manual de laboratorio de materiales de construccion

Análisis granulometrico

INTRODUCCION

En el presente informe damos a conocer el ensayo hecho sobre el análisis granulométrico de la distribución por tamaños de los granos del agregado, que es muy importante en la Ingeniería Civil para poder dosificar correctamente el hormigón.

Mostramos todo lo referente a la teoría de este ensayo así como todo el procedimiento, cálculos, graficas, investigaciones, ilustraciones, que hemos desarrollado por medio de la práctica que hemos hecho en el laboratorio. En el reporte se da a conocer nuestras propias conclusiones e interpretaciones y así poder ir haciéndonos una idea de donde podemos aplicar estas prácticas en nuestra vida profesional.

DATOS Y CALCULOS

OBJETIVOS

Determinar la distribución en tamaños de los granos del agregado.

Determinar el tamaño máximo del agregado grueso.

Determinar el modulo de finura del agregado fino.

Evaluar la calidad del agregado para ser usado en la fabricación del hormigón.

EQUIPO UTILIZADO

1.Juego de tamices ASTM2.Balanza3.Horno4.Agitadores mecánicos5.Cucharones planos6.Brochas

MARCO TEORICO

Los agregados estan constituidos por infinidad de partículas con una variedad ilimitada de tamaños y para poder dosificar correctamente el hormigón es necesario, conocer esta distribución por tamaños de los granos del agregado.

Análisis Granulométrico Mecánico o por TamizadoEs la determinación de los tamaños de las partículas de una cantidad de muestra seca de árido por separación a través de una serie de tamices dispuestos sucesivamente de mayor a menor abertura de malla.

Tamiz: instrumento empleado en la separación del agregado por tamaños, formado por un marco metálico y alambres que se cruzan ortogonal mente formando aberturas cuadradas. Los tamices del ASTM son designados por medio de pulgadas y números. Por ejemplo un tamiz No. 2” es aquel cuya

aberturas mide dos pulgadas por lado; un tamiz No. 4” es aquel que tiene cuatro alambres y cuatro aberturas por pulgada lineal.

Los resultados del Análisis Granulométricos suelen expresarse de dos formas:

1-Analítica: mediante tablas que muestran el tamaño de la partícula contra el porcentaje de agregado menor que ese tamaño (porcentaje respecto al peso total de la muestra).

2-Grafica: mediante una curva dibujada en papel semilogaritmo a partir de puntos cuyas absisas en escala logaritmo es el tamaño del grano y cuya ordenada en escala natural es el porcentaje de agregado menor que ese tamaño (porcentaje respecto al peso total de la muestra).

Estos resultados los comparamos con limites especificados (tabla No.1) que afectan las proporciones relativas de agregado y los requerimientos de cemento y agua, y así como la resistencia, economía, porosidad y durabilidad del hormigón. En general una buena graduación nos produce los resultados más satisfactorios a un menor costo.

Se denomina tamaño de la partícula al tamaño del agujero cuadrado de la malla del tamaño en el cual la partícula es retenida.

Limitaciones del Análisis granulométrico.

- No provee informacion de la forma del grano. - Se miden partículas irregulares con mallas de forma regular.- Las partículas de menor tamaño tienden adherirse a las de mayor tamaño.- El número de tamices es limitado mientras las partículas tienen un número de tamaños ilimitados.- Tiene significado solamente cuando se realiza a muestra representativa de agregado.

Cuarteo: método para obtener una muestra representativa del tamaño adecuado, a partir de la muestra original del agregado.

PROCEDIMIENTO

Agregado GruesoMétodo ASTM C-136

Se toma una muestra representativa de árido mediante cuarteo, con un peso seco preferiblemente al horno, de aproximadamente 1000-3000 gramos. Se vierte la muestra sobre los tamices: 2”, 1 ½”, 1”, ¾”, ½”, 3/8”, No.4, No.8 dispuestos sucesivamente de mayor a menor abertura, colocando al final un receptáculo denominado fondo. Se procede a tamizar el material colocándolo en los agitadores mecánicos 15 minutos en el de movimiento vertical y 15 minutos en el de horizontal. Si no se cuenta con agitadores mecánicos se tamiza manualmente 30 minutos.

Se recupera el material retenido en cada tamiz asegurándose manualmente de que las partículas hayan sido retenidas en el tamiz correspondiente. Se procede a pesar el material retenido en cada tamiz lo cual puede hacerse en forma acumulada o individual. El material que se encuentra en el fondo siempre se pesa individualmente.

Agregado Fino

Método ASTM C-136

Se toma una muestra representativa de árido fino mediante cuarteo, con un peso seco, preferiblemente al horno, de 100-500 gramos y se vierte sobre los tamices. 3/8”, No. 4, No. 8, No. 16, No 30, No. 50, No. 100, no. 200 y fondo dispuestos sucesivamente de mayor a menor abertura y se procede igual que para la granulometría gruesa.

Cuando se determina que la muestra posee un alto contenido de material menor que 0.074 mm se recomiendo secar la muestra al horno y lavarla sobre el tamiz No. 200 (ASTM C-117) para que dicho material sea eliminado. El residuo se seca durante 24 horas a 110+- 5ºC, después de lo cual se procede según el método ASTM C-136 siendo el fondo la diferencia de peso entre la muestra seca original y la muestra seca después del lavado.

INVESTIGACION

Localización de los áridos

Los materiales utilizados como áridos se dividen en dos grupos:

- Áridos directos: Estos para utilizarlos solo se necesita su extracción y clasificación, se emplean tal y como se encuentran en la naturaleza, estos se obtienen de yacimientos.

- Áridos indirectos: Son los que además de extraerlos y clasificarlos hay que machacarlos antes de clasificarlos, estas operaciones se hacen en una cantera.

GLOSARIO

Cuarteo: Método para obtener una muestra representativa del tamaño adecuado, a partir de la muestra original del agregado.

Tamiz: Instrumento utilizado en la separación del agregado por tamaños, formado por un marco metálico y alambres que se cruzan

ortogonalmente formando aberturas cuadradas.

FUENTES DE ERROR

No utilizar el tamiz adecuado para cada agregado.

La forma del agregado influye en el tamizado, pueda que pase una mayor.

BIBLIOGRAFIA

-- Manual de Laboratorio de Materiales de Construcción

-- Mecánica de Suelos Sowers

ILUSTRACIONES

TAMICES

TAMIZADOR MECANICO

BALANZA

HORNO

CONCLUSIONES

a) Por medio del ensayo de granulometría hemos aprendido a diferenciar la distribución del tamaño de los granos.

b) Hemos conocido el tamaño máximo de agregado grueso así como el mínimo de agregado fino

c)Hemos concluido que es necesario hacer este análisis en cualquier proyecto de ingeniería para ver con que tipo de agregado contamos para la fabricación de hormigón

INTERPRETACIONES

a) Que el suelo esta constituido por una variedad de partículas por muy homogéneo que parezca a simple vista.

b) Pudimos ver mediante el ensayo que una curva empinada indica que los granos son casi todos del mismo tamaño, en un suelo uniforme.

c)Por medio de este ensayo en un suelo granulométrico, tenemos una idea de la permeabilidad del suelo en suelos granulares cosa que no podemos conseguir en suelos cohesivos ya que el comportamiento de este depende mas que todo de su historia geológica.

APLICACIÓN

Este ensayo es de mucha importancia en la Ingeniería Civil ya que por medio de la aplicación de este nos damos cuenta del tipo de agregado que tenemos para la construcción de muchas obras de ingeniería como aeropuertos, autopistas, edificios, diques, puentes yen todos aquellos proyectos donde el ingeniero necesite de el uso de hormigón.

INTERPRETACIONES

Los agregados estan constituidos por una infinidad de partículas por muy homogéneo que parezca.

Pudimos ver mediante el ensayo que una curva empinada indica que los granos son casi todos del mismo tamaño, en una muestra de agregados uniforme.

PESO VOLUMETRICO

OBJETIVOS

Conocer los métodos para determinar los diferentes tipos de peso volumétrico tantos de los agregados gruesos como finos de acuerdo a la norma C-29 del ASTM.

