universidaD nacional de cajamarca

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCAIng. civil

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA

Escuela Acadmico Profesional de Ingeniera Civil

FACULTAD DE INGENIERA

INFORME DE PRCTICA:

DISEO DE MEZCLAS POR EL METODO DIN 1045 DISEO DE MEZCALA CON FIBRA DE ACERO

CURSO:

TECNOLOGA DEL CONCRETO

DOCENTE:

MCs. Ing. PEREZ LOAYZA, Hctor

ALUMNO:

PALOMINO BECERRA, Nilder Leonardo.

GRUPO:

B

Cajamarca, Julio de 2015.

DISEO DE MEZCLA DE CONCRETO

I.INTRODUCCIN:

En el amplio campo de la Ingeniera civil el diseo de mezclas, es sin lugar a dudas, una de las principales bases para elaborar todo tipo de estructuras de Ingeniera, ya que la durabilidad y el desenvolvimiento efectivo de dicha obra se debe casi en su totalidad al concreto con el cual se trabaja. Es as que la labor del ingeniero es el de disear el concreto ms econmico, trabajable y resistente que fuese posible, partiendo, desde luego, de las caractersticas fsicos de los agregados, el cemento y el agua.Es por ello que en la presente prctica se pretende elaborar un concreto que rena las caractersticas necesarias para ser utilizado en distintas obras de Ingeniera. Cabe sealar que para disear una mezcla de concreto existen diferentes mtodos, en esta prctica el mtodo a usar es el DIN-1045.

II.OBJETIVOS: Realizar el diseo de mezcla de concreto de alta resistencia, mediante el mtodo DIN 1045, utilizando un aditivo sper plastificante y fibra de acero. Elaborar probetas para corroborar las propiedades del concreto fresco y endurecido, tambin para comprobar las caractersticas dadas para dicho diseo. Lograr un diseo econmico y favorable partiendo de las propiedades de los agregados estudiados y utilizados

III.MARCO TEORICO:

PROPIEDADES DE LA MEZCLA.Las caractersticas que se desea en una mezcla de concreto estn en funcin de la utilidad que prestar en obra. As si se quiere utilizar en una estructura, se tendr una resistencia acorde a las solicitaciones y adems resistente al intemperismo, es decir que sea estable.En carreteras con losas de concreto, adems de su resistencia al intemperismo y al flexo-traccin, deba comportarse adecuadamente frente a la abrasin producida por el rozamiento que va a haber entre la loza y los neumticos de los vehculos.En depsitos estancos ya sean elevados, en superficie o enterrados, deber ser impermeable.Para lograr estas cualidades se debe recurrir a procedimientos adecuados de dosificacin y en algunos casos el uso de aditivos.Existen algunas propiedades que son comunes a todos los concretos y no dependen de la utilidad especfica. Estas propiedades se pueden dividir en dos grupos: cuando el concreto est en estado fresco y endurecido.

PROPIEDADES DEL CONCRETO FRESCO.

Consistencia o fluidez.Es la resistencia que opone el concreto a experimentar deformaciones. Depende de la forma, gradacin y tamao mximo del agregado en la mezcla en la mezcla, cantidad de agua de mezclado.La consistencia se mide mediante el ensayo de slump con el Cono de Abrams (ASTM C-143), para concretos hechos con agregado grueso cuyo tamao mximo es menor de 2.En la actualidad se acepta una correlacin entre la norma alemana y los criterios norteamericanos; considerndose que: A las consistencias secas corresponde asentamiento de 0 a 2 (0 mm a 50 mm). A las consistencias plsticas corresponde asentamiento de 3 a 4 (75 mm a 100 mm). A las consistencias fluidicas corresponde asentamientos de ms de 5( 125 mm)

Trabajabilidad.Se entiende por Trabajabilidad a aquella propiedad del concreto en estado frescola cual determina su capacidad para ser manipulado, transportado, colocado y consolidado adecuadamente con un mnimo de trabajo y un mximo de homogeneidad; as como para ser acabado sin que se presente segregacin.Esta definicin involucra conceptos tales como capacidad de moldeo, cohesividad y capacidad de compactacin. Igualmente, la Trabajabilidad involucra el concepto de fluidez, con nfasis en la plasticidad y uniformidad dado que ambas tienen marcada influencia en el comportamiento y apariencia final de la estructura.

