INFORME MODULO DE FINURA.pdf

UNIVERSIDAD CONTINETAL EAP INGENIERÍA CIVIL

T E C N O L

O

INGENIERÍA CIVIL

G I

INFORME N°04: DISEÑO DE INFORME N°04:DEDISEÑO MEZCLA DE MODULO FINURA

DE MEZCLA DE MODULO DE FINURA CATEDRÁTICO ING. GARCÍA LA MADRID MARGARITA INTEGRANTES        

COCA HUAMANI MARCO ANTONIO CONDOR BERNARDO BETSY NINOSKA HUAMAN RODRIGUEZ BEKYN MANRIQUE PIÑAS MAYRA LILIANA PEREZ LIMAS CESAR DEYVI PONCE CHAVEZ MELANIE ROJAS GARCIA FELIMON ROMERO PALACIOS DAVID HUANCAYO—PERÚ JUNIO - 2016

A

D E

C O N

G R E T O

UNIVERSIDAD CONTINENTAL

INTRODUCCIÓN El concreto es el material de construcción de mayor uso en la actualidad. Sin embargo, si bien su calidad final depende en forma muy importante tanto de un profundo conocimiento del material como de la calidad profesional del ingeniero, el concreto en general es muy desconocido en muchos de sus siete grandes aspecto: naturaleza, materiales, propiedades, selección de las proporciones, proceso de puesta en obra, control de calidad e inspección, y tratamiento de los elementos estructurales. La selección de las proporciones por unidad cúbica de concreto debe permitirobtener un concreto con la facilidad de colocación, densidad, resistencia, durabilidad u otras propiedades que se consideran necesarias para el caso particular de la mezcla diseñada. Por ello es que en esta oportunidad se ha realizado el diseño de mezclas de concreto utilizando los métodos: WALKER, Método del módulo de finura de la combinación de agregados y el Método DIM 1045, con el fin de observar y analizar los resultados obtenidos para finalmente realizar un cuadro comparativo. II. OBJETIVOS OBJETIVO GENERAL:  Realizar el diseño de mezcla de concreto utilizando el método del agregado global. OBJETIVOS ESPECIFICOS: 

Elaborar probetas de concreto en laboratorio, a partir de los diseños realizados, según cada método.  Encontrar las propiedades tanto en estado fresco como en estado endurecido del concreto utilizado en cada diseño. III. MARCO TEORICO PESO UNITARIO DEL CONCRETO El peso unitario del concreto es la suma de todos los componentes que intervienen en él. Nos proporciona un valor que lo podemos comparar tanto en estado fresco como en estado endurecido. Se pueden comparar concretos con tres características diferentes que son: a) Concretos normales cuyo peso por unidad de volumen se encuentra entre 2200a 2400 Kg/m³. b) Concretos livianos son aquellos que tiene un peso por unidad de volumen inferior a los 1900 Kg/m³. c) Concreto pesado cuyo peso por unidad de volumen se encuentra entre 2800 a6000 Kg/m³.

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UNIVERSIDAD CONTINENTAL

CANTIDAD DE MATERIAL POR METRO CUBICO Una vez logrado hallar las condiciones necesarias del diseño de mezcla, se procede a cuantificar la cantidad de material que se necesitó por metro cúbico para un determinado diseño. En nuestro caso hemos obtenido diferentes valores para cada una de las relaciones agua/cemento y cada una de ellas con su cambio de módulo de finura global. Con esto tendremos un estimado de cuanto material necesitemos para lograr un metro cúbico de concreto. Estos valores son hallados tanto en el diseño seco como en el diseño de obra, en nuestro caso como las propiedades de todos los elementos utilizados se encuentran con valores normales, solo es necesario poner atención al diseño en seco, ya que el diseño en obra puede variar por el procedimiento constructivo que se siga y por el grado de control que en ella se esté tomando en cuenta ENSAYO DE GRANULOMETRÍA (NTP 400.012:2001)

Este ensayo consiste en determinar la distribución del tamaño de las partículas que contiene una muestra de agregado, los cuales desempeñan un papel muy importante en las propiedades de los concretos que lo contienen. Así como la comparación de sus resultados con especificaciones estandarizadas. A. Determinación del análisis granulométrico del agregado fino (arena) Equipo.

 

Balanza con sensibilidad de 0.1 gramo. Tamices correspondientes a la graduación fina.

2

UNIVERSIDAD CONTINENTAL



Bandejas y cucharones

Procedimiento:



Tome una muestra cuarteada representativa de la arena a ensayar (aproximadamente 500 gramos).

3

UNIVERSIDAD CONTINENTAL





De la muestra secada tome 500 gramos, deposítelo en una bandeja.

Coloque los tamices de mayor a menor diámetro (en orden descendente) y deposite el material seco y lavado.

4

UNIVERSIDAD CONTINENTAL 



Comience a tamizar por medio de movimiento de vaivén por un periodo de unos minutos. Estos movimientos facilitan que las partículas del árido queden distribuidas en los diferentes tamices de acuerdo con su tamaño

Pese los retenidos en

cada tamiz con

aproximación de 0.1 gramos.



Calcule los porcentajes retenidos parciales, porcentajes retenidos acumulados y porcentajes que pasan. Acumulados y porcentajes que pasan.