EQUIPO UTILIZADO

1. Balanza

2. Pala

3. Cuchara o cucharón

4. Recogedor Plano

5. Latitas de Humedad

6. Varillas de compactación (es una varilla de acero de 24” de longitud y 5/8 de diámetro, uno de sus extremos termina en una punta semiesférica del mismo diámetro de la varilla y tiene un peso aproximado de 935 grs.)

7. Recipientes (cilíndricos metálicos, preferentemente provistos con agarraderas; el fondo y el borde superior deberán ser paralelos; de dimensiones interiores exactas y rígidas para retener su forma bajo uso rudo) ver tabla No. 1.

MARCO TEORICO

Peso volumétrico o densidad aparente se define como el cociente de la masa de los áridos que llenan un determinado recipiente por el volumen del mismo.

Pv = W = Lb = Kg = gr

V pie3 m3 cm3

Usos: Los resultados obtenidos con este método se utilizan en el diseño de mezcla de hormigón.

En el calculo de los vacíos en el agregado. Como índice de calidad para clasificar el

agregado como regular, ligero o pesado.

Métodos: Para Pv suelto: Método de pala o cuchara Para Pv compactado: Método de la varilla

Método por asentamiento

Calibración del recipiente

1. Llenar el recipiente con agua a la temperatura ambiente del cuarto y cubra con un vidrio de tal manera que se elimine las burbujas y el exceso de agua.

2. Determine el paso neto de agua en el recipiente.3. Mida la temperatura del agua y determinar el

peso especifico o volumétrico del agua usando la tabla No 2, interpolando si es necesario.

4. Calcular el volumen del recipiente dividiendo el peso neto del agua entre el peso específico del agua calculado como lo indica el numeral 3.

Preparación de la muestra

1. Tomar una muestra representativa de agregado por medio del método de cuarteo.

2. Seque la muestra de agregados a un peso constante, preferiblemente en un horno a 110+- 5ºC.

3. Si no se seca al horno, entonces tomar una muestra de agregados en una latita, y pesarlo (Wh), secarlo al horno a peso constante, pesarlo seco (Ws) calcular el porcentaje de humedad y hacer corrección por humedad.

PROCEDIMIENTO

Peso Volumétrico SueltoMétodo de la Pala o cuchara

El procedimiento de pala o cuchara es aplicable a agregados que tengan el tamaño máximo de 4”.

1. Llenar el recipiente hasta rebosar por medio de una pala o cuchara, descargando el agregado desde una altura que no exceda de 2” encima del borde del recipiente. Evitar tanto como sea posible, la segregación de los distintos tamaños de las partículas de las cuales esta compuesta la muestra. Nivele la superficie del agregado con los dedos o con una regla de madera que algunas proyecciones del agregado mas grandes balanceen aproximadamente los vacíos formados entre partículas que quedan en la superficie.

2. Pese la medida y su contenido, registre el peso neto del agregado. Divida el peso neto del agregado entre el volumen del recipiente para calcular el Pv.

Peso Volumétrico CompactadoMétodo de la varilla

El procedimiento de la varilla es aplicable a agregados que tengan un tamaño máximo de 1 ½”.

1. Llenar el recipiente hasta un ter5cio de su altura, nivele la superficie con los dedos. Introduzca la varilla y golpee la capa de agregados 25 veces con la varilla compactadota y distribúyalos uniformemente sobre la superficie. Se llena a continuación has 2/3 de la altura, nivelar y aplicar los golpes de la misma forma en que se explica arriba. Finalmente llenar hasta rebosar y vuelva a compactar. Nivele la superficie del agregado con los dedos o con una regla, de manera que algunas proyecciones leves de las partículas que quedan en la superficie. En la compactación de la primera capa, no permita que la varilla golpee el fondo del recipiente violentamente; en la compactación de la segunda y tercera capa, use solamente la fuerza necesaria para que la varilla penetre únicamente la capa de agregado que esta siendo compactada.

2. Repetir el paso 2 del procedimiento para Pv suelto.

Peso Volumétrico CompactadoPor asentamiento

Este procedimiento es aplicable a agregados que tengan un tamaño mayor que 1 ½” pero que no excedan de 4”.

1. Llene el recipiente de tres capas aproximadamente iguales, compacte cada

capa colocando el recipiente sobre una base firme, tal como un piso de concreto, levante alternativamente los lados opuestos del recipiente acerca de 2 plg y deje caer el recipiente de tal manera que golpee con fuerza. Las partículas de agregado por medio de este procedimiento se acomodaran entre ellas compactándose. Compacte cada capa levantando y dejando caer de la manera descrita 50 veces, 25 de cada lado. Al terminar de compactar la última capa nivele la superficie del agregado con los dedos o una regla.

2. Repetir el paso 2 del procedimiento paras Pv suelto.

Pesos específicos del agua

Tabla No.2

TemperaturasLbs / pie3 Kgs / m3ºF ºC

60 15.6 62.366 999.0165 18.3 62.336 998.5470 21.1 62.301 997.97

73.4 23.0 62.274 997.5475 23.9 62.261 997.3280 26.7 62.216 996.5985 29.4 62.166 995.83

INVESTIGACION

a. Cuales son los agregados que influyen principalmente en la resistencia del concreto,

Influyen las características del de superficie, forma, tamaños de las partículas y la combinación de tamaños.

b. Como afecta la granulometría de los agregados a la resistencia del concreto.

Cuando la relación agua-cemento es la misma y las mezclas son plásticas y trabájales, variaciones considerables en la granulometri8a de los agregados afectan en pequeños granos a la resistencia del concreto.

El principal efecto de la variación de la granulometría es el cambio de la cantidad de cemento y en el agua se requiere para hacer la mezcla trabájale con una relación agua-cemento dada.

FUENTES DE ERROR

Mala calibración del recipiente con que se mide el agregado.

Traspaso de una capa compactada a otra, se debe evitar que la varilla traspase.

BIBLIOGRAFIA

Manual de Laboratorio de Materiales de Construcción.

Mecánica de Suelos.

MAQUINA DE LOS ANGELES

O B J E T I V O S

1.Determinar la dureza de los agregados por medio de la prueba de desgaste, para ver si dichos agregados pueden utilizarse en el diseño de una mezcla de hormigón.

E Q U I P O

1) Máquina de los Ángeles

2) Cacerola para recoger el material

3) Carga abrasiva (balines)

4) Tamices

5) Horno

6) Cuchara plana

M A R C O T E O R I C O

Una de las cualidades principales que deben reunir los agregados para ser usados en una mezcla de hormigón es la dureza, la cual se mide por la resistencia que los agregados presentan al desgaste. La prueba mas usada es la prueba al desgaste de la Máquina de los Ángeles; que es una prueba para el agregado grueso ya sea de tamaño grande; mayor ¾” (ASTM C-535), o de tamaño pequeño; menor 1 ½ " (ASTM C-131).La prueba de los Ángeles es una medida del desgaste que sufren los agregados, resultante de la combinación de acciones que incluyen abrasión o desgaste, impacto y molienda en un cilindro rotatorio de acero; conteniendo en su interior un número de esferas metálicas especificadas; el número de esferas depende de la graduación de las muestras de pruebas. Mientras que el cilindro rota, un entrepaño recoge la muestra y las esferas de acero, llevándolas alrededor hasta que ellas son

dejadas caer en el lado opuesto del tambor, creando un efecto de impacto y estrujamiento. El contenido rueda luego dentro del cilindro con una acción abrasiva y moledora hasta que impacta en el entrepaño y el ciclo se repite. Después del número establecido de vueltas el contenido es removido del cilindro y la porción de agregado es tamizada para medir el desgaste como porcentaje perdido.

Usos:La resistencia al desgaste de un agregado se usa con frecuencia como indicador general de la calidad del agregado. Esta característica es esencial cuando el agregado se va a utilizar en hormigón sujeto a desgaste como en pisos para servicio pesado o para pavimentación. La prueba de los Ángeles ha sido ampliamente usada como indicador de la calidad relativa o de comparación de varias fuentes de agregado teniendo como composiciones minerales similares. Los resultados no permiten hacer comparaciones entre distintas fuentes, diferentes en origen, composición o estructura.

