Metodo Walker

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL TEMA

:

DISENO DE MEZCLAS METODO WALKER

CURSO

:

TECONOLOGIA DEL CONCRETO

DOCENTE

:

MCs. ING. HECTOR PEREZ LOAIZA

ALUMNO

:

ARAUJO MEJIA, ROYER ANDREE

CICLO

:

V

Cajamarca, Mayo de 2015

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I.- INTRODUCCION

Los métodos de diseño de mezclas juegan un papel primordial. Efectivamente, la dosificación tiene una gran importancia en el resultado final del hormigón y, por lo tanto, de la estructura, de manera que consideramos más que justificada la realización de un estudio que proporcione algunas pautas básicas para el correcto diseño de los hormigones. En este sentido, es importante tener en cuenta que una de las principales ventajas del hormigón como material de construcción es su capacidad de adaptación a las circunstancias de cada caso concreto, que en gran parte puede obtenerse, también, mediante el dominio del arte de la dosificación. El denominado Método de WALKER se desarrolla debido a la preocupación del profesor norteamericano Stanton Walker en relación con el hecho de que, sea cual fuera la resistencia de diseño del concreto y por tanto su relación agua/cemento, contenido de cemento y características del agregado fino, la cantidad de agregado grueso era la misma. Considerando que la relación fino-grueso debería variar en función del contenido de la pasta en la mezcla, así como del perfil y del TMN del agregado grueso, y que otro factor que debería ser considerado era la mayor o menor fineza del agregado fino, por lo cual se desarrolló una serie de tablas. Igualmente se considera si el agregado grueso es de perfil redondeado o angular. Todo ello permite encontrar las cantidades óptimas para la elaboración de tu concreto En este informe presentaremos el diseño del concreto por el método WALKER, Se tendrá dos tipos de concreto, uno normal y otro con un aditivo superplastificante

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II.- OBJETIVOS

A. OBJETIVO GENERAL 



Realizar el diseño de una mezcla de concreto normal usando el método WALKER, basándonos en una resistencia especificada f’c = 280 Kg/cm2 (resistencia requerida). Realizar el diseño de una mezcla de concreto con aditivo superplastificante (SIKAMENT) usando el método del WALKER, basándonos en una resistencia especificada f’c = 280 Kg/cm2 (resistencia requerida). .

B. OBJETIVOS ESPECÍFICOS 



Determinar las propiedades tanto del concreto fresco (slump, peso unitario), como del concreto endurecido (esfuerzo de rotura, módulo de elasticidad); para ambos casos Evaluar la resistencia alcanzada por el concreto endurecido

III.- MARCO TEORICO A.- Propiedades de los Agregados

Las características que se desea en una mezcla de concreto son función de la utilidad que presentará en obra. Así si se quiere utilizarlo en una estructura, se tendrá una resistencia acorde a las solicitaciones y además resistente al intemperismo, es decir que sea estable. En carreteras con losas de concreto, además de su resistencia al intemperismo y a la flexo tracción, deba comportarse adecuadamente frente a la abrasión producida por el tráfico. Para lograr estas cualidades se debe recurrir a procedimientos adecuados de dosificación y en algunos casos el uso de aditivos. Existen algunas propiedades que son comunes a todos los concretos y no dependen de la utilidad específica. Estas propiedades se pueden dividir en dos grupos: cuando el concreto está en estado fresco y cuando está endurecido.

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PROPIEDADES DEL CONCRETO FRESO  Consistencia o fluidez. Es la resistencia que opone el concreto a experimentar deformaciones. Depende de la forma, gradación y tamaño máximo del agregado en la mezcla, cantidad de agua de mezclados. La consistencia se mide mediante el ensayo de revenimiento o “slump” con el “Cono de Abrams” (ASTM C-143), para concretos hechos con agregado grueso cuyo tamaño máximo menor de 2”.

 Trabajabilidad. Es la cantidad de trabajo necesaria para compactar al máximo una mezcla de concreto. Depende de la fluidez, la docilidad y el equipo de compactación con que se cuente. Como se puede apreciar, la trabajabilidad es una combinación de muchas variables; de manera que se puede apreciar, la trabajabilidad es una combinación de muchas variables.

