Ensayo de Cono de Abrams y Probeta

ENSAYO DE CONO DE ABRAMS Y PROBETA

FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL TRABAJO N°06: ENSAYO DE CONO DE ABRAMS Y PROBETA CURSO

: TECNOLOGIA

DE

LOS

MATERIALES

CONSTRUCCIÓN DOCENTE

: Ing. Héctor Augusto Gamarra Uceda.

VISTA DE OBRA

: ENSAYO DE CONO DE ABRAMS Y PROBETA

GRUPO

: N° 01

ALUMNOS

:  ARÉVALO DE LA CRUZ, DELMER  BERGARA ROMAN, MARLITH JAZMIN  BURGA LÓPEZ, LUIS AUGUSTO  CHAPOÑAN GARNIQUE, JOSE MARTIN  TUSE VARGAS, YOMIRA MARISOL

FECHA

: Octube , 2014

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PARA

LA

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INTRODUCCION El presente informe titulado “ensayo de asentamiento y probeta de concreto”, está hecho con la finalidad de brindarnos conocimiento acerca de los ensayos que se realizan en una obra, muchas veces in situ, por lo que nosotros como estudiantes y futuros ingenieros debemos tener conocimiento. Estos ensayos permiten conocen la resistencia del concreto ante la compresión y el asentamiento de la mescla en su estado fresco. El concreto se compone de los siguientes materiales: agua, piedra, cemento y arena; los cuales son de fácil obtención, lo que convierte al mismo en un componente importante para la construcción pues sin el concreto no se pueden elaborar un 99% de estructuras, así también se debe tener en cuenta que es uno de los materiales más utilizados por la humanidad.

1. INFORMACIÒN GENERAL DEL ENSAYO 2

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ENSAYO: ENSAYO DE CONO DE ABRAMS Y PROBETA

2. MARCO TEORICO 

CONO DE ABRAMS

Molde de metal con forma de cono truncado, con un diámetro en la base de 20 cm (8 pulgadas) y un diámetro en la parte superior de 10 cm (4 pulgadas), con una altura de 30 cm (12 pulgadas). Se lo utiliza para realizar ensayos de consistencia de hormigón fresco. En la preparación de la mezcla de hormigón es muy importante que la combinación cemento/áridos y su relación con el agua, sean las adecuadas para lograr las propiedades fundamentales de la mezcla fresca primero (consistencia) y endurecida luego (resistencia). El molde en forma de cono truncado se llena con la mezcla en 3 capas de la misma altura, compactando con 25 golpes de varilla por vez, acto seguido se levanta el molde y se mide cuanto ha descendido la mezcla en el punto central. El valor obtenido, es la medida de la consistencia de la mezcla. Se la denomina también asentamiento, puede variar entre 2 y 18 cm, según sea el tipo de estructura y los procedimientos de encofrado, colocación y compactación. 

PROBETA TESTIGO

Cilindro de hormigón de 15 cm (6 pulgadas) de diámetro y 30 cm (12 pulgadas) de altura, curado bajo unas condiciones controladas. Prueba a que son sometidos los materiales de construcción a fin de determinar su comportamiento frente a diferentes elementos o esfuerzos, antes de su puesta en obra 3

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El ensayo a compresión de estas probetas es el método que nos proporciona el valor de la resistencia a compresión del hormigón con más fiabilidad; esto se debe a que es una medida directa sobre el hormigón que se está investigando. El problema es que este sistema es más costoso y está incluido dentro de la categoría de ensayos destructivos, aunque se puede reducir el número de extracciones si lo combinamos con otros métodos no destructivos. Hay una serie de factores que influyen en el valor obtenido en el ensayo, independientes de la calidad del hormigón como son:  El diámetro de la probeta: Las normas de algunos países, como en el caso de las españolas, recomiendan la utilización de un diámetro mínimo de 100 mm. En cualquier caso se recomienda que el diámetro mínimo del testigo sea entre 3 y 4 veces el tamaño máximo del árido con el que se fabricó el hormigón.  La esbeltez en el momento de ser ensayada: Las probetas se han de extraer con una longitud para que la relación entre la altura y el diámetro (esbeltez) sea de 2, aunque se pueden aceptar valores comprendidos entre 1 y 2.  La dirección de extracción con relación a la dirección de hormigonado: La dirección de extracción de las probetas testigo viene condicionada por el tipo de pieza que se investiga y por las posibilidades de emplazamiento del operario respecto al punto de extracción; lo que quiere decir que normalmente la extracción se produce en dirección perpendicular a la del hormigonado. Los valores de ensayos en piezas extraídas en la dirección perpendicular a la de hormigonado presentan una disminución entre el 5 y el 10% del valor de compresión que se obtiene en piezas extraídas en la dirección paralela a la del hormigonado.

