida)2. charola (que no tenga fugas)3. cucharón (que cuente con mango)
Procedimientos de muestreo:
La muestra debe tomarse según sea el caso, del concreto fresco procedente de camiones mezcladores o agitadores, de mezcladoras estacionarias.
1.- muestreo del concreto procedente de mezcladoras estacionarias 1.1 para garantizar la confiabilidad de los resultados, la muestra debe tomarse de cuando menos 3 porciones diferentes de la carga, interceptando directamente el flujo de la descarga de la mezcladora, asegurándose que la muestra se tome en el terreno medio de la misma.
Nota: la descarga nunca debe restringirse ya que esto provoca segregación.
1.2 las porciones de muestras obtenidas, deben depositarlas en las charolas y cuando tengas tu muestra completa, procede a premezclarlas rigurosamente con el cucharón, hasta que observes que la apariencia de la muestra sea homogénea.
Nota: evita que la muestra quede al descubierto por más de 15 minutos, ya que en este tiempo debes haber terminado de efectuar las determinaciones requeridas y elaborar tus especimenes.
PRACTICA No. 5
DETERMINACION DEL REVENIMIENTO DEL CONCRETO FRESCO
Se coloca al cono de revenimiento limpio sobre una plataforma nivelada y firme y, con la muestra de prueba en la mano, se efectúa la prueba como se indica a continuación una persona se para firmemente sobre los estribos de la parte inferior del cono; se agrega el concreto hasta llenar aproximadamente una tercera parte del volumen del cono y se golpea el material 25 veces con una varilla de acero con punta de bala de 16 mm (5/8”) de diámetro (figura 4.2).
Figura 4.2
Se llena el cono hasta las dos terceras partes de su capacidad y se golpea con una varilla 25 veces. La varilla debe penetrar apenas la primera capa sin traspasarla (figura 4.3).
Figura 4.3
Se llena el cono hasta desbordarlo; se golpea con la varilla 25 veces y se penetra de nuevo la capa inmediata inferior sin traspasarla (figura 4.4).
Figura 4.4
Utilizando la varilla de acero, se quita el exceso de concreto que esta en la parte superior del cono y se limpia cuidadosamente el material excedente en la base del molde cónico (figura 4.5).
Figura 4.5
Se sujetan las asas superiores, se presiona firmemente hacia abajo y se quitan los pies de los estribos. Se levanta el cono con un movimiento firme, con cuidado, pero no con demasiada lentitud. El concreto del molde se revenira (figura 4.6).
Figura 4.6
Se invierte el cono (parte angosta hacia abajo) y se coloca junto a la muestra, pero sin tocarla. Se coloca la varilla de apisonado sobre la parte superior del cono. La distancia en centímetros, entre el promedio de la parte superior de la muestra y la parte baja de la varilla, da el revenimiento del concreto (figura 4.7).
Figura 4.7
CONSISTENCIA
Es la humedad de la mezcla de concreto, se mide en términos de revenimiento. Cuando mas elevado sea el revenimiento, mas agua contiene la mezcla y afecta la facilidad con que el concreto fluye durante el colado.
MEDICION COMPARADA DE CONSISTENCIA DEL CONCRETO FRESCO SEGÚN VARIOS PROCEDIMIENTOS
REVENIMIENTO CM
MANEJABILIDAD
DESCRIPCION DE LA CONSISTENCIA
FUERZA DE MOLDEO REQUERIDA
APTITUD DE SEGREGARSE
No aplicable Extremadamente seca Extremadamente alta MuchaNo aplicable Muy seca Muy alta Mediana
0 -- 2,5 Seca Alta Poca2,5 -- 5 Semiplástica Regular Poca5 -- 10 Plástica Baja Poca10 -- 15 Fluida Muy baja Mediana
> 15 Muy fluida Extremadamente baja Mucha
TRABAJABILIDAD EN EL CONCRETO
El concreto en estado plástico debe tener una consistencia de modo que permita su colocación rápida dentro de las cimbras, conociendo esta cualidad como trabajabilidad.
SEGREGACION
La segregación en el concreto es la separación de las partículas de arena y grava. La consistencia debe ser tal que al depositarle en las cimbras, se obtenga una masa uniforme. El concreto en su estado plastico es una pasta en la cual se mezcla los agregados, por lo que debe tenerse cuidado de evitar la separación de las gravas y las arenas. Los factores que influyen para producir segregación son: El transporte del concreto, la altura de caída y el compactado con la varilla.