Homogeneidad:Se refiere a que los componentes del concreto se encuentren en la misma proporcin en cualquier parte de la masa. Considerando que el concreto es una mezcla cuyos componentes tienen diferente peso especfico, estos tendern a segregarse. La homogeneidad depende del tipo y tiempo de mezclado, del transporte, de la compactacin, etc.

Segregacin:La segregacin se puede definir como la descomposicin mecnica del concreto en sus partes constituyentes, de modo que su distribucin deje de ser uniforme. Se puede presentar dos formas de segregacin: en la primera las partculas gruesas tienden a separarse del mortero porque suelen desplazarse a lo largo de una pendiente o se asientan ms que las partculas finas; en la segunda forma de segregacin la lechada se separa de la mezcla y se produce exclusivamente en aquellas que estn hmedas.

Exudacin:La exudacin o sangrado es una forma de segregacin en la cual una parte del agua de la mezcla tiende a elevarse a la superficie de un concreto recin colocado. Este fenmeno se debe a que los constituyentes slidos no pueden retener toda el agua cuando se sedimentan.En el proceso de la exudacin se presentan dos factores importantes, los mismos que no necesariamente estn relacionados, pero que es preciso distinguirlos:

La velocidad de exudacin, que viene a ser la rapidez con la que el agua se acumula en la superficie del concreto. La capacidad de exudacin, que est definida por el volumen total de agua que aparece en la superficie del concreto.La exudacin del concreto no cesa hasta que la pasta de cemento se ha endurecido lo suficientemente, como para poner fin al proceso de sedimentacin.

PROPIEDADES DEL CONCRETO ENDURECIDO.Elasticidad.El concreto no es un material completamente elstico y la relacin esfuerzo deformacin para una carga en constante incremento, adopta generalmente la forma de una curva. Generalmente se conoce como mdulo de elasticidad a la relacin del esfuerzo a la deformacin medida en el punto donde la lnea se aparta de la recta y comienza a ser curva.Para el diseo estructural se supone un mdulo de elasticidad constante en funcin de la resistencia a la compresin del concreto. En la prctica, el mdulo de elasticidad del concreto es una magnitud variable cuyo valor promedio es mayor que aquel obtenido a partir de una frmula.En el diseo de mezclas se debe tener en cuenta que el mdulo de elasticidad del concreto depende, entre otros de los siguientes factores: La resistencia a la compresin del concreto y, por lo tanto de todos aquellos factores que lo afectan. A igualdad de resistencia, de la naturaleza petrogrfica de los agregados. De la tensin del trabajo De la forma y tiempo de curado del concreto Del grado de humedad del concreto.

El mdulo de elasticidad del concreto aumenta al incrementarse la resistencia en compresin y, para un mismo concreto, disminuye al aumentar la tensin de trabajo.Resistencia:La resistencia a la compresin simple del concreto es su propiedad ms caractersticay la que define su calidad. En 1919, Duff Abrams estableci experimentalmente que la resistencia a la compresin es funcin de la relacin agua/cemento (a/c) en forma ms 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 este tiempo y del estado de humedad durante el tiempo de depsito.Durabilidad:Es aquella propiedad que se define como la capacidad que el concreto tiene para resistir las condiciones, para las cuales se ha proyectado, sin deteriorarse con el tiempo.Resistencia a la compresin:Se considera generalmente que la resistencia del concreto, constituye la propiedad ms valiosa, aunque sta no debe ser el nico criterio de diseo, ya que en algunos casos pueden resultar ms importantes caractersticas como la durabilidad, impermeabilidad, etc. Sin embargo la resistencia nos da una idea general de la calidad del concreto.ENSAYO A FLEXIN DEL CONCRETO:Dispositivo de aplicacin de carga: Se debe utilizar un dispositivo capaz de aplicar cargas en los tercios del claro de prueba de tal modo que las fuerzas sean perpendiculares a las caras horizontales de la viga y se distribuyan y apliquen uniformemente en todo lo ancho. Este dispositivo debe ser capaz de mantener fija la distancia entre los puntos de carga y los puntos de apoyo del espcimen con una tolerancia de 2 mm; adems, las reacciones deben ser paralelas a la direccin de las fuerzas aplicadas durante el tiempo que dure la prueba. La relacin de la distancia del punto de aplicacin de cada una de las cargas a la reaccin ms cercana dividida entre la altura de la viga, no debe ser menor de uno. Los bloques para la aplicacin de la carga y de apoyo de la viga deben ser de acero del mismo ancho o mayor que el de la viga con una altura que no exceda de 65 mm, medida a partir del centro de giro

La distancia entre apoyos debe ser de tres veces el peralte de la viga con una tolerancia de 2 % Esta distancia debe ser marcada en las paredes de la viga antes del ensaye. Cabe decir que las caras laterales del espcimen deben estar en ngulo recto con las caras horizontales. Todas las superficies deben ser lisas y libres de bordes, hendiduras, agujeros o identificaciones grabadas.

