diseño de mezclas

CURSO: TECNOLOGIA DEL CONCRETO

CICLO: IV-A2015

DISEÑO DE MEZLAS

DOCENTE: Ing. DANIEL VERGARA LOVERA

ALUMNO: MIGUEL ANGEL REYMUNDO SOTELO

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“Universidad Nacional San Luis Gonzaga de Ica” “Facultad de Ingeniería Civil”

INTRODUCCIÓNInvestigar la variación de la calidad de los agregados gruesos y finos para concreto, obtenidos de la Cantera Palomino S.R.L. y bancos de arena obtenidos del Rio de Ica, teniendo como base las Normas Técnicas Peruanas (NTP). Esta establece los procedimientos para la descripción de suelos para propósitos de ingeniería.

La identificación está basada en un examen visual y ensayos manuales.

Cuando se requiera una clasificación de suelos precisa para propósitos de ingeniería, deberán utilizarse los procedimientos prescritos en la NTP 339.134

Ensayo de laboratorio“Tecnología de materiales”

2


CONTENIDO DE HUMEDAD DE AGREGADO Materiales y equipos a usar:

Horno. Fuente de Calor capaz de mantener una temperatura de 110°C ± 5°C. Balanza. Una balanza con precisión, graduada como mínimo a 0,05 kg. Tara. Se utiliza para introducir la muestra en el horno.Agregados. Es el material al que vamos a sacar su contenido de humedad.

Formula a usar:

%w=[ Pesohumedo−Peso secoPeso Seco ]×100

PROCEDIMIENTO:1. Elegimos 4 taras, luego la pesamos cada uno para poder saber

su peso y luego restarlo para poder saber el peso del agregado.2. Vaciamos un poco de agregado hasta maso menos llenarlo,

dos taras con agregado grueso y dos taras con agregado fino.

3. después de hacer esto pesamos las 2 taras con agregado grueso y las otras 2 taras con agregado fino.

4. Luego de pesar las 4 taras con sus respectivos llevamos al horno para su respectivo secado. El horno va estar a una temperatura de 110°C ±5°C por 24 horas y de esta manera poder secarlo y perder su humedad.

5. Después de haberlo dejado por 24 horas en el horno a la temperatura especificada se saca y se pesa inmediatamente para esto se utilizaron 2 muestras para cada tipo de agregado.

DATOS Y RESULTADOS OBTENIDOS EN EL ENSAYO:

“Tecnología de materiales”

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Contenido de humedad

Grueso Fino

N° Tara P-11 B-12 T-4 S-1Peso Tara(gr) 41.8 40.92 42.63 39.97Peso T + Ag. Húmedo(gr)

485.03 484.93 579.56 588.94

Peso T + Ag. Seco(gr) 481.22 480.83 575.536 584.96%Humedad 0.7917 0.8527 0.6992 0.6804%Humedad

Promedio0.8222 0.6898

%W Para el agregado grueso:

De P−11:%w=[ 485.03−481 .2 2481.22 ]×100……………%w=0.7917

DeB−12:%w=[ 484.93−480 .83480.83 ]×100……………%w=0.8527

%wpromedio=0.8222

%W Para el agregado fino:

DeT−4 :%w=[ 579 .56−575.536575.536 ]×100…………%w=0.6992

DeS−1 :%w=[ 58 8. 94−58 4.96584.96 ]×100…………… ..%w=0.6804

%wpromedio=0.6898

ANÁLISIS VOLUMÉTRICO EN LOS AGREGADOS


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Peso unitario suelto y compactado:

Materiales y equipos a usar:

PalaVarilla compactadora

Recipiente de medida con capacidad del tamaño máximo del agregado.Balanza con sensibilidad de 0.1% de la masa del material.Recipiente de medida de 10 dm3 aprox.Agregados que se van a utilizar.

Formula a usar:

PU= Pesode agregadoVolumendel recipiente

Procedimiento:El procedimiento para el agregado fino el similar para el empleo del agregado grueso.

Peso Unitario Suelto:

1. Se llena el recipiente por medio de una pala de modo que el agregado se descargue de una altura no mayor de 50 cm: por encima del borde, hasta colmarlo.

2. Se enrasa la superficie del agregado con una regla o con una varilla, de modo que las partes salientes se compensen con las depresiones en relación al plano de enrase.

3. Se determina la masa en kg. del recipiente lleno, mediante la báscula.

Peso Unitario Compactado:


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1. El agregado se coloca en el recipiente, correspondiente a tres capas de igual volumen aproximadamente, hasta colmarlo.

2. Cada una de las capas se empareja y se apisona con 25 golpes de varilla, distribuidos uniformemente en cada capa. La varilla de acero es de 16 mm. de ancho y 60 cm. de longitud, terminada en una semiesfera. Al apisonar se aplica la fuerza necesaria para que la varilla atraviese solamente la capa respectiva.

3. Una vez colmado el recipiente se enrasa la superficie usando la varilla como regla y se determina la masa del recipiente lleno, en kg.