DATOS GRANULOMETRICOS: AGREGADO FINO:

5

UNIVERSIDAD CONTINENTAL ENSAYO DE MATERIALES ENSAYO : GRANULOMETRIA DEL AGREGADO FINO NTP 400.011 (NORMA C-136) M1-M2-M3-PESO(g) PETICIONARIO: UC 500g CANTERA: GRUPO: FECHA: 12/05/2016 PILCOMAYO 1.2

=

MUESTRAS TAMIZ

M1

3/8

M2

M3

PROM

0.00

0.00

0.00

0.00

Nº4

12.70

11.80

13.80

12.77

Nº8

37.80

38.10

36.92

37.61

Nº16

110.80

118.90

105.90

111.87

Nº30

126.20

121.20

126.70

124.70

Nº50

115.20

109.10

113.20

112.50

Nº100

67.50

71.60

72.40

70.50

N*200

26.90

27.60

28.90

27.80

fondo

2.90

1.70

2.18

2.26

500.00

500.00

500.00

500.00

Módulo de finura. El módulo de finura es un índice del tamaño medio de las partículas que componen una muestra y se calcula con la formula siguiente:

6

UNIVERSIDAD CONTINENTAL ANALISIS GRANULOMETRICO PESO % % % RET. PESO RET. PASAN RET. ACU. ACU. 0.00 0.00 0.00 100.00 3/8 Nº4 12.77 Nº8 37.61 Nº16 111.87 Nº30 124.70 Nº50 112.50 Nº100 70.50 N*200 27.80 Fondo 2.26 MODULO DE FINURA

2.55 7.52 22.37 24.94 22.50 14.10 5.56 0.45 2.76

2.55 10.07 32.45 57.39 79.89 93.99 99.55 100.00

7

97.45 89.93 67.55 42.61 20.11 6.01 0.45 0.00

UNIVERSIDAD CONTINENTAL B. Determinación del análisis granulométrico del agregado grueso Equipo.



Balanza con sensibilidad de 1.0 gramo.



Tamices correspondientes a la graduación gruesa.



Charolas y cucharones

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UNIVERSIDAD CONTINENTAL Procedimiento:



  

Pase el material por los siguientes tamices (el tamizado del material puede ser manual o mecánico: Coloque los tamices en el siguiente orden de arriba hacia abajo, 3”, 2.5”, 2”,1.5”, 1”, ¾”, ½”, 3/8”, ¼”, No. 4, No. 8, al final se colocara el fondo para recoger cualquier fino. El uso de tamices anteriores estará regido por el tamaño del material a utilizar. Deposite la muestra en el tamiz superior y cribe por un periodo no menor de uno minuto. Pese el material retenido en cada tamiz y anote su peso. Calcule los porcentajes retenidos parcial, retenido acumulado y porcentaje que pasa.

AGREGADO GRUESO: ENSAYO DE MATERIALES ENSAYO : GRANULOMETRIA DEL AGREGADO GRUESO NTP 400.012 (NORMA C-137) M1-M2-M3PETICIONARIO: UC PESO(g)=5000g GRUPO: CANTERA:PILCOMAYO FECHA: 12/05/2016 1.2 MUESTRAS TAMIZ 2" 1 1/2" 1" 3/4" 1/2" 3/8" Nº4 TOTAL

M1

M2

M3

PROM

0.00

0.00

0.00

0.00

ANALISIS GRANULOMETRICO % % PESO % RET. PESO PASAN RET. ACU. RET. ACU. 0.00 0.00 0.00 100.00

0.0

0.0

0.0

0.00

0.00

0.00

0.00

100.00

0.0

0.0

0.0

0.00

0.00

0.00

0.00

100.00

0.0

0.0

0.0

0.00

0.00

0.00

0.00

100.00

1338.1 1339.1 1354.6 1343.94

1343.94 26.88

26.88

73.12

1645.7 1642.9 1517.7 1602.10

1602.10 32.04

58.92

41.08

1991.3 1999.0 2107.2 2032.51

2032.51 40.65

99.57

0.43

24.9

21.44

19.0

20.4

21.44

9

0.43

UNIVERSIDAD CONTINENTAL 

HUSOS: NO ASTM 357



MODULO DE FINURA: %Retenido MF= Acumulado (3”;1 ½” ; ¾” ; 3/8” ; N°4 ; N°8 ; N°16 ;N°30 ;N°50 ;N°100) 100

MF= 73.12+41.08+0.43+100+100+100+100+100+100 = 6.57 100

  

DIAMETRO NOMINAL MAXIMO= 3/4" TAMAÑO NOMINAL MAXIMO=1/2" TAMAÑO MAXIMO=3/4"

HUSO N° ASTM - 357 (3” a N° 4)

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UNIVERSIDAD CONTINENTAL

DETERMINACIÓN DE LOS PESOS UNITARIOS SECO SUELTOS Y SECO COMPACTO DE LOS AGREGADOS GRUESOS Y FINOS

DESIGNACIÓN ASTM C – 29 AASHTO T 19 1. IMPORTANCIA DEL ENSAYO. El peso unitario de un agregado es la relación entre el peso de una determinada cantidad de este material y el volumen ocupado por el mismo, considerando como volumen al que ocupan las partículas del agregado y sus correspondientes espacios ínter granulares. Hay dos valores para esta relación, dependiendo del sistema reacomodamiento que se le haya dado al material inmediatamente antes de la prueba; la denominación que se le dará a cada uno de ellos será Peso Unitario Suelto (PUS) y Peso Unitario Compacto (PUC). Ambos sirven para establecer relaciones entre volúmenes y pesos de estos materiales. También los Pesos Unitarios nos sirven para determinar el porcentaje de vacíos existente en el agregado. 2. MATERIAL Y EQUIPO NECESARIO

   

Balanzas con precisión de 1.0 gramo. Varilla de acero de 5/8 pulgadas (16 mm) de diámetro, con 60 cm de longitud, con punta roma. Moldes o recipientes cilíndricos manejables y suficientemente rígidos para evitar su deformación, cumpliendo los siguientes requisitos dimensiónales: Pala, cucharón. Una pala o cucharón grande de tamaño conveniente para llenar el recipiente.

