CIV 2218 ENSAYO 16 CONTENIDO DE AIRE.docx

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ENSAYO Nº 16 CONTENIDO DE AIRE 1. OBJETIVOS Determinar las propiedades físicas del hormigón fresco por medio de instrumentos de laboratorio.

2. FUNDAMENTO TEÓRICO. RELACIONES BASICAS Las proporciones del concreto deben seleccionarse con el fin de proporcionar los requerimientos de:  facilidad de colocación, colocación, resistencia, durabilidad y peso volumétrico. a) Facilidad de colocación .- Comprende las operaciones que se han

acuñado vagamente bajo los términos de trabajabilidad y consistencia. La trabajabilidad se considera como aquella como aquella propiedad del concreto mediante la cual se determina su capacidad para ser colocado apropiadamente y para ser determinado sin segregación dañina alguna. La consistencia es la humedad de la mezcla de concreto se mide en términos revenimiento, y afecta la facilidad con la que fluirá el concreto durante su colocación. b) Resistencia.- La resistencia es una característica importante del

concreto. Las diferencias en la resistencia para una relación agua/cemento determinada, pueden deberse a cambios en el tamaño del agregado, granulometria, textura de la superficie, forma, resistencia y rigidez tipo de cemento, contenido de aire y aditivos. c) Durabilidad.- El concreto debe ser capaz de soportar aquellas

exposiciones que pueden despojarlo de su capacidad de servicio, congelación y deshielo, humedad y secado seca do calentamiento y enfriamiento, sustancias químicas, agentes anticongelantes. d) Peso Volumétrico.- Para ciertas aplicaciones, el concreto puede usarse

en principio en función de sus características de peso.

PESADO DE LOS MATERIALES.  Todos los materiales serán pesados en balanzas que cumplan con los los requisitos exigidos en cuanto a sensibilidad reciproca y tolerancias.

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MEZCLADO DEL HORMIGÓN. 1.) El hormigón será mezclado a mano o en una hormigonera adecuada de laboratorio en piladas de tamaño tal que, después de moldear las probetas de ensayo quede un exceso como de un 10%. 2.) En el método a mano la pilada se mezclara en un recipiente impermeable, húmedo, y no absorbente con una cuchara de albañil o pala pequeña, usando el siguiente procedimiento: - Se mezclaran completamente el cemento y el agregado fino. - Se añadirá el agregado grueso y la pilada entera se mezclaran hasta que el agregado grueso sea uniformemente distribuido en toda la pilada. - Se añadirá la cantidad de agua necesaria y la masa se mezclara hasta que el hormigón sea de aspecto homogéneo y tenga la consistencia deseada. Si se requiere un mezclado prolongado a causa de la adición de agua por incrementos para ajustar el asentamiento, la pilada será descartada y se preparara una nueva pilada, sin interrumpir el mezclado, para hacer los ensayos de asentamiento. 3.) En el método de mezclado en una hormigonera deben seguirse los mismos pasos que en el método a mano, a menos que un procedimiento diferente se adapte mejor a la hormigonera que se esta empleando. En caso de que sea necesario eliminar la segregación en el hormigón mezclado a maquina se depositara en un recipiente impermeable, húmedo  y no absorbente y se volverá a mezclar con una pala pequeña o cuchara de albañil.

CARACTERÍSTICAS FÍSICAS DEL HORMIGÓN FRESCO. Durante la etapa en que el hormigón se mantiene en estado fresco es de gran importancia poder otorgarle al hormigón una docilidad adecuada al uso que se desea darle. Para este objeto, es necesario cuantificarla, utilizando una forma de medida de la docilidad, para lo que se han desarrollado numerosos sistemas, de los cuales se describen a continuación los de mayor uso: Procesos que experimenta el hormigón fresco Durante la etapa en que el hormigón mantiene su estado fresco, experimenta una serie de procesos cuyo origen y consecuencias es necesario conocerlos para tenerlos debidamente en cuenta.

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Estos procesos son principalmente los que se describen a continuación.

Revenimiento Este ensayo fue ideado por el investigador norteamericano Abrams. Su ejecución consiste básicamente en rellenar un molde metálico troncocónico de dimensiones normalizadas, en tres capas apisonadas con 25 golpes de varilla  –  pisón y, luego de retirar el molde, medir el asentamiento que experimenta la masa de hormigón colocada en su interior. Esta medición se complementa con la observación de la forma de derrumbamiento del cono de hormigón mediante golpes laterales con la varilla  –  pisón, en la forma señalada. De esta manera, la medida del asentamiento permite determinar principalmente la fluidez y la forma de derrumbamiento para apreciar la consistencia del hormigón. Dada su simplicidad de ejecución, el ensayo de asentamiento se ha generalizado como medición de la trabajabilidad del hormigón. a. Procedimiento La cantidad de hormigón necesaria para efectuar este ensayo no será inferior a 8 litros. - Se coloca el molde sobre la plancha de apoyo horizontal, ambos limpios y humedecidos sólo con agua. No se permite emplear aceite ni grasa. - El operador se para sobre las pisaderas evitando el movimiento del molde durante el llenado. - Se llena el molde en tres capas de aproximadamente igual volumen y se apisona cada capa con 25 golpes de la varilla-pisón distribuidas uniformemente. La capa inferior se llena hasta aproximadamente 7 cm de altura y la capa media hasta aproximadamente 16 cm de altura. Al apisonar la capa inferior se darán los primeros golpes con la varilla-pisón ligeramente inclinada alrededor del perímetro. Al apisonar la capa media y superior se darán los golpes de modo que la varilla-pisón penetre la capa subyacente. Durante el apisonado de la ultima capa se