DATOS Y RESULTADOS OBTENIDOS EN EL ENSAYO

Peso Unitario Suelto (PUS)

Agregados Grueso FinoPeso

Recipiente5.310 Kg 4.400 Kg

Peso Rec. + Ag (kg)

26.150 26.200 26.050 18.650 18.550 18.625

Vol. Recipiente

0.0145 m3 0.0096 m3

P. Unit.(kg/m3)

1437.2414 1440.6897 1430.3448 1484.3750 1473.9583 1481.7708

P.U.S. promedio

1436.0920 1480.0347

Procedemos al cálculo:

Agregado Grueso

P .U . Suelto (muestra1 )=26.150−5.3100.0145

=1437.2414kg /m3


=1440.6897kg /m3


=1430.3448kg /m3

Agregado Fino


=1484.3750kg /m3


6



=1473.9583kg /m3


=1481.7708 kg/m 3

Peso Unitario Compactado (PUC)

Agregados Grueso FinoPeso

Recipiente5.310 Kg 4.400 Kg

Peso Rec. + Ag (kg)

27.200 27.275 27.225 19.375 19.450 19.350

Vol. Recipiente

0.0145 m3 0.0096 m3

P. Unit.(kg/m3)

1509.6552

1514.8276

1511.3793

1559.8958

1567.7083

1557.2917

P.U.C promedio

1511.9574 1561.6319

Procedemos al cálculo:

Agregado Grueso

P .U .Compactado (muestra1 )=27.200−5.3100.0145

=1509.6552kg /m3


=1514.8276kg /m3


=1511.3793 kg/m 3

Agregado Fino


=1559.8958 kg/m 3


=1567.7083 kg/m 3


=1557.2917kg /m3

GRANULOMETRÍA DEL AGREGADO

Tamaño máximo según la NTP:


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Es el menor tamiz por el que se pasa toda la muestra.

Tamaño Máximo según ASTM:

Está dado por la abertura de la malla inmediatamente superior

a la que retiene el 15% o más al cribar (tamizar) por ella el

agregado más grueso.

Tamaño máximo nominal según la NTP:

Es aquel que corresponde al menor tamiz de la serie utilizada

que produce el primer retenido.

Materiales a utilizar

Balanza. Una balanza o báscula con precisión dentro del 0.1%

de la carga de ensayo en cualquier punto dentro del rango de

uso, graduada como mínimo a 0,05 kg. El rango de uso de la

balanza es la diferencia entre las masas del molde lleno y

vacío.

Serie de Tamices. Son una serie de tazas esmaltadas a través

de las cuales se hace pasar una muestra de agregado que sea

fino o grueso, su orden es de mayor a menor. En su orden se

utilizarán los siguientes tamices:

Tamiz 2”. 1½". 1", ¾". ½" ,3/8", # 4 Fondo para el

Agregado Grueso

Tamiz # 4, # 8, # 16, # 30, # 50, # 100, # 200 y fondo

para el Agregado Fino.

PROCEDIMIENTO


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El procedimiento para el agregado fino el similar para el empleo del

agregado grueso.

1. Se selecciona una muestra la más representativa posible.

2. Una vez secada la muestra se pesan 1000 gramos del agregado

fino y 10000 gramos de agregado grueso.

3. Después la muestra anterior se hace pasar por una serie de

tamices o mallas dependiendo del tipo de agregado. En el caso

del agregado grueso se pasa por los siguientes tamices en

orden descendente (1½" ,1", ¾", ½”, 3/8" , # 4 y Fondo)

4. La cantidad de muestra retenida en cada uno de los tamices se

cuantifica en la balanza obteniendo de esta manera el peso

retenido.

5. Lo mismo se realiza con el agregado fino pero se pasa por la

siguiente serie de tamices (# 4, # 8, # 16, # 30 #50, #100, #200

y Fondo).

DATOS Y RESULTADOS


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Granulometría del agregado grueso:

Agregado grueso

Peso total de la muestra = 10000g

MALLAS O TAMICES

PESO RETENIDO

% RETENIDO

% QUE PASA

% RETENIDO ACUMULADO

1 ½” --------- -------- 100 ---------

1” --------- -------- 100 ---------

¾” 3180 31.80 68.20 31.80

½” 6466 64.66 35.34 96.46

3/8” 330 3.3 96.7 99.76

4 24 0.24 99.76 100

FONDO --------- --------- --------- 100

TM=10000

Tamaño Máximo (NTP) : 1”

Tamaño Máximo Nominal (NTP): 1”

Tamaño Máximo (ASTM) : ¾”

mg=%ret acum.(1 ½”+¾”+3 /8”+Nº 4+Nº8+Nº 16+Nº30+Nº 50+Nº100)

100

mg=0+31.80+99.76+100+100+100+100+100+100

100=7.3156

Granulometría del agregado fino


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Agregado fin

Peso total de la muestra = 1000g

MALLAS O TAMICES

PESO RETENIDO

% RETENIDO

% QUE PASA

% RETENIDO ACUMULADO

4 19.5 1.95 99.81 1.95

8 23.3 2.33 99.29 4.28

16 35 3.50 96.61 7.78

30 149.9 14.99 77.63 22.77

50 532.2 53.22 29.01 75.99

100 223.9 22.39 6.22 98.38

200 2 0.2 1.42 98.58

FONDO 14.2 1.42 100

Mf = 2.1115

mg=%ret acum.(1 ½”+¾”+3 /8”+Nº 4+Nº8+Nº 16+Nº30+Nº 50+Nº100)