Material: o Agregado grueso (grava). o Agregado fino (Arena). PROCEDIMIENTO PARA LA DETERMINACIÓN DE LOS PESOS UNITARIOS. a) Determinación del Peso Unitario o Volumétrico Suelto (PUS).

  

Seleccione una muestra representativa por cuarteo del agregado a ensayar (Grava o Arena). La muestra debe estar previamente seca (secada al horno). Pese el recipiente adecuado, según tamaño de agregado, y anote su peso (500 gr).

11

UNIVERSIDAD CONTINENTAL 

Deposite material en el recipiente, procurando efectuar esta operación con ayuda de un cucharón utilizando una altura constante sobre la parte superior del molde que no exceda de cinco centímetros (el puño de la mano). Una vez llenado el recipiente enrase, para realizar esta operación si el material es grava utilice los dedos de la mano, si es arena con ayuda de un enrasador.

 

Pese el recipiente con el material contenido y anote su peso. Repita este procedimiento tres veces como mínimo.



Calcule el Peso Volumétrico Seco Suelto con la formula siguiente:

PUS. (Kg/m³) =

(Peso del material suelto + el recipiente) – (Peso del recipiente) -----------------------------------------------------------------------------Volumen del recipiente

Se puede también determinar el PUS con la formula siguiente:

PIEDRA

ARENA

PUS = [(Peso del material suelto + el recipiente) – (Peso del recipiente)] * FC. DATOS PESO BRIQUETA PESO SIN COMPACTAR BRIQUETA PESO (Ar) SIN COMPACTAR VOLUMEN BRIQUETA RESULTADOS

+

M1 1.666

M2 1.666

M3 1.666

PROM 5.355

6.178

6.180

6.170

6.176

4.512 0.0028

4.514 0.0028

4.504 0.0028

4.510 0.0028

PUS

1610.714

Kg/m3

DATOS PESO BRIQUETA PESO SIN COMPACTAR+ BRIQUETA PESO (Pr) SIN COMPACTAR VOLUMEN BRIQUETA RESULTADOS

M1 4.426

M2 4.426

M3 4.426

PROM 4.426

17.54

17.62

17.43

17.53

13.11 0.0094

13.19 0.0094

13.00 0.0094

13.104 0.0094

PUS

1394

Kg/m3

b) Determinación del Peso Unitario o Volumétrico Seco compacto (PUC). Se presentan dos posibilidades dependiendo del tamaño del agregado que use. b-1) Peso Volumétrico en varillado

12

UNIVERSIDAD CONTINENTAL 

Aplicables a agregados con tamaño máximo de 2 pulgadas. Seleccione una muestra representativa por cuarteo del agregado a ensayar.



La muestra debe estar previamente seca (secada al horno).



Pese el recipiente adecuado (según tamaño de agregado) y anote su peso.









Deposite material en el recipiente, en tres capas procurando efectuar esta operación con ayuda de un cucharón utilizando una altura constante sobre la parte superior del molde, que no exceda de cinco centímetros (el puño de la mano). Primero se deposita material hasta un tercio de capacidad del recipiente, aplicándole veinticinco golpes con ayuda de la varilla punta roma en forma helicoidal, distribuida en toda el área. Luego se llena con material hasta el segundo tercio y se vuelve a golpear 25 veces con la varilla. A continuación se llena completamente el recipiente y se vuelve a golpear 25 veces con la varilla. Después de haberle aplicado los 25 golpes a la última capa enrase, para realizar esta operación si el material es grava utilice los dedos de la mano, si es arena con ayuda de un enrasador. Pese el recipiente con el material contenido y anote su peso. Repita este procedimiento tres veces como mínimo.

Calcule el Peso Volumétrico Seco Compacto con la formula siguiente: (Peso del material compacto + Peso del recipiente) – (Peso del recipiente) PVSC. (Kg/m³) = -----------------------------------------------------------------------------------------Volumen del recipiente

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

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PIEDRA

ARENA

UNIVERSIDAD CONTINENTAL DATOS PESO BRIQUETA PESO COMPACTADO BRIQUETA PESO (Ar) COMPACTADO VOLUMEN BRIQUETA RESULTADOS

+

M1 1.666

M2 1.666

M3 1.666

PROM 1.666

6.550

6.560

6.510

6.54

4.884 0.0028

4.894 0.0028

4.844 0.0028

4.874 0.0028

PUC

1740.714

Kg/m3

DATOS PESO BRIQUETA PESO COMPACTADO BRIQUETA PESO (Pr) COMPACTADO VOLUMEN BRIQUETA RESULTADOS

M1 4.426

M2 4.426

M3 4.426

PROM 4.426

18.900

18.860

18.910

18.890

14.474 0.0094

14.434 0.0094

14.484 0.0094

14.464 0.0094

+

PUC

1538.723

Kg/m3

B-2) Peso Volumétrico seco compactado Para materiales pétreos de tamaño comprendido entre 2” y 4”.

 

 

El recipiente se debe llenar en tres capas, cada capa corresponderá a un tercio de la altura del recipiente. Se compacta mediante el golpeo del recipiente en diferentes posiciones, desde una altura de 5 centímetros, se deja caer el recipiente por su propio peso alternándose las caídas en dos de sus bordes diametralmente opuesto, siendo el numero de ellas de25 por cada lado hasta completar 50 golpes por capa.

Al finalizar el compactado enrase el recipiente a fin de equilibrarlos huecos con los salientes que tengan las piedras. Determine el peso del material más el recipiente.

DETERMINACIÓN DEL PESO ESPECIFICO Y PORCENTAJE DE ABSORCIÓN DEL AGREGADO FINO (ARENA). Designación: ASTM C 128AASHTO T 84 1. Equipo  Balanza con capacidad de 1 Kg. o más y sensibilidad de 0.1 gramos o menos.