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deberá mantener permanentemente un exceso de hormigón sobre el borde superior del molde. - Se enrasa la superficie de la capa superior y se limpia el hormigón derramado en la zona adyacente al molde. - Inmediatamente después de terminado el llenado, enrase y limpieza se carga el molde con las manos, sujetándolo por las asas y dejando las pisaderas libres y se levanta en dirección vertical sin perturbar el hormigón en un tiempo de 5 a 12 segundos. - Toda la operación de llenado y levantamiento del molde no debe demorar mas de 3 minutos. b. Medición del asentamiento Una vez levantado el molde se mide inmediatamente la disminución de altura del hormigón moldeado respecto al molde, aproximando a 0,5 cm. La medición se hace en el eje central del molde en su posición original. Nota: Si el hormigón moldeado se inclina decididamente hacia un lado o sufre disgregaciones o corte se repetirá el ensayo. Si por segunda vez se presenta este fenómeno se considerara que el hormigón ensayado no es apto para efectuar el ensayo de asentamiento del cono de Abrams por carecer de plasticidad y cohesión necesarias. Determinación del contenido de aire en el hormigón fresco mediante el método de presión a. Base del procedimiento El método que se describe para determinar el contenido de aire del hormigón fresco, se basa en la medición del cambio de volumen del hormigón sometido a un cambio de presión. El equipo que se especifica para este ensayo es el tipo B de la norma ASTM C 231-78 (aparato tipo Washington), el que está equipado con un dial que registra directamente el contenido de aire, en %, con respecto al volumen de hormigón. CIV 2218

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El procedimiento es aplicable a hormigón fabricado con árido de densidad normal y tamaño máximo no superior a 50 mm. b. Aparatos Equipo de medición de aire: El equipo consta de un recipiente con tapa de acero cuya capacidad mínima es de 6 litros. La tapa está provista de un ajuste de goma o caucho para cierre hermético con el recipiente y lleva además los aditamentos siguientes: a. Un par de llaves para agua, de entrada y purga. b. Llaves para apretar herméticamente la tapa al recipiente. c. Cámara de presión con dial, bomba manual (o bombin externo), válvula para traspasar el aire al recipiente y válvula de purga para ajustar la presión inicial en el dial. d. Accesorios: probeta de calibración y tubos de bronce atornillables a una de las llaves de agua. c. Accesorios Para la ejecución del ensaye se requiere además de otros elementos para apisonar, vibrar, enrasar, etc. El pisón debe cumplir las prescripciones de NCh 1019 E Of 74 "Determinación de la docilidad. Método del asentamiento del cono de Abrams". d. Calibración La calibración del aparato es necesaria para tener la seguridad que el contenido de aire indicado en el dial es el correcto; esta operación se hace particularmente conveniente cuando el equipo ha estado largo tiempo fuera de servicio y/o cuando ha sido maltratado o golpeado durante su manejo o transporte. La calibración se realiza en un laboratorio calificado, el cual extenderá un Certificado de Calibración. e. Procedimiento - Muestra de ensayo CIV 2218

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El tamaño de la muestra de hormigón fresco será superior a 30 litros  y su extracción se realizará de acuerdo a lo establecido en la norma - Colocación y compactación de la muestra. Llenar el recipiente con la muestra de hormigón según el método de compactación que se aplique. a) Apisonado Se aplica cuando la docilidad es mayor a 5 cm de asentamiento. - Colocar el hormigón en tres capas de igual volumen. - Apisonar cada capa con 25 golpes de pisón distribuidos en toda el área. La capa inferior se apisona en toda su altura sin golpear el fondo y las capas superiores se apisonarán de modo que el pisón penetre aproximadamente 3 cm en la capa subyacente. - Después de apisonar, golpear los costados del recipiente 10 a 15 veces con un mazo. b) Vibrado Se aplica este procedimiento a hormigón con docilidad máxima de 10 cm de asentamiento. - Llenar en dos capas de igual volumen, vibrando cada capa con una o dos inserciones del vibrador, sin tocar con éste las paredes ni el fondo del recipiente. - La vibración se aplicará hasta que la superficie del hormigón tenga una apariencia suave y brillante, retirando lentamente el vibrador. Se evitará la sobrevibración. - Una vez compactada la muestra, se enrasa y alisa la superficie ajustadamente al nivel del borde del recipiente. - Medida del contenido de aire - Limpiar los bordes y en especial la goma de sello, colocar la tapa y ajustar herméticamente con las llaves de aprete. CIV 2218