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 La armadura embebida en la probeta testigo y su posición, en el momento del ensayo: La norma UNE advierte de que los valores que obtengamos en una probeta testigo que contenga armadura embebida pueden ser distintos de los obtenidos en probetas sin armadura. Si la barra no se encuentra en dirección perpendicular a las caras de presión de la probeta, ésta se puede considerar como la incidencia que ocasionaría un árido.  El estado de humedad de la probeta testigo en el momento de ser ensayada: La resistencia a compresión del hormigón es mayor si disminuye el grado de saturación, habiendo una diferencia entre el hormigón seco y el húmedo entre el 10 y el 20%. Pero el módulo de deformación es menor en hormigones secos que en hormigones en estado de saturación.

3. PROCEDIMIENTOS 3.1

PROCEDIMIENTO PARA EL CONCRETO

Para la Fabricación del concreto es muy importante la proporción de sus componentes, que deberán ser los adecuados a los esfuerzos a los cuales estará sometido. 

ÁRIDOS

Deberán estar limpios, con la mínima cantidad de Arcilla o impurezas que alteren la hidratación del Cemento. Los áridos ocupan entre 60 y un 75 % del volumen del concreto e influyen sobremanera en las Propiedades del concreto Fresco y del concreto endurecido. 

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AGUA

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El Agua no tendrá contaminación salina u orgánica. Se recomienda utilizar agua potable. 

CEMENTO

Deberá elegirse el Cemento apropiado teniendo en cuenta el contenido de sales y humedad en el suelo. Éste se almacenará en sitio seco y protegido de la humedad, clasificándose por expediciones y clase. 

MEZCLADO

Puede realizarse de diferentes maneras, pero en todas deberá asegurarse un resultado final homogéneo. En obras pequeñas, el material podrá ser mezclado a mano, o con mezcladoras llamadas trompos. En obras medianas o grandes, se utilizará concreto fabricado en planta, y trasladado a obra. 

COLOCACIÓN

El concreto debe ser aprisionado en los moldes, para evitar que queden huecos, para lo cual se recomienda la utilización de vibradores, o bien, en obras pequeñas, una varilla. Otro procedimiento de colocación es el de proyección a presión. Los materiales son lanzados mediante aire comprimido, por una tubería, y al salir, son humedecidos. 

CURADO

El concreto alcanzará toda su resistencia si la mezcla no pierde humedad rápidamente, para lo cual debe protegerse su superficie para impedir que seque antes de tiempo. Se recomienda que cuando las temperaturas se encuentren por debajo de los 2ºC y por sobre los 35ºC, deberán tomarse precauciones especiales para un buen curado. Si esto no es posible, la resistencia final del concreto podría resentirse y estar un 30% debajo de lo esperado. 6

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DESENCOFRADO

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Se realiza cuando el concreto ha alcanzado el grado de resistencia suficiente como para soportar el triple de la carga que haya de resistir. En losas será recomendable mantenerlo durante al menos 15 días, dejando los apuntalamientos necesarios. RESISTENCIA

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Se realizan pruebas de resistencia después de transcurridos 28 días. Con ello se verifica la calidad del concreto.

3.2

PROCEDIMIENTOPARA EL CONO DE ABRAMS

Se sujeta fuertemente el molde sobre la chapa con los pies y se procede a llenarlo con tres capas, de forma que cada una de ellas sea un tercio del volumen del molde.