14

UNIVERSIDAD CONTINENTAL 



Frasco Volumétrico (probeta) de 1000 cm³.



Molde cónico de metal de 40 ± 3 mm de diámetro en la parte superior, 90 ± 3 mm de diámetro en el fondo, con 75 ± 3mm de altura. Un pisón metálico de 340 ± 15 gramos de peso y que ten a una sección circular de 25 ± 3 mm de diámetro.



Horno que mantenga una temperatura constante de 110 ± 5 °C.



Balde



Bandejas



Cucharon. Procedimiento. Preparación de la muestra

 

Tome una muestra representativa del Stock de arena a usar. Se toman aproximadamente 1500 gramos del agregado fino que se va ensayar y se coloca en un recipiente o depósito adecuado cubriéndola con agua y dejándola reposar por 24 ± 4 horas.

15

UNIVERSIDAD CONTINENTAL 





Después de estar 24 ± 4 horas en el agua, la muestra se dispone sobre una superficie plana, expuesta a una suave corriente de aire caliente, revolviéndolo frecuentemente, para conseguir que seque uniformemente. Esta operación continuará hasta que el agregado fluya libremente sin adherirse entre sí las partículas.

Coloque él agregado fino suelto en el molde cónico, aplíquele 25 golpes con el pisón sobre la superficie, levantando el molde verticalmente, si existe presencia de humedad superficial, el cono del agregado fino conservará su forma. Se seguirá secando con mezclados constantes y haciendo la prueba nuevamente a intervalos regulares, hasta que el cono del agregado fino se desmorone al levantar el cono. Esto indicara que el agregado fino ha llegado a la condición de saturado sin humedad superficial (SSS).



Procedimiento de Ensayo Pese 500 gramos de arena en la condición de saturada y superficialmente seca.



Determine el peso del frasco seco y limpio.











Coloque los 500 gramos de arena en la condición de SSS en el frasco volumétrico y llénelo de agua hasta cercana a la marca de aforo, dejándolo reposar por cinco minutos. Después de eliminar el aire atrapado, agréguele agua hasta la marca de aforo. Determine el peso de frasco más peso de arena y el agua añadida para completar la capacidad del frasco. Retire el agua y la arena contenida en el frasco, depositándolo en una tara, colocándola en el horno a temperatura de 110 ± 5 °C por un periodo de 24 horas. En este tiempo se considera que el árido pierde toda el agua, inclusive la que se encuentra en los poros permeables. Transcurrido este tiempo, retire la tara del horno, refresque la muestra a temperatura ambiente y determine su peso seco.

Determine la gravedad especifica con las formulas siguientes: Peso específico y Absorción del agregado fino

Pe =Pseco (h) = 485 = 2.54 g/cc Vmsss

197

% Absorción =(Pmsss – Pseco) *100 = 500 – 495.76*100 = 0.86%

16

UNIVERSIDAD CONTINENTAL Pseco

495.76

Quiere decir que agregado fino NO es poroso DETERMINACIÓN DEL PESO ESPECIFICA Y PORCENTAJE DE ABSORCIÓN DEL AGREGADO GRUESO (NPT 400.021 – NPT 400.022 ) (GRAVA). Designación: ASTM C 127AASHTO T 85

Procedimiento de Ensayo Para el Agregado Grueso 1.

Sumergir más de 500 gr de la muestra en agua por 24 horas.

24 h Se observa la muestra de piedra, sumergido en agua por espacio de 24 horas. oras.

2.

Se observa la muestra de piedra, sumergido en agua por espacio de 24 Sacar la muestra del agua y secar con una franela la superficie de las partículas, horas. pesar 500gr y echarlo e una probeta graduada con 500 mililitros de agua,

Se observa la muestra de piedra, sumergido en por la espacio Seagua observa formade de24 horas. secar superficialmente la piedra, con una franela.

hallando

3.así el volumen despla

zado

También se llevará una muestra de 500gr al horno por 24 horas para hallar el peso seco que es de 492.7gr

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UNIVERSIDAD CONTINENTAL

5.Secar la muestra hasta obtener el peso de la muestra saturada superficialmente seca D

Peso de la muestra seca

B

Volumen desplazado por la Muestra Saturada Superficialmente Seca

A

Peso de la muestra saturada superficialmente seca

18

UNIVERSIDAD CONTINENTAL Resultados:

Peso específico del agregado grueso:

Absorción del agregado grueso:

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UNIVERSIDAD CONTINENTAL PROCEDIMIENTO DE ENSAYO PARA EL CONTENIDO DE HUMEDAD



Pesar 500gr de la muestra natural.



Llevarlo al horno por 24 horas y pesar.

Cálculos:

Contenido de humedad Para el agregado grueso

Contenido de humedad Para el agregado fino

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UNIVERSIDAD CONTINENTAL HOJA DE RESUMEN

DATOS FINALES DE LABORATORIO

PROPIEDADES

AGREGADO GRUESO

AGREGADO FINO

PESO

2.67 gr / ml

2.54 gr/ ml

1.25%

3.87%

ESPECIFICO ABSORCION (%Ab) CONTENIDO

DE 0.86

4.83

HUMEDAD (%W) PUC

1539 Kg/m3

1740 Kg/m3

PUS

1391 Kg/m3

1610 Kg/m3

MODULO

DE -

2.77

FINURA TAMAÑO

3/4II

-

NOMINAL MAXIMO

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UNIVERSIDAD CONTINENTAL

DISEÑO DE MEZCLA DEL CONCRETO (METODO MODULO DE FINURA)