Descripción de la Maquina de los ÁngelesLa maquina de los Ángeles consta de un cilindro hueco de acero, cerrado por ambos extremos, teniendo un diámetro interior de 28 ± 0.2” (711 ± 5 mm.) y una longitud interior de 20 ± 0.2” (508 ± 5 mm.). El cilindro

tiene en el centro de cada extremo un eje que no penetra en su interior; está montado de tal manera que puede ser rotado con el eje en una posición horizontal, dentro de una tolerancia de inclinación de 1 en 100.El cilindro tiene una abertura de 152.5 mm. Para la introducción de la muestra de prueba y la carga abrasiva. La abertura tiene una adecuada tapa metálica, que impide la salida del polvo con pernos para cerrarla. La tapa esta diseñada de tal forma que mantiene el contorno cilíndrico de la superficie interior.Además, el cilindro posee un entrepaño de acero de 25.5 mm x 508 mm que se extiende en toda la longitud del cilindro y se proyecta al interior 3.5 ± 0.1" (89 ± 2 mm), el cual esta montado de tal forma que un plano centrado entre las caras grandes coincida con un plano axial. La posición del entrepaño debe ser tal que la distancia entre él y la abertura medida a lo largo de la circunferencia exterior del cilindro en la dirección de rotación, no sea menor de 50"(1.27m).La maquina tiene un motor superior a 745 watts, esta debe ser manejada de tal forma que mantenga sustancialmente una velocidad uniforme. La carga abrasiva consistirá de esferas de acero con un diámetro promedio de 1 27/32" (46.8 mm) y pesando cada una entre

390 y 445 gr. La carga abrasiva dependerá de la graduación de la muestra de prueba (ver tabla N0. 1).

TABLA N0 1

Granulometría de los materiales que se ensayan para agregado grueso de tamaño pequeño (entre 2.5 y 40 mm)

TABLA N0 2

Tamices Granulometrías de las muestras (peso en gr.)

Pa Ret A B C D

Graduación

# Esfera

s

Peso de la carga

abrasiva gr.ABCD

E, F, G

sa iene

1 ½

1

1 ¾¾ ½½ ⅜⅜ ¼¼ # 4# 4

# 8

Peso original

del material

Granulometría de los materiales que se ensayan para agregado grueso de tamaño grande (entre 2 y 80 mm)

Tabla N0 3

P R O C E D I M I E N T O

1) Tomamos una muestra representativa del agregado y le hacemos su granulometría por medio del tamizado, y en base a la tabla N0 2 y N0 3 determinamos su gradación, viendo si hay o no retenido y pase en los tamices, para conocer el tipo de desgaste al que debemos someterlo o sea conocer la cantidad de esferas, números de vueltas y cantidad de material necesario.

2) La muestra de prueba una vez determinada su gradación se procede a pesar las cantidades estipuladas para cada tamiz de acuerdo a las tablas N0 2 y N0 3, hasta completar la cantidad total de

Tamices Granulometría de lasmuestras (peso en gr.)

Pasa

Retiene

E F G

3 2 ½2 ½ 2

2 1 ½1 ½ 1

1 ¾Peso

original del material

muestra o sea el peso original requerido para ese grado de material.

3) Luego se lava el material y seca al horno a 105 ± 110 ºC hasta que alcance un peso constante. Este peso será el peso original de la muestra.

4) Si el material esta esencialmente libre de polvo los requisitos de lavado inicial y final se pueden obviar. La eliminación del lavado después de la prueba raramente reduce la perdida mas de 0.2% del peso original de la muestra.

5) Se coloca la muestra de prueba y la carga abrasiva necesaria en la maquina de los Ángeles, se hace girar el cilindro con una velocidad de 30-33 rpm. Por las vueltas que sean requeridas según el grado de desgaste del agregado. (Si es de tamaño pequeño son 500 vueltas; si es de tamaño grande son 1000 vueltas).

6) Después del numero prescrito de vueltas, se descarga el material de la maquina y se tamiza en él #12. El material retenido en él se lava y se seca al horno (105 ± 110 ºC) hasta obtener peso constante y se tamiza nuevamente el numero #12 y pesamos el retenido; este peso lo conocemos como peso final o peso retenido #12.

7) El grado de desgaste se expresara como la pérdida de material (diferencia entre peso original y el peso original d e la muestra de prueba) como un porcentaje del peso original de la muestra:

%Desgaste = Peso original – peso Ret. #12 x 100

Peso original

Si el agregado tiene un desgaste de:

%D es menor de 25 el material es excelente

%D es entre 25 y 30 el material es bueno

%D es entre 30 y 35 el material es recomendable

%D es mayor de 35 el material no debe utilizarse

en el diseño de hormigón hidráulico.

I N V E S T I G A C I O N

a) Encofrados verticales. Son los encofrados que se utilizan para

armar las columnas y castillos de una obra de construcción y son armados de madera de pino.

b) Encofrados horizontales . Son los encofrados que se utilizan para

arma las vigas tanto superiores como inferiores en una construcción, son armados de madera.

c)Encofrados para Losas Es un armado de madera de pino,

hierro y bloque.

C O N C L U S I O N E S

1) A partir de la práctica de la Maquina de los Ángeles se determino la resistencia al desgaste de una muestra de agregado, y con esto ver si el agregado es acto para ser utilizado en el diseño de una mezcla de concreto.

I N T E R P R E T A C I O N E S

1) Según el porcentaje al desgaste del agregado que se obtenga, nos indicara en que tipo de estructura puede o no puede ser empleada la mezcla de concreto que se obtenga con este agregado.

2) Se logro determinar el porcentaje al desgaste del agregado ( 25.31% ) lo que nos indica que el agregado es bueno para el diseño de hormigón hidráulico.

F U E N T E S D E E R R O R

1) Error humano, cuando se pesa o una mala calibración de la maquina.

2) Error ambiental, temperatura y humedad del aire

B I B L I O G R A F I A

1) Manual de Laboratorio de Materiales de Construcción

Ing. Andrés Casco

2) Mecánica de Suelos Sowers

INTRODUCCION

En el presente informe damos a conocer todo lo referente al ensayo de maquina de los angeles, tanto toda la teoría referente a este tema, así como el desarrollo de la practica hecha en el laboratorio, donde mostramos el procedimiento que seguimos dando a conocer paso a paso lo que en el desarrollamos, damos a conocer todos los resultados obtenidos y hemos creado nuestras propias conclusiones e interpretaciones, así como hemos investigado donde se aplica esta practica en Ingeniería Civil para poder formarnos una mejor idea y poder tener nuestro propio criterio.

APLICACIÓN

Esta práctica es muy importante para la Ingeniería Civil ya que se usa mucho a la hora de hacer una mezcla de hormigón hidráulico, ya que por medio de la prueba de desgaste nos damos cuenta si los agregados que tenemos disponibles cumplen con el grado de desgaste para poderlos utilizar o sino desecharlos y buscar unos que en verdad cubran con lo requerido.

COLORIMETRIA

INTRODUCCION

En el presente informe damos a conocer todo lo referente al ensayo de TABLA COLORIMETRICA, tanto toda la teoría referente a este tema, así como el desarrollo de la practica hecha en el laboratorio, donde mostramos el procedimiento que seguimos

dando a conocer paso a paso lo que en el desarrollamos, damos a conocer el resultados obtenido y hemos creado nuestras propias conclusiones e interpretaciones, así como hemos investigado donde se aplica esta practica en Ingeniería Civil para poder formarnos una mejor idea y poder tener nuestro propio criterio.

O B J E T I V O S

1. Determinar aproximadamente la presencia de materia orgánica, en el agregado fino, perjudicial para la elaboración de hormigón hidráulico.