 Homogeneidad. Se refiere a que los componentes del concreto se encuentren en la misma proporción en cualquier parte de la masa. Considerando que el concreto es una mezcla cuyos componentes tienen diferente peso específico, estos tenderán a segregarse. La homogeneidad depende del tipo y tiempo de mezclado, del transporte, de la compactación, etc. Para el muestreo del concreto se debe tomar masas que correspondan al tercio central de una tanda de mezcladora

PROPIEDADES DEL CONCRETO ENDURECIDO  Elasticidad. Como el concreto no es material linealmente elástico, no sigue en ningún momento la ley de Hooke, es decir que el diagrama esfuerzo deformación no presenta ningún tramo recto. De manera que el “Pseudo

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Módulo de Elasticidad “es la pendiente de la secante a la curva desde el origen a un punto de tensión determinado (generalmente la tensión de trabajo). Para esfuerzos de trabajos pequeños y alternantes el módulo en el origen puede tomarse como módulo de elasticidad dinámico. El módulo de elasticidad del concreto es una función compleja de muchas variables como la tensión de trabajo, forma de solicitación, duración de las cargas, estado higroscópico, etc.

 Resistencia. La resistencia a la compresión simple del concreto es su propiedad más característica y la que define su calidad. En 1919, Duff Abrams estableció experimentalmente que la resistencia a la compresión es función de la relación Agua/Material Cementante (A/MC) en forma más significativa que otras variables como la calidad de los agregados, la compacidad, etc. La resistencia aumenta con el tiempo y depende del estado de humedad durante el tiempo de depósito. Es de suma importancia predecir la resistencia del concreto a la edad de 28 días a partir de los resultados a edades tempranas. Slater propone la siguiente expresión.

f ' c28  f ' c7  k f ' c f'c = Resistencia a los 7 días. K = Factor regional que se determina experimentalmente.

IV.- ESPECIFICACIONES DE SERVICIO Y CARACTERÍSTICAS DE LOS MATERIALES.

1.

ESPECIFICACIONES DE SERVICIO a)

Resistencia Especificada:

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f’c = 280 Kg./cm2.

b) -

Usando el criterio (dado en clase).

Cuando

se

tiene

registros

de

resistencias

de

probetas

correspondientes a obras y proyectos anteriores, puesto que ya hemos realizado trabajos anteriores; podremos utilizar este criterio y la tabla que nos ofrece: f’c Menos de 210 210 – 350 >350

c)

f’cr f’c+70 f’c+84 f’c+98

Concreto Normal NO expuesto a condiciones severas.

2. CARACTERÍSTICAS DE LOS MATERIALES

a)

Cemento -

CEMENTO Pacasmayo TIPO ICo

-

Peso específico = 3.12 gr. /cm3.

b)

Agua -

Potable

c) Aditivo a. Superplastificante Reductor de Agua b. Peso específico: 1090 kg/m3 Dosificación: 1.1 % peso del cemento

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d)

Agregados

Agregado fino Contenido de humedad Peso unitario volumétrico seco suelto Peso unitario volumétrico seco compactado Peso específico de masa Peso específico de masa con superficie seca Peso específico aparente Absorción Módulo de finura

: 7.53 % : 1558.85 kg/m3 : 1625.21 kg/m3 : 2.54 gr/cm3 : 2.57 gr/cm3 : 2.63 gr/cm3 : 1.46 % : 2.51

Agregado grueso Contenido de humedad Peso unitario volumétrico seco suelto Peso unitario volumétrico seco compactado Peso específico de masa Peso específico de masa con superficie seca Peso específico aparente Absorción Módulo de finura Tamaño máximo nominal

: 0.92 % : 1477.88 kg/m3 : 1533.15 kg/m3 : 2.54 gr/cm3 : 2.58 gr/cm3 : 2.6 gr/cm3 : 1.64 % : 7.51 : 1”

V.- DESARROLLO DEL MÉTODO WALKER A) DISEÑO DE CONCRETO NORMAL SIN ADITIVO 1. Cálculo de f'cr. a. Tomando en cuenta el criterio 2 sabemos que:

f ´cr  f ´c  84

f ´cr  280  84  364Kg / Cm 2 2. Determinación del TMN del Agregado Grueso.

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Por lo tanto:

TMN = 1”

3. Determinación del Slump. Consistencia Plástica

Consistencia Asentamiento Seca 0’’ (0mm) a 2’’ (50mm) Plástica 3’’ (75mm) a 4’’ (100mm) Fluida ≥ 5’’ (125mm)

Slump: 3” a 4’’

4. Determinación la cantidad de agua de mezclado entrando a la tabla correspondiente con el valor del TMN del agregado grueso y el slump.

