proyecto de investigacion de concreto autocompactable

TEMA DE INVESTIGACIÓN: CONCRETO AUTOCOMPACTABLE DOCENTE: 

Ing. Saúl Chipa Cahuana

GRUPO DE INVESTIGACIÓN: Integrantes:   

BRAVO GUEVARA YANSHUD JAMIS BERNAOLA JUAN WALDIR MINA ORTIZ VIVIANA

CURSO: TECNOLOGÍA DEL CONCRETO- grupo “A” SEMESTRE: 2017-I

ABANCAY-APURIMAC PERU.

UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE LOS ANDES FACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL

INTRODUCCIÓN En el mundo de la construcción, el concreto juega un papel sumamente importante, ya que la mayoría de las l as obras que nos rodean han sido hechas con éste. Y una de las características que todo trabajador de la construcción busca darle a su concreto fresco es la trabajabilidad, tr abajabilidad, tanto para el mezclado como para el colado, lográndolo muchas veces agregando agua a la mezcla, variando la relación agua/cemento con la cual ha sido diseñada, por lo que afecta notoriamente la calidad del concreto, disminuyendo de forma considerable la resistencia del mismo. Este problema no es nuevo, ha existido desde que se creó el concreto, es por eso que ha surgido el diseño de un concreto de alta fluidez, al que se le ha denominado concreto autocompactable, que viene a solucionar los problemas de colado en estructuras muy reforzadas o de difícil acceso de vi La hipótesis planteada fue: si mejoramos las características del concreto convencional con respecto a su consistencia, trabajabilidad y durabilidad, entonces se podrán utilizar en estructuras densamente armadas, disminuyendo o eliminando el proceso de compactación. Se logró en este proyecto crear un concreto con la capacidad de mejorar la calidad de las estructuras de concreto en edificaciones considerando los controles de calidad establecidos, se llevó a cabo el desarrollo del proyecto para probar que la tesis servirá para dar solución a los problemas antes mencionados. Este trabajo fue desarrollado de una manera clara, ordenada y concisa para que pueda ser entendida por cualquier tipo de persona ya sea ingeniero, metodólogo o alguien en particular. Se determinaron cada una de las proporciones necesarias para el diseño del concreto autocompactable, haciendo alusión específicamente a los materiales utilizados para la mezcla los cuales fueron cemento, agua, arena, agregado grueso y aditivo

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INTRODUCCIÓN En el mundo de la construcción, el concreto juega un papel sumamente importante, ya que la mayoría de las l as obras que nos rodean han sido hechas con éste. Y una de las características que todo trabajador de la construcción busca darle a su concreto fresco es la trabajabilidad, tr abajabilidad, tanto para el mezclado como para el colado, lográndolo muchas veces agregando agua a la mezcla, variando la relación agua/cemento con la cual ha sido diseñada, por lo que afecta notoriamente la calidad del concreto, disminuyendo de forma considerable la resistencia del mismo. Este problema no es nuevo, ha existido desde que se creó el concreto, es por eso que ha surgido el diseño de un concreto de alta fluidez, al que se le ha denominado concreto autocompactable, que viene a solucionar los problemas de colado en estructuras muy reforzadas o de difícil acceso de vi La hipótesis planteada fue: si mejoramos las características del concreto convencional con respecto a su consistencia, trabajabilidad y durabilidad, entonces se podrán utilizar en estructuras densamente armadas, disminuyendo o eliminando el proceso de compactación. Se logró en este proyecto crear un concreto con la capacidad de mejorar la calidad de las estructuras de concreto en edificaciones considerando los controles de calidad establecidos, se llevó a cabo el desarrollo del proyecto para probar que la tesis servirá para dar solución a los problemas antes mencionados. Este trabajo fue desarrollado de una manera clara, ordenada y concisa para que pueda ser entendida por cualquier tipo de persona ya sea ingeniero, metodólogo o alguien en particular. Se determinaron cada una de las proporciones necesarias para el diseño del concreto autocompactable, haciendo alusión específicamente a los materiales utilizados para la mezcla los cuales fueron cemento, agua, arena, agregado grueso y aditivo

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RESUMEN ¿QUÉ ES EL CONCRETO AUTOCOMPACTABLE? AUTOCOMPACTABLE? Es una mezcla que al colocarla se acomoda en todos los espacios de una formaleta y se compacta por la acción de su propio peso con poca o sin necesidad de vibración, suministrándole al concreto una superficie de terminado suave. Desde su invención, el uso del Concreto Autocompactable en la industria de la construcción ha crecido enormemente gracias al desarrollo de los aditivos de alto desempeño a base de carboxilatos, que hacen posible la producción de concretos muy fluidos, sin comprometer la resistencia a la compresión y la durabilidad a largo plazo.