E Q U I P O

1. Botellas de vidrio graduadas con capacidad de 12 onzas, de sección transversal ovalada, equipadas con tapones.

2. Solución reactiva de hidróxido de sodio al 3 % (disolver 3 partes de soda cáustica en 97 partes de agua).

3. Tabla calorimétrica

4. Balanza

M A R C O T E O R I C OSe dice que un agregado esta limpio cuando carece de limo, arcilla, materia orgánica, carbón de piedra, lignito y algunas partículas blandas y ligeras. Las impurezas son generalmente arcillas, las cuales se aceptan de un 2% a 3% de arcilla u otro material polvoriento. La mayor parte de las especificaciones limitan las cantidades permisibles de estas sustancias perjudiciales en los agregados.La ASTM ha designado bajo C 144–44 todo lo correspondiente a impurezas y las ha clasificado bajo dos formas:

a)Sustancias totalmente prohibidas: que consisten en carbón, cascarillas de hierro y arcillas en grumos. Estas son intolerables.

b)Sustancias tolerables hasta cierto límite: las cuales consisten en cantidades pequeñas de sulfatos o sulfuros, coloides minerales y orgánicos.

Estas sustancias pueden producir diversos efectos sobre el hormigón, por ejemplo:

Las impurezas orgánicas afectan el fraguado y el endurecimiento del hormigón y pueden producirle también deterioro.

Los materiales más finos del # 200 (limo y arcilla) afectan la adherencia entre la pasta y los

agregados y pueden aumentar mucho la cantidad de agua necesaria.

Los materiales ligeros pueden afectar la durabilidad, del hormigón y producir reventones y manchas.

Las partículas blandas afectan la durabilidad, la resistencia al desgaste del hormigón y pueden producir reventones y aumentar la demanda de agua.

Las partículas frágiles afectan la manejabilidad, la durabilidad y producen reventones.

El valor principal del método del colorímetro es el de proporcionar una advertencia sobre la posible presencia de impurezas orgánicas.


1. Se toman aproximadamente 4½ onzas de agregado fino y se introducen en la botella de vidrio.

2. Se le agrega la solución de hidróxido de sodio al 3% hasta que el volumen del agregado fino y el líquido llegue a las 7 onzas. Esta solución ha sido preparada con 485 gramos de agua destilada y 15 gramos de soda cáustica.

3. Se tapa la botella y se agita vigorosamente y se deja reposar 24 horas.

4. A las 24 horas comparemos el color del líquido flotante encima del agregado con los colores de la tabla calorimétrica tomando el color que más se le aproxime.

Si el color de la tabla nos resulta:

Nº 1 quiere decir que la cantidad de impurezas orgánicas presentes en el agregado no afectara la mezcla de hormigón hidráulico para que dé de alta resistencia.

Nº 2 quiere decir que la cantidad de impurezas orgánicas presentes en el agregado no afectara la mezcla de hormigón hidráulico para que dé de mediana resistencia.

Nº 3 quiere decir que la cantidad de impurezas orgánicas presentes en el agregado no afectara la mezcla de hormigón hidráulico para que dé de baja resistencia.

Nº 4 y Nº 5 el agregado fino no puede emplearse en la fabricación de un hormigón hidráulico.


1)Sustancias químicas perjudiciales para el concreto

El concreto es atacado por un gran número de agentes químicos tales como:

los sulfatos las sales de magnesio el agua de mar las materias orgánicas los ácidos y las aguas puras etc.

Todos los sulfatos entre ellos la sosa, los de magnesio, los de potasa, los de cal, todos ellos atacan al hormigón y pueden reducirse al igual que otros ataques produciendo un hormigón de alta compacidad y la utilización del tipo de cemento adecuado para la obra.

El agua de mar químicamente ataca por la acción de las sales, el agua muy pura actúa disolviendo la cal del cemento, por lo que debemos usar cementos que liberen poca cal.

Todas las materias orgánicas como el aceite, la

glicerina, el benzol y el jabón, el azúcar atacan al

hormigón al igual que la leche y aun peor el suero

de la leche debido al ácido láctico. Las aguas de

alcantarillas atacan ya sea por residuos químicos

industriales o por los sulfuros que contiene que en

contacto con el oxigeno se convierten en sulfatos y

atacan.


1. Por medio del ensayo de la tabla colorimétrica podemos determinar si un agregado es tolerable o es prohibido en el diseño de mezclas de hormigón.

2. Las impurezas del agregado fino afectan el fraguado, el endurecimiento, la durabilidad y la resistencia al desgaste del hormigón.


1. Las muestras se compararon con la tabla colorimétrica, y se observo que el color de las muestras se parecía al del Nº 2. quiere decir que la cantidad de impurezas orgánicas presentes en el agregado no afectara la mezcla de hormigón hidráulico para que dé de mediana resistencia.

2. La cantidad de material orgánico presente en el agregado nos indica que el concreto puede tener una mediana resistencia.

APICACION

Este ensayo es importante porque se aplica en Ingeniería Civil en todos aquellos proyectos donde se tenga que utilizar concreto, que digamos que es en todos, es muy sencillo por lo cual es muy práctico y da buenos resultados.


1. Manual de Laboratorio de Materiales de Construcción

Ing. Andrés Casco

GRAVEDAD ESPECIFICA

O B J E T I V O S

1. Determinar el peso específico Bulk, el Aparente y Absorción del agregado fino.

2. Determinar el peso específico Bulk, el Aparente y Absorción del agregado grueso.

E Q U I P O

Agregado fino Agregado grueso

1) Molde metálico en forma de cono truncado 1) Balanza

2) Apisonador metálico 2) Picnómetro

3) Bandeja metálica 3) Papel toalla

4) Balanza 4) Horno.

5) Picnómetro

6) Ventilador

7) Horno.

.


GRAVEDAD ESPECIFICA BULKEs la relación del peso al aire de un volumen unitario de un material permeable (incluyendo los vacíos permeables e impermeables del material), a una temperatura establecida, al peso al aire de igual densidad de un volumen igual de agua destilada a una temperatura establecida.

GRAVEDAD ESPECIFICA APARENTEEs la relación del peso al aire de un volumen unitario de un material a una determinada temperatura, al peso al aire de igual densidad de un volumen igual de agua destilada a una temperatura establecida. Si el material es un sólido, el volumen será el de la porción impermeable.

En el sentido más amplio, el peso especifico de una sustancia es el peso de esa sustancia, dividido por el peso de un volumen igual de agua destilada en condiciones normales.

El peso especifico es importante por varias razones, primero, es un índice de calidad que puede utilizarse para separar el material bueno del malo. Las arcillas laminares, el carbón de piedra y el lignito, se han reconocido desde hace tiempo como perjudiciales para el concreto y generalmente tienen pesos específicos bajos. Estos materiales se pueden eliminar mediante un proceso de flotación en que se utiliza la diferencia de pesos específicos para la separación (ASTM C123) Segundo, pues indica cuanto espacio ocuparan las partículas de los agregados. Además nos sirve para calcular (junto con el peso volumétrico) el porcentaje de huecos presentes en el agregado, así:

%Huecos = (62.4 x Peso especifico) – Peso volumétrico 62.4 x Peso especifico

La mayor parte de los agregados de peso normal tiene pesos específicos comprendidos entre 2.4 y 2.9.En los cálculos para el concreto generalmente se usan el peso específico de los agregados saturados y superficialmente secos; es decir, todos los poros de cada partícula de agregado se consideran que están llenos de agua, pero sin que tengan agua sobre la superficie de la partícula.

AGUA LIBRE Y ABSORCIONAnte todo trataremos los estados generales del agua en los agregados. El agua o su ausencia puede producirle a los agregados los siguientes estados:

1. Secados en el horno : este estado se define cuando al añadirles mas calor ya no disminuyen de peso. No contienen agua, son completamente absorbentes.

2. Secados al aire : esta condición depende de la temperatura y humedad locales. No contienen agua superficial, pero generalmente la contiene en el interior. Son algo absorbentes.

3. Saturados con superficie seca : Se llenan todos los poros de las partículas, pero no contienen agua libre en la superficie. No absorben agua ni aumentan el agua de la mezcla. Este estado se puede reproducir.