I. INTRODUCCION El concreto es el material de construcción de mayor uso en la actualidad. Sin embargo, si bien su calidad final depende en forma muy importante tanto de un profundo conocimiento del material como de la calidad profesional del ingeniero, el concreto en general es muy desconocido en muchos de sus siete grandes aspecto: naturaleza, materiales, propiedades, selección de las proporciones, proceso de puesta en obra, control de calidad e inspección, y tratamiento de los elementos estructurales. La selección de las proporciones por unidad cúbica de concreto debe permitirobtener un concreto con la facilidad de colocación, densidad, resistencia, durabilidad u otras propiedades que se consideran necesarias para el caso particular de la mezcla diseñada. Por ello es que en esta oportunidad se ha realizado el diseño de mezclas de concreto utilizando los métodos: WALKER, Método del módulo de finura de la combinación de agregados y el Método DIM 1045, con el fin de observar y analizar los resultados obtenidos para finalmente realizar un cuadro comparativo.

II. OBJETIVOS OBJETIVO GENERAL:  Realizar el diseño de mezcla de concreto utilizando el método de módulo de fineza de la combinación de agregados. OBJETIVOS ESPECIFICOS: 

Elaborar probetas de concreto en laboratorio, a partir de los diseños realizados, según cada método.  Encontrar las propiedades tanto en estado fresco como en estado endurecido del concreto utilizado en el diseño establecido.

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UNIVERSIDAD CONTINENTAL

III. MARCO TEORICO PESO UNITARIO DEL CONCRETO El peso unitario del concreto es la suma de todos los componentes que intervienen en él. Nos proporciona un valor que lo podemos comparar tanto en estado fresco como en estado endurecido. Se pueden comparar concretos con tres características diferentes que son: a) Concretos normales cuyo peso por unidad de volumen se encuentra entre 2200a 2400 Kg/m³. b) Concretos livianos son aquellos que tiene un peso por unidad de volumen inferior a los 1900 Kg/m³. c) Concreto pesado cuyo peso por unidad de volumen se encuentra entre 2800 a6000 Kg/m³.

CANTIDAD DE MATERIAL POR METRO CUBICO Una vez logrado hallar las condiciones necesarias del diseño de mezcla, se procede a cuantificar la cantidad de material que se necesitó por metro cúbico para un determinado diseño. En nuestro caso hemos obtenido diferentes valores para cada una de las relaciones agua/cemento y cada una de ellas con su cambio de módulo de finura global. Con esto tendremos un estimado de cuanto material necesitemos para lograr un metro cúbico de concreto. Estos valores son hallados tanto en el diseño seco como en el diseño de obra, en nuestro caso como las propiedades de todos los elementos utilizados se encuentran con valores normales, solo es necesario poner atención al diseño en seco, ya que el diseño en obra puede variar por el procedimiento constructivo que se siga y por el grado de control que en ella se esté tomando en cuenta.

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UNIVERSIDAD CONTINENTAL

IV. DESARROLLO DE LOS ENSAYOS EN LABORATORIO

CARACTERISTICAS DE LOS MATERIALES

o

AGREGADOS: AGREGADO FINO : ARENA DE CANTERA PESO ESPECÍFICO SECO : 2.54 PESO UNITARIO SUELTO SECO: 1610 PESO UNITARIO COMPACTADO: 1740 HUMEDAD NATURAL : 4.83 ABSORCION : 3.87 MODULO DE FINURA : 2.77 AGREGADO GRUEDO : PIEDRA CHANCADA TAMAÑO MAXIMO NOMINAL : 1/2” PESO ESPECÍFICO SECO : 2.67 PESO UNITARIO SUELTO SECO: 1391 PESO UNITARIO COMPACTADO: 1539 HUMEDAD NATURAL : 0.86 ABSORCION : 1.25 MODULO DE FINURA : 6.57

o

CEMENTO: CEMENTO PORTLAND ASTM C-150 TIPO I ANDINO PESO ESPECIFICO : 3150 kg/m3

o

AGUA : AGUA POTABLE

o

CONCRETO LAS ESPECIFICACIONES DEL CONCRETO SON: f ’c = 210 kg/cm Consistencia fluida = 5”

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UNIVERSIDAD CONTINENTAL

A) ELABORACION DEL DISEÑO DE MEZCLA 1° Determinación de la resistencia promedio (f’cr), en función de la resistencia a la compresión especificada.



Luego por tabla: f’cr: f’c+84=210+84=294

2° Selección de la consistencia. 

Consistencia fluida: SLUMP: 5”

3°Selección del TMN del agregado grueso según el ensayo de granulometría realizado en laboratorio. 

TMN: 5”

4° Selección del volumen de mezclado, para un concreto sin aire incorporado.

INTERPOLANDO VALORES DE H2O PARA UN SLUMP: 5” 3

215

4

25

215

UNIVERSIDAD CONTINENTAL 5 6

H2O 230

5 7

H2O: 225lt/m3

H2O 230

H2O: 220lt/m3

5° Selección del contenido de aire, solamente aire atrapado. 

Contenido de aire= 25%

6° Selección de la relación agua cemento. 

Dado que no se presenta problemas para utilizar el diseño por durabilidad utilizaremos solo el diseño tomando en cuanto solo la resistencia.



De acuerdo a tabla para un concreto con f’cr: 294 y sin aire incorporado Luego interpolando a/c para una f’cr: 294 para un dicho valor en la tabla se tiene:



250 294 300

0.62 a/c 0.55

Entonces a/c= 0.558 7° Determinación del contenido de cemento 

FC= (V agua)/(a/c) = (220 lts)/(0.558 lts/kg) = 394 kg ENTONCES: C=394=9.3bolsas/m3

26

UNIVERSIDAD CONTINENTAL

10° Cálculo del volumen absoluto de la pasta.   