Se debe voltear el espcimen sobre un lado con respecto a la posicin del moldeado. Se centra en los bloques de apoyo; stos a su vez deben estar centrados respecto a la fuerza aplicada.Aplicacin de la carga: La carga se debe aplicar a una velocidad uniforme, tal que el aumento de esfuerzo de las fibras extremas no exceda de 980 kPa/min (10 kgf/cm2 por min), permitindose velocidades mayores antes del 50% de la carga estimada de ruptura.Medicin del espcimen despus de la prueba: Se determina el ancho promedio, el peralte y la localizacin de la lnea de falla, con el promedio de tres medidas una en el centro y dos sobre las aristas del espcimen aproximndolas al milmetro.Para calcular el Momento se calculan reacciones y luego se toman momentos en los puntos de aplicacin de las cargas.

Clculo y expresin de resultados: Si la fractura se presenta en el tercio medio del claro el mdulo de ruptura se calcula como sigue: R=(P*L)/(b*d2 )

Dnde: R Es el mdulo de ruptura, en kPa (kgf/cm2 ). P Es la carga mxima aplicada, en N (kgf). L Es la distancia entre apoyos, en cm. b Es el ancho promedio del espcimen, en cm. d Es al peralte promedio del esp- cimen, en cm.

En el clculo anterior, no se incluyen las masas del bloque de apoyo superior y del espcimen.Nota: Si la ruptura se presenta fuera del tercio medio del claro, en no ms del 5% de su longitud, se calcula el mdulo de ruptura como sigue:R=(3 P*a )/(b*d2 )

Dnde: a, Es la distancia promedio entre la lnea de fractura y el apoyo ms cercano en la superficie de la viga en mm. Si la fractura ocurre fuera del tercio medio del claro en ms del 5% se desecha el resultado de la prueba. ANLISIS DE UNA VIGA SOMETIDA A FLEXIN PURA.Consideremos una viga deformada sobre la cual tomamos un elemento diferencial:

En la figura anterior se muestra una viga sobre la que acta un momento flector positivo M. El eje Y es el eje de simetra de la viga. El eje X coincide con la fibra neutra de la viga, y el plano XZ que contiene los ejes neutros de todas las secciones (paralelos al eje Z) recibe el nombre de superficie neutra. Los elementos de la viga que estn sobre dicha superficie tendrn deformacin nula. Al aplicar el momento M se produce una curvatura de la viga. As, la seccin AB (originalmente paralela a CD, puesto que la viga era recta) girar un ngulo d hasta la posicin AB. Los trazos AB y AB son rectos, de forma que se verifica la hiptesis de que las secciones planas permanecen as durante flexin. Si se denota como radio de curvatura del eje neutro de la viga, ds la longitud de un elemento diferencial de dicho eje y d para el ngulo entre las rectas CD y AB.Entonces se tiene que:

El cambio de longitud de una fibra separada del eje neutro una distancia y es:

La deformacin es igual a la variacin de longitud dividida por la longitud inicial:

Y sustituyendo las expresiones

As, la deformacin es proporcional a la distancia y desde el eje neutro. Ahora bien, como = E*, se tiene que:

La fuerza que acta sobre un elemento de rea dA es * dA , y puesto que dicho elemento est en equilibrio, la suma de fuerzas debe ser nula. Por consiguiente,

La ecuacin anterior determina la localizacin del eje neutro de la seccin.

Por otro lado, el equilibrio requiere que el momento flector interno originado por el esfuerzo sea igual al momento externo M. Esto es,

I se define como el momento de inercia del rea transversal con respecto al eje z: (Iz). De la ecuacin anterior,

Finalmente, despejando :

La ecuacin anterior establece que la tensin es directamente proporcional a la distancia y desde el eje neutro y al momento flector M.

Distribucin de tensiones en FLEXION PURA.

NORMATIVIDAD

ENSAYO A TRACCIN INDIRECTA.Este ensayo consiste en someter a compresin diametral una probeta cilndrica, igual a la definida en el ensayo Marshall, aplicando una carga de manera uniforme a lo largo de dos lneas o generatrices opuestas hasta alcanzar la rotura. Esta configuracin de carga provoca un esfuerzo de traccin relativamente uniforme en todo el dimetro del plano de carga vertical, y esta traccin es la que agota la probeta y desencadena la rotura en el plano diametral.