100

mg=0+0+0+1. 95+4.28+7 .78+22.77+75 .99+98 .38

100=2.1115

PESO ESPECIFICO Y DEL AGREGADO FINO Y GRUESO AGREGADO FINO

Pe = γ = P/V

γ = Peso especifico

P = Peso del agregado

V = Volumen del agregado

Para nuestro ensayo se utilizará la siguiente fórmula:


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Pe ¿peso seco

(p . picnómetro+agua )+( p . seco )−( p . picnómetro+agua+ag . seco)

Volumen = ( p . picn ómetro+agua )+(p . seco )−( p . picnó metro+agua+ag . seco)

Materiales y equipos a utilizar:Balanza con aproximación de 0.1gr.Picnómetro.Cocina muy pequeña.Cucharones y bandeja

PROCEDIMIENTO:1. Pesamos los 2 picnómetros que vamos a utilizar para el

ensayo.2. Seleccionamos el agregado y lo pesamos, aproximadamente el

agregado debe de pesar 100g del agregado saturado superficialmente seco.

3. Luego de haber pesado la muestra el agregado pesado vaciamos hacia los picnómetros los 100g.

4. Luego de haber vaciado la arena hacia el interior del picnómetro pasamos a llenarlo con agua aproximadamente el 90% de su capacidad.

5. Luego de haberlo llenado con agua hacerlo hervir con una cocina eléctrica. De esta forma el agregado fino tiene que hervir durante 5 min después de haber iniciado Hervir.

6. Después de haber hervido el agregado junto al agua este es llevado para que se enfríe es dejado en un balde se le hecha nuevamente agua.

7. Luego de haberlo hecho enfriar el picnómetro con el agregado. Se le saca un poco de agua junto a una línea que está marcada para su pesado, este es pesado junto con el picnómetro.

DATOS Y RESULTADOS


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N° picnómetro. 1 2

Peso de picnómetro. 150.6 155.1

Peso Ag. Fino seco 100 100

Peso = p + agua 656.4 660

Peso = p + agua + Ag. Fino 718.4 720.55

volumen 30.9 33.4

Peso especifico 2.6316 2.5346

Peso específico promedio 2.5831

Pe ¿peso seco

(p . picnómetro+agua )+( p . seco )−( p . picnómetro+agua+ag . seco)

P .e1= 100656.4+100−718.4

=2.6316

P .e2= 100660+100−720.55

=2.5346

P .e promedio=2.6316+2.53462

=2.5831

AGREGADO GRUESO


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Luego de un lavado completo para eliminar las impurezas y polvo que se encontraba en la superficie del agregado. Obtenga el peso de la muestra bajo la condición de saturación con superficie seca. Determine éste y todos los demás pesos con aproximación de 0,5g. Después de pesar coloque de inmediato la muestra saturada con superficie seca en el recipiente o canastilla con alambre y determine su peso en agua a una temperatura especificada. Antes de pesar, tome precauciones para eliminar todo el aire atrapado, agitando el recipiente mientras está sumergido. Luego llevar la muestra o agregado al horno por 24horas, posteriormente pesar el agregado pero antes dejar secar a temperatura ambiente por 1 a 2 horas.

La fórmula a utilizar será:

Pe= Pesoseco al horno(peso al aire)−( pesoen agua)

DATOS Y RESULTADOS

N° TARA T-5 R-5

Peso al aire 449.6 445.7

Peso sumergido al agua 282.5 281.0

Peso seco del horno 445.4 441.6

Volumen 167.1 164.7

Peso especifico 2.6655 2.6812

Peso específico promedio 2.6734

Pe(T−5)= 445.4(449.6)−(282.5)

=2.6655

Pe(R−5)= 441.6(445.7)−(281.0)

=2.6812

Pe( promedio)=2.6665+2.68122

=2.6734

PORCENTAJE DE ABSORCIÓN DE AGREGADO FINO Y GRUESO

AGREGADO FINOMateriales a utilizar:

balanza con aproximación de 0.1 grmolde cónico


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pisónhornocucharonesbandejasformularios.

PROCEDIMIENTO:Pesamos 400g de agregado fino y colocarlo sobre una superficie plana y limpia, al aire libre y chispearle un poco de agua para que sobre pase el estado de saturado a superficialmente seco. Luego se vierte un poco del agregado que se mojó al molde cónico, en una superficie plana y lisa, se apisona 25 veces, dejando caerá una altura de 5mm, luego se retira el cono, si el agregado no se desmorona está muy húmedo entonces se tiene que repetir el ensayo hasta que esté el agregado superficialmente seco (sss), se reconoce este estado cuando al retirar el cono el Agregado se desmorona al primer golpe.