ASPECTO DEL CONCRETO
El concreto puede observarse con escasez de arena presentando un aspecto gravoso o en su defecto un aspecto arenoso en caso de estar falto de grava, o bien, se puede presentar de estas os formas si la pasta no quedo de manera uniforme, o bien puede ser debido a que se haya presentado segregación.
PRACTICA No. 6
FABRICACION Y CURADO DE CILINDROS PARA ENSAYES DE COMPRESION
OBJETIVOFabricar concreto hidráulico para elaborar los cilindros que se ensayaran a compresión y la(s) vigas que se ensayaran a flexión.
EQUIPO UTILIZADO
1. Moldes de acero cilíndricos de 15 cm de diámetro y 30 cm de altura.
2. Varilla metálica punta de bala de 60 cm de largo y 5/8” de diámetro.
3. Cono de abrahms.
4.. Cucharón manual.
5. Balanza de 1 gr de aproximación.
6. Dos palas.
7. Un recipiente adecuado para pesar cada uno de los materiales.
8. Balanza de 120 gr de capacidad
9. Revolvedora con capacidad de 1 saco de cemento de 50 kg.
10. Charolas
PREPARACION DE LOS MATERIALES
1. Se pesa el cemento, el agua, la grava y la arena en recipientes y balanzas adecuadas.2. La revoltura de la mezcla se pude hacer manualmente en una charola grande y con pala si la cantidad de materiales es pequeña; en caso contrario, se usara revolvedora eléctrica o de gasolina.
PROCEDIMIENTOS Y CALCULOSa) Si la revoltura se hace con pala:
1. La mezcla se realiza en una charola grande limpia y húmeda.
2. Primero se revuelve el cemento y el agregado fino hasta que queden perfectamente mezclados de forma homogénea.
3. Se adiciona el agregado grueso y se hace lo mismo que en el inciso anterior.
Otra opción seria: Amontonar y extender la arena con la pala del centro hacia afuera, dejando un pequeño bordo sobre la orilla y luego vaciar en forma extendida la grava.
4. Se adiciona el agua.
5. Se deja reposar 30 seg para que el agua se absorbida por los materiales.
6. Se comienza a hacer la batida con las palas, hasta dar la consistencia² deseada (ver practica N°. 13).
7. Se mide el revenimiento durante los primeros cinco minutos después de hacerse la mezcla. La elaboración de cilindros y vigas se deben hacer dentro de los primeros 15 minutos.
8. Se mide el diámetro y altura de los cilindros para calcular el volumen, se pesan los cilindros, y se llenan en tres capas compactando cada una de ellas con_________________________________________________________________²Consistencia = Es la humedad de la mezcla de concreto. Se mide en término de revenimiento cuanto mas elevado sea el revenimiento, mas agua tiene la mezcla y afecta la facilidad con que el concreto fluye durante el colado. Esta relacionado con la trabajabilidad, pero no es un sinónimo de esta.Veinticinco golpes con la varilla punta de bala, distribuidos uniformemente. Si la varilla deja huecos, para cerrarlos, deben golpearse ligeramente lo lados del molde. Si el revenimiento del concreto es menor de 2.5 cm, se debe compactar con vibrador. Se enrasa la superficie con la varilla punta de bala.
9. Las vigas se llenan en dos capas, a media altura compactando cada una con un golpe cada 13 cm² de área superficial superior.
10. Se pesa el cilindro lleno de concreto, en kg
11. Se resta el peso del molde vació al peso del molde lleno y se obtiene el peso neto del concreto.
12. Se divide el peso del concreto entre el volumen del cilindro y se obtiene el peso volumétrico del concreto fresco. Se debe determinar en kg/m³.
13. Se deja que fragüe y endurezca un poco, para que se anote en la cara superior los datos que identifiquen el cilindro con la parte de la estructura de la obra, tales como: ☼ Nº de cilindro. ☼ Fecha de colado. ☼ Nº de brigada (en nuestro caso de docencia).
14. Se deja fraguar durante 24 horas en un lugar donde no vaya a estar sujeto a movimientos, ni expuesto a los rayos solares.