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- Cerrar las válvulas para aire y abrir las llaves para agua. Mediante una  jeringa de goma introducir agua por una de las llaves de agua hasta que fluya por la otra llave. Golpear lateralmente con un mazo para expulsar burbujas de aire atrapadas en el agua introducida. Bombear aire a la cámara de presión hasta que la aguja del dial llegue a la marca de presión inicial. Reposar algunos segundos para enfriar el aire comprimido. Estabilizar la aguja, mediante bombeos o purga, en la marca de presión inicial. - Cerrar las dos llaves de agua y abrir la válvula de entrada de aire comprimido de la cámara de aire al recipiente. Golpear suavemente los costados del recipiente, como también la tapa del dial para estabilizar la lectura. - Leer con aproximación a 0,1% el contenido de aire registrado en el dial. Antes de abrir la tapa, mantener cerradas las válvulas de aire y abrir las llaves de agua para liberar la presión de aire existente en el recipiente. NOTA: En algunos casos, antes de abrir el recipiente, se puede repetir toda la operación de bombeo y traspaso de presión al recipiente. La nueva lectura no debe alejarse más de 0,5% de la lectura anterior.

3. MATERIALES Y EQUIPO. Materiales -Cemento -Arena -Grava -Agua Equipo -Aparato deWashintong -Cono de Abrams -Termómetro -Probetas de 100 y 500ml - Vaso de precipitados -Balanza de 20kg -Balanza digital -Varilla normalizada CIV 2218

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Accesorios -Llaves -Barbijo -Guardapolvo 4. MONTAJE.

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5. PROCEDIMIENTO. - Calibración del Equipo.METODO 1 Llenar la olla con agua agitar las burbujas llenar de agua hasta que revalse, enrazar con la varilla. Verifique que la superficie donde ha sido colocada la olla este nivelado. Volver a llenar la olla con agua y enrazar, ponemos los conductos de sujeción, y verificar que no exista fuga en el conducto respecto a la tapa. Se llena de agua abriendo los conductos, verificar que el chorro sea constante. Antes bombear verificar que el tornillo de sujeción no este sujeto.

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METODO 2 Sacamos el agua introducimos el Hormigón en 3 capas cada capa con 25 golpes enrasamos, tapamos, abrimos las válvulas, introducimos agua hasta que el chorro sea constante, verificar que el tornillo este sujeto y bombear luego percutar y se procede a la lectura.

6. REGISTRO DE DATOS. Nº 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Lecturas con agua 0.20 0.10 0.11 0.10 0.09 0.11 0.09 0.10 0.09 0.09

Lecturas del hormigon 3.3 2.7 2.6 2.9 3.1 3.0 2.8 2.7 2.6 2.9

7.CALCULOS. Las características del hormigón fresco son importantes ya que determinan que tipo de hormigón tendremos después de 28 dias PARA EL AGUA Numero( n )

Lectura(  f i )

 x

( x  x ) 2

1

0.20

0.108

0.008

2

0.10

0.108

0.00006

3

0.11

0.108

0.000004

4

0.10

0.108

0.00006

5

0.09

0.108

0.0003

6

0.11

0.108

0.000004

7

0.09

0.108

0.0003

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8

0.10

0.108

0.00006

9

0.09

0.108

0.0003

10

0.09

0.108

0.0003

 x 

   f  i  0.108 n

   

 ( x   x) n 1

    0.033

 Lectura  0.108 0.033

PARA EL HORMIGON Numero( n )

Lecturas (  f i )

 x

( x  x ) 2

1

3.3

2.86

0.194

2

2.7

2.86

0.026

3

2.6

2.86

0.068

4

2.9

2.86

0.002

5

3.1

2.86

0.058

6

2.0

2.86

0.020

7

2.8

2.86

0.004

8

2.7

2.86

0.026

9

2.6

2.86

0.068

10

2.9

2.86

0.002

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   f  i n

 2.86

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   

 ( x   x) n 1

    0.227

 Lectura  2.86 0.227

% A   L AIRE   C CALIBRADO

% A  2.86  0.108

% A  2.752

7. RECOMENDACIONES. El contenido de aire se reporta con una aproximación de 2.752% de acuerdo a la preparación del hormigón que según la dosificación debería ser un 3%. Se recomienda si se ha introducido agua en el aparato de WHASHINGTON esta debe ser purgada para prevenir errores. Es recomendable hacer una buena determinación del revenimiento para así saber la cantidad de presión de varillado y vibrado antes de colocar alas probetas normalizadas 8. BIBLIOGRAFÍA Concretos de Cemento Portland

Thomas Larson

46-61

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