Por la norma la velocidad de desplazamiento del sistema durante la carga ser uniforme e igual a 50,8 mm/min, igual a la empleada por la prensa en el ensayo Marshall. Distribucin terica de tensionesTomas W. Kennedy y W. Ronald Hudson desarrollaron las tensiones tericas que se dan en una probeta cilndrica sometida a una carga diametral, tal y como sucede en el ensayo de traccin indirecta. Esta distribucin terica de tensiones a lo largo de los ejes horizontales y verticales para una carga concentrada se muestra en la figura.

Distribucin de tensiones en el dimetro horizontal.Tensin horizontal:

Tensin vertical:

Tensiones tangenciales:

Distribucin de tensiones en el dimetro Vertical.Tensin horizontal:

Tensin vertical:

Tensiones tangenciales:

Dnde: P, es la carga total aplicada (N). t, es la altura de la probeta (mm0,1mm). d, es el dimetro de la probeta (mm0,1mm).x, y, son las coordenadas respecto al centro de la probeta.

Tensin de roturaLas ecuaciones descritas anteriormente son vlidas para un slido elstico lineal idealizado. Aunque la mayora de los materiales no son elsticos, los valores de tensin horizontal se aproximan suficientemente a los reales. El fallo inicial se produce por rotura a traccin de acuerdo con la ecuacin, por lo tanto, la resistencia a traccin indirecta en el momento de la rotura viene dada por la siguiente ecuacin:

Dnde: St es la resistencia a la rotura por traccin indirecta. Pmx, es la carga mxima o carga de rotura t, es el espesor de al probeta de la probeta d, es el dimetro de la probeta x, y, son las coordenadas respecto al centro de la probeta.

Normas de ensayo:Como se ha comentado anteriormente, el ensayo a traccin indirecta est normalizado segn la norma NLT-346/90 Resistencia a compresin diametral (ensayo brasileo) de mezclas bituminosas. En dicha norma se indica el procedimiento para determinar la resistencia a traccin indirecta de mezclas bituminosas fabricadas en laboratorio o provenientes de testigos extrados del pavimento. Obtenemos un parmetro que caracteriza a la mezcla bituminosa, a la vez que optimiza el contenido de ligante, la cohesin de la mezcla y su resistencia al esfuerzo cortante. Este ensayo puede utilizarse para el proyecto y tambin para el control de calidad de las mezclas bituminosas durante su fabricacin o durante la puesta en obra. REFORZAMIENTO DEL CONCRETO CON FIBRA DE ACERO.El uso de las fibras metlicas como refuerzo del concreto es cada da ms cotidiano en el Mundo.Sus aplicaciones ms comunes van desde el refuerzo de pisos industriales, comerciales y pistas de aeropuertos, hasta el de lineamientos de tneles y la estabilizacin de taludes a travs de concreto lanzado por va hmeda o seca.Las fibras metlicas ofrecen muchos beneficios al concreto. A 10 aos de haberse comenzado a utilizar este material en nuestro pas, un gran nmero de constructores, diseadores, ingenieros, arquitectos y usuarios finales ya incorporan en sus especificaciones este tipo de refuerzo. Sin embargo, pocos comprenden realmente las propiedades que las fibras metlicas aportan al concreto.

Qu hacen las fibras metlicas en el concreto?DuctilidadLas fibras metlicas han demostrado incrementos notables del comportamiento dctil (flexural toughness) del concreto, que es la capacidad de redistribuir esfuerzos en la masa. Esta absorcin de energa prcticamente ofrece una mayor capacidad de carga al concreto, por lo que en muchos casos el incorporar fibras metlicas permite disminuir el espesor de los pisos de concreto.El incremento del comportamiento dctil del concreto se puede medir a travs del mtodo de prueba normalizado. ASTM C 1018 4 Esta prueba consiste en aplicar tres puntos de esfuerzo a una viga; la ductilidad o absorcin de energa que ofrecen las fibras metlicas al concreto corresponde al rea debajo de la curva carga- deflexin; la primera corresponde a lo que normalmente se conoce como mdulo de ruptura del concreto.A partir de este punto se calcula el rea debajo de la curva en distintos intervalos. La realizacin de esta prueba requiere un deflectmetro para evaluar la deflexin de la viga.

