DISEÑO DE MEZCLA CON ADITIVOS

UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTIN FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL

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PRÁCTICA INFORME: DISEÑO DE MEZCLA Y CONTROL DE LA RESITENCIA CON LA ADICION DE ADITIVOS CURSO: TECNOLOGÍA DEL CONCRETO DOCENTE DE PRÁCTICA: ING. FERNANDO PERALTA QUINO DOCENTE DE TEORÍA: ING. FERNANDO PERALTA QUINO PRESENTADO POR: LLACHO HUAMANI JHON FRANKLY PACHECO PUMA OSCAR MORALES TACCA ALEX CONDORI ZEBALLOS JOSEPH GRUPO DE PRÁCTICA: VIERNES 11:00 – 13:00 Hrs.

AREQUIPA – 2014

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Contenido DISEÑO DE MEZCLA Y CONTROL DE RESISTENCIA.................................... 3 1.- OBJETIVOS .................................................................................................................................................. 3 2.- MARCO TÉORICO ........................................................................................................................................ 3 3.-MATERIALES Y EQUIPOS UTILIZADOS.......................................................................................................... 7 4.- PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL .............................................................................................................. 9 DISEÑO DE MEZCLA ....................................................................................... Error! Bookmark not defined. CORRECION DE DISEÑO DE MEZCLA ................................................................. Error! Bookmark not defined. 5.-CONTROL DE RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN DEL CONCRETO ................................................................. 9 MEMORIA DE CALCULO: RESISTENCIA VS EDAD ........................................... Error! Bookmark not defined. GRAFICO: RESISTENCIA VS EDAD ................................................................... Error! Bookmark not defined. 5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES .................................................................................................... 10 6.BIBLIOGRAFIA ............................................................................................................................................. 11

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DISEÑO DE MEZCLA Y CONTROL DE RESISTENCIA 1.- OBJETIVOS  Conocer el procedimiento de elaboración de mezcla con la incorporación de un aditivo plastificante SikaPlast.  Entender la importancia de la relación agua, cemento, agregado fino y agregado grueso en un diseño de mezcla con la adición de un aditivo plastificante SikaPlast.  Reconocer la madurez de la resistencia a la compresión del concreto a través del tiempo.  Entender la importancia de ensayos anteriores en un diseño de mezcla con aditivos.

2.- MARCO TÉORICO DISEÑO DE MEZCLA Es un proceso que consiste en calcular las proporciones de los elementos que forman el concreto, con el fin de obtener los mejores resultados. Existen diferentes métodos de Diseños de Mezcla; algunos pueden ser muy complejos como consecuencia a la existencia de múltiples variables de las que dependen los resultados de dichos métodos, aun así, se desconoce el método que ofrezca resultados perfectos, sin embargo, existe la posibilidad de seleccionar alguno según sea la ocasión. En oportunidades no es necesario tener exactitud en cuanto a las proporciones de los componentes del concreto, en estas situaciones se frecuenta el uso de reglas generales, lo que permite establecer las dosis correctas a través de recetas que permiten contar con un diseño de mezcla apropiado para estos casos. De los distintos métodos utilizados en el diseño de mezclas para el presente ensayo se usará el METODO ACI.

ADITIVOS PLASTIFICANTES Y SUPERPLASTIFICANTES PARA EL CONCRETO Los plastificantes son productos químicos que se pueden añadir al hormigón para mejorar su manejabilidad. La resistencia del hormigón es inversamente proporcional a la cantidad de agua añadida o al coeficiente de la relación agua cemento (A/C). Con el fin de producir hormigones más resistentes, se reduce la cantidad de agua añadida, lo que consigue mezclas de difícil manejo, haciendo necesario el uso de los aditivos plastificantes y superplastificantes. Los romanos utilizaron como plastificante para sus mezclas de hormigón, la sangre. Los superplastificantes también son añadidos cuando son añadidas cenizas puzolanicas a la mezcla para obtener hormigones de alta resistencia o hormigones reforzados con fibras. Normalmente el porcentaje que superplastificante o plastificante que se añade a la mezcla es del 2%. Sin embargo, se debe tener en cuenta que la mayoría de los superplastificantes disponibles en el comercio vienen disueltos en agua, por lo cual al añadirlo a la mezcla también se esta añadiendo un porcentaje de agua. Añadir una cantidad excesiva de superplastificante puede dar lugar a que el hormigón presente segregación, lo cual no es aconsejable. Nosotros usaremos aditivos plastificantes de la empresa SikaPlast.