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Con ayuda de una barra metálica de punta semiesférica, se procede al compactado de cada una de las capas aplicando 25 pinchazos distribuidos uniformemente en superficie de la capa de modo que penetren hasta la capa inferior. Una vez compactada la última capa, se retira el concreto sobrante y se enrasa con la línea de la base superior. Acto seguido, con cuidado, se levanta el molde en dirección vertical lo más rápido posible. Finalmente, se coloca el molde al lado de la muestra de concreto y se procede a medir la diferencia entre la altura de la pieza y el punto más alto del hormigón.

Este ensayo evalúa el grado de consistencia del hormigón fresco, consecuencia de la relación a/c utilizada. El parámetro es clave para determinar la adecuación con el concreto pedido, la puesta en obra del mismo, así como la evaluación de su compacidad y de la durabilidad.

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Utilizamos este ensayo antes de la utilización de una pasta de concreto. En el caso de producirse caída o desprendimiento lateral pronunciado de la muestra al levantar el molde, se repetirá el ensayo con otra porción de muestra. Si en la repetición del ensayo también se producen las mismas circunstancias, se considerará que el concreto no presenta ni la plasticidad ni la coherencia necesaria para ser medida, la consistencia, para este método. La muestra de concreto será el doble de la capacidad del cono.

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PROCEDIMIENTO  PASO 1: Llenado y apisonado

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 PASO 2: Medición del asentamiento

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Asentamiento = 5.15 pulgadas

 3.3

PROCEDIMIENTOPARA LA PROBETA

La resistencia a la compresión simple es la característica mecánica principal del concreto. Se define como la capacidad para soportar una carga por unidad de área, y se expresa en términos de esfuerzo, generalmente en kg/cm2, MPa y con alguna frecuencia en libras por pulgada cuadrada (psi). El ensayo universalmente conocido para determinar la resistencia a la compresión, es el ensayo sobre probetas cilíndricas elaboradas en moldes especiales que tienen 150 mm de diámetro y 300 mm de altura. Las normas NTC 550 y 673 son las que rigen los procedimientos de elaboración de los cilindros y ensayo de resistencia a la compresión respectivamente.

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Es de vital importancia que se cumpla con todos los requerimientos presentes en las normas mencionadas, pues como hemos visto la resistencia del concreto se encuentra influenciada por muchas variables tanto internas como externas, por tanto es indispensable que los procedimientos de elaboración de los cilindros y ensayo de los mismos sean estándares para evitar incluir otra variable más a los resultados de resistencia. A continuación se presentan los aspectos más importantes a tener en cuenta durante los procesos de elaboración, curado y ensayo de los especímenes, de acuerdo con la NTC673, NTC 550 y NTC 1377: Se debe garantizar que los moldes para la elaboración de los cilindros produzcan especímenes con las dimensiones establecidas en la norma. Antes de colocar el concreto en los moldes, estos se deben impregnar en su interior con un material que evite que el concreto se adhiera a la superficie del molde. Los cilindros se deben confeccionar en tres capas iguales, apisonando cada capa de acuerdo con los requerimientos de la norma. 12

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Los cilindros recién elaborados deben permanecer en reposo en un sitio cubierto y protegido de cualquier golpe o vibración, para ser desencofrados a las 24 horas +/- 8 horas. Una vez desencofrados, los cilindros se deben curar a una temperatura de 23°C+/2°C y a una humedad relativa >95%, hasta el día del ensayo. Las tapas del cilindro se deben refrendar para garantizar que la superficie del cilindro sea totalmente plana, de lo contrario se pueden presentar concentraciones de esfuerzos que disminuyen la resistencia del cilindro. La carga se debe aplicar a una velocidad que se encuentre dentro del intervalo de 0.14 Mpa/s a 0.34 Mpa/s y la velocidad escogida se debe mantener al menos durante la última mitad de la fase de carga prevista del ciclo de ensayo.