4. Húmedos : Los poros interiores están llenos, y contiene agua libre en la superficie.

AGUA LIBREEs la que las partículas tengan en exceso de la correspondiente a los agregados saturados con superficie seca. Influye directamente en la relación agua – cemento (a/c) de la mezcla de hormigón.

ABSORCIÓN O CAPACIDAD DE ABSORCIÓN DE UN AGREGADOEs la capacidad para admitir y sostener agua en los espacios internos constituidos por los poros.

% Humedad Libre = % Humedad total - % Absorción (% Agua Libre)

Nótese que, cuando la humedad total es baja y cuando la absorción es elevada, los agregados pueden extraer una cantidad considerable de agua libre de la mezcla, lo cual disminuye su manejabilidad.


AGREGADO FINO

1. Obténgase aproximadamente 1000 gramos del agregado fino de la muestra, mediante un separador de muestras o cuarteándola.

2. Séquese la muestra en una bandeja, a peso constante y a una temperatura de 110 + 5 oC. Déjese enfriar la muestra a una temperatura razonable, cúbrala con agua y déjesela en reposo por 24 + 4 horas.Nota1 : cuando se usen agregados con su humedad natural para la preparación de muestras de concreto, la determinación de los valores de absorción y peso especifico que vayan a ser usados, no requieran el secado de los agregados a peso constante, y si la superficie de las partículas se ha conservado húmeda, puede también eliminarse él empaparlas en durante 24 horas.

3. Decante el exceso de agua con cuidado evitando la perdida de finos, extienda la muestra en una superficie plana no absorbente expuesta a una suave corriente de aire tibio y revuélvala frecuentemente para asegurar un secado uniforme. Continué esta operación hasta que la muestra este en condición de “libre escurrimiento”. Luego colóquese una parte del agregado fino suelto, parcialmente secado, dentro del molde, sosteniéndolo firmemente sobre una superficie lisa, que no sea absorbente, con el diámetro mayor del molde hacia abajo.

Golpetee suavemente la superficie 25 veces con el apisonador y luego levántese el molde verticalmente, si la humedad superficial esta aun presente, el agregado fino retendrá su forma moldeada. Si esto sucede, continúese secando la muestra, agitándola continuamente, y pruébese a intervalos frecuentes hasta que el agregado fino apisonado se “suelte” cuando se levante el molde. Esto indicara que se ha alcanzado la condición de “saturado con superficie seca”. ( si el agregado fino se suelta en la primera prueba quiere decir que ha sido secado mas allá de su condición de “saturado con superficie seca”. En este caso, mezcle completamente añadiendo al agregado fino unos pocos mililitros de agua destilada y permita que la muestra quede en reposo; en un envase cubierto, durante 30 minutos. Luego deberá repetirse el proceso de secado y la prueba para la condición de libre escurrimiento). Si se desea pueden emplearse otros medios mecánicos para lograra condición de saturado con superficie seca (revolvedoras, agitadoras, etc.).

4. Introdúzcase inmediatamente y con cuidado, en el picnómetro, 500 grs. (una cantidad distinta de 500 grs., pero no menor de 50 grs., podrá ser usada; En este caso el peso empleado se colocara en lugar de la

cifra 500 en l as formulas) del agregado fino preparado, como se describe anteriormente, y llénese con agua hasta un 90%, aproximadamente, de su capacidad.

5. Mueva (con ligeros movimientos rotativos), invierta y agite suavemente el picnómetro para eliminar todas las burbujas de aire.

6. Determínese el peso total del picnómetro mas muestras y agua.

7. Sáquese el agregado fino del picnómetro, secándolo a peso constante a una temperatura de 110 + 5 oC . Enfríeselo a la temperatura ambiente, de ½ a 1½ horas y luego pese la muestra.

8. Determínese el peso del picnómetro lleno con agua hasta su marca de calibración.

9. Cálculos:

Peso Especifico Bulk = A B + 500 – C

Peso Especifico Bulk Saturado con superficie seca = 500 . B + 500 – C

Peso Especifico Aparente = A . B + A – C

Absorción (%) = 500 – A x 100 A

Donde : A = peso al aire de la muestra seca al horno, grs. B = peso del picnómetro lleno de agua hasta la marca de calibración (grs.) C = peso del picnómetro, con la muestra y el agua, grs.

AGREGADO GRUESO

1. Seleccione por medio de un separador o cuarteándola aproximadamente 2000 grs. del agregado de la muestra que se va a ensayar, desechando todo el material que pase el tamiz # 4.

2. Después de lavar completamente, removiendo el polvo y otras sustancias adheridas a la superficie de las partículas, séquese la muestra, a peso constante, a la temperatura de 100 ± 5 oC. enfríese a la temperatura ambiente, de 1 a 3 horas, luego sumérjase el agregado en agua, a la temperatura ambiente, durante 24 ± 4 horas (remítase a Nota 1 del procedimiento para agregado fino).

3. Sacar del agua aproximadamente 500 grs. de material saturado y hágalo “rodar” en una tela absorbente, suficientemente grande, hasta que todas las partículas de agua visibles sean removidas. Séquese las partículas más grandes, individualmente. Tenga cuidado de evitar la evaporación del agua de los poros del agregado durante la operación de secado.

4. Pese la muestra en su condición de saturada con superficie seca y registre ese peso.

5. Colocar el material en el picnómetro, llénelo hasta aproximadamente 50% de su capacidad.

6. Colóquelo en la maquina succionadora (15 – 20 min.) para eliminar las burbujas de aire.

7. Complete con agua hasta la altura de calibración y registre el peso del picnómetro más agua, mas muestra.

8. Extraer la muestra y secarla al horno hasta peso constante. Obtener ese peso seco.

9. Determínese el peso del picnómetro lleno con agua hasta su marca de calibración.

10. Cálculos;

Peso Especifico Bulk = A . B – C

Peso Especifico Bulk Saturado con superficie seca = B . B – C Peso Especifico Aparente = A . A – C

Absorción (%) = B – A x 100 A

Donde: A = peso al aire, de la muestra seca al horno, gr. B = peso al aire, de la muestra saturada con superficie seca, gr. C = peso de la muestra saturada en agua (peso picnómetro + agua + material - peso picnómetro mas agua), gr.


1. Sustancias perjudiciales en el agregado grueso

Los sulfatos: - La Sosa

- Los de Magnesio

- Los de Patsa

- Los de Cal

Materias Orgánicas: - El Aceite

- La Glicerina

- El Benzol

- El Jabón


1. A partir de una muestra representativa de agregado fino y agregado grueso se logro determinar el peso especifico Bulk y el peso especifico aparente de los agregados.

2. Se determino el porcentaje de absorción de los agregados grueso y fino.


1. El porcentaje de absorción del agregado grueso ( 73.8% ) y el porcentaje de absorción del agregado fino ( 69.1% ) son necesarios conocerlos para el momento de hacer él calculo de diseño de mezclas de concreto, para poder aplicar suficiente cantidad de agua a la mezcla.

F U E N T E S D E E R R O R

1. Mala calibración de la balanza.

2. Poca experiencia de lo laboratoristas.

3. La aplicación de fuerza desmedida al momento de realizar los golpes con el apisonador sobre la muestra de agregado.


Manual de Laboratorio de Materiales de Construcción Ing. Andrés Casco

Mecánica de Suelos Sowers

RESISTENCIA DE MORTERO

I N T R O D U C C I O N

En el presente informe damos a conocer todo lo referente al ensayo de resistencia de mortero, tanto toda la teoría referente a este tema, así como el desarrollo de la practica hecha en el laboratorio, donde mostramos el procedimiento que seguimos dando a conocer paso a paso lo que en el desarrollamos, damos a conocer el resultados obtenido y hemos creado nuestras propias conclusiones e interpretaciones, así como hemos investigado donde se aplica esta practica en Ingeniería Civil para poder formarnos una mejor idea y poder tener nuestro propio criterio.

O B J E T I V O S

1. Determinar el esfuerzo comprensivo de los morteros de cemento hidráulico, usando especimenes de forma cúbica de 2” (50 mm.).