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SikaPlast®-100 SikaPlast® 100 es un aditivo líquido súper plastificante, reductor de agua de alto rango con fragua controlada, utilizando la tecnología Sika® ViscoCrete® en base a policarboxilatos. No contiene cloruros y cumple con la norma ASTM C 494 Tipo A y Tipo F. SikaPlast®-200 SikaPlast 200 es un aditivo líquido multipropósito súper plastificante, reductor de agua de alto rango con retardo, utilizando la tecnología sika viscocrete en base a policarboxilatos. No contiene cloruros y Cumple con la norma ASTM C 494 Tipo D y Tipo G. SikaPlast®-300 SikaPlast 300 es un aditivo líquido multipropósito súper plastificante, reductor de agua de alto rango, utilizando la tecnología Sika Viscocrete en base a policarboxilatos. No contiene cloruros y Cumple con la norma ASTM C 494 Tipo A y Tipo F. SikaPlast®-1000 SikaPlast 1000 es un aditivo líquido multipropósito súper plastificante, reductor de agua de alto rango, que utiliza la tecnología Sika Viscocrete en base a policarboxilatos. No contiene cloruros y Cumple con la norma ASTM C 494 Tipo D y Tipo G.

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DISEÑO DE MEZCLA POR EL MÉTODO ACI El procedimiento descrito en ACI 211.1 detalla 2métodos de proporcionar mezclas de concreto de peso normal y denso que son: Basado en un peso estimado del concreto por volumen unitario. Basado en el cálculo del volumen absoluto ocupado por los componentes del concreto Los métodos descritos proporcionan una aproximación preliminar de las cantidades de materiales necesarios para elaborar la mezcla de concreto, que luego deben ser verificadas mediante mezclas de prueba en el laboratorio o en el campo y efectuar los ajustes que sean necesarios con el objetivo de lograr las características deseadas en el concreto fresco y endurecido. • 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.

El documento ACI 211.1 resume el procedimiento de diseño de mezclas de concreto, en 9 pasos que son: Elección del revenimiento Elección del tamaño máximo de agregado Cálculo del agua de mezclado y el contenido de aire Selección de la relación agua- cemento Cálculo del contenido de cemento Estimación del contenido de agregado grueso Estimación del contenido de agregado fino Ajuste por humedad del agregado Ajustes en las mezclas de prueba

PRUEBA DE SLUMP Este ensayo se le hace al concreto fresco para determinar, su consistencia o fluidez. Cono de asentamiento o Slump (cono de Abrams). Es una prueba sencilla, fácil de hacer y relativamente de bajo costo. Si se realiza siguiendo el procedimiento que se señala a continuación, constituye un medio adecuado para controlar la uniformidad de las mezclas. Para diferentes estructuras y condiciones de colocación del concreto hay diferentes asentamientos apropiados: Para losa y pavimentos compactados manualmente con varilla el asentamiento debe ser del orden de 50- 100 mm. (2″- 4″). Para secciones muy reforzadas y donde la colocación del concreto sea difícil, un asentamiento de 100- 150 mm. (4″- 6″) es el adecuado. Para la mayoría de mezclas de concreto en obras medianas y pequeñas una consistencia plástica corresponde a un asentamiento entre 50- 100mm. (2″- 4″). Para el ensayo de asentamiento se requiere del siguiente equipo: Un molde cónico de 203 mm +-3 mm de diámetro en la base mayor, 102 mm +-3 mm. En la base menor y 305mm +- 3mm de alto Una varilla compactadora o apisonadora de acero, cilíndrica y lisa de 16 mm de diámetro, una longitud aproximada de 600 mm y la punta redondeada.

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RESISTENCIA 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/A DONDE: 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

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3.-MATERIALES Y EQUIPOS UTILIZADOS MEZCLADORA DE CONCRETO La hormigonera es un aparato o máquina empleada para la elaboración del hormigón o concreto. Su principal función es la de suplantar el amasado manual de los diferentes elementos que componen el hormigón: cemento, áridos y agua. Los áridos empleados en la elaboración del hormigón suelen ser gruesos y de elevado peso por lo que la mecanización de este proceso supone una gran descarga de trabajo en la construcción.