¿PORQUE USAR CONCRETO AUTOCOMPACTABLE? AUTOCOMPACTABLE? Hay mayor rapidez en la colocación, colocación, con el consecuente consecuente ahorro de tiempo tiempo y dinero. elementos de compactación, lo que se traduce traduce en • No se requieren elementos economía en equipo y mano de obra calificada. •  Los acabados de la superficie permiten elaborar concretos arquitectónicos, con poca o ninguna reparación. • Permite la colocación del concreto en estructuras con mucho refuerzo o de secciones muy restringidas, que con el concreto convencional sería imposible de lograr. grado de de compactación compactación logrado es tal, que que prácticamente prácticamente se garantiza • El grado la envoltura del concreto al acero de refuerzo y su ef efectiva ectiva adherencia. • El proceso de bombeo es más fácil. • Se disminuye la posibilidad de segregación y exudación, pues se obtienen mezclas más cohesivas. de los camiones camiones de concreto concreto son menores, • Los tiempos de viaje de permitiendo al productor mayor eficiencia en el movimiento de su equipo (camiones y bombas) durante la colocación. •

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INDICE CAPÍTULO I ............................................................................................................... 8 1

PLANEAMIENTO DEL PROBLEMA ....................................................................... 8

1.1

CARACTERÍSTICAS DEL PROBLEMA ........................................................ 8

1.2

FORMULACIÓN DEL PROBLEMA ............................................................... 8

1.2.1

PROBLEMA PROBLEMA GENERAL GENERAL ............................................ .................................................................. ......................................... ...................8

1.2.2

PROBLEMAS PROBLEMAS ESPECÍFICOS ESPECÍFICOS ............................................ .................................................................. .................................. ............8

1.3

JUSTIFICACIÓN JUSTIFICACIÓN DE LA L A INVESTIGACIÓN.................. ......... .................. ................... ................... ............... ...... 8

1.3.1

JUSTIFICACIÓ JUSTIFICACIÓN N LEGAL ........................................... ................................................................. ......................................... ...................8

1.3.2

JUSTIFICACIÓ JUSTIFICACIÓN N TEÓRICA TEÓRICA ........................................... ................................................................. ..................................... ...............8

1.4

OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIÓN INVESTIGACIÓN................... ......... ................... ................... ................... .................. ............ ... 9

1.4.1

OBJETIVO OBJETIVO GENERAL GENERAL .......................................... ................................................................ ............................................ ........................9

1.4.2

OBJETIVOS OBJETIVOS ESPECÍFICOS ESPECÍFICOS....................................................... ............................................................................. .......................... ....9

CAPITULO II .............................................................................................................. 9 2

MARCO TEÓRICO ............................................................................................... 9

2.1

ANTECEDENTES ANTECEDENTES DE LA INVESTIGACIÓN ................... .......... ................... ................... .................. ............ ... 9

2.1.1

A NIVEL INTERNACIO INTERNACIONAL NAL .......................................... ................................................................ ..................................... ............... 9

2.1.2

A NIVEL NACIONAL NACIONAL ........................................... ................................................................. ........................................... ..................... 10

2.1.3

A NIVEL LOCAL............................ .................................................. ............................................ ........................................... .....................10

2.2

BASES TEÓRICAS ...................................................................................... 10

DEFINICIÓ DEFINICIÓN: N: ................. .................................. ................................. ................................. .................................. .................................. ...................... ..... 10 2.3 CONCRETO CONCRETO AUTOCOMPACTABLE AUTOCOMPACTABLE EN ESTADO FRESCO ................... ......... .............. 11 2.3.1

ENSAYO DE ESCURRIMIENTO NTP 339.035 ................................................... 12

2.3.2

ESCURRIMIENTO CON ANILLO JAPONÉS (ATSM C 1621) ................................ 13

2.3.3

ENSAYO DE EMBUDO V (NTP 334.004(17)) ................................................... 15

2.3.4

ENSAYO DE CAJA L (norma española UNE 83363:2007) ................................. 16

2.3.5

ENSAYO DE CAJA U (norma española UNE 83363:2007) ................................ 18