Resistencia a la fatiga.Gracias a la redistribucin de esfuerzos en la masa de concreto que se logra con la incorporacin de fibras metlicas, se observa un incremento significativo a la resistencia a la fatiga. Elconcreto reforzado con fibras metlicas asegura resistencia a un mayor nmero de repeticiones de carga, de 1.2 a 2 veces ms de las que el concreto simple soporta.Resistencia al cortante.Las fibras metlicas brindan resistencia al cortante, que es primordial en la construccin de pisos, tanto de uso industrial como comercial. Esta ventaja permite prescindir de elementos como canastillas con pasajuntas en las juntas aserradas o de control. Las fibras metlicas, gracias a su capacidad de anclaje y resistencia, ofrecen transferencia de carga a travs de las juntas de contraccin, primordial cuando van a circular vehculos pesados o montacargasResistencia al impacto.Las fibras metlicas son el nico elemento de refuerzo que brinda al concreto un incremento de la resistencia al impacto que va de 15 a 100 veces ms de lo que el concreto simple soporta.Efectos de las fibras Similares al efecto de armaduras: Mejoran el comportamiento del hormign a traccin Aumentan la ductilidad del hormign (rea bajo la curva tensin de compresin-deformacin) Efectos adicionales Proporcionan isotropa en ft al no presentar direccin preferente Aumentan resistencia al impacto y choque Aumentan resistencia a fatiga Reducen la abertura de fisuras (+ durabilidad) Reducen ligeramente la retraccin del hormign.Inconvenientes de las fibras Empeoran trabajabilidad del Concreto. El parmetro L/D resulta esencial. Si L/D 1, la fibra es esfrica y el hormign tiene ms trabajabilidad. Pueden producir segregacin. Aumento del coste.Aplicaciones especficas Elementos de lmina delgada. No caben las barras Contenido elevado de fibras (> 5% en volumen) Las fibras mejoran la resistencia y tenacidad Componentes que soportan localmente cargas o deformaciones elevadas. Escudos de proteccin en tneles Estructuras resistentes a explosiones y vibraciones Pilotes prefabricados para hincar Componentes con control de figuracin. Forjados, soleras, pavimentos Funciona como refuerzo secundario

IV.CARACTERSTICAS FSICO - MECNICAS:

Ac mostraremos las caractersticas de los agregados utilizados para los diseos de mezclas, cabe sealar que las caractersticas de los agregados son del primer informe que pertenecen a la cantera Chvez. Tambin se mostrarn todas las caractersticas de los componentes del concreto para as poder proceder con el diseo.

A.-Agregado Fino y Grueso:

Anlisis granulomtrico del agregado fino:

MALLAPESO RETENIDO

N (mm)

ACUMULADO (gr)

44,7618

82,3627.60

161,1837.20

300,5946.40

500,3070.10

1000,1586.60

CAZOLETA(200)100

Anlisis granulomtrico del agregado grueso:

MALLAPESO RETENIDO

N (mm)

ACUMULADO (%)

2"50,000.00

1 1/2"37,500.00

1"25,400.00

3/4"19,0052.716

1/2"12,700.00

3/8"9,5199.775

N 44,76100

CAZOLETA100,00

DATOS PARA EL CLCULO DEL DIN:MALLAPESO RETENIDO TANTEOS

N (mm)

ACUMULADO (%)AF = 0.495AGR = 0.505

2"50,0000

1 1/2"37,5000

1"25,4000

3/4"19,0052.71626.62158

1/2"12,7000

3/8"9,5199.77550.386375

44,761859.41

82,3627.664.162

161,1837.268.914

300,5946.473.468

500,3070.185.1995

1000,1586.693.367

CAZOLETA(200)100100

SUMA521.528455

MODULO DE FINURA5.21528455

1

PROPIEDADESA. FINOA. GRUESO

TAMAO MXIMO-3/4

TAMAO MXIMO NOMINAL-3/4

PESO ESPECFICO DE MASA (gr/cm3)2.692.41

ABSORCIN (%)2.4 %1.3 %

CONTENIDO DE HUMEDAD (%)1.375 %0.350 %

MDULO DE FINURA2.8596.52

PESO UNITARIO SUELTO SECO (Kg/m3 )16961469

B.- Cemento:Portland Tipo I (ASTM C 1157)Peso Especfico 3.11 gr/cm3.

C.- Agua:Agua Potable, cumple con la Norma NTP 339.088 o E 0-60.