AGREGADO FINO Y GRUESO Los agregados son la fase discontinua del concreto y son materiales que están embebidos en la pasta y que ocupan aproximadamente el 75% del volumen de la unidad cúbica de concreto. Estos conforman el esqueleto granular del concreto y son el elemento mayoritario ya que representan el 80-90% del peso total de concreto, por lo que son responsables de gran parte de las características del mismo. Los agregados son generalmente inertes y estables en sus dimensiones.

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CEMENTO El cemento es un aglomerante formado a partir de una mezcla de caliza y arcilla calcinadas y posteriormente molidas, que tiene la propiedad de endurecerse al contacto con el agua. Hasta este punto la molienda entre estas rocas es llamada clinker, esta se convierte en cemento cuando se le agrega yeso, este le da la propiedad a esta mezcla para que pueda fraguar y endurecerse.

MOLDES: PARA ELABORAR LA PROBETAS DE CONCRETO

ADITIVO PLASTIFICANTE SIKA PLAST

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EQUIPO DE COMPRESIÓN Nos ayudará a controlar la resistencia a la compresión de las probetas elaboradas con concreto, es recomendable de las bases superior e inferior sean lo más planas posibles, y es recomendable colocar caping de azufre para que la distribución de esfuerzos sea lo más uniforme posible.

4.- PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL 5.-CONTROL DE RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN DEL CONCRETO

Se elaboraron probetas de concreto, en moldes con dimensiones establecidas por la norma los moldes tienen 12” de altura y 6” de diámetro. Es recomendable el uso de petróleo en los moldes para poder retirar con facilidad las probetas unas vez pasen al estado endurecido para someterlas al curado. Las probetas elaboradas se retirarán de los moldes al día siguiente del ensayo y se someterán al proceso de curado de estas probetas, el cual es un procedimiento que consiste en mantener saturadas las probetas hasta que se alcance el día #28, el día en el que teóricamente el concreto alcanza su máxima resistencia. Será necesario proceder a ensayar las probetas días antes de los 28 días, se tomarán ciertos periodos de tiempo para estos ensayos y se llevará control de la evolución o madurez de este parámetro cada periodo que se determine, para nuestro ensayo haremos el ensayo a los 7, 14 y 28 días.

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ANALISIS DE LA GRÁFICA Y MECANISMO DE FALLA De la gráfica podemos apreciar que el valor de la resistencia aumenta de manera muy similar a lo teórico que es el 70% de la resistencia a los 28 días, en el segundo periodo de 7 -14 días la evolución es un poco distinta e inferior para luego elevarse considerablemente hasta alcanzar un valor muy cercano a la resistencia que se esperaba, ya que el valor final promedio de los ensayos a compresión no es para nada menor al 85% del valor de diseño , y ningún ensayo es menor al 75% del valor de diseño se considera que el concreto es estructuralmente adecuado según la norma E 0.60.

Por ultimo al romper las probetas podemos identificar dos tipos de fallas, en el primer caso el agregado es roto junto con la probeta, lo cual es algo bueno ya que hubo buena adherencia y es el agregado quien recibe todo el impacto, en un segundo caso se da que la falla es por adherencia de los agregados se reconoce este tipo de falla porque al romper la probeta el agregado simplemente se desprende del gel (pasta solida).

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5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES  Definitivamente el uso de aditivos, en este caso aditivo plastificante, obtuvimos resistencias mayores con la adición de menos agua como en el diseño de mezclas sin aditivos del informe anterior.  Con la prueba del slump obtuvimos un resultado de entre 3 y 4 pulgadas, esto significa que estamos dentro del rango admisible.  Como se muestra en el informe, el ensayo realizado se llega a la conclusión que la resistencia obtenida reúne la condiciones adecuadas para ser utilizada en obra.  El tipo de falla de dicho ensayo según recomendaciones del ingeniero es admisible, ya que las probetas deben fallar como una sola unidas, es decir no debe despegarse el cemento del agregado.  Diversos factores como la humedad del ambiente, manejo del personal a cargo, etc. influyen en los resultados de las probetas sometidas a resistencia.  Materiales que no cumplan con los requerimientos necesarios pueden utilizarse para fines no estructurales.

7.-BIBLIOGRAFIA Reglamento Nacional de Edificaciones Norma E. 0.60 CONCRETO ARMADO Tópicos de Tecnología del Concreto. Ing. Enrique Pasquel Carbajal

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