COMPORTAMIENTO DE LA RESISTENCIA DEL CONCRETO POR TIEMPO

La Resistencia característica (fc) del concreto es aquella que se adopta en todos los cálculos como resistencia a compresión del mismo, y dando por hecho que el concreto que se ejecutará resistirá ese valor, se dimensionan las medidas de todos los elementos estructurales. La Resistencia característica de proyecto (fc) establece por tanto el límite inferior, debiendo cumplirse que cada amasada de concreto colocada tenga esa resistencia como mínimo. En la práctica, en la obra se realizan ensayos estadísticos de resistencias de los concretos que se colocan y el 95% de los mismos debe ser superior a fc, considerándose que con el nivel actual de la tecnología del concreto, una fracción defectuosa del 5% es perfectamente aceptable. La resistencia del hormigón a compresión se obtiene en ensayos de rotura por compresión de probetas cilíndricas normalizadas realizados 13

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a los 28 días de edad y fabricadas con las mismas amasadas puestas en obra. La NTP recomienda utilizar la siguiente serie de resistencias características a compresión a 28 días (medidas en Newton/mm²)

Para el presente laboratorio se va a tener cuenta las siguientes tipos de fallas:

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PROCEDIMIENTO

 PASO 1: Medir el diámetro de la probeta.

 PASO 2: Colocar la probeta en la máquina de ensayo de compresión, con una falla de Tipo 3.

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RESULTADOS

Se ha obtenido los siguientes resultados: EDAD

DIÁMETRO

ALTURA

FUERZA

TIPO DE

(DÍAS) 21

(CM) 15.5

(CM) 28.7

(KG/CM2) 29 110

FALLA 3

Por lo tanto se concluye que la probeta se encuentra dentro de los parámetros de la NTP.

4. ESPECIFICACIONES 

MATERIALES PARA LA PREPARACIÓN DEL CONCRETO:  Piedra chancada de 3/4.  Cemento Portland Tipo I.  Agua de rio.

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 Arena. 

INSTRUMENTOS USADOS PARA LOS ENSAYOS:  Trompo.  Cono de Abrams.  Molde.  Varilla de 5/8  Espátula.  Martillo de goma.  Carretilla.

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PROPORCIÓN DE LA MESCLA:  6.855 Kg. de piedra chancada de 3/4.  2.571 Kg. de Cemento Portland Tipo I.  1.590 Litros de agua de rio.  3.671 Kg. de arena.

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MEDIDAS DEL CONO DE ABRAMS (cm):  10 x 20 x 30

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MEDIDAS DEL MOLDE (cm):  25.2 x 30.5

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PROCEDIMIENTOS PARA LA ELABORACIÓN DEL CONCRETO:  Se debe refrescar el trompo con agua (en nuestro caso se realizó en la carretilla).

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 Se agrega piedra por pocos.  Se agrega el agua.  Se agrega la arena.  Se agrega el cemento.  Se agrega un poco más de agua.  Mesclando permanente mente con la espátula.

5. RECOMENDACIONES  Se recomienda realizar un buen curado de la probeta para evitar errores al momento del ensayo.  Se recomienda tener bastante cuidado al colocar las muestras y sus

medidas.  Se recomienda realizar un buen curado de la probeta para evitar errores al momento del ensayo.

6. CONCLUSIONES  Hace 21 días se diseñaron las probetas de concreto por lo que a la fecha de este laboratorio

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 El tipo de fractura que se ha presentado es el de tipo 3 según lo adoptado en la norma ASTM C39.  Este tipo de ensayo es aplicable para todo tipo de concreto.  En el ensayo se obtuvo que la mescla de concreto hecha por el ingeniero, el slam fue de 7.5 pulgadas, lo que significa que tiene una consistencia blanda con un aspecto levemente fluido y no es trabajable.  Podemos darnos cuenta que aunque se usó la misma mescla para todos los grupos, en estos se obtuvieron distintos resultados, debido al uso de diferentes tipos de agua y a la segregación y fragua de la mescla de concreto.  En una obra, la probeta debe estar cubierta por una bolsa con la finalidad de que el agua no se evapore y no se agriete la mescla.

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7. ANEXOS

8.

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