Luego pesar el agregado (sss) para luego ser llevado al horno y posteriormente ser pesado. Sacarlo dentro de24horas.La fórmula a utilizar será:

% Absorción=Psss−PsecoPseco

x100

DATOS Y RESULTADOS

N° TARA W-7 K-1

Peso tara 37.67 36.34

Peso. T. +Ag. Fino(sss) 462.32 458.21

Peso seco + tara 457.32 452.97Peso seco 420.1 425.59

Peso de agua 3.28 3.24% absorción 1.1902 1.2312


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% absorción (promedio) 1.2107

% ABSORCIÓN (W−7)=462. 32−457.32420 .1

x100=1.1902

% ABSORCIÓN (K−1)=458.21−452.97425.59

x100=1.2312

% ABSORCION ( promedio )=1.1902+1.23122

=1.2107

AGREGADO GRUESOMateriales a utilizar:balanza.cucharones y bandejas.envase (baldes)canastilla con alambre.tarasformularios.

PROCEDIMIENTODespués de un lavado completo para eliminar el polvo y otras impurezas superficiales de las partículas, Sé que la muestra de agua y haga la roda sobre un paño grande absorbente hasta hacer desaparecer toda película de agua visible.Seque separadamente las partículas más grandes. Tenga cuidado en evitar la Evaporación del agua en los poros del agregado, durante la operación del secado de la superficie. Obtenga el peso de la muestra bajo la condición de saturación con superficie seca. Determine éste y todos los demás pesos con aproximación de 0,5g.Después de pesar coloque de inmediato la muestra saturada con superficie seca en el recipiente o canastilla con alambre y determine su peso en agua a una temperatura especificada. Antes de pesar, tome precauciones para eliminar todo el aire atrapado, agitando el recipiente mientras está sumergido.


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Luego llevar la muestra o agregado al horno por 24horas, posteriormente pesar el agregado pero antes dejar secar a temperatura ambiente por 1 a 2 horas.La fórmula a usar será:

% Absorción=P .aire−PsecoPseco

x100

DATOS Y RESULTADOS

N° DE TARA M-15 T-4

Peso al aire 449.38 447

Peso sumergido al agua 282.5 281

Peso seco del horno 444.82 443.203

% de absorción 1.0251 1.0147

% absorción promedio 1.0199

% ABSORCION (M−15)=449.38−444.82444.82

x100=1.0251

% ABSORCION (T−4 )=447.7−443.203443.203

x 100=1.0147

% ABSORCION ( promedio )=1.0251+1.01472

=1.0199

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

Los ensayos de laboratorios de los agregados finos y gruesos que se llevan a cabo en el laboratorio sirven para comprobar los diferentes tamaños de los agregados y la calidad de estos. Analizamos los agregados para conocer las características físicas, los aportes al concreto para su propia resistencia a la rotura y que nos es útil en la construcción. Es importante conocer las normas que rigen sus procedimientos para lograr al final un resultado certero del material que analizamos. Se deben seguir los pasos establecidos y acatar las disposiciones dadas para obtener resultados exactos.


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Mediante los ensayos realizados en el laboratorio, se pudieron estudiar algunas características básicas de los agregados fundamentales para la elaboración de concreto y morteros, como lo son: granulometría, contenido de humedad, peso unitario suelto y compactado, peso específico y porcentaje de absorción.

Cuando tomemos muestras debemos de tener en cuenta el método de cuarteo par así obtener muestras que representa a los agregados que estamos usando.

Es recomendable que cuando hagamos el peso unitario compactado, los golpes que se dan con la varilla deba ser con la mimo módulo de fuerza para así obtener resultados más precisos.

También podemos recomendar que al momento de realizar cualquier ensayo evitar perder gran parte del agregado ya que esto ocasiona alteraciones en los resultados.

Todo lo que hagamos en el laboratorio tiene que ser con ayuda del supervisor, para hacer un buen ensayo y también para evitar algunos accidentes.

DISEÑO DE MEZCLAS DE CONCRETO

1. PROCEDENCIA DE LOS AGREGADOS:

Los agregados utilizados en este Diseño de Mezcla, han sido extraídos de dos lugares, el agregado fino se obtuvo del cauce “La Achirana”, mientras que el agregado grueso se obtuvo de la cantera “Palomino”.

2. CARACTERISTICAS DE LOS COMPONENTES DEL CONCRETO:

2.1 CEMENTO

2.1.1 Tipo y Marca.

Los cementos utilizados para nuestros diseños son tipo I marca SOL, usado comúnmente en la ciudad de Ica.


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2.1.2 Peso Específico.

El peso específico del cemento “SOL TIPO I” es 3.11

2.2 AGREGADOS

a) Muestreo de los Agregados:

Muestra compuesta: Es la cantidad de material que comprende todas las muestras simples. Muestra parcial: Es la cantidad de material cuya masa no debe ser menor de mil gramos, y que es obtenida de una muestra simple o compuestaMuestra simple: Es la cantidad de material que se extrae de un solo sondeo o tamaño, de una sola vez de la fuente de abastecimiento.

b) Norma Técnica Peruana:

AGREGADOS. Extracción y preparación de las muestras - NTP 400.010

PROCEDENCIA DE LOS AGREGADOS:

AGREGADO FINO: Rio “La Achirana”AGREGADO GRUESO: Cantera “Palomino”

AGREGADO FINO

Peso específico: 2.5812

Porcentaje de absorción (%): 1.2107%

Contenido de humedad (%): 0.6898%

Peso unitario suelto seco: 1480.0347 Kg⁄m3

Peso unitario suelto húmedo: 1490.2440 kg/m3

Peso unitario compactado seco: 1561.6319 Kg⁄m3


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Peso unitario compactado húmedo: 1572.4040 kg/m3