15. Después de transcurrido el tiempo señalado en el inciso anterior, se sacan de los moldes y se meten en la pila de curado, con objeto de que el agua que este en contacto con el cemento sea permanente.
b) Si la mezcla se hace con revolvedora:
1. Antes de poner en marcha la revolvedora, se introduce el agregado grueso y un poco de agua de mezclado.
2. Se pone en movimiento la revolvedora y se añade el agregado fino, el cemento y el agua.
3. Se mezclan los ingredientes durante 3 minutos y se dejan en reposo otros 3 minutos y finalmente se revuelven otros 2 minutos
4. Se saca la mezcla de la revolvedora cuidando que no quede material adherido, ni haya desperdicio.
5. Con objeto de evitar segregación se deposita en la charola limpia y húmeda el concreto mezclado, y se remezcla con la pala o cuchara, hasta que presente el aspecto uniforme.
UAS
ESCUELA DE INGENIERIA MOCHIS PRACT
DEPARTAMENTO DE LABORATORIO No.
SECC DE CONSTRUCCION 15
FABRICACION DE CILINDROS
DATOS DE CILINDRO
N° CIL
REV cm
Ø cm
A cm
h cm
V cm
Peso molde kg Peso conc retc kg
PVC fresc
o kg/m³lleno vacío
PRACTICA No. 7
FABRICACION Y CURADO DE Y VIGAS PARA ENSAYES DE FLEXION
OBJETIVOFabricar concreto hidráulico para elaborar la viga que se ensayaran a flexión.
EQUIPO UTILIZADO
1. Moldes de acero rectangulares para vigas.
2. Varilla metálica punta de bala de 60 cm de largo y 5/8” de diámetro.
3. Cono de abrahms.
4. Cucharón manual.
5. Balanza de 1 gr de aproximación.
6. Dos palas.
7. Un recipiente adecuado para pesar cada uno de los materiales.
8. Balanza de 120 gr de capacidad
9. Revolvedora con capacidad de 1 saco de cemento de 50 kg.
10. Charolas
PREPARACION DE LOS MATERIALES
1. Se pesa el cemento, el agua, la grava y la arena en recipientes y balanzas adecuadas.2. La revoltura de la mezcla se pude hacer manualmente en una charola grande y con pala si la cantidad de materiales es pequeña; en caso contrario, se usara revolvedora eléctrica o de gasolina.
PROCEDIMIENTOS Y CALCULOSa) Si la revoltura se hace con pala:
1. La mezcla se realiza en una charola grande limpia y húmeda.
2. Primero se revuelve el cemento y el agregado fino hasta que queden perfectamente mezclados de forma homogénea.
3. Se adiciona el agregado grueso y se hace lo mismo que en el inciso anterior.
Otra opción seria: Amontonar y extender la arena con la pala del centro hacia afuera, dejando un pequeño bordo sobre la orilla y luego vaciar en forma extendida la grava.
4. Se adiciona el agua.
5. Se deja reposar 30 seg para que el agua se absorbida por los materiales.
6. Se comienza a hacer la batida con las palas, hasta dar la consistencia² deseada (ver practica N°. 13).
7. Se mide el revenimiento durante los primeros cinco minutos después de hacerse la mezcla. La elaboración de cilindros y vigas se deben hacer dentro de los primeros 15 minutos.
8. Se mide el diámetro y altura de los cilindros para calcular el volumen, se pesan los cilindros, y se llenan en tres capas compactando cada una de ellas con_________________________________________________________________²Consistencia = Es la humedad de la mezcla de concreto. Se mide en término de revenimiento cuanto mas elevado sea el revenimiento, mas agua tiene la mezcla y afecta la facilidad con que el concreto fluye durante el colado. Esta relacionado con la trabajabilidad, pero no es un sinónimo de esta.Veinticinco golpes con la varilla punta de bala, distribuidos uniformemente. Si la varilla deja huecos, para cerrarlos, deben golpearse ligeramente lo lados del molde. Si el revenimiento del concreto es menor de 2.5 cm, se debe compactar con vibrador. Se enrasa la superficie con la varilla punta de bala.
9. Las vigas se llenan en dos capas, a media altura compactando cada una con un golpe cada 13 cm² de área superficial superior.
10. Se pesa el cilindro lleno de concreto, en kg
11. Se resta el peso del molde vació al peso del molde lleno y se obtiene el peso neto del concreto.
12. Se divide el peso del concreto entre el volumen del cilindro y se obtiene el peso volumétrico del concreto fresco. Se debe determinar en kg/m³.
13. Se deja que fragüe y endurezca un poco, para que se anote en la cara superior los datos que identifiquen el cilindro con la parte de la estructura de la obra, tales como: ☼ Nº de cilindro. ☼ Fecha de colado. ☼ Nº de brigada (en nuestro caso de docencia).