Nota: Nos piden disear una mezcla de concreto normal teniendo como base los valores de las propiedades fsicas mecnicas de los agregados estudiados, con las siguientes caractersticas:*(Resistencia especificada a los 28 das) Consistencia: FLUIDA

V.- DISEO DE MEZCLA DE CONCRETO - METODO DIN 1045 UTILIZANDO ADITIVO SPER PLASTIFICANTE Y FIBRA DE ACERO:

Paso 1: Clculo de la Resistencia Promedio (Resistencia media requerida):

Para el clculo de la resistencia promedio tomamos como base la resistencia especificada dada y la siguiente tabla. (Cabe sealar que para la eleccin de la resistencia promedio hay varias opciones, nosotros hemos elegido este que a continuacin se presenta).

Resistencia a la compresin promedio

BUENO1.1

REGULAR1.2

MALO1.5

Segn la tabla se tiene que:

* **(Resistencia de diseo).

Paso 2: Eleccin del asentamiento:Segn el requerimiento de obra dado se requiere una consistencia plstica entonces se tiene que: Slump: 6 7 (FLUIDO).Paso 3: TMN AGR 3/4

Paso 4: Estimacin de la cantidad de agua por m3 y el porcentaje de aire atrapado:Utilizamos la tabla 10.2.2 (estos valores de la tabla corresponden a concretos sin aire incorporado).Tamao mximo nominal de agregado gruesoVolumen unitario de agua, expresado en lt/m3, para los asentamientos y perfiles de agregado grueso indicados.

1a 23 a 46 a 7

Agregado redondeadoAgregado angularAgregado redondeadoAgregado angularAgregado redondeadoAgregado angular

3/8"185212201227230250

1/2"182201197216219238

3/4"170189185204208227

1"163182178197197216

1 1/2"155170170185185204

2"148163163178178197

3"136151151167163182

De la tabla obtenemos:Agua: 227 lts/m3El plastificante reduce 10% agua: 227*0.9 = 204.3 lts/m3Paso 4: clculo de aire atrapado:Tamao mximo nominalAire atrapado

3/8"3,0%

1/2"2,5%

3/4"2,0%

1"1,5%

1 1/2"1,0%

2"0,5%

3"0,3%

6"0,2%

% Aire atrapado: 2.0 %

Paso 5: Clculo de la relacin agua/cemento.Como en el requerimiento de obra nos dice que es para un concreto normal entonces la eleccin de la relacin agua/cemento para el diseo lo haremos por resistenciaDe la tabla obtenemos:Como se trata de un concreto de alta resistencia entonces asumimos la relacin agua/cemento:Agua/Cemento: 0.388

Paso 6: Clculo del factor cemento:

Se sabe que la cantidad de agua es: 227 lts/m3

Factor cemento: 536.55

Al resultado obtenido se le divide entre 42.5 para as calcular el factor cemento:

Factor Cemento: 12.39 bolsas / m3

Paso 7: Balance de pesos y volmenes absolutos de lo ya calculado (cemento, agua, aire, y calcular por diferencia de 1.00m3 el volumen por completar con agregados)

ElementoPeso en kg/m3Volumen en m3

Agua204.30.2043

Cemento0.1693

Aire0.02

Aditivo0.9%F.C.0.001370

Balance de volmenes0.39498

Volumen absoluto del agregado total.1.00 m30.39498m3=0.60502 m3

Paso 8: Determinamos el porcentaje de incidencia de agregado fino y agregado grueso en relacin al volumen absoluto del agregado total.MALLAPESO RETENIDO TANTEOS

N (mm)

ACUMULADO (%)AF = 0.495AGR = 0.505

2"50,0000

1 1/2"37,5000

1"25,4000

3/4"19,0052.71626.62158

1/2"12,7000

3/8"9,5199.77550.386375

44,761859.41

82,3627.664.162

161,1837.268.914

300,5946.473.468

500,3070.185.1995

1000,1586.693.367

CAZOLETA(200)100100

SUMA521.528455

MODULO DE FINURA5.21528455

Paso 9: Determinacin del porcentaje de incidencia del agregado fino y grueso:

% incidencia de agregado fino:0.495 m3*0.60502 = 0.29948 m3% incidencia de agregado grueso:0.505 m3*0.60502 = 0.30554 m3

Peso de agregado fino:0.29948*2690 = 805.601 kgPeso de agregado grueso:(0.30554-0.002564)*2410 = 730.172 kg

Paso 10: Peso secoElementoPeso en kg/m3

Agua204.3

Cemento526.546

Aire2%

agregado fino805.601

agregado grueso730.172

Aditivo0.00137

Fibra de Acero20.00

Paso 11: valores de diseo:

*pesos secos por metro cbico.