Módulo de fineza: 2.1115

AGREGADO GRUESO

Peso específico: 2.6734

Perfil: Angular

Porcentaje de absorción (%): 1.0199%

Contenido de humedad (%): 0.8222%

Peso unitario suelto seco: 1436.0920 Kg⁄m3

Peso unitario suelto húmedo: 1447.8995 kg/m3

Peso unitario compactado seco: 1511.9574 Kg⁄m3

Peso unitario compactado húmedo: 1524.3887 kg/m3

T.M.N: 3/4”

Módulo de fineza: 7.3156

2.3 AGUA.

2.3.1 Procedencia.

En nuestros diseños de mezcla, y mezcla de prueba se empleó el AGUA POTABLE, este tipo de agua es la más usada en las construcciones, ya que se adapta al tipo de agua ideal que se debe de usar en la preparación del concreto (siempre y cuando los ácidos y sales se encuentren dentro de los valores máximos admisibles).

El agua potable utilizada en el ensayo de la probeta, es proveniente de la “Universidad Nacional San Luis Gonzaga” de Ica, Facultad de Ingeniería Civil.

3. Diseños de mezcla

INDICACIONES PARA EL DISEÑO:


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1.1 DISEÑO “Condiciones normales”

Diseño de Mezcla de Concreto por el método COMBINACION DE AGREGADOS

INDICACIONES PARA EL DISEÑO:

Diseñar la Mezcla de Concreto por el método MFCA Fć 28 días =210 kg/cm2

Condiciones Normales No se cuenta con información estadística de Dispersión. Utilizar cemento disponible en el mercado.

Cemento Utilizado: Tipo IMarca: SOLPeso Específico: 3.11

PASO 1: Hallando Fćr.

Según datos, cuando se cuenta con menos de 15 ensayos, se tiene:Si Fć <210 kg/cm2 , à Fćr = Fć +70 kg/cm2 Si 210 < Fć < 350 kg/cm2 , à Fćr = Fć +85 kg/cm2

Entonces, Fćr = 295 kg/cm2

PASO 2: Hallando el SLUMP.

Nos indican que es una estructura en condiciones normales así que se tomara un asentamiento plástico, entonces el SLUMP va a variar de 3” a 4” (75mm a 100 mm).

PASO 3: Hallando el Tamaño Máximo Nominal.

Es la malla inmediata superior que retenga el agregado grueso, y en nuestro caso, el TMN es ¾””.

PASO 4: Hallando el Volumen unitario de agua.

Según la tabla II, el Volumen Unitario de Agua recomendable es 200 lt/m3.

PASO 5: Selección del Contenido de aire.

Según la tabla II, el contenido de aire total es 2 %.

PASO 6: Selección de la relación Agua-Cemento.


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Dado que tenemos condiciones normales, solo hallamos a/c por Resistencia, según la tabla III, e interpolando, tenemos:

250 ----------- 0.62295 ----------- X300 ----------- 0.55

300−250300−295

=0.55 – 0.620.62−X

X=0.557

PASO 7: Determinación del Factor Cemento.

Si a/c = 0.557 , y Agua = 200 lt, entonces:

195C

=0.557

C = 359.0664 Kg , Cantidad de bolsa = 8.4486

Entonces, Cemento = 359.0664 Kg

PASO 8: Hallando el Volumen de los agregados:

V. Abs. agua = 200 / 1000 = 0.200 m3V. Abs. cemento = 359.0664 / (3.11 x 1000) = 0.11546 m3V. Abs. aire = 0.02 m3

Vol. Agregados = 1 – (0.185+0.11583 +0.02) = 0.66454 m3

PASO 9: Cálculo de la cantidad de Agregado Fino:

Vol. Agr. Fino = γ f x (Vol. Agregados).

Entonces, según la fórmula:

γ f=

M g−M c

M g−M f

Donde, Mc = Módulo de fineza de la Combinación de agregados, quien, según la tabla y sabiendo que el TMN es 3/4’’ y que la cantidad de bolsas es 8.4486, obtenemos:


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8-------------5.118.4486------------- X9 ------------- 5.19

9−89−8.3386

=5.19−115.19−X

Mc = 5.1459

Reemplazando este dato en la Fórmula:

γ f = 7.3156−5.14597.3156−2.1115

=0.4169 , entoncesRg=0.5831

Vol. Agr. Fino = γ f x (Vol. Agregados).

Vol. Agr. Fino = 0.4169 x 0.66454 Vol. Agr. Fino = 0.27705 m3

Luego: Con la siguiente Fórmula hallamos la cantidad de agregado fino:

Vabs .(Ag , Fino)=PesoSeco (Ag fino)

P .e x1000

0.27705=Peso seco (Ag fino)

2.5812x 1000

Por lo tanto, Agregado Fino = 715.1215 kg/m3

PASO 10: Cálculo de la cantidad de Agregado Grueso.