Volumen de Agua de Mezcla = 193 Lts/seg

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA 3 AGUA EN Kg./m DE ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DECONCRETO INGENIERÍA PARA CIVIL LOS TAMAÑOS NOMINAL MÁXIMO DEL AGREGADO GRUESO Y CONSISTENCIA INDICADOS

ASENTAMIENTO

3/8”

1/2” 3/4"

1”

1½”

2”

3”

6”

130 145 160

113 124 ----

122 133 154

107 119 ----

CONCRETO SIN AIRE INCORPORADO

1” a 2” 3” a 4” 6” a 7”

207 228 243

199 216 228

190 205 216

179 193 202

166 181 190

154 169 178

CONCRETO CON AIRE INCORPORADO

1” a 2” 3” a 4” 6” a 7”

181 202 216

175 193 205

168 184 197

160 175 184

5.- Determinación del contenido de aire.

Volumen de aire atrapado = 1.5%

6. Determinación de la relación a/c. a). Por Resistencia

150 165 174

142 165 174

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Relación agua-cemento de diseño en peso F’cr(28 días)

CONCRETO SIN AIREINCORPOR ADO

150 200 250 300 350 400 450

0.80 0.70 0.62 0.55 0.48 0.43 0.38

CONCRETO CON AIREINCORPO RADO 0.71 0.61 0.53 0.46 0.40 0.35 0.31

Interpolando: 350----------------0.48

364------------------ X 400----------------- 0.43

350  400 364  400  0.48  0.43 x  0.43 X=0.466

∴ a/c = 0.466 7. Cálculo del factor cemento (FC).

FC 

Agua _ de _ mezcla 193   414.16 Kg / m 3 a 0.466 c

∴ FC = 414.16 Kg/m3

/42.5=9.75 bolsas/m3

8. Cálculo de Volúmenes Absolutos (cemento, agua, aire). Cemento

=

414.16 3120

= 0.1327m3

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Agua de mezcla

=

193 1000

= 0.193 m3

Aire

=

1.5 %

= 0.015 m3 ---------------

Σ absolutos

= 0.3407 m3

9. Cálculo de Volumen Absoluto del Agregado Global.  A. Global = 1 – 0.3307 = 0.6593

∴ A. Global = 0.6593 m3

10. Grado de incidencia del agregado fino respecto del agregado integral.. Tamaño máximo Nominal del agregado 5

Agregado redondeado

Agregado angular

Factor cemento en sacos x m3

Factor cemento en sacos x m3

6

7

8

5

6

7

8

Agregado fino – módulo de finura de 2.3 a 2.4 3/8 “

60

57

54

51

69

65

61

58

½“

49

46

43

40

57

54

51

48

¾“

41

38

35

33

48

45

43

41

1“

40

37

34

32

47

44

42

40

1 ½”

37

34

32

30

44

41

39

37

2“

36

33

31

29

43

40

38

36

Agregado fino – módulo de finura de 2.6 a 2.7 3/8 “

66

62

59

56

75

71

67

64

½“

53

50

47

44

61

58

55

53

¾“

44

41

38

36

51

48

46

44

1“

42

39

37

35

49

46

44

42

1 ½”

40

37

35

33

47

44

42

40

2“

37

35

33

32

45

42

40

38

Agregado fino – módulo de finura de 3.0 a 3.1 3/8 “

74

70

66

62

84

80

76

73

½“

59

56

53

50

70

66

62

59

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL ¾“

49

46

43

40

57

54

51

48

1“

47

44

41

38

55

52

49

46

1 ½”

44

41

38

36

52

49

46

44

2“

42

38

36

34

49

46

44

42

Extrapolando: 7----------------- 44 8------------------ 42 9.75----------------- x

7 8 44  42  7  9.75 44  x x=49.5 % 11. Volumen absoluto del agregado fino y grueso % A.F= 49.5 % % A.G= 100-49.5=50.5 %  A.F= 0.6593*0.495=0.3263 m3  A.G= 0.6593*0.505=0.3329 m3