CEMENTO: 394/3150 : 0.125m3 AGUA : 220/1000 : 0.220m3 AIRE : 25% : 0.025 VOLUMEN PASTA : 0.37m3

11° Determinación del volumen de los agregados. 

VOLUMEN DE AGREGADOS: 1-VOLUMEN PASTA = 1-0.37=0.63m3

12° Determinación de los porcentajes de piedra y arena. 

Porcentaje de arena mediante la siguiente formula:

(1)………… 

Primero caculo del módulo de finura de la combinación de agregados:

Entonces tabulando el valor de 9.3 bolsas/m3 en la tabla 7.2 se tiene un mc:

27

UNIVERSIDAD CONTINENTAL TMN ½”

9 4.69

9.3 mc

10 4.76

De allí se obtiene: mc=4.71



Segundo cálculo del porcentaje de arena por la formula (1): %Ar= (6.57-4.71)/(6.57-2.77) %Ar=49%



Tercero cálculo del porcentaje de piedra: %Pd= 100%-49% %Pd=51%

13° Cálculo de los volúmenes de los agregados.  VOLUMEN DE LA PIEDRA: 51%*0.63=0.321m3  VOLUMEN DE LA ARENA : 49%*0.63=0.309m3 14° Cálculo de los pesos de los agregados.  PESO DE LA PIEDRA: 0.321*2670=857Kg/m3  PESO DE LA ARENA : 0.309*2540=785Kg/m3 13° Realizamos la corrección por humedad de los agregados  CALCULO DE LOS PESOS HUMEDOS  

Peso húmedo Ar: 785*(1+4.83/100)= 823 kg Peso húmedo Pd: 857*(1+0.86/100)= 864kg

 APORTE DE AGUA POR HUMEDAD SUPERFICIAL DEL AGREGADO   

Pd: 857*((0.86-1.25)/100)= -3.34 lts Ar: 785*((4.83-3.87)/100)= 7.54 lts Aporte por humedad = 4.2 lts

 VOLUMEN DE AGUA DE MEZCLA

28

UNIVERSIDAD CONTINENTAL 

V. Agua efectiva: V. Agua de mezcla-Aporte por humedad = 220- 4.20 = 216 lts

14° Determinación de los valores de diseño en obra     

CEMENTO : 394 kg/m3 AGREGADO GRUESO : 864 kg/m3 AGREGADO FINO : 823 kg/m3 AGUA DE MEZCLA : 216 lts/m3 CONTENIDO DE AIRE ATRAPADO: 2.5%

15° Elaboración de la tabla resumida de elementos

COMPONENTES

DISEÑO SECO (KG)

VOLUMEN 1.000 m3

P.E (PESO ESPECIFICO) Kg/m3

R.U SECO

DISEÑO EN OBRA (KG)

R.U OBRA

TANDA 9 BRIQ.

TANDA 8 CONOS

CEMENTO

394

3150

0.125

1

394

1

6.17

34.31

AGUA

220

1000

0.220

0.56

216

0.55

3.40

18.87

PIEDRA

857

2670

0.320

2.18

864

2.19

13.52

75.13

ARENA

785

2540

0.309

1.99

823

2.09

12.91

71.70

% AIRE

25%

5.83

36

200

TOTAL

0.025

25%

1

5.73

29

UNIVERSIDAD CONTINENTAL RESISTENCIA A LA COMPRESION DE TESTIGOS NORMA ITENTEC 339.034 ENSAYO PARA DETERMINAR LA RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN Se considera como una de las mas importantes propiedades del concreto endoricido,se emplea para la aceptación o rechazo del concreto en la estructura Este método de ensayo consiste en aplicar una carga axial en compresión a los moldes cilíndricos o corazones en una velocidad tal que esté dentro del rango especificado antes que la falla ocurra. El esfuerzo a la compresión de la muestra está calculado por el cociente de la máxima carga obtenida durante el ensayo entre el área de la sección transversal de la muestra Tolerancias de Tiempo Las probetas a ser ensayadas, estarán sujetas a las tolerancias de tiempo indicadas:

Expresión de resultados La resistencia a la compresión de la probeta se calcula con la siguiente fórmula: fc=P/A

O

Donde: Rc Es la resistencia de rotura a la compresión, en kilogramos por centímetro cuadrado. G La carga máxima de rotura en kilogramos. d Es el diámetro de la probeta cilíndrica, en centímetros. Informe El informe incluye los siguientes datos: Identificación de la probeta. Diámetro y longitud de la probeta, en centímetros. Carga máxima en kilogramos. Resistencia de rotura. Edad de ensayo de la probeta.

30

UNIVERSIDAD CONTINENTAL Defectos observados en la probeta, si los hubiera. Tipo de fractura, en el caso que no sea en forma de cono.Peso de la muestra sin capa de terminado. ANALISIS DE RESULTADOS METODO ACI RESISTENCIA ALA CONPRESION EN KG-F/CM2 N° 1 2 3 PROMEDIO

3DIAS 142.1 128.6 127.2 133.47

7 DIAS

14 DIA

28 DIA

ANALISIS DE RESULTADOS METODO AGREGADO GLOBAL RESISTENCIA ALA CONPRESION EN KG-F/CM2 N° 1 2 3 PROMEDIO

3DIAS 143.7 128.5 128.2 132.63

7 DIAS

14 DIA

28 DIA

ANALISIS DE RESULTADOS METODO MODULO DE FINEZA RESISTENCIA ALA CONPRESION EN KG-F/CM2 N° 1 2 3 PROMEDIO

3DIAS 121.7 143.7 123.4 129.8

7 DIAS

14 DIA

Desviación estándar =12.24

31

28 DIA

UNIVERSIDAD CONTINENTAL

32

UNIVERSIDAD CONTINENTAL

33

UNIVERSIDAD CONTINENTAL

34

UNIVERSIDAD CONTINENTAL

BIBLIOGRAFÍA NevilleAdam.- “Tecnología del Concreto". -Instituto Mexicano del Cemento y del Concreto - México 1977.