2. Demostrar los efectos del tipo de cemento en la resistencia a la comprensión en los cubos de mortero.

E Q U I P O

1. Máquina de prueba (máquina universal de comprensión)

2. Arena standard (de Ottawa, Illinois).

3. Moldes para 3 cubos de mortero

4. Cuchara de albañil o espátula

5. Mesa y molde de flujo

6. Probeta graduada

7. Tamices

8. Mezcladora

9. Apisonador

10. cuchara

11. balanza


Mortero de cemento

Masa constituida por árido fino, cemento y agua, que eventualmente puede contener algún producto de adición para mejorar sus propiedades.Se usa para unir elementos como ladrillos, piedras, sentar bordillos, pavimentos, etc. Su resistencia depende la calidad del

cemento, proporciones de sus componentes y del proceso de curado.En este ensayo la muestra de cemento se mezcla con una arena silicosa (de Ottawa, cuya granulometría se presenta en el procedimiento), y agua en las proporciones prescritas y se moldea en cubos de 2 x 2 x 2 plg.Estos cubos se curan y luego se prueban a la comprensión, para obtener una indicación de las características que sirven para desarrollar la resistencia del cemento.


La arena a utilizar deberá ser arena silicosa natural de Ottawa, Illinois, graduada así:

Las proporciones de materiales para el mortero Standard serán 1 parte de cemento a 2.75 partes de arena graduada Standard por peso.La relación agua-cemento a usar es de 0.485 para todos los cementos Pórtland y 0.460 para todos los cementos Pórtland con aire incluido.

Tamiz

Porcentaje retenido

# 100

98 ± 2

# 50 75 ± 5# 40 30 ± 5# 30 2 ± 2# 16 0

La cantidad de agua de mezclado para otros cementos será aquella que produzca un flujo de 110 ± 5 como se explica mas adelante.

Cantidades de materiales:

1. Pesar los materiales según las proporciones indicadas para 3 moldes.

2. Colocar toda el agua de mezclado en la fuente.

3. Añadir el cemento, encender la mezcladora y mezclar a velocidad baja (140 ± 5 rpm) por 30 segundos.

4. Agregar toda la arena lentamente por un periodo de 30 segundos, mientras se mezcla a velocidad baja.

5. Pare la mezcladora, cambie a velocidad media (285 ± 10 rpm) y mezcle por 30 segundos.

6. Pare la mezcladora y deje en reposo el mortero durante 1½ minutos.En los primeros 15 seg. raspe rápidamente el mortero que haya en las paredes de la fuente a hacia la mezcla; Por el resto del intervalo cubra la fuente.

7. Termine mezclando por 1 minuto a velocidad media (285 + 10 rpm).

8. Determinación del flujo:Cuidadosamente limpie y seque la plataforma de la mesa de flujo y coloque el molde de flujo en el centro. Coloque una capa de mortero de aproximadamente 1 plg de espesor en el molde y dele 20 golpes con el apisonador. La presión será solamente la suficiente para asegurar el llenado uniforme del molde. Luego complete el molde con

Nº de especimenes 3 6 9Cemento, grs. 250 500 740

Arena, grs. 687.5

1375

2035

Agua, mlCemento Pórtland

(0.485)122 242 359

Cemento Pórtland con aire incluido (0.460) 115 230 340

Otros (para flujo 110 ± 5)

- - -

mortero y aplique los golpes de la misma forma que la primera capa. Enrase con la ayuda de una cuchara de albañil o una espátula. Limpie y seque la superficie de la mesa siendo especialmente cuidadoso en remover cualquier fuga de agua que este al borde del molde. Levántese el molde 1 minuto después de completado la operación de mezclado. Inmediatamente, deje caer la mesa desde una altura de ½ plg, 25 veces en 15 segundos. El flujo es el incremento (en promedio) del diámetro en base de la meza de mortero, medido al menos 4 diámetros a intervalos equidistantes, expresado como un porcentaje del diámetro base original.Haga morteros de pruebas variando los porcentajes de agua hasta que el flujo especificado sea obtenido. Realice cada prueba con mortero fresco.

9. Colocar el mortero de nuevo en la batidora y mezclar a velocidad media durante 15 segundos.

10. Coloque una capa de mortero (1” aproximadamente la mitad de la profundidad del molde) en todos los compartimientos de los moldes (previamente engrasados). Aplique 32 golpes con el apisonador en cada cubo, en 4 vueltas (10 seg.), Cada vuelta se indicara en el ángulo derecho de la otra, o sea comenzar siempre en una esquina diferente. La presión será justo la necesaria para asegurar el llenado uniforme de los moldes. Se deberán completar los 32 golpes en un cubo antes de pasar al siguiente. Luego de completada esta operación complete los moldes con el mortero restante y aplíquese los golpes como se especifica para la primera capa. Enrase.

11. Inmediatamente después coloque los especimenes en el cuarto húmedo durante 24 horas, luego sumérjalos en agua durante 2, 6 o 27 días según sea el caso.

12. Determinación del esfuerzo compresivo: Pruebe los especimenes inmediatamente después de removerlos del cuarto húmedo o de la pila de agua. Si más de algún espécimen es removido del cuarto húmedo, deben mantenerse cubiertos con un paño húmedo; o si más de un espécimen es removido de la pila, deberán mantenerse sumergidos hasta la hora de probarse.

Limpie y seque cada espécimen en la condición de saturado con superficie seca y remueva cualquier grano suelto o incrustaciones en las caras que van a estar en contacto con la maquina de prueba cabeceándolas con cemento.El esfuerzo compresivo promedio será la carga promedio necesaria para producir la falla dividida entre el área de contacto del cubo con la maquina de prueba.

ESFUERZO COMPRENSIVO

Tipo de cemento

I IA II IIA III IIIA IV V

1 día al aire ---- ---- ---- ---- 1800 1450 ---- ----

1 día al aire, 2 en

agua.1800 1450 1500 1200 3500 2800 ---- 1200


agua.2800 2250 2500 2000 ---- ---- 1000 2200


agua.---- ---- ---- ---- ---- ---- 2500 3000

Esfuerzos en Lbs / Plg2

C A L C U L O S

Lectura Area Resistencia

( Lbs ) ( plg2 ) ( PSI )

7 días8000 4 2000

14 días11000 4 2750

28 días


3. Se logro determinar la resistencia a la compresión de una mezcla de mortero con una relación determinada de agua - cemento.

4. El mortero que se diseño dio un esfuerzo a los 7 días de 2000 psi, por lo tanto es un cemento del tipo IIA. Este es bastante común cuando no se requiere de propiedades especiales, se recomienda cuando se requiere cierta resistencia a los sulfatos.


1. Que el mortero es una masa constituida por árido fino, cemento y agua, que eventualmente puede contener algún producto de adición para mejorar sus propiedades. Su resistencia depende la calidad del cemento, proporciones de sus componentes y del proceso de curado.


Cemento Pórtland

Cemento, sustancia de polvo fino hecha de argamasa de yeso capaz de formar una pasta blanda al mezclarse con agua y que se endurece espontáneamente en contacto con el aire.Tiene diversas aplicaciones, como la obtención de hormigón por la unión de arena y grava con cemento Pórtland (es el más usual), para pegar superficies de distintos materiales o para revestimientos de superficies a fin de protegerlas de la acción de sustancias químicas. El cemento tiene diferentes composiciones para usos diversos. Puede recibir el nombre del componente principal, como el cemento calcáreo, que contiene óxido de silicio, o como el cemento epoxiaco, que contiene resinas epoxídicas; o de su principal característica, como el cemento hidráulico o el cemento rápido. Los cementos utilizados en la construcción se denominan en algunas ocasiones por su origen, como el cemento romano, o por su parecido con otros materiales, como el caso del cemento Pórtland, que tiene cierta semejanza con la piedra de Pórtland, utilizada en Gran Bretaña para la construcción. Los cementos que resisten altas temperaturas se llaman cementos refractantes. El cemento se fragua o endurece por evaporación del líquido plastificante, como el agua, por transformación química interna, por hidratación o por el crecimiento de cristales entrelazados. Otros tipos de cemento se endurecen al reaccionar con el oxígeno y el dióxido de carbono de la atmósfera.