12. Cálculo del Peso Seco de los Agregados.

Agregado fino=

828.8 Kg/m3

(0.3263) * (2.54*1000) =

Agregado grueso= (0.3329) * (2.54*1000)=

845.56 Kg/m3

13. Determinación de los Valores de Diseño en el Laboratorio.

Cemento

= 414.16 Kg/ m3

Agua de mezcla

= 193 lts/m3

Agregado fino

= 828.8 Kg./m3

Agregado grueso

=845.56 Kg./m3

14. Corrección del Diseño por humedad de los agregados.

a). Determinación del Peso Húmedo de los Agregados. Peso húmedo = Peso seco * (1 + w%)

Agregado fino

= (828.8) * (1 + 0.0753) =

891.2 Kg./m3

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Agregado grueso

=(845.56)*(1 + 0.0092) =

853.34 Kg./m3

b). Determinación de la humedad superficial de los Agregados. Humedad Superficial = w% –Ab%

Agregado fino

= 7.53 % – 1.46 % =

6.07 %

Agregado grueso

= 0.92 % – 1.64% =

-0.72 %

c). Cálculo del aporte de agua por humedad superficial de los agregados.

Aporte de agua = Peso seco * Humedad superficial Agregado fino

= 828.8* (6.07/100)

= 50.308 lts./m3

Agregado grueso

= 845.56* (-0.72/100)

= -6.088 lts./m3

------------------------------ Aporte de agua

= 44.22 lts./m3

 Agua Efectiva = 193 – (44.22) = 148.78 lts/m3 ∴ Agua Efectiva = 148.78 lts/m3

15. Determinación de Valores Corregidos de los constitutivos del Concreto o al pie de obra

Cemento

= 414.16 Kg/ m3

Agua Efectiva

= 148.78 lts./m3

Agregado fino

=891.2 Kg./m3

Agregado grueso

=853.34Kg./m3

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL 16. Dosificación en Obra. En laboratorio:

414.16 891.2 853.34 148.78 : : lts. / bls 414.16 414.16 414.16 9.75

1: 2.15: 2.06 / 15.26 lts/bls

17. Determinación de Valores Corregidos de los constitutivos del Concreto para 01 Probetas ( = 0.012 m3).

Cemento

=414.16*0.012

Agua Efectiva

= 148.78*0.012 lts. =1.79 lts.

Agregado fino

= 891.2*0.012

=10.69 Kg

Agregado grueso

=

=10.24 Kg

853.34*0.012

= 4.97 Kg.

B) DISEÑO DE CONCRETO CON ADITIVO INCORPORADOR DE AIRE 1.- Cálculo de f'cr. b. Tomando en cuenta el criterio 2 sabemos que:

f ´cr  f ´c  84

f ´cr  280  84  364Kg / Cm 2

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL 2. Determinación del TMN del Agregado Grueso.

Por lo tanto:

TMN = 1”

3. Determinación del Slump. Consistencia plástica

Slump: 3” – 4”

4. Determinación la cantidad de agua de mezclado. Volumen de Agua de Mezcla = 193

Como el aditivo reduce el agua en un 20%, entonces debemos hallar el volumen real de agua:

Vol. Agua real = 193*0.80 = 154.4 lts.

5. Determinación del contenido de aire.

Volumen de aire atrapado = 1. 5%

6. Determinación de la relación a/c.

a). Por Resistencia

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Interpolando: 350----------------- 0.48 364------------------ X 400----------------- 0.43

400  350 0.43  0.48  364  350 x  0.48 X=0.466 ∴ a/c = 0.466

NOTA: Por ser un concreto NO expuesto a condiciones severas, sólo se determinará la relación agua/cemento por Resistencia, mas no por Durabilidad.

7. Cálculo del factor cemento (FC).

FC 

Agua _ de _ mezcla 154.4   331.33Kg / m 3 a 0.466 c

FC = 331.33 Kg/m3 = 7.79 Bls/m3

8. Cálculo de Volúmenes Absolutos (cemento, agua, aire).

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Cemento

=

331.33 3120

= 0.1062 m3

Agua de mezcla

=

154.4 1000

= 0.1544 m3

Aire

=

1.5 %

= 0.015 m3

Aditivo

=

1.1 * 338.1974 100 * 1090

= 0.0031 m3 ---------------

Σ absolutos

= 0.2787 m3

9. Cálculo de Volumen Absoluto del Agregado Global.  A. Global = 1 – 0.2787 = 0.7213

∴  A. Global = 0.7213 m3

10. Determinación del Grado de Incidencia del A. Fino en el A. Global. (Tabla Walker dada en clase)

Interpolando: Bolsas

% A° F°

7 ----------------- 44 7.79---------------- % A°. F°. 8 ----------------- 42

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8 1 42  44  =42.1% 7.79  7 % A.F  44