Agua = 204.3 Litros Cemento = 526.546 Kg. A Fino = 805.601 Kg. A Grueso = 730.172 Kg. Aditivo = 0.00137 K

Paso 12: Correccin por humedad:Para hacer esta correccin necesitamos los siguientes datos:PROPIEDADESA. FINOA. GRUESO

ABSORCIN (%)2.41.3

CONTENIDO DE HUMEDAD (%)1.3750.35

*Los pesos hmedos de los agregados fino y grueso sern igual al respectivo peso seco multiplicado por la unidad ms el contenido de humedad expresado en forma decimal.

Peso hmedo del agregado:Fino.805.601x 1.01375 = 816.68 kg/m3Grueso.730.172 x 1.0035 = 732.73 kg/m3

*El agua de absorcin no es parte del agua de mezclado, por lo que deber ser excluida de las correcciones por humedad del agregado, para ello se debe calcular la humedad superficial. Humedad superficial del agregado:Fino.1.375-2.4 = -1.025%Grueso. 0.35-1.30 = -0.95%

*Conocida la humedad superficial se puede determinar el aporte de cada uno de los agregados al agua de mezcla. Para ello se multiplicara el peso seco del agregado por la humedad superficial del mismo expresada en fraccin decimal.

Aporte de humedad del agregado:

Fino.805.601 x -1.025 %= -8.257 lt/m3Grueso.730.172 x-0.95 %= -6.937 lt/m3Total. = -15.194 lt/m3*Como el agregado quita agua del diseo de mezcla, dicha cantidad deber ser aumentada al agua de diseo para as poder determinar el agua efectiva para el diseo, sea aquella que debe ser incorporada a mescladora para no modificar la relacin agua /cemento.

*agua efectiva204.3 + 5.194 = 219.494 lt/m3

*Y los pesos de los materiales por metro cubico de concreto, ya corregidos por humedad del agregado, a ser empleados en las mezclas de prueba, sern:Cemento = 526.546 Kg. A Fino = 816.68 kg.A Grueso = 732.73 kg. Agua Efectiva = 219.494 lt.Aditivo = 0.00947 kgFibra de acero = 20.00 kg

*Proporcin en Peso para un metro cubico:

526.546 732.73 816.68 219.494---------- : ----------- : ----------- / -------- 526.546 526.546 526.546 42.5 1 : 1.39 : 1.55 / 5.16 lts

*Volumen del espcimen 0.02m3

Cemento = 10.53 Kg A Fino = 16.33 Kg A Grueso = 14.65 Kg Agua Efectiva = 4.39 ltsAditivo = 94.77 gFibra de Acero = 340g

PROPIEDADES EVALUADAS DEL CONCRETO EN ESTADO FRESCO.

A.- SLUMP:Slump 6.8

PROPIEDADES MECANICAS EVALUADAS DEL CONCRETO EN ESTADO ENDURECIDO

D.- Resistencia a la Compresin:

1) Material y Equipo:

Mquina de Compresin Simple Concreto fresco Moldes cilndricos de 6 de dimetro por 12 de altura.

2) Procedimiento:

Elaborada la mezcla de concreto fresco, se procede a colocarla en los respectivos moldes metlicos, distribuida en tres capas cada una apisonada con 25 golpes por medio de una varilla de acero. Luego de un da se desmoldan y se dejan curar en agua por 5 das, tiempo por el cual la resistencia del concreto deber alcanzar el 70% de su resistencia a los 28 das. Transcurrido el tiempo de curado se deja secar para luego ser sometidos al ensayo de compresin.

Etapa de fraguado de las probetas: se cubre con una bolsa para impedir que la evaporacin del agua de mezcla. Despus de esta etapa se desencofra y se somete a un proceso de curado. Despus de todo este proceso se evaluara sus propiedades mecnicas.