Vol. Agr. Grueso = Rg x (Vol. Agregados)Vol. Agr. Grueso = 0.5831x 0.66454Vol. Agr. Grueso = 0.38749 m3

Luego, aplicando la fórmula:

Vabs .(Ag ,Grueso)=PesoSeco (AgGrueso)

P .e x1000

0.38749=Peso seco (Ag . grueso)

2.6734 x1000

Tenemos, Cantidad de Agregado grueso = 1035, 9158 kg/ m3

PASO 11: Valores de diseño para 1 m3 de concreto:


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Cemento : 359.0664 kgAgua : 200 ltAgr. Fino : 715.1215 kgAgr. Grueso : 1035.9158 kg.

PASO 12: Corrección de Humedad de los agregados.

Aporte de Humedad del Agr. fino:

Aporta Ag. fino=Peso seco ( Ag .Fino ) x (W %−|%|100

)

Aporta Ag. fino=715.1215 x ( 0.6898−1.2107100 )=−3.7251< .

Aporte de Humedad del Agr. Grueso:

Aporta Ag.Grueso=Pesoseco (Ag .Grueso ) x (W %−|%|100 )

Aporta Ag.Grueso=1035.9158 x( 0.8222−1.0199100 )=−2.0480<¿

Entonces el aporte de humedad es -5.7731 lt, hay que agregarle 5.7731 litros al agua de diseño, por lo tanto, el agua efectiva es 205.7731 lt.

Peso del Agregado Fino en Obra:

Peso Ag ,Fino (Obra )=PesoAg . finoSecox (1+W %100

)

Peso Ag ,Fino (Obra )=715.1215x (1+ 0.6898100 )=720.0544kg

Entonces, El peso del Ag. Fino en obra es 720.0544 kg.

Peso del Agregado Grueso en Obra:

Peso Ag ,Grueso (Obra )=PesoAg . grueso Secox (1+W %100

)

Peso Ag ,Grueso (Obra )=1035.9158(1+ 0.8222100 )=1044.4331

Entonces, El peso del Ag. Grueso en obra es 1044.4331 kg

PASO 13: Cantidad de Materiales para 1m3 en OBRA.

Cemento : 359.0664 kg


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Agua : 205.7731 lt.Agr. Fino : 720.0544KgAgr. Grueso : 1044.4331 kg

PASO 14:Cantidad de material por bolsa de cemento en Obra.

Cemento = 42.5 x (359.0664 /359.0664) = 42.5 kg.Agua = 42.5 x (205.7731 /359.0664) = 24.3558 lt/bolsa.Ag. Fino = 42.5 x (720.0544/359.0664) = 85.2274 kgAg. Grueso = 42.5 x (1044.4331/359.0664) = 123.6217kg.

Cantidad de material por bolsa de cemento en Diseño.

Cemento = 42.5 x (359.0664 /359.0664) = 42.5 kg.Agua = 42.5 x (200 /359.0664) = 23.6725 lt/bolsa.Ag. Fino = 42.5 x (715.1215/359.0664) = 84.6436 kgAg. Grueso = 42.5 x (1035.9158/359.0664) = 122.6136kg.

PASO 15: Proporciones en Peso: C: A: P / a/c.

Proporciones en Obra:

C : A : P / a/c42.5 /42.5 85.2274/42.5 123.5034 /42.5 24.3558 /42.5 1 2.005 2.906 / 0.573

Proporciones en Diseño:

C : A : P / a/c 42.5 /42.5 84.6436 /42.5 122.6136 / 42.5 23.6725/42.5 1 1.992 2.885 / 0.557

PASO 16: Proporciones en Volumen (C : A : P / a/c).

Volumen de componentes 1 bolsa de cemento en obra se tiene:


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Factor Cemento : 1 pie3Factor Agua en obra : 24.3558 lt/bolsa.Ag. Fino en volumen

PESO F .humedoPUS . F .humedo

x35.311 pie3 = 85.2274/1490.2440 x 35.311 = 2.0194

pie3Ag. Grueso en volumen

PESOG.humedoPUS .G.humedo

x 35.311 pie3= 123.6217/1447.8995 x 35.311 = 3.0149

pie3

Proporciones de Volúmenes en 0bra:

C : A : P / a/c1/1 2.0194/1 3.0149 ¿1

24.3558 lt/bolsa1 : 2.019 : 3.015 /

24.3558 lt/ bolsa

Volumen de componentes para 1 bolsa de cemento en diseño se tiene:

Factor Cemento : 1 pie3Factor Agua en obra : 23.6725 lt/bolsa.Ag. Fino en volumen

PESOF . secoPUS . F . seco

x35.311 pie3 = 84.6436/1480.0347 x 35.311 = 2.0194

pie3Ag. Grueso en volumen

PESOG. secoPUS .G. seco

x 35.311 pie3= 122.6136/1436.0920 x 35.311 = 3.0149

pie3

Proporciones de Volúmenes en Diseño:

C : A : P / a/c

1/1 2.0194/1 3.0149 ¿1

23.6725 lt/bolsa1 : 2.019 : 3.015 /

23.6725 lt/ bolsa


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ENSAYOS EN EL LABORATORIO

LA NORMA PARA ENSAYOS DE PROBETA:

ASTM C39/C39M - 12a

Método de Ensayo Normalizado para Resistencia a la Compresión de Especímenes Cilíndricos de Concreto

MEZCLA DE PRUEBA.