∴ % A.F. = 42.1 %

  A.F. = 0.421 * 0.7159 = 0.3014 m3 ∴ A.F. = 0.3014 m3 Tamaño máximo Nominal del agregado 5

Agregado redondeado

Agregado angular

Factor cemento en sacos x m3

Factor cemento en sacos x m3

6

7

8

5

6

7

8

Agregado fino – módulo de finura de 2.3 a 2.4 3/8 “

60

57

54

51

69

65

61

58

½“

49

46

43

40

57

54

51

48

¾“

41

38

35

33

48

45

43

41

1“

40

37

34

32

47

44

42

40

1 ½”

37

34

32

30

44

41

39

37

2“

36

33

31

29

43

40

38

36

Agregado fino – módulo de finura de 2.6 a 2.7 3/8 “

66

62

59

56

75

71

67

64

½“

53

50

47

44

61

58

55

53

¾“

44

41

38

36

51

48

46

44

1“

42

39

37

35

49

46

44

42

1 ½”

40

37

35

33

47

44

42

40

2“

37

35

33

32

45

42

40

38

Agregado fino – módulo de finura de 3.0 a 3.1 3/8 “

74

70

66

62

84

80

76

73

½“

59

56

53

50

70

66

62

59

¾“

49

46

43

40

57

54

51

48

1“

47

44

41

38

55

52

49

46

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL 1 ½”

44

41

38

36

52

49

46

44

2“

42

38

36

34

49

46

44

42

11. Determinación del Grado de Incidencia del A. Grueso en el Agregado Global.

% A.G. = 100 – 42.1 = 57.9 %

∴ % A.G. =57.9%

  A.G. = 0.579 * 0.7159= 0.4145 m3 ∴  A.G. = 0.4145 m3

12. Cálculo del Peso Seco de los Agregados.

Agregado fino

= (0.3014) * (2.54*1000) = 765.55 Kg./m3

Agregado grueso

= (0.4145) * (2.54*1000) = 1052.86 Kg./m3

13. Determinación de los Valores de Diseño en el Laboratorio.

Cemento

= 338.19 Kg./m3

Agua de mezcla

= 157.6 lts./m3

Agregado fino

= 765.55 Kg./m3

Agregado grueso

= 1052.86 Kg./m3

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL Aditivo

=3.1 lts/m3

14. Corrección del Diseño por humedad de los agregados. a). Determinación del Peso Húmedo de los Agregados. Peso húmedo = Peso seco * (1 + w%)

Agregado fino

= (765.55) * (1 + 0.0753) = 823.196 Kg./m3

Agregado grueso

=(1052.86)*(1 + 0.0092) = 1062.546 Kg./m3

b). Determinación de la humedad superficial de los Agregados. Humedad Superficial = w% –Ab%

Agregado fino

= 7.53 % – 1.46 % = 6.07 %

Agregado grueso

= 0.92 % – 1.64 % = -0.72 %

c). Cálculo del aporte de agua por humedad superficial de los agregados. Aporte de agua = Peso seco * Humedad superficial = 46.468 lts./m3

Agregado fino

= 765.55 * (6.07/100)

Agregado grueso

= 1052.86 * (-0.72 /100) = -7.58 lts./m3 -------------------------------

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL  Aporte de agua

= 38.88 lts./m3

 Agua Efectiva = 154.4 – (38.88) = 115.517 lts/m3 ∴ Agua Efectiva = 115.517 lts./m3 15. Determinación de Valores Corregidos de los constitutivos del Concreto o al pie de obra Cemento

=338.19 Kg./m3

Agua Efectiva

= 115.517lts./m3

Agregado fino

=664.196 Kg./m3

Agregado grueso

=1052.54 Kg./m3

Aditivo

=3.1 lts/m

16. Dosificación en Obra. En laboratorio:

338.19 823.196 1062.543 115.51 3.1 : : : lts. / bls 338.19 339.19 339.19 7.95 7.95

1: 2.43: 3.14 / 14.93: 0.39 lts./bls 17. Determinación de Valores Corregidos de los constitutivos del Concreto para 01 Probeta ( = 0.012 m3).

Cemento

= 338.19*0.012= 4.058 Kg.