APLICACIÓN A LA INGENIERIA CIVIL

Esta práctica es muy importante para la ingeniería civil ya que se usa mucho a la hora de hacer un mortero, ya que nos damos

cuenta de la resistencia de compresión que va a soportar y por lo tanto tenemos los datos para saber si este mortero esta bien diseñado para el proyecto que vamos a realizar.


1. Manual de Laboratorio de Materiales de Construcción Ing. Andrés Casco

2. Paginas Web de Internet Mat. de construcción

SOLUCION DE SULFATOS

OBJETIVOS

Esta norma describe el procedimiento que debe seguirse para determinar la resistencia a la desintegración de los áridos por la acción de soluciones saturadas de sulfato sódico y magnésico.Mediante este método puede obtenerse una información útil para juzgar la calidad de los áridos que han de estar sometidos a la acción de los agentes atmosféricos, sobre todo cuando no se dispone de datos sobre el comportamiento de los materiales que se van a emplear en las condiciones climatológicas de la obra.Se llama la atención sobre el hecho de que los resultados que se obtienen varían según la sal que se emplee y de que hay que tener cuidado al fijar los limites en las especificaciones en que se incluya este ensayo.

INTRODUCCION

En el presente informe damos a conocer todo lo referente al ensayo de solución del sulfato tanto toda la teoría referente a este tema, así como el desarrollo de la practica hecha en el laboratorio, donde mostramos el procedimiento que

seguimos dando a conocer paso a paso lo que en el desarrollamos, damos a conocer el resultados obtenido y hemos creado nuestras propias conclusiones e interpretaciones, así como hemos investigado donde se aplica esta practica en Ingeniería Civil para poder formarnos una mejor idea y poder tener nuestro propio criterio.

EQUIPO Y MAYERIALES

1. Juego de tamices

2. Solución de sulfato de sodio

3. Solución de sulfato magnesio

MARCO TEORICO

TAMICESLos tamices que se usan para este ensayo son de mallas de abertura cuadrada de acuerdo con las especificaciones de la norma de ASTM E11-70, y son los siguientes:

Serie finaTamiz A. S. T. M.

Serie gruesaTamiz A. S. T. M.

# 4# 5# 8

# 16 # 30 # 50

# 100

2 ½ “2 “

1 ½ “ 1 ¼ “

1 “ 3/4 “ 5/8 “ ½ “ 3/8 “

5/16 “

SOLUCIONES NECESARIAS

1. Solución de sulfato sódico.- La solución saturada de sulfato sádico se prepara disolviendo el peso necesario de sal del tipo “producto comercial” en agua a la temperatura de 25 a 30 ºC.Se añade suficiente cantidad de sal, bien de la forma anhidra (Na2So4) o cristalizada (NA2SO4-10H2O), para asegurarse no solamente de que la solución esta saturada, sino también de que queda un exceso de cristales cuando la solución esta preparada.Se agita bien la solución mientras sé esta preparando. Se enfría la solución a 21 ± 1 ºC y se mantiene a esta temperatura por lo menos durante 48 horas antes de emplearla; se agita bien inmediatamente antes de usarla, y en este momento debe tener una densidad relativa comprendida entre 1.151 y 1.174. La solución que presente impurezas debe filtrarse y volver a comprobar su densidad relativa.

Nota: Para conseguir la saturación a 22 ºC de 1 litro de agua son suficientes 215 gr. de la sal anhidra o 700 gr. de la hidratada. No obstante, como estas sales no son completamente estables y puesto que es preferible que haya un exceso de cristales en la solución, se recomienda como mínimo, el empleo de 350gr de sal anhidra y 750gr de la sal hidratada.

Solución de sulfato magnesico.- La solución de sulfato magnesico se prepara disolviendo el peso necesario de sal del tipo “producto comercial” en agua a la temperatura de 25 a 30 ºC. Se añade suficiente cantidad de sal, bien de la

forma anhidra (MgSO4) o cristalizada (MgSO4-7H2O), para asegurarse de que la solución esta saturada, sino también de que queda un exceso de cristales cuando la solución esta preparada. Se agita bien la solución mientras sé esta preparando. Se enfría la solución a una temperatura de 21 + 1 ºC y se mantiene a esta temperatura por lo menos durante 48 horas antes de emplearla; inmediatamente antes de usarla se agita bien, y en este momento tendrá una densidad relativa comprendida entre 1.295 y 1.302. La solución que presente impureza debe filtrarse y volver a comprobar su densidad relativa.

Nota: Para conseguir la saturación a 23 ºC de 1 litro de agua son suficientes 350gr de sal anhidra o 1,230gr de la hidratada. No obstante como estas sales no son completamente estables y la forma anhidra es la menos estable, y puesto que es necesario que haya un exceso de cristales en la solución, se recomienda el empleo de 1,400 gr como mínimo, de sal hidratada por litro de agua.

PROCEDIMIENTO

Tamaño de la muestra

1. Árido fino: la muestra del árido fino debe pasar toda por el tamiz (ASTM 3/8 “ ). La muestra tendrá el peso suficiente para poder obtener 100gr de cada una de las fracciones que indican a continuación, que estén presentes en la muestra en cantidad mayor del 5 por 100:

FRACCIONRETENIDO

TAMIZ ASTMPASA

TAMIZ ASTM# 4# 8# 16# 30# 50

3/8 “# 4# 8# 16# 30

2. Árido grueso: la muestra del árido grueso debe ser un material del que se han eliminado todas las todas las fracciones inferiores al tamiz (ASTM # 4). Estos tamaños eliminados se ensayan dé acuerdo con el procedimiento para el árido fino. La muestra debe tener, como mínimo el peso necesario para obtener de ella las siguientes cantidades de cada una de las fracciones que se indican a continuación, que estén presentes en cantidad superior al 5 por 100:

Tamices (ASTM)(Abertura cuadrada)

cantidad

del # 4 al 3/8 “ 300 grdel 3/8 “ al 3/4 “ 1,000 gr Compuesta de: material de 3/8 “ a ½ “ 33% material de ½ “ a 3/4 “ 67%del 3/4 “ al 1 ½ “ 1,500 gr Compuesta de: material de 3/4 “ a 1 “ 33% material de 1 “ a 1 ½ “ 67%del 1 ½ “ al 2 ½ “ 3,000 gr Compuesta de: material de 1 ½ “ a 2” 50% material de 2 “ a 2 ½ “ 50%

Tamaños mayores, con 1 pulgada de separación entre tamices; cada fracción

3, 000 gr.

PREPARACIÓN DE LAS MUESTRAS

1. Árido fino: la muestra de árido fino se lava bien sobre un tamiz ASTM # 50; se deseca hasta peso constante a una temperatura de 105 + 5 ºC y se separa en las diferentes fracciones por medio de un tamizado realizado de la siguiente manera: se hace primeramente una separación aproximada por medio de una serie de los tamices indicados anteriormente. De cada uno de las fracciones obtenidas de esta forma se separa la suficiente cantidad de muestra para poder obtener 100 gr., después de tamizar sobre el correspondiente tamiz hasta rechazo. (En general, son suficientes unos 110 gr.)Las partículas de árido fino que quedan encajadas en la malla del tamiz no se emplean en la preparación de la muestra. La muestra de 100 gr. de cada una de las de las fracciones, después del tamizado final, se pesan y colocan por separado en los recipientes para ensayo.

2. Árido grueso: la muestra de árido grueso se lava bien, se deseca hasta peso constante a una temperatura de 105 ± 5 ºC y se separa en las diferentes fracciones indicadas anteriormente por tamizado hasta rechazo. La cantidad requerida en cada una de estas fracciones se pesa y coloca por separado en los recipientes para ensayo. En el caso de las fracciones con tamaño superior de 3/4 pulgada se cuenta también el numero de partículas.