Pasquel Enrique.- "Tópicos de Tecnología del Concreto en el Perú" - Colegio de Ingenieros del Perú -1993.

Manual presentado vía intranet ucci - Ing. Richard Reymundo Gamarra

GUIAS DE LABORATORIO MATERIALES DE CONSTRUCCION por: Ingenieros Marvin Blanco Rodríguez e Iván Matus Lazo

FLAVIO ABANTO CASTILLO

“tecnología de concreto “

http://www.asocem.org.pe/bva/it/notas_tecnicas/agregados/El%20muestreo%20de%20l os%20agregados.pdf www.monografias.com/trabajos5/dosag/dosag.shtml - 46k RIVA LOPEZ, ENRIQUE “Tecnología del Concreto” TORRE CARRILLO, ANA “Tecnología del Concreto”.Ediciones Universitarias Ing. TORRE CARRILLO; Ana “Guía de Laboratorio para agregados”. FIC Universidad Nacional de Ingeniería ING ROBERTO MORALES MORALES “DISEÑO EN CONCRETO ARMADO“

35

UNIVERSIDAD CONTINENTAL ANEXOS NORMAS UTILIZADAS ITINTEC 400.037 Se aplica para determinar la aceptabilidad de agregados finos en relación con los requisitos de la NTP 400.037. Es aplicable únicamente a aquellas muestras que luego de haber sido ensayadas de acuerdo con la NTP 400.024, han producido un líquido sobrenadante con un color más oscuro que el de la solución estándar de referencia NTP 400.011:1976 Agregados, definición y clasificación de agregados para uso en morteros y concretos. Establece las definiciones y clasificación de los agregados según su composición granulométrica, para ser usados en la elaboración de morteros y concretos, de cemento hidráulico NTP 400.037 TITULO

AGREGADOS. Especificaciones normalizadas para agregados en hormigón (concreto)

RESUMEN

Establece los requisitos de gradación (granulometría) y calidad de los agregados fino y grueso para uso en hormigón (concreto) de peso normal. ASTM C 33-1999

P. CLAVES

AGREGADOS. CONCRETO REQUISITOS

ASTM C 33 La arena para la mezcla del concreto será arena limpia, de origen natural y estará de acuerdo con la norma ASTM-C-33. La arena será obtenida de depósitos naturales o procesados en el sitio de la obra, o una combinación de ambos, según lo determine la SUPERVISIÓN. El Organismo Ejecutor presentará planes detallados de sus fuentes de

36

UNIVERSIDAD CONTINENTAL agregados o canteras y del sistema para cargar, descargar, transportar y almacenar estos agregados dentro de los 30 días calendarios posteriores a la notificación para iniciar la obra. NORMA E.060. A partir de la Fase 6, la falla por flexión se transformó en una falla por deslizamiento en ambas vigas, esta forma de falla debe evitarse por resultar peligrosa, ya que en este caso, el refuerzo longitudinal debería absorber la fuerza cortante. En la viga de concreto el refuerzo empleado correspondía a la cuantía mínima especificada por la Norma Peruana E060, por lo que se sugiere emplear más bien el refuerzo mínimo especificado por el ACI (mayor que el de la Norma E-060), y en la viga de albañilería se sugiere trabar su extremo, empotrando los bloques al interior de los muros, estas sugerencias deberán ser previamente estudiadas en forma experimental. NTP 400.013. TITULO

AGREGADOS. Método de ensayo normalizado para determinar el efecto de las impurezas orgánicas del agregado fino sobre la resistencia de morteros y hormigones

RESUMEN

Establece el procedimiento para determinar el efecto de las impurezas orgánicas del agregado fino, cuya presencia es verificada mediante ensayo con la NTP 400.024, sobre la resistencia de morteros y hormigones (concretos). Se realiza la comparación entre las resistencias a la compresión del mortero elaborado con agregado fino lavado y sin lavar. Se aplica para determinar la aceptabilidad de agregados finos en relación con los requisitos de la NTP 400.037. Es aplicable únicamente a aquellas muestras que luego de haber sido ensayadas de acuerdo con la NTP 400.024, han producido un líquido sobrenadante con un color más oscuro que el de la solución estándar de referencia. ASTM C 87-R 1983

P. CLAVES

AGREGADOS FINOS. IMPUREZAS ENSAYOS MORTEROS CONCRETO

37

UNIVERSIDAD CONTINENTAL NTP 400.019 ó NTP 400.020, ó a la Norma ASTM C 131 CODIGO

NTP 400.019-2002

TITULO

AGREGADOS. Método de ensayo normalizado para la determinación de la resistencia a la degradación en agregados gruesos de tamaños menores por abrasión e impacto en la máquina de Los Angeles

RESUMEN

Establece el procedimiento para ensayar Agregados gruesos de tamaños menores que 37,5mm (11/2 pulg) para determinar la resistencia a la degradación

utilizando

la

máquina

de

los

Ángeles.