2.3.6

PRUEBA PARA FLUIDEZ EN REFUERZO DENSO: .............................................. 19

2.3.7

COMO ELABORAR UNA PROBETA ................................................................. 19

2.4

PROPIEDADES PROPIEDADES DE CONCRETO EN ESTADO FRESCO ................... ......... .................. ........ 20

2.4.1

CONSISTENCIA (NTP 339.035, ASTM C143) ................................................... 20

2.4.2

PESO UNITARIO (NTP 339.046, ASTM C138) .................................................. 21

2.4.3

CONTENIDO DE AIRE (NTP 339.046, ASTM C138) .......................................... 21

2.4.4

EXUDACION (NTP 339.077, ASTM C232) ....................................................... 22

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2.4.5

2.5

CONCRETO ENDURECIDO ........................................................................ 22

2.5.1

2.6

TIEMPO DE FRAGUADO (NTP 339.082, ASTM C403) ...................................... 22 PROPIEDADES DE CONCRETO AL ESTADO ENDURECIDO ................................ 23

CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES DE LOS MATERIALES ..................... 24

2.6.1

CEMENTOS .................................................................................................. 24

2.6.2

AGREGADOS................................................................................................ 24

2.6.2.1

AGREGADO FINO ......................................................................................... 24

2.6.2.2

AGREGADO GRUESO ....................................................................................25

2.6.3

AGUA ..........................................................................................................25

2.6.4

ADITIVOS .................................................................................................... 26

2.6.5

SUPERPLASTIFICANTE ..................................................................................26

2.7

APLICACIONES DE CONCRETO AUTOCOMPACTABLE ......................... 26

2.8

VENTAJAS DE CONCRETOS AUTOCOMPACTABLES ............................ 27

2.9

DEFINICIÓN DE TÉRMINOS ....................................................................... 28

2.9.1

CONCRETO AUTOCOMPACTABLE ................................................................. 28

CAPITULO III ....................................................................................................... 29 3

HIPÓTESIS ....................................................................................................... 29

3.1

HIPÓTESIS GENERALES ........................................................................... 29

3.2

HIPÓTESIS ESPECÍFICOS .......................................................................... 29

CAPITULO IV ....................................................................................................... 30 4

METODOLOGÍA................................................................................................ 30

4.1

TIPO Y DISEÑO DE INVESTIGACIÓN ........................................................ 30

4.2 4.3

UNIDAD DE INVESTIGACIÓN ..................................................................... 30 POBLACION DE ESTUDIO ......................................................................... 30

4.4

TAMAÑO DE LA MUESTRA ........................................................................ 30

4.5

SELECION DE LA MUESTRA ..................................................................... 30

4.6

TECNICAS DE RECOLECCIÓN DE DATOS ............................................... 30

4.6.1 DATOS DE LOS ENSAYOS DE LABORATORIO AGREGADOS PARA REALIZAR UN DISEÑO DE MEZCLA. ...................................................................................................31

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4.6.2 ACI

DISEÑO DE MEZCLA PARA EL CONCRETO AUTOCONPACTABLE POR MÉTODO

………………………………………………………………………………………………………………………………

4.7

38

INSTRUMENTOS Y MATERIALES PARA LA RECOLECCIÓN DATOS..... 42

CAPITULO V ........................................................................................................ 42 5

OBTENCIÓN DE RESULTADOS ........................................................................... 42

CAPÍTULO VI ....................................................................................................... 42 6

ANALISIS E INTERPRETACIÓN DE TODOS LOS RESULTADOS .............................. 42

CAPITULO VII ...................................................................................................... 43 7

CONCLUSION Y RECOMENDACIÓN ................................................................... 43

CAPITULO VIII ......................................................................................................... 44 8

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS ........................................................................ 44