Los componentes de la mezcla de prueba se basan en el modelo de

diseño propuesto por el MODULO DE COMBINACION DE FINEZA DE

LOS AGREGADOS.

La probeta tiene las siguientes características:

Radio = 7.5 cm = 0,075 m

Altura = 30 cm = 0,3 m

Factor de desperdicio = 25%

Considerando un ensayo constituido por 2 probetas

Volumen de la probeta = π .r 2 . h = 3.14 x (0.075m)2 x 0.3m =

0.00529875 m3

Obtendríamos en 2 probetas un volumen de: 2

x0.005239875m3= 0.0105975m3

Considerando el desperdicio respectivo, obtendríamos una

tanda de aproximadamente: 0.0105975x (1.25) = 0.01325 m3

METODO DE MODULO DE FINEZA DE LA COMBINACIÓN DE

AGREGADOS:

COMPONENTES 1m3 de concreto en obra

CEMENTO 359.0664 kgAGUA 205.7731 lt.

AGREGADO FINO 720.0554 kgAGREGADO GRUESO 1044.4331 kg

COMPONENTES 1 TANDA 0,01325 m3


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CEMENTO 4.7576 kgAGUA 2.7265 litros

AGREGADO FINO 9.5407 kgAGREGADO GRUESO 13.8387 kg

PESOS DE LOS MATERIALES OBTENIDOS DE LOS DISEÑOS MFCA

DISEÑO DE

MEZCLAMATERIA-

LES

DOSIFICACION POR M3 DE CONCRETO VOLUME

NES ABSOLU-TOS M3.

TANDA DE PRUEBA V = 0.01325 M3

PROPORCIONA- MIENTO HUMEDO

PESOS (KG/M3)

DISEÑO OBRA MATERIALES

KG. PESO VOLUMEN

(METODO MFCA)

CEMENTO 359.0664 359.0664 0.11546 CEMENTO 4.7576 1 1

AGUA 200 205.7731 0.20000 AGUA 2.7265 0.573 24.3558 lt/bolsa

ARENA 715.1215 720.0544 0.27705 ARENA 9.5407 2.005 2.019

PIEDRA 1035.9158

1044.4331

0.38749 PIEDRA 13.8387 2.906 3.015

AIRE 2% 2% 0.02000 AIRE - - -

SUMATORIA

2310.1037

2329.3237

1.00000 SUMATORIA

30.8635 - -

Agregado fino: Agregado grueso:

W (%) : 0.6898% W (%) : 0.8222%P.e : 2.5812 P.e : 2.6734

PREPARACIÓN DE LAS PROBETAS DE PRUEBA

Objetivos:

1. Conocer las características y propiedades de una mezcla de concreto en los que se emplean los agregados extraídos de la cantera Palomino (agregado grueso) y del rio La Achirana (agregado fino).

2. Saber si los agregados que utilizamos cumplen con las NTP para poder usarlos en la preparación del concreto.


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3. Aprender hacer el diseño de mezcla y emplearlo en obra para conocer la resistencia a la compresión de las probetas y si cumple el valor dado por la resistencia de diseño.

I. Preparación de los moldes.

Para poder realizar la elaboración de las probetas primero tenemos que limpiar las impurezas de los moldes; lijando las asperezas que pudiera tener

Cubrimos las caras interiores de los moldes y las superficies de contacto entre las mitades de cada molde con una capa delgada de petróleo.

II. Elaboración de Mezcla de Concreto.

Para elaborar la mezcla de concreto se siguió el procedimiento descrito a continuación:

a) Con nuestro diseño ya hecho proseguimos a pesar los componentes del concreto primero pesamos el agregado fino,


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agregado grueso, cemento y por último el agua con las respectivas proporciones.

b) Se prepara la mezcladora, humedeciéndola antes de cargar los materiales.

c) Se carga el agregado grueso y el agregado fino en la mezcladora, revolviendo durante 30 segundos para mezclar completamente.


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d) Se carga el cemento en la mezcladora y se amasan los materiales durante 2 minutos, mientras se va agregando el agua.

e) Se revuelve manualmente la mezcla verificando su estado (asegurándose de que no quede material sin mezclar adherido al fondo y en las paredes de la mezcladora).

III. Medición del Asentamiento.

a) Se procede a humedecer el interior del cono de Abrams y se

coloca sobre una superficie horizontal, rígida, plana y no

absorbente.

b) El molde se sujeta firmemente por las aletas con los pies; a

continuación se llena en tres capas con la mezcla de concreto


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fresco. Cada capa debe ser de aproximadamente un tercio del

volumen del molde.

c) Cada una de las tres capas se debe compactarse con 25 golpes

de la barra metálica compactadora, golpes que se distribuirán

uniformemente por toda la sección transversal.

d) Al momento de colocar la última capa, el molde debe llenarse

en exceso antes de compactar. Si después de la compactación,

el nivel del concreto se encuentra por debajo del nivel del cono,

se añade mezcla hasta lograr nuevamente un exceso, para

luego enrasar utilizando la barra compactadora

e) Inmediatamente se retira el molde con un cuidadoso

movimiento vertical, enseguida se coloca al lado de la mezcla

ya deformada y se mide el asentamiento.