ASTM C 131-1996 P. CLAVES

AGREGADOS. ABRASION DEGRADACION IMPACTO MAQUINA DE LOS ANGELES

NTP 400.021 - NTP 400.022 CODIGO

NTP 400.021-2002

TITULO

AGREGADOS. Método de ensayo normalizado para peso específico y absorción del agregado grueso

RESUMEN

Establece un procedimiento para determinar el peso específico seco, el peso específico saturado con superficie seca, el peso específico aparente y la absorción (después de 24 horas) del agregado grueso. El peso específico saturado con superficie seca y la absorción están basados en agregados remojados en agua después de 24 horas. Este método de ensayo no es aplicable para agregados ligeros. ASTM C 127-1988-R 1993

P. CLAVES

AGREGADOS. AGREGADOS GRUESOS ABSORCION PESO ESPECÍFICO.

NTP 400.022 CODIGO

NTP 400.022-2002

38

UNIVERSIDAD CONTINENTAL TITULO

AGREGADOS. Método de ensayo normalizado para peso específico y absorción del agregado fino

RESUMEN

Establece un procedimiento para determinar el peso específico seco, el peso específico saturado con superficie seca, el peso específico aparente y la absorción (después de 24 horas) del agregado fino. Se aplica para determinar el peso específico seco, el peso específico saturado con superficie seca, el peso específico aparente y la absorción de agregado fino, a fin de usar estos valores tanto en el cálculo y corrección de diseños de mezclas, como en el control de uniformidad

de

sus

características

físicas.

ASTM C 128-1997 P. CLAVES

AGREGADOS. ABSORCION AGREGADOS FINOS PESO ESPECIFICO

NTP 400.010 CODIGO

NTP 400.010-2001

TITULO

AGREGADOS. Extracción y preparación de las muestras. 2a. ed

RESUMEN

Establece los procedimientos del muestreo del agregado grueso, fino global, para los siguientes propósitos: investigación preliminar de la fuente potencial de abastecimiento, control en la fuente de abastecimiento, control de las operaciones en el sitio de su utilización, aceptación o rechazo de los materiales. NOTA: Los planes de muestreo de aceptación y control de los ensayos, varían con el tipo de construcción donde se utiliza el material (véase ASTM E105 y ASTM D3665). Páginas:

6

ASTM D 75-1997 P. CLAVES

AGREGADOS.

EXTRACCION

I.C.S:

PREPARACION

DE

LA

MUESTRA. 91.100.10

PRECIO: NUEVOS SOLES: 10,00

39

UNIVERSIDAD CONTINENTAL NTP 400.017 CODIGO

NTP 400.017-1999

TITULO

AGREGADOS. Método de ensayo para determinar el peso unitario del agregado. 2a. ed.

RESUMEN

Este método de ensayo cubre la determinación del peso unitario de suelto o compactado y el cálculo de vacíos en el agregado fino, grueso o en una mezcla de ambos, basados en la misma determinación. Este método se aplica a agregados

de

tamaño

máximo

nominal

Páginas:

de

150

mm. 10

ASTM C 29/C29M-1991 P. CLAVES

AGREGADOS.

PESO

UNITARIO

I.C.S:

ENSAYO. 91.100.10

PRECIO: NUEVOS SOLES: 20,00

NTP 400.012:2001 CODIGO

NTP 400.012-2001

TITULO

AGREGADOS. Análisis granulométrico del agregado fino, grueso y global. 2a. ed.

RESUMEN

Establece el método para la determinación de la distribución por tamaño de partículas del agregado fino, grueso, y global por tamizado. Los valores SI deben ser

considerados

Páginas:

como

estándares. 14

ASTM C 136-1996ª P. CLAVES

AGREGADOS GRUESOS Y AGREGADOS FINOS. TAMANO DE PARTICULA ENSAYO. I.C.S:

91.100.30

PRECIO: NUEVOS SOLES: 25,00

NPT 400.021 – NPT 400.022

40

UNIVERSIDAD CONTINENTAL CODIGO

NTP 400.021-2002

TITULO

AGREGADOS. Método de ensayo normalizado para peso específico y absorción del agregado grueso

RESUMEN

Establece un procedimiento para determinar el peso específico seco, el peso específico saturado con superficie seca, el peso específico aparente y la absorción (después de 24 horas) del agregado grueso. El peso específico saturado con superficie seca y la absorción están basadas en agregados remojados en agua después de 24 horas. Este método de ensayo no es aplicable para agregados ligeros. ASTM C 127-1988-R 1993

P. CLAVES

AGREGADOS. AGREGADOS GRUESOS ABSORCION PESO ESPECIFICO.

NTP 400.022-2002 CODIGO

NTP 400.022-2002

TITULO

AGREGADOS. Método de ensayo normalizado para peso específico y absorción del agregado fino

RESUMEN

Establece un procedimiento para determinar el peso específico seco, el peso específico saturado con superficie seca, el peso específico parente y la absorción (después de 24 horas) del agregado fino. Se aplica para determinar el peso específico seco, el peso específico saturado con superficie seca, el peso específico aparente y la absorción de agregado fino, a fin de usar estos valores tanto en el cálculo y corrección de diseños de mezclas, como en el control de uniformidad

de

sus

características

ASTM C 128-1997 P. CLAVES

AGREGADOS. ABSORCION AGREGADOS FINOS PESO ESPECIFICO

NPT 400.017

41

físicas.

UNIVERSIDAD CONTINENTAL

CODIGO

NTP 400.017-1999

TITULO

AGREGADOS. Método de ensayo para determinar el peso unitario del agregado. 2a. ed.

RESUMEN

Este método de ensayo cubre la determinación del peso unitario de suelto o compactado y el cálculo de vacíos en el agregado fino, grueso o en una mezcla de ambos, basados en la misma determinación. Este método se aplica a agregados de tamaño máximo nominal de 150 mm. Páginas:

10

ASTM C 29/C29M-1991 P. CLAVES

AGREGADOS. PESO UNITARIO ENSAYO. I.C.S: 91.100.10 PRECIO: NUEVOS SOLES: 20,00

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