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ÍNDICE DE TABLA Figura 1. Prueba “slump flow” o de la torta………....………………………..…..12 Figura 2. prueba del anillo j. ……………………………....………………… .……14 Figura 3. prueba del embudo v………………………………....…………… .……16 Figura 4. prueba de la caja l…………………………………….......……… .…….18 Figura 5. Prueba caja u…………………………………………....………………..19 Figura 6. ensayo para fluidez en refuerzo denso…………………………….......19 Figura 7. Elaboración de una briqueta. ……………………………………………20 figura.8.tabla de usos de los agregados gruesos …………………………….….25 figura.9.requisitos químicos del agua para el concreto ……………………........26 Tabla # 1.contenido de humedad del agregado fino. ……………………...........31 tabla # 2.cantidad de material fino del agregado fino ……………………….…..31 tabla # 4.contenido de humedad del agregado grueso…………………..….......32 tabla # 5.cantidad de material fino del agregado grueso…………………..…... 33 tabla # 6.analisis granulométrico del agregado fino………………………….......33 tabla # 7.curva granulométrico del agregado fino………………………………...33 tabla # 8.analisis granulométrico del agregado grueso …………………………34 Tabla # 9.curva granulométrico del agregado grueso …………………..............34 Tabla # 10.peso unitario suelto y vacíos del agregado fino……….……............35 Tabla # 11.peso unitario varillado y vacíos del agregado fino. ….…………......35 tabla# 12.peso unitario suelto del agregado grueso……………….………….....36 tabla# 13.peso unitario varillado del agregado grueso…………………….........36 tabla# 14.peso específico y absorción agregado fino…………………………… 37 Tabla# 15.peso específico y absorción agregado grueso……………...............37 Tabla # 16.resistencia a la compresión promedio.............................................38 Tabla # 17.selección de asentamiento…………………………..…………..….… 38 tabla # 18. volumen unitario de agua………………………..……………….…. ....39 tabla # 19. contenido de aire atrapado……………………………........................39 Tabla # 20.relación agua/cemento por resistencia…….....................................39 Tabla # 21.peso de agregado griego por unidad de volumen del concreto.............................................................................................................40

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CAPÍTULO I 1 PLANEAMIENTO DEL PROBLEMA La aplicación del concreto autocompactable en el Perú se ve muy rara ya que no se aplica mucho como en los países extranjeros. El planteamiento de problema es conocer acerca del concreto autocompactable saber si se puede usar en cualquier tipo de concreto armado y así podemos hacer común esta tecnología del concreto autocompactable y que tan beneficiosa puede ser para la construcción CARACTERÍSTICAS DEL PROBLEMA Las propiedades del concreto en estado fresco han cubierto las especificaciones indicadas, el punto más relevante lo constituye el definir el comportamiento del concreto en estado endurecido a partir de la relación de los finos del agregado, contenido de finos sus usos no son tan comunes como en otros lugares FORMULACIÓN DEL PROBLEMA 1.2.1 PROBLEMA GENERAL ¿Cómo es el desempeño, las propiedades y saber en qué tipo de obras podemos utilizar el concreto autocompactable también saber si la aplicación del concreto autocompactable para un diseño de mezcla de resistencia promedio de 220 resulta efectiva? 1.2.2 PROBLEMAS ESPECÍFICOS ¿Cómo afecta las propiedades de los materiales que se utilizan en la resistencia del concreto autocompactable? ¿Qué estudios y pruebas realizaremos para saber la manejabilidad y fluidez del concreto autocompactable? ¿Cómo se desarrolla el concreto autocompactable en su aplicación? ¿Cómo es su aplicación del concreto autocompactable para el trabajo que se desea? 

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 

JUSTIFICACIÓN DE LA INVESTIGACIÓN 1.3.1 JUSTIFICACIÓN LEGAL La justificación legal del trabajo de investigación se basa a la norma técnica peruana y ASTM ahí tenemos las definiciones cuanto de aditivo podemos agregar a la mescla 1.3.2 JUSTIFICACIÓN TEÓRICA La presente investigación se enfocará en estudiar acerca del concreto autocompactable ya que en el presente una tecnología como esto puede solucionar muchos problemas a la ciudadanía y dar un buen huso de este método de concreto. Así, el presente trabajo permitiría mostrar los benéficos que se ha desarrollado para adaptarse a las nuevas circunstancias de la construcción, y profundizar los conocimientos teóricos sobre los procesos de

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adaptación para la construcción también este trabajo de investigación que sea una fuente de información.

OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIÓN 1.4.1 OBJETIVO GENERAL Conocer y explicar acerca del desempeño y las propiedades del concreto autocompactable y tener en cuenta en qué tipo de lugares utilizar este método para el baseado de concreto. Saber si puede llegar a una resistencia promedio establecida .