Resultados de Ensayo:3) Resultados de Ensayo:

PROBETA 01:

tiempo:1.36min

Velocidad:36.76kg/seg

a0.15m

b0.15m

L0.40m

MOMENTO MX.200kg-m

EJE NEUTRO:0.075m

M. DE INERCIA4.22E-05m4

Esf. Mx. a Flexin35.56 kg/cm2

CARGA (kg)DEFORMACINEsf. A Flexin (kg/cm2)

0.000.000.000

200.000.502.370

400.001.004.741

600.001.507.111

800.001.909.481

1000.002.3011.852

1200.002.5014.222

1400.002.8016.593

1600.003.0018.963

1800.003.2021.333

2000.003.4023.704

2200.003.5026.074

2400.003.7028.444

2600.003.8030.815

2800.004.0033.185

3000.004.1035.556

FRACTURAANCHO (cm)LONGITUD (cm)

INICIAL0.2013.15

FINAL1.7513.75

Ductilidad = 0.127

Dislocacin de la probeta luego de ser retirada

PROBETA ADICIONAL.

tiempo:1.6min

Velocidad:2.00Tn/min

a0.15m

b0.15m

L0.45m

MOMENTO MX.240kg-m

EJE NEUTRO:0.075m

M. DE INERCIA4.22E-05m4

Esf. Mx. a Flexin 42.67 kg/cm2

CARGA (kg)DEFORMACINEsf. A Flexin (kg/cm2)

0.000.000.000

200.001.402.667

400.002.205.333

600.002.408.000

800.002.7010.667

1000.003.0013.333

1200.003.4016.000

1400.003.7018.667

1600.004.0021.333

1800.004.2024.000

2000.004.4026.667

2200.004.7029.333

2400.005.0032.000

2600.005.4034.667

2800.005.7037.333

3000.006.0040.000

3200.006.9042.667

FRACTURAANCHO (cm)LONGITUD (cm)

INICIAL0.2611.60

FINAL2.6014.25

Ductilidad = 0.182

Dislocacin de la probeta luego de ser retirada

PROBETA 1PROBETA 2

MATERIALES AL PIE DE OBRA:Cemento = 526.546 Kg. A Fino = 816.68 kg.A Grueso = 732.73 kg. Agua Efectiva = 219.494 lt.Aditivo = 0.00947 kgFibra de acero = 20.00 kgCONCRETO FRESCO.Consistencia: fluida 6.8SEGREGACIN: Leve.EXUDACIN: Leve.PESO UNITARIO: 2.11 kg/cm3CONCRETO ENDURECIDO.RESISTENCIA MXIMA:fc = 35.56 kg/cm2E = 89448.3091 (Terico)Tipo de falla: falla Dctil pasta y agregado, present humedad.MATERIALES AL PIE DE OBRA:Cemento = 526.546 Kg. A Fino = 816.68 kg.A Grueso = 732.73 kg. Agua Efectiva = 219.494 lt.Aditivo = 0.00947 kgFibra de acero = 20.00 kgCONCRETO FRESCO.Consistencia: fluida 6.8SEGREGACIN: Leve.EXUDACIN: Leve.PESO UNITARIO: 2.11 kg/cm3CONCRETO ENDURECIDO.RESISTENCIA MXIMA:fc = 42.67 kg/cm2E = 97983.41696 (Terico)Tipo de falla: falla Dctil pasta y agregado, present humedad.

VII._ CONCLUSIONES:

La resistencia de la mezcla de concreto diseada sin aditivo dio una resistencia promedio a flexin 42.67 kg/cm2. La resistencia de la mezcla de concreto diseada con aditivo dio una resistencia promedio a los 28 das de 46.94 kg/cm2. Se obtuvo la consistencia pedida, pues resulto que dio una consistencia fluidrica de 6.8 de Slump. Hemos logrado aprender tanto tericamente como en forma prctica a elaborar un diseo de mezclas mediante el mtodo DIN-1045 y adicionarle un aditivo sper plastificante y fibra de acero que aumente su resistencia y trabajabilidad. Pudimos verificar que lo que fall fue los agregados ms la pasta; por lo que podemos decir que es un concreto de regular calidad. La fibra de acero proporciona al concreto una mayor resistencia a flexin, y evita un colapso frgil. La fibra de acero disminuye la trabajabilidad del concreto, por lo que es conveniente utilizar un plastificante. Hemos logrado aprender tanto tericamente como en forma prctica a elaborar un diseo de mezclas mediante el mtodo DIN 1045. Pudimos verificar que lo que fall fue los agregados y la pasta; por lo que podemos decir que es un concreto que no alcanz la resistencia requerida. La fibra de acero es utilizada en el llenado de losas, pavimentos y otras estructuras que permitan un correcto acomodo de la fibra.

TECNOLOGIA DEL CONCRETO34