14. Se deja fraguar durante 24 horas en un lugar donde no vaya a estar sujeto a movimientos, ni expuesto a los rayos solares.
15. Después de transcurrido el tiempo señalado en el inciso anterior, se sacan de los moldes y se meten en la pila de curado, con objeto de que el agua que este en contacto con el cemento sea permanente.
b) Si la mezcla se hace con revolvedora:
1. Antes de poner en marcha la revolvedora, se introduce el agregado grueso y un poco de agua de mezclado.
2. Se pone en movimiento la revolvedora y se añade el agregado fino, el cemento y el agua.
3. Se mezclan los ingredientes durante 3 minutos y se dejan en reposo otros 3 minutos y finalmente se revuelven otros 2 minutos
4. Se saca la mezcla de la revolvedora cuidando que no quede material adherido, ni haya desperdicio.
5. Con objeto de evitar segregación se deposita en la charola limpia y húmeda el concreto mezclado, y se remezcla con la pala o cuchara, hasta que presente el aspecto uniforme.
UAS
ESCUELA DE INGENIERIA MOCHIS PRACT
DEPARTAMENTO DE LABORATORIO No.
SECC DE CONSTRUCCION 15
DATOS DE VIGAS
N° viga
Ancho cm
Alto cm
Largo cm
observaciones
ALUMNO ______________________________ GPO_______ BRIG_________
PRACTICA No. 8
CABECEO DE ESPECIMENES CILINDRICOS DE CONCRETO HIDRAULICO.
Cabeceo:
Es la preparación de las bases de los especimenes de concreto, para su prueba, con mortero de azufre de alta resistencia.
Objetivo:
Cabecear cilindros y corazones de concreto endurecido, con mortero de azufre de alta resistencia.
Equipo necesario:
1. platos metálicos, cuyo diámetro debe ser por lo menos 5.0 mm. Mayor que el del espécimen por cabecear.
2. recipiente para fundir azufre.3. mortero de azufre que adhiera una resistencia mínima de 350 kg/cm2 a la
edad de 2 horas.4. estufa5. martillo de hule solidó.6. aceite mineral.7. estopa.
Procedimiento:
Nota: las superficies cabeceadas de los especimenes para compresión deben ser planas, dentro de una tolerancia de .05 cm. (0.50mm.) a través de cualquier diámetro.
Cabeceo con mortero de azufre.
Las bases de los especimenes curados en forma humedad deben de estar suficientemente secas en el momento del cabeceado.
1. se prepara el mortero de azufre para su empleo, calentándolo a 140 +- 100
C.2. se aceita ligeramente el plato de cabeceo y también ambos extremos del
espécimen.3. se vierte suficiente azufre fundido al plato cabeceador y rápidamente
colocar el espécimen.4. se espera a que se fragüen en un tiempo de 2 a 3 minutos 5. con el martillo de hule solidó dar algunos golpes ligeros a la parte exterior
del cabeceador.6. se realiza el mismo procedimiento para el otro extremo del espécimen7. finalmente tenemos al espécimen cabeceado.
PRACTICA No. 9
ENSAYE A COMPRESIÓN DE LOS CILINDROS DE CONCRETO
OBJETIVO. Determinar la resistencia a la compresión del concreto a edades de 7, 14 y 28 días para analizar cual es el comportamiento de dicha resistencia.
DEFINICIÓN.
La resistencia de ruptura a la compresión de cilindros de concreto, es la relación de la carga máxima aplicada en el momento de la falla y el área transversal en que se aplica la carga.
Se determina con la fórmula:
R = F ÷ ADONDE: R = Resistencia de ruptura a la compresión, en Kg/cm2
F = Carga máxima aplicada en el momento de la falla, en kg. A = Área de la sección transversal del cilindro, en cm2
EQUIPO UTILIZADO.
1. Cabeceador de acero.2. Guía del cabeceador.3. Tazón para derretir azufre.4. Azufre.5. Prensa universal o prensa hidráulica de compresión de 120 Kg de capacidad.6. Cronometro.7. Cinta métrica.8. Balanza d 1 gr de sensibilidad.
PROCEDIMIENTO Y CÁLCULOS.
1. Se retiran los cilindros de concreto de la pila de curado.2. Se ponen a secar sobre el sol durante un rato para que pierdan el agua
superficial y se les pueda adherir el azufre derretido.3. Se mide el diámetro y la altura del cilindro, se obtiene:
ø= Diámetro en centímetros (cm).h = altura en centímetros (cm).