1.4.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS Saber si las propiedades de los materiales que se van a utilizar afectan en la resistencia del concreto autocompactable Ver cuáles son los estudios y pruebas que realizaremos para ver las propiedades y la manejabilidad del concreto autocompactable Tener en cuenta cómo se desarrolla el concreto autocompactable en su aplicación Determinar para que tipos de trabajos se necesita su aplicación del concreto autocompactable 

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CAPITULO II 2 MARCO TEÓRICO ANTECEDENTES DE LA INVESTIGACIÓN 2.1.1 A NIVEL INTERNACIONAL En apenas 50 años, la industria de fabricación de concreto ha experimentado notables avances, siendo el concreto autocompactado el último hito en la tecnología de dicha industria. Inicialmente se logró disminuir el vibrado en la colocación del concreto, creando el concreto híper fluido, y con el avance de los aditivos químicos fluidificantes convencionales, se ha podido eliminar por completo el uso del vibrador. En los años treinta se desarrollaron los primeros aditivos plastificantes, que fueron elaborados a base de lignosulfonatos. Más tarde, en los años setenta se desarrollan los aditivos súper plastificantes a base de melaninas y naftalenos. Luego en los años ochenta, se inicia el desarrollo del concreto autocompactado en la Universidad de Tokio, Japón, en colaboración con avanzados constructores de concreto, creando cada empresa privada sus propias mezclas para concreto autocompactado, así como los ensayos a practicarle, por lo m ismo se vieron en la necesidad de registrar sus mezclas cada uno bajo su propio nombre: 

NVC Non-vibrated concrete (concreto sin vibración), de la Compañía Kajima.

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AQC Super quality concrete (concreto de excelente calidad), de la Compañía Maeda. Biocrete (biocreto) de la compañía Taisel.

Las primeras aplicaciones se hicieron en complejos y delgados marcos de edificios con gran cantidad de refuerzo. Más recientemente, se han usado volúmenes mucho mayores de concreto autocompactado en las grandes estructuras de ingeniería civil en Japón, tales como un masivo tanque de almacenamiento, y enormes anclas para el puente suspendido Akashi-Kaikyo, con una luz de dos kilómetros. A principios del año 2000, se crea una gama de aditivos a base de policarboxilatos, con lo cual se completan los aditivos necesarios para la adecuada elaboración de un concreto de elevada fluidez, y alta resistencia a la compresión, es decir, el concreto autocompactable , “CAC”. Ing. JONHSON WILKER RIGUEIRA VICTOR (España)

Ing. FRANCISCO JAVIER QUIÑÓNEZ DE LA CRUZ (Guatemala) 2.1.2 A NIVEL NACIONAL  A nivel nacional no se ha visto una construcción aplicada con un concreto autocompactable, pero si investigaciones sobre dicho tema Ing. Hugo esteban pineda vallejo (universidad nacional de ingeniería) 2003 El exceso de agua y/o las altas dosificaciones de aditivo superplastificante provoca la inestabilidad en las mezclas fluidas de concreto. En ese ambiente de poca cohesión la tendencia a la segregación de la mezcla es alta al no poder conservar unidos todos los Componentes de la mezcla de concreto. Ing. Arturo Alayza Valenzuela (universidad alas peruanas) 2010 En su investigación se demostró que a, medida que se disminuía el contenido de pasta, disminuían las propiedades de este tipo de concreto. Para ello se decidió incrementar el contenido de AF y disminuir el AG resultando positiva solo para concretos derivados del diseño patrón de relación a/c de 0.50.

2.1.3 A NIVEL LOCAL  A nivel local todavía no tenemos conocimiento sobre la utilización de esta tecnología para cualquier construcción debido a eso este trabajo está hecho para darnos a conocer acerca de este método de concreto BASES TEÓRICAS DEFINICIÓN: Es el resultado de una tecnología que permite por primera vez que una propiedad del concreto en estado fresco pueda garantizar la correcta compactación y consolidación del concreto directamente en el elemento estructural.

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el concreto autoconpactable es una mezcla capaz de fluir y llenar cualquier parte del encofrado, atravesar zonas con alta densidad de acero u otro obstáculo, solo bajo la acción de su propio peso, sin método externo alguno y sin mostrar indicios de segregación debido a que para lograr dicho comportamiento especial es necesario la inclusión de materiales distintos alas tradicionales , tales como los aditivos , el concreto autocompactable será catalogado como un concreto de alto desempeño, con todos los cuidados y beneficios que eso origina. Con este tipo de concreto se lograra.      