Agua Efectiva

= 115.517*0.012 lts.=1.42 lts.

Agregado fino

= 823.19*0.012= 9.87 Kg

Agregado grueso

=1062.546*0.012=12.75Kg

Aditivo

=3.1*0.012=0.0372lts=37.2ml

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL C) Procedimiento en Laboratorio

EQUIPO: -

Probetas estándar Cono de Abrams Varilla Compactadora de acero de 5/8 de diámetro por 80 de longitud Carretilla Aceite Palana Todos los elementos que intervienen para la mezcla previamente calculados.

Fig. N°01: Cono de Abrams y Probeta para agregarle agua necesaria a la mezcla

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Fig. N°02: Carretilla, que sirvió para la mezcla de los agregados, agua y el cemento. PROCEDIMIENTO: 

Se extrajo material de la cantera Tartar Chico, en la cantidad aproximada.



Escogemos el agregado grueso, teniendo en cuenta el tamaño máximo nominal; es decir tamizamos por la malla de 1” para escoger lo que queda en la malla.

Fig. N° 03: Tamizando el agregado grueso 

Se peso el agregado fino, el agregado grueso y el cemento en las proporciones requeridas.

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Fig. N° 04- 05-06: Registrando el peso de: agregado fino, agregado grueso y de cemento, respectivamente. 

Se mezclo en la carretilla el agregado fino, el agregado grueso, el cemento y el agua. Los tres primeros se mezclaron bien para luego hacer un pequeño hoyo o espacio para agregarle agua a la mezcla en este caso 3 1/2 lts. En nuestro caso le agregamos 250ml más por

una

mala medición.

Fig. N° 07: Mezclando agregados fino y grueso

Fig. N° 08- 09: Mezclando agregados con cemento

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Fig. N° 10: Finalmente, se agrego el agua, en su cantidad calculada

Fig. N° 11: se mezclo homogéneamente, para terminar el proceso de mezclado

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Cálculo del slump: 

Se procedió a añadir la mezcla en el cono de Abrams, chuzándolo con una varilla de acero, primero una tercera parte la cual fue compactada con 25 golpes, luego se agrego un poco más de mezcla hasta las 2/3 partes, compactándolo también con el mismo número de golpes y finalmente se lleno hasta el ras y compacto.

Fig. N° 12: Colocando la mezcla en el Cono de Abra 1º etapa de compactación (25 golpes)

Fig. N° 13: segunda etapa de compactación (25 golpes)

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Fig. N° 14: Tercera etapa de compactación (25 golpes)  Se enrazo ayudándonos con una varilla de acero, luego se procedió a desmoldar.

Fig. N° 15-16: Enrazando la mezcla en el cono y desmoldando la mezcla.

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

Finalmente se midió el slump con ayuda de una wincha.

Fig. N° 17-18 midiendo el slump. (fluídico) 

añadimos la mezcla en los moldes, en tres capas por molde, a cada capa se le compactó con una varilla de acero imprimiendo 25 golpes por capa, evitando exudación o sangrado.

Fig. N° 19-20-21: las tres etapas de compactación en agregar el concreto a los moldes de acero (25 golpes por etapa)

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

Se enrazo el molde con ayuda de una varilla de acero.

Fig. Nº 22: enrazando el concreto con ayuda de la varilla compactadora. 

Se registró el peso de cada una de las probetas, para obtener el peso especifico del concreto fresco.

Fig. N° 23-24: Registrando el peso del concreto en estado fresco

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

Luego se dejó secar por 24 horas, para luego ser sumergidas en agua (fraguar) durante 8 días, como hubo días no laborables, el tiempo de fraguado fue de 12 días.



Luego de los 12 días se procedió a ensayar en la máquina de compresión para verificar si se llegó a la resistencia diseñada en la estructura del concreto anteriormente calculada. Y previamente se registró el peso el concreto en estado endurecido.

Fig. N° 25: registramos el peso de las probetas en estado endurecido

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Fig. N° 26: Sometimos a cada una de las probetas en la máquina a compresión del concreto para comprobar la resistencia

II. DETERMINACIÓN DE LAS PROPIEDADES DEL CONCRETO FRESCO Y DEL CONCRETO ENDURECIDO

1. PROPIEDADES DEL CONCRETO FRESCO a)

Slump En teoría el Slump alcanzado deberá estar entre 5” y 7”. El Slump determinado con la prueba del Cono de Abrams es 6”.

b) PROBETA

1 2 Promedio c)

Peso Unitario W (molde) (gr) 11174 11270

W (molde + concreto fresco) (gr) 24580 24470

W (concreto fresco) (C) 13406 13200

Volumen del molde (cm3) 5301.438 5301.438

Pe (concreto fresco) (gr/cm3) 2.53 2.49 2.51

Segregación

El concreto elaborado tiene una segregación LEVE, casi NULA.