4. se calcula el área transversal y el volumen:
A = (π D2) ÷ 4 = 0.786 π D2
V = A h
DONDE: A = Área transversal, en cm.V = Volumen, en cm se convierten a m3
h = Altura, en cm.
5. Se toma el peso del cilindro en la balanza de 1 gr de sensibilidad,.... Wr,... en kg.
6. Se calcula el peso volumétrico del en ESSS, en kg/m3
7. Se cabecean los dos extremos del cilindro con azufre.8. Se coloca el cilindro de concreto en la prensa procurando que quede centrado
sobre la base inferior y superior de esta. Se le aplica carga a una velocidad que oscile entre 1.4 y 3.5 kg/cm2/seg., hasta que el cilindro falle. Durante la aplicación de la primera mitad de la carga máxima se puede permitir una velocidad mayor. Se obtiene el valor de F, en kg.
NOTA:Cabecear es ponerle una capa de azufre derretido en las dos caras del cilindro para que se tenga una superficie plana y ortogonal respecto a su eje. El objeto del cabeceo es para que la carga aplicada se transmita uniformemente en toda la superficie del cilindro.
9. Se calcula la resistencia del concreto a la compresión dividiendo la carga máxima aplicada P entre el área transversal A como se señala en la formula respectiva.
10.Se determina el % de la resistencia que tiene el concreto a esa edad.11.Se dibuja el tipo de falla que tubo el cilindro.12.Los datos calculados se anotan en el formato respectivo.
¿Que tipo de falla tuvieron los cilindros? No todos los laboratorios de pruebas indican el tipo de falla del cilindro. Cuando el informe de la prueba indica el tipo de falla, como se muestra en la figura 4.1 se puede aprender algo sobre las causas de la baja resistencia.
(1) (2) (3) (4)
Figura 4.1 Tipos de fallas de cilindros.
Es una falla normal del cilindro bajo compresión, los lados de la muestra tienden a adoptar la forma de un barril un instante antes de su destrucción, quedando con forma de reloj de arena (tipo 1). Tipo 2 es una falla por cortante que bien puede indicar un cabeceado irregular. La falla tipo 3 es típica de una compactación pobre, generalmente causada por falta de adherencia de una capa de la muestra anterior, por falla con la varilla de apisonado. La falla tipo 4 bien puede ser una combinación de los tipos 2 y 3.
OBRA__________________LOCALIZACION________________FECHA_________
ENSAYE A COMPRESION DE CILINDROS DE CONCRETO
Nº CIL.FECHAS EDAD
DIASØ (cm)
A (cm2)
Pmáx
(kg) TIPO FALLACOLD TRON
OBSERVACIONES__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________ALUMNO____________________________GPO______BRIG____CAL____
PRACTICA No. 10
RESISTENCIA A LA TENSION POR COMPRESION DE CILINDROS DE CONCRETO (PRUEBA BRASILEÑA)
Objetivo:
Determinar la resistencia a la tensión por compresión diametral en especimenes cilíndricos de concreto.
Equipo necesario:
1. prensa hidráulica2. barra o placas de carga suplementaria3. tiras para distribución de cargas. Pueden ser de triplay o neopreno, con
ancho de 25 mm , un espesor de 3mm y una longitud igual o ligeramente mayor que el espécimen.
4. dispositivo para trazar líneas diametrales.5. cinta métrica, regla graduada, etc.
Procedimiento:
1.- mediciones 1.1 se determina el diámetro del espécimen de prueba con aproximación de 1.0
mm , se calcula con el promedio de tres diámetros, medidos cerca de los extremos.
D1 + D2 + D3 = D promedio (cm) 3
1.2 se determina la longitud del espécimen con aproximación de 1.0 mm, con el promedio de por lo menos dos medidas de longitud.
L1 + L2 = L promedio (cm) 2
2.- marcado del espécimen.
2.1. en cada extremo del espécimen se deben dibujar líneas diametrales usando el dispositivo indicado en la relación del tiempo.
3.- centrado del espécimen
3.1. se centra una de las tiras de carga sobre las placas de carga. Se coloca el espécimen, sobre la tira y se alinean en tal forma que las líneas marcadas en los extremos del cilindro estén verticales y centradas con relación a las tiras.
3.2 se coloca la segunda tira de carga longitudinalmente sobre el cilindro, centrándolo con relación a las líneas marcadas en los extremos del mismo. Se acomoda una segunda placa sobre la tira de carga.