Eliminar las labores de vibrado durante el vaciado del concreto Incremento de productividad Ahorro en costos re-trabajo en elementos estructurales que fueron mal vibrados al utilizar concreto convencional Un ambiente de trabajo más agradable debido a la reducción del ruido provocado por equipo del vibrado Colocar concreto en lugares de difícil acceso y obtener una superficie de excelente calidad en el elemento vaciado Mejoras en la impermeabilidad del concreto y con ello mayor durabilidad debido a la ausencia de segregación y al uso de altas cantidades de material fino que logra un elemento de concreto compacto.

CONCRETO AUTOCOMPACTABLE EN ESTADO FRESCO Dado que los CAC en estado fresco poseen propiedades distintas a las de un concreto tradicional. Estas características requieren métodos de ensayos distintos a los tradicionales, que no sirven para evaluar las propiedades de este nuevo tipo de concreto. La relación de agua/cemento debe estar de 0.336 a 0.50 La utilización del Cono de Abrams daría resultados próximos a 30 cm y no discriminaría distintos comportamientos. Otros métodos tradicionales tampoco son aplicables. En la actualidad, existen una serie amplia de métodos de ensayo muy extendidos que nos permite caracterizar los CAC en estado fresco. Entre los más utilizados analizaremos los siguientes:   Escurrimiento  Escurrimiento con Anillo Japonés  Embudo en V  Caja en L  Caja en U Estos métodos nos permiten analizar el CAC en su estado fresco y, en algunos casos, simular situaciones semejantes a las de puesta en obra.

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2.3.1 ENSAYO DE ESCURRIMIENTO NTP 339.035 Este ensayo evalúa la fluidez del concreto fresco bajo su propio peso. Además nos aporta, cualitativamente, una idea de si el hormigón tiene o no tendencia a la segregación. Su procedimiento consiste en llenar el Cono de Abrams con una muestra de concreto, sin ningún tipo de compactación, sobre una placa de superficie lisa y perfectamente plana que presente una marca circular con diámetro de 500 mm. Tras levantar el cono y dejar fluir el concreto, se mide el tiempo que tarda la masa de concreto en alcanzar un diámetro de 500 mm (T500) y posteriormente el diámetro (Dmax) final alcanzado por la mezcla de concreto.

Materiales para el ensayo Cono de abrams   Wincha Placa de superficie lisa   Pala    

Figura 1. Prueba “Slump Flow” o de la Torta.

El aspecto final del concreto debe ser homogéneo, presentando una buena distribución del agregado. Una concentración de agregado en el centro de la masa de concreto ensayado, indica una tendencia a la segregación, y el borde del concreto no debe presentar señales de exudación.

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Se relacionan los parámetros T500 y Df con el esfuerzo de corte inicial ( τ) y con la viscosidad plástica ( μ) descritos en el  Apartado.

 ∗   =  808 −11740  ∗  ∗ 500 ́ = 0.026 − 2.39 1000 El valor del-diámetro máximo (Dmax.) es relacionado con la capacidad de

deformación o de fluir del concreto fresco autocompactable. El tiempo T500 proporciona información sobre la velocidad y viscosidad de la mezcla, a mayor tiempo menor velocidad y mayor viscosidad. Las investigaciones reportan que para obtener un concreto con comportamiento  Autocompactable se recomienda que el valor de Dmax. Debe ser como mínimo 650 mm. Y el tiempo T500 deberá estar entre 2 y 5 seg.

2.3.2 ESCURRIMIENTO CON ANILLO JAPONÉS (ATSM C 1621) Este ensayo evalúa la fluidez y la capacidad de paso del concreto a través de las barras de acero. El aparato consiste en un anillo compuesto de barras de acero y puede ser adaptado los ensayos de Escurrimiento. En ambos casos el ensayo se desarrolla liberando una determinada masa de concreto en el centro del anillo. El concreto debe fluir a través de las barras de acero sin el agregado grueso se quede bloqueado entre las mismas.

Materiales para el ensayo Cono de abrams Anillo japonés Placa lisa   

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Figura 2. Prueba del Anillo J.

Se recomienda la utilización de 20 barras de 10 mm de diámetro sí el tamaño máximo del agregado es menor o igual a 20 mm. Y 12 barras de 28 mm de diámetro si se utilizan agregado mayores que 20 mm. Al igual que en el Escurrimiento, se medirá el tiempo T500 y, tras la estabilización del concreto se medirá el diámetro final (Df) como resultado específico de este ensayo se mide las alturas H1 y H2 alcanzadas por el concreto, en los bordes interior y exterior del anillo sobre CAC recomienda que los diámetros alcanzados por el concreto en este ensayo no deben diferir más que 50 mm respecto al ensayo de Escurrimiento del mismo hormigón.