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Luego de realizar la mezcla de prueba, procedimos a realizar el

ensayo del Cono de Abrams, el cual arrojo un resultado de 7 cm,

lo que nos demuestra que nuestra mezcla se encuentra dentro del

intervalo del revenimiento requerido por las VIGAS Y COLUMNAS

que es de 2 a 10 cm, este Slump (revenimiento) de 7 cm.

IV. Llenado de las Probetas:

a) Los moldes deben estar previamente limpiadas, lijadas y

barnizadas con el petróleo por el interior

b) Cada molde deberá ser

llenado en tres capas; cada capa

deberá compactarse con 25 golpes con la barra de fierro y

enrasarlas al finalizar.


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c) Así se proseguirá llenando los demás moldes con la mezcla

hecha.

d)

Finalmente se deberán hacer secar.

V. Desencofrado y Curado de las Probetas

a) Las probetas deben retirarse de los moldes en un lapso de

tiempo comprendido entre 20 y 48 horas, después de su

elaboración


34


a) . Las probetas deben ser identificadas con un marcador en la

parte superior del cilindro, expresando, la fecha de elaboración,

b) Se almacenan las probetas hasta el momento del ensayo

directamente bajo agua en el tanque del laboratorio, evitando

golpearlas en su traslado desde el lugar de vaciado.


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ENSAYO A COMPRESIÓN DEL CONCRETO.

a) Se coloca en la máquina de ensayo la respectiva probeta a

ensayar.

b) Se aplica la fuerza a una velocidad constante para conseguir

comprimir el cilindro hasta la falla.


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c) Se anota la carga correspondiente a la falla.

d) La resistencia a compresión será el cociente entre la carga

máxima y la sección media de la probeta.

e) Hallando f ´c a los 14 días de la PRIMERA PROBETA MFCA :

Datos E-1: Presión Resistida por la Probeta = 105000 lb

Medidas : 15 x 30 cm


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Convirtiendo a Kg:

1 lb ------------- 0.4535924kg

105000 lb ------------- P kg.

P = 47627.202Kg

Área de la cara sometida a la Presión:

A = 3.1416 x r 2 = 3.1416 x (7.5)2 A = 176.715 cm2

Entonces, la f ´c a los 14 días es 269.5142

Kg/cm2.

DatosE-2: Presión Resistida por la Probeta = 100000 lb

Medidas : 15 x 30 cm

Convirtiendo a Kg:

1 lb ------------- 0.4535924kg

100000 lb ------------- P kg.

P = 45359.24Kg

Área de la cara sometida a la Presión:

A = 3.1416 x r 2 = 3.1416 x (7.5)2 A = 176.715 cm2

Entonces, la f ´c a los 14 días es 256.6802

Kg/cm2.

HALLAMOS EL PROMEDIO DE LOS 2 ENSAYOS:

f c 1+ f c2

2 =269.5142+256.6802

2=¿263.0972


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COMPARACIÓN DE LOS RESULTADOS OBTENIDOS:

• Comparación de resultados obtenidos en los ensayos de compresión de lo

RESISTENCIAS:

Para hallar el factor de 14 días interpolamos: x= 0.86

RESULTADOS DE LOS ENSAYOS DE RESISTENCIA A LA COMPRESION DE LAS PROBETAS

Promedio de las 2 probetas

14 dias Proyección a 28 dias

90 dias 6 meses 1 año 2 años 5 años

Factor 0.86 1 1.17 1.23 1.27 1.31 1.35Resistencia kg/cm2

(MFCA)263.097

2305.9270 357.934

6376.290

2388.527

3400.7644

413.0015

Como notamos la resistencia a la compresión es fc = 305.9270 kg

cm2 , nosotros

diseñamos para un fcr = 295 kg

cm2 . Pero tiene a una aproximación superior de

+10.927. Así que podemos decir que el diseño por el Método de combinación de fineza de los agrados (MFCA) es preciso.

PESO UNITARIO DEL CONCRETO

El peso unitario es el peso varillado, expresado en kilos por metro cubico (kg/m3), de una muestra representativa del concreto.

Cuando las mezclas de concreto experimentan un incremento de aire, disminuye el P.U.

La mayor compactación incrementa el P.U.


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Pero las modificaciones del P.U son debidas al tipo de agregado empleado.

PESOUNITARIO DELCONCRETO=PESOTOTAL−PESODELMOLDEVOLUMEN DELMOLDE

IMPORTANCIA:

El peso unitario del concreto se emplea principalmente para:

Determinar o comprobar el rendimiento de la mezcla

Determinar el contenido de materiales (cemento, agua y agregado) ´por metro cubico de concreto, así como el contenido de aire.

Formamos una idea de la calidad del concreto y de su grado de compactación.

Volumen de Molde = 3.1416x(0.0752 ¿x

(0.3) = 0.00530145m3

Hallando Peso Unitario del Concreto de la PRIMERA PROBETA E-1:

Peso total = 20KgPeso del molde = 7.4Kg

PUC (MCF)= 20−7.40.00530145

=2376.7083Kg /m3

Hallando Peso Unitario del Concreto de la SEGUNDA PROBETA E-2:

Peso total = 19.5KgPeso del molde = 7.7Kg

PUC (MCF)= 19.5−7.10.00530145

=2338.9827Kg /m3


diseño de mezclas

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