4. velocidad de aplicación de la carga.
4.1. se debe aplicar la carga en forma continua sin impacto y a una velocidad constante de tal manera que se logre esfuerzos de tensión por compresión diametral de 5 a 15 kg/cm2/min. Hasta la falla del espécimen.
4.2. se registra la carga máxima aplicada, indicada en la maquina de prueba en el momento de la falla.
4.3. observar el tipo de falla y la apariencia del concreto.5. cálculos.
Se calcula la resisencia a tensión por compresión diametral del espécimen como sigue:
σt = 2P
πLd
donde:
T: resistencia a la tensión por compresión diametral, en kg/cm3 P: carga máxima aplicada, (kg)L: longitud en cmd: diámetro en cm.
6. resultados.
Los resultados se anotan en el registro que se tiene desde los primeros ensayos (7,14 dias).
PRACTICA No. 11
ENSAYE A TENSION POR FLEXION EN VIGAS DE CONCRETO
OBJETIVO.
Generalmente el concreto trabaja a compresión, ya que es débil atención (aproximadamente entre 10 y 20% de la resistencia a la compresión). Aunque en algunos miembros estructurales como vigas y losas, siempre se producen esfuerzos a tensión como consecuencia de la condición de carga o contracciones producidas por cambios de humedad y temperatura. En este caso, es importante conocer la resistencia a la tensión, ya que los agrietamientos se deben a este tipo de esfuerzo.
La prueba de resistencia del concreto a tensión por flexión se emplea para el control de calidad en la construcción de pavimentos rígidos de concreto hidráulico.
La resistencia a tensión del concreto se puede determinar de tres maneras: 1. tensión directa,… es poco usada.2. tensión por flexión (usada en pavimento).3. tensión indirecta (prueba brasileña).
En el siguiente ensañe se determinara la resistencia a tensión del concreto por flexión.
EQUIPO UTILIZADO.1. Moldes de viga de 15 cm de ancho, 15cm de alto y 50cm de largo.2. Cuchara de albañil3. Cucharón4. Azufre5. Tres varillas punta de bala6. Prensa hidráulica de compresión7. Cronometro8. Calzas de acero o cuero de 0.60cm de espesor y de 2.5 a 5cm de ancho
PROCEDIMIENTOS Y CALCULOS.1. voltear la viga sobre uno de sus lados (respecto a la posición inicial en la cual
fue colocado)2. marcar la viga donde iran los apoyos inferiores, tomando la distancia exacta
del claro entre apoyos3. marcar el centro del claro donde se aplicara la carga
4. acomodar las vigas para aplicarle carga.
P
5. si no se obtiene un contacto completo entre el espécimen y los apoyos, es necesario cabecear con azufre, pulir o calzar con tiras de cuero o acero la superficie de contacto, cuando difiere es más de 0.4mm.
6. se aplica carga hasta más o menos el 50% de la carga de ruptura a una velocidad uniforme de modo que no se produzca impacto. Después se aplica a una velocidad de manera que el incremento de esfuerzos en la fibra extrema no exceda de 10 kg/cm2 /min.
6. se mide el ancho y el peralte promedio del espécimen en la sección de falla, como aproximación al milímetro. DIBUJAR:
d
b
7. si la fractura ocurre en el centro de claro, el esfuerzo de ruptura se calcula con la siguiente formula.
t f = (3PL) ÷ (2bd2) DONDE:
t f = Esfuerzo a la tensión por flexión, en kg/cm2
P= Carga máxima aplicada, en kg L= Claro libre entre los apoyos inferiores, en cm. b= Ancho promedio del espécimen, en cm. d= peralte promedio del espécimen, en cm.
8. Si la fractura no ocurre en e centro del claro:
t f = (3Pa) ÷ (bd2)DONDE:
A = Distancia entre la línea de fractura y el apoyo inferior más cercano, medida sobre el eje de simetría de la superficie de la viga, en cm.
9. Los datos y cálculos se anotaran en el formato respectivo.
OBRA ___________________ LOCALIZ.________________ FECHA___________
OPERADOR________________________________
ENSAYE A FLEXION EN VIGAS
Nº Viga
Fecha Colado
Fecha Rupt.
Edad Días
b (cm)
d (cm)
L (cm)
a (cm)
Pmáx.
(kg)ðtf
(kg/cm)Defecto
Viga
OBSERVACIONES______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ALUMNO____________________________GPO______BRIG____CAL____