Cbe: coeficiente de bloqueo.

 = (2 1) ∗100

No hay recomendaciones específicas para el coeficiente de bloqueo

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2.3.3 ENSAYO DE EMBUDO V (NTP 334.004(17)) Este ensayo permite evaluar la fluidez, la capacidad del concreto para pasar por sitios estrechos y la resistencia a la segregación de la mezcla. Para realizar el ensayo, primeramente se llena un embudo, de dimensiones, sin compactación. Tras un minuto de reposo se abre la compuerta que se encuentra en la parte inferior del embudo. Se mide el tiempo (Tv) que la mezcla de concreto tarda en fluir por el embudo desde el momento en que se abre la compuerta hasta que se vea, mirando desde arriba, la primera entrada de luz en la parte baja del mismo. La masa de concreto debe bajar de manera continua y con velocidad constante.

Materiales para el ensayo de embudo v Embudo v   Pala   Cubeta   Cronometro    

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Variaciones en la velocidad de caída del concreto indican que éste se está bloqueando debido a la segregación. Altos tiempos de embudo en concretos con velocidades de caída constante indican que la mezcla es demasiado cohesiva debido al exceso de finos, a la reducida cantidad de agua o a la baja dosificación de aditivo.

Figura 3. Prueba del Embudo V.

Para el concreto autocompactable se propone un rango entre los 4 y los 20 segundos divididos en tres categorías: • Tv ente 4 y 6 segundos: para estructuras con alta densidad de armaduras, encofrados con geometría complexa o elementos horizontales donde se desee obtener la autonivelación. •

Tv entre 6 y 10 segundos: “adecuada para la mayor parte de los elementos estructurales que se construyen habitualmente”

•

Tv entre 10 y 20 segundos: para hormigón en masa o ligeramente armado, rampas y encofrados con geometría sencilla.

2.3.4 ENSAYO DE CAJA L (norma española UNE 83363:2007) El ensayo de Caja L es también un ensayo ampliamente usado más en laboratorio que en el campo. Evalúa la capacidad de fluir y llenar todos los espacios del encofrado en zonas con alta densidad de refuerzo de acero u obstáculos, solo bajo la acción de su propio peso. Solo casos severos de segregación pueden ser notados visualmente en este ensayo. Varios tipos de Caja L han sido desarrollados, incluso uno que no posee obstáculos. Existe la tendencia a cambiar las dimensiones internas de la caja, la sección del fierro y el espaciamiento entre ellos, adaptándola a las necesidades del proyecto. El equipo usado consiste de una caja de sección rectangular en forma de L, con una sección vertical y otra horizontal, separados por una compuerta deslizante.  A la salida de dicha compuerta se encuentran varillas de acero corrugado

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colocados de forma vertical a manera de obstáculos. La sección vertical es llenada con concreto, luego se abre la compuerta y se permite que fluya hacia la parte horizontal. Cuando el flujo se ha detenido se miden las alturas alcanzadas por la mezcla al inicio y al final de la sección horizontal de la caja, la relación entre la altura al final de la caja y al inicio se denomina Radio de Bloqueo. En la sección horizontal se marca, a partir de la compuerta, las distancias de 200 y 400 mm. De largo y se toma el tiempo que la mezcla tarda en recorrer dichas distancias. El radio de bloqueo nos indica la capacidad que tiene la mezcla de fluir y atravesar zonas con alta densidad de obstáculos y además autonivelarse, los tiempos tomados proporcionan información sobre la velocidad de desplazamiento de la mezcla en estos medios. Las secciones de las barras de acero que sirven como obstáculos y el espaciamiento entre ellas pueden variar dependiendo del nivel de dificultad del proyecto, normalmente se utilizan 3 fierros dé %" de diámetro y espaciados 34 mm. Una de otra. La información que puede obtenerse de este ensayo es la siguiente: R.Bioqueo (Radio de Bloqueo, relación entre las alturas obtenidas en la sección horizontal de la caja L) T200 (Tiempo que demora la mezcla en recorrer 200 mm. en la sección horizontal de la caja L, medidos a partir de la compuerta) T400 (Tiempo que demora la mezcla en recorrer 400 mm. en la sección horizontal de la caja L, medidos a partir de la compuerta) 

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Materiales para realizar el ensayo • Caja L •  Pala •  Cronometro •  Cubeta Cuando la muestra de concreto tiene una fuerte tendencia a la segregación y/o la cantidad de agregado grueso es grande, es posible que el flujo de concreto se detenga por un bloqueo a la salida de la compuerta.