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d)

Exudación La exudación, en el concreto elaborado no se produjo.

2. PROPIEDADES DEL CONCRETO ENDURECIDO

a)

Peso del concreto endurecido

PROBETA

1 2 Promedio

b)

W (concreto

Volumen

Pe (concreto

endurecido) (gr.)

del molde (cm3)

endurecido) (gr/cm3)

12835 13085

5301.438 5301.438

2.42 2.47 2.45

Esfuerzo Máximo y Módulo de Elasticidad Para determinar estas características presentamos a continuación los datos obtenidos en los ensayos de resistencia a la compresión de cada una de las probetas, así como sus gráficas respectivas

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Probeta 01 SIN ADITIVO Tiempo =4..753 min Vel. Carga = 7.57 Tn/min. Carga Punto (Kg.) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36

L (mm.) 300 Deformación

d (mm.) 150 Esfuerzo

Área (cm2) 176.71 Deformación

Total (mm.)

(Kg./cm2)

Unitaria

1000 0.01 2000 0.03 3000 0.16 4000 0.35 5000 0.50 6000 0.69 7000 0.88 8000 1.00 9000 1.12 10000 1.22 11000 1.35 12000 1.43 13000 1.56 14000 1.64 15000 1.70 16000 1.76 17000 1.81 18000 1.87 19000 1.95 20000 2.00 21000 2.06 22000 2.10 23000 2.14 24000 2.18 25000 2.22 26000 2.26 27000 2.30 28000 2.34 29000 2.38 30000 2.42 31000 2.46 32000 2.50 33000 2.54 34000 2.56 35000 2.57 36000 2.58 Fecha de Preparación:21/08/2010 Fecha de Ensayo:04/08/2010

5.6589893 11.3179786 16.9769679 22.6359572 28.2949465 33.9539358 39.6129251 45.2719144 50.9309037 56.589893 62.2488823 67.9078717 73.566861 79.2258503 84.8848396 90.5438289 96.2028182 101.861807 107.520797 113.179786 118.838775 124.497765 130.156754 135.815743 141.474733 147.133722 152.792711 158.451701 164.11069 169.769679 175.428668 181.087658 186.746647 192.405636 198.064626 203.723615 Edad:

0.000033 0.000100 0.000533 0.001167 0.001667 0.002300 0.002933 0.003333 0.003733 0.004067 0.004500 0.004767 0.005200 0.005467 0.005667 0.005867 0.006033 0.006233 0.006500 0.006667 0.006867 0.007000 0.007133 0.007267 0.007400 0.007533 0.007667 0.007800 0.007933 0.008067 0.008200 0.008333 0.008467 0.008533 0.008567 0.008600 7 Días

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Gráfica De La Probeta N°1

Gráfico Esfuerzo Vs Deformación Unitaria 250.0000 200.0000 150.0000 100.0000 50.0000 0.0000 0.000

0.002

0.004

0.006

0.008

0.010

NOTA: los primeros 4 puntos se descartan por ser la deformacion de la mordaza

Gráfico Esfuerzo Vs Deformación Unitaria 250.0000

y = -9E+14x6 + 3E+13x5 - 3E+11x4 + 2E+09x3 - 7E+06x2 + 19690x + 7.2987 R² = 0.9992

200.0000 150.0000 100.0000 50.0000 0.0000 0.000

0.002

0.004

0.006

0.008

0.010

MODULO DE ELASTICIDAD 

METODO TEORICO (f’c a los 7 dias = 192.4 kg/cm2)

𝑬 = 𝟏𝟓𝟎𝟎𝟎√𝒇′𝒄



𝑬=

𝐸 = 15000√192.40 = 208062.49 𝑘𝑔/𝑐𝑚2

METODO PRÁCTICO 𝝈𝒎𝒂𝒙 𝝃𝒎𝒂𝒙 −𝟎.𝟎𝟎𝟐

𝐸=

203.7236 0.008600−0.002

= 235761.32𝑘𝑔/𝑐𝑚2

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Probeta 02 (CON ADITIVO) Tiempo =4.165 min Vel. Carga = 9.12Tn/min.