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Figura 4. Prueba de la Caja L.

2.3.5 ENSAYO DE CAJA U (norma española UNE 83363:2007)  Al igual que la Caja L la Caja U evalúa la habilidad de pasar entre las barras de acero, la capacidad de llenado y la resistencia a la segregación pero con un mayor nivel de exigencia en cuanto a la fluidez El aparato está compuesto de dos compartimentos verticales separados por una sección armada y una compuerta. El ensayo consiste en llenar el compartimiento alto A con la muestra de concreto, manteniendo la compuerta cerrada. Tras un minuto de reposo se abre la compuerta, que separa los dos compartimentos, dejando que el concreto fluya del compartimiento A al compartimiento B, pasando por la zona armada. Posteriormente se mide la altura final alcanzada por el concreto en el compartimiento B. Materiales para este ensayo • Caja u •  Pala •  Cubeta •  Cronometro

Figura 5. Prueba CAJA U.

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El auto nivelación tiene que estar en el intervalo de 0 a 5cm

2.3.6 PRUEBA PARA FLUIDEZ EN REFUERZO DENSO: Esta prueba consiste en una caja acrílica transparente en la que se ubica muchas varillas simulando un refuerzo denso de la estructura. Se vierte el concreto en un extremo y se observa la fluidez y del grado de acomodamiento de la mezcla en la formaleta y alrededor de las barras.

Materiales de ensayo • Caja acrílica transparente • Pala • Cubetas para el agregado • cronometro

Figura 6. Ensayo para fluidez en refuerzo denso.

2.3.7 COMO ELABORAR UNA PROBETA El concreto se debe colocar en el cilindro en una solo capa y sin picar ni Compactar, (como se hace con el concreto tradicional), y al final se debe enrasar el concreto. Luego se procede al curado primario de los cilindros, sumergiéndolos en agua durante un período de 48 horas a una temperatura de 68 a 78 °F (de 20 a 26 °C), dicha temperatura por tratarse de un concreto de alta resistencia

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Figura 7. Elaboración de una briqueta .

Por último, se realiza un curado final a los especímenes, el cual debe iniciar a más tardar 30 minutos después de retirados los moldes de los cilindros. Los especímenes se sumergen en tanques de almacenamiento de agua o cuartos húmedos (que cumplan con la norma ASTM C-511) a una temperatura de 73 ± 3°F (23 ± 2°C), según norma ASTM C-31).

Herramientas para elaborar probetas • Moldes de probeta (30*15)cm •  Pala • Bandeja para el concreto •  Mezcladora Materiales •  Cemento • Agregado fino • Agregado grueso •  Agua • Aditivos( superplastificante, reductores de agua) PROPIEDADES DE CONCRETO EN ESTADO FRESCO 2.4.1 CONSISTENCIA (NTP 339.035, ASTM C143) Se denomina consistencia a la resistencia que opone una mezcla de concreto a sufrir deformaciones y se mide mediante el Ensayo de Asentamiento o Slump en

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el "Cono de Abrams", prueba sencilla que se puede realizar tanto en laboratorio como en el campo y consiste en llenar un recipiente troncocónico en tres capas de igual volumen compactadas cada una de ellas con 25 golpes de varilla lisa metálica normada, luego se procede a levantar dicho recipiente y se mide el asentamiento o descenso que sufrió la mezcla con respecto a la altura del cono. La consistencia es uno de los principales indicadores de trabajabilidad de los concretos, pero no el único, por ejemplo pueden existir dos mezclas de igual consistencia (asentamiento) pero no necesariamente de igual trabajabilidad, porque pueden tener distinta viscosidad e incluso resistencia a la segregación. El ensayo de asentamiento es usado como herramienta para el diseño de mezcla de concretos normales y concretos de alto desempeño, la búsqueda de un asentamiento fijo para una resistencia mecánica dada, se logra mediante cambios en la dosificación de la mezcla de concreto hasta lograr el objetivo deseado. Por la consistencia los concretos pueden agruparse como:(ACI 211.5) Consistencia asentamiento Rígidos