L (mm.) 300

d (mm.) 150

Área (cm2) 176.71

Punto

Carga(Kg.)

Deformación Total (mm.)

Esfuerzo(Kg./cm2)

Deformación Unitaria

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38

1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000 10000 11000 12000 13000 14000 15000 16000 17000 18000 19000 20000 21000 22000 23000 24000 25000 26000 27000 28000 29000 30000 31000 32000 33000 34000 35000 36000 37000 38000

0.12 0.32 0.61 0.78 0.92 1.8 1.17 1.24 1.34 1.42 1.51 1.59 1.67 1.68 1.73 1.78 1.82 1.87 1.93 2.02 2.05 2.12 2.13 2.19 2.23 2.28 2.32 2.36 2.4 2.46 2.49 2.55 2.59 2.62 2.66 2.83 2.85 2.89

5.6590 11.3180 16.9770 22.6360 28.2949 33.9539 39.6129 45.2719 50.9309 56.5899 62.2489 67.9079 73.5669 79.2259 84.8848 90.5438 96.2028 101.8618 107.5208 113.1798 118.8388 124.4978 130.1568 135.8157 141.4747 147.1337 152.7927 158.4517 164.1107 169.7697 175.4287 181.0877 186.7466 192.4056 198.0646 203.7236 209.3826 215.0416

0.000400 0.001067 0.002033 0.002600 0.003067 0.006000 0.003900 0.004133 0.004467 0.004733 0.005033 0.005300 0.005567 0.005600 0.005767 0.005933 0.006067 0.006233 0.006433 0.006733 0.006833 0.007067 0.007100 0.007300 0.007433 0.007600 0.007733 0.007867 0.008000 0.008200 0.008300 0.008500 0.008633 0.008733 0.008867 0.009433 0.009500 0.009633

Edad:

14 Días

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Gráfica De La Probeta N°2

Gráfico Esfuerzo Vs Deformación Unitaria 250.0000 200.0000 150.0000 100.0000 50.0000 0.0000 0.000

0.002

0.004

0.006

0.008

0.010

0.012

NOTA: los primeros 4 puntos se descartan por ser la deformacion de la mordaza

Gráfico Esfuerzo Vs Deformación Unitaria 250.0000

y = -2E+15x6 + 6E+13x5 - 6E+11x4 + 4E+09x3 - 1E+07x2 + 18449x - 0.3547 R² = 0.999

200.0000 150.0000 100.0000 50.0000 0.0000 0.000

0.002

0.004

0.006

0.008

0.010

MODULO DE ELASTICIDAD 

METODO TEORICO (f’c a los 7 dias =198.06 kg/cm2)

𝑬 = 𝟏𝟓𝟎𝟎𝟎√𝒇′𝒄 

𝑬=

𝐸 = 15000√198.06 = 211100.69 𝑘𝑔/𝑐𝑚2

METODO PRÁCTICO 𝝈𝒎𝒂𝒙 𝝃𝒎𝒂𝒙 −𝟎.𝟎𝟎𝟐

𝐸=

215.0416 0.009633−0.002

= 275503.48 𝑘𝑔/𝑐m2

0.012

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL VI. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

CONCLUSIONES:

Utilizando el método WALKER, se ha diseñado una mezcla de concreto para una resistencia especificada f’c = 280 Kg. /cm2, habiéndose alcanzado una resistencia estimada a los 28 días de 274.34 Kg./cm2, y con aditivo SIKAMENT llega a una resistencia estimada a los 28 días de 282.94 Kg./cm2 La realización del diseño y la elaboración del concreto han sido realizados con el mayor cuidado. La determinación de las propiedades del concreto fresco como del concreto endurecido se muestran, en forma sucinta, en el cuadro resumen. El método WALKER nos dio una mejor proporción de los agregados para el concreto.

RECOMENDACIONES:

Una mayor disposición de los laboratorios para las prácticas de los estudiantes, así mismo mejorarlos con la compra de nuevos equipos que nos permitirán realizar nuestros ensayos con mayor precisión y confiabilidad.

Proporcionar el equipo adecuado para este tipo de ensayo, como son: guantes, guardapolvos o mamelucos, filtros de aire (mascarilla).