EJECUCIÓN DEL ENSAYO

1. Inmersión de las muestras en la solución: las muestras se sumergen en la solución de sulfato sodico o magnesico durante un periodo de tiempo no menor de 16 horas ni mayor de 18 horas, de forma que el de la solución quede por lo menos 13 mm por encima de la muestra.El recipiente se cubre para evitar la evaporación y la contaminación con sustancias extrañas las muestras sumergidas en la solución se mantienen a una temperatura de 21 ± 1 ºC todo el tiempo de inmersión.

Nota: para los áridos de baja densidad es conveniente tapar los recipientes conteniendo las muestras con una rejilla pesada de alambre, con lo que se evita perdida de la muestra.

2. Secado de las muestras después de inmersión: Después del periodo de inmersión la muestra se saca de la solución dejándola escurrir durante 15 + 5 minutos y se la introduce en el horno o en la estufa.La temperatura del horno se habrá regulado previamente a 105 ± 5 ºC. Se secan las muestras hasta peso constante a la temperatura indicada. Durante el periodo de secado se sacan las muestras del horno del horno enfriándolas a la temperatura ambiente, y se pesan a intervalos de tiempo no menor de 4 horas ni mayores de 18 horas.

Se puede considerar que se ha alcanzado un peso constante cuando dos pesadas sucesivas de una muestra, difieren menos de 0.1gr en el caso de árido fino o menos de 1.0 gr. en el caso de árido grueso. Una vez alcanzado el peso constante, se deja enfriar las muestras a temperatura ambiente y se sumergen de nuevo en la solución.

3. Numero de ciclos: El proceso alternativo de inmersión y desecación de la muestra se prosigue hasta completar el numero de ciclos que se especifiquen (5 ciclos).

EXAMEN CUANTITATIVO

El examen cuantitativo se realiza de la siguiente forma:Después de terminado el ultimo ciclo y de que la muestra se haya enfriado, se lava hasta que quede exente de sulfato sódico o magnesico, lo cual se reconoce en las aguas de lavado por la acción de cloruro de bario (BaCl2).Después de eliminar todo el sulfato sádico o magnesico, cada fracción de la muestra se seca hasta peso constante a una temperatura de 105 ± 5 ºC y se pesa. Se tamiza el árido fino sobre los mismos tamices en que fue retenido antes del ensayo, y el árido grueso sobre los tamices indicados a continuación, según el tamaño de las partículas.

TABLAS

AGREGADO FINO (PESO EN GRAMOS)

No. TAMIZ 1er. CICLO

% 2do. CICLO

% 3er.CICLO

% 4to.CICLO

% 5to.CICLO

%

4 104 80.52 103 80.71 99.5 81.37 91.6 82.85 83 84.458 112 79.03 110 79.40 103.5 80.62 94.6 82.28 85 84.1030 96 82.02 95 82.21 82.5 84.55 63.1 88.18 62 88.39

Tamiz empleado paradeterminar la perdida

tamiz A. S. T. M.1 ¼ “

5/8 “5/16 “# 5

16 108.5 79.68 84 84.27 79.5 85.11 62.6 88.28 61 82.5850 92 82.77 82.5 84.55 81.0 84.83 66.5 87.55 65 87.83%

DESGASTE80.80 82.23 83.30 85.83 86.67

TOTAL % DESGASTE 83.77%

AGREGADO GRUESO (PESO EN GRAMOS)

No. TAMIZ 1er. CICLO

% 2do. CICLO

% 3er. CICLO

% 4to. CICLO

% 5to. CICLO

%

2 ½” 516.5 54.77 516 54.82 515.6 54.86 515 54.90 512 550172” 165 85.55 162 85.81 160 85.99 155.3 86040 150.5 86.82½” 105 90.80 103 90.98 100 91.94 94 91.77 92.5 91.901” 126 88.97 125 89.05 124 89.14 123.5 89.18 123 89.23¾” 115 89.93 113 90.10 111 90.28 110 90.37 109.5 90.41³/8” 106 90.72 104.5 90.85 102 91.02 96.6 91.54 92 91.94%

DESGASTE83.46. 83.60 83.75 84.03 84.24

TOTAL DESGASTE 83.82%

CALCULOS

* PESO AGREGADO FINO * AGREGADO GRUESO

No. TAMIZ PESO (gr.) No. MATIZ PESO (gr.) No. 4 105 2 ½” 518 No. 8 114 2” 167 No. 30 100 ½” 106 No. 16 115 1” 128 No. 50 100 ¾” 116TOTAL PESO 534 TOTAL PESO 1,142

* AGREGADO GRUESO (PESO ORIGINAL = 1,142 gr.)

PRIMER CICLO

% DESGASTE = (PESO ORIGINAL – PESO RETENIDO ) * 100 PESO ORIGINAL % (2 ½”) = 1,142 – 516 *100 = 54.77%

1,142

% (2) = 1,142 – 165 *100 = 85.55% 1,142

% (½”) = 1,142 – 105 *100 = 90.80% 1,142

% (1”) = 1,142 – 126 *100 = 88.97% 1,142

% (¾”) = 1,142 – 115 * 100 = 89.93% 1,142

% (³/8”) = 1,142 – 106 * 100 = 90.72% 1,142

SEGUNDO CICLO

% (2 ½”) = 1,142 – 516 *100 = 54.82% 1,142 % (2”) = 1,142 – 162 *100 = 85.81% 1,142

% (½”) = 1,142 – 103 *100 = 90.98% 1,142

% (1”) = 1,142 – 125 *100 = 89.05% 1,142

% (¾”) = 1,142 – 113 *100 = 90.10% 1,142

% (³/8”) = 1,142 – 104.5 *100 = 90.85% 1,142

TERCER CICLO

% (2 ½”) = 1,142 – 515.5 *100 = 54.86% 1,142

% (2”) = 1,142 – 160 *100 = 85.99% 1,142

% (½”) = 1,142 – 100 *100 = 91.24% 1,142

% (1”) = 1,142 – 124 * 100 = 89.14% 1,142

% (¾”) = 1,142 – 111 *100 = 90.28% 1,142

% (³/8”) = 1,142 – 102.5 *100 = 91.02% 1,142

CUARTO CICLO

% (2 ½”) = 1,142 – 515 *100 = 54.90% 1,142

% (2”) = 1,142 – 155.3 *100 = 80.40% 1,142

% (½”) = 1,142 – 94 *100 = 91.77% 1,142

% (1”) = 1,142 – 123.5 *100 = 89.18% 1,142

% (¾”) = 1,142 – 110 *100 = 90.37% 1,142

% (³/8”) = 1,142 – 96.6 *100 = 91.54%

1,142

QUINTO CICLO

% (2 ½”) = 1,142 – 512 *100 = 55.17%

1,142 % (2”) = 1,142 – 150.5 *100 = 86.82% 1,142

% (½”) = 1,142 – 92.5 *100 = 91.90% 1,142

% (1”) = 1,142 – 123 *100 = 89.23% 1,142

% (¾”) = 1,142 – 109.5 *100 = 90.41% 1,142

% (³/8”) = 1,142 – 92 *100 = 91.94% 1,142

AGREGADO FINO (PESO ORIGINAL = 534 gr.)

PRIMER CICLO

% (No. 4) = 534 - 104 534 *100 = 80.52%

% (No. 8) = 534 - 112 534 *100 = 79.03%

% (No. 30) = 534 – 96 534 *100 = 82.02%

% (No. 16) = 534 – 108.5 534 *100 = 79.68%

% (No. 50) = 534 – 92 534 *100 = 82.77%

SEGUNDO CICLO

% (No. 4) = 534 - 103 534 *100 = 80.71%

% (No. 8) = 534 - 110 534 *100 = 79.40%

% (No. 30) = 534 – 95 534 *100 = 82.21%

% (No. 16) = 534 – 84 534 *100 = 84.27%

% (No. 50) = 534 – 82.5 534 *100 = 84.55%

TERCER CICLO

% (No. 4) = 534 – 99.5 534 *100 = 81.37%

% (No. 8) = 534 – 103.5 534 *100 = 80.62%

% (No. 30) = 534 – 82.5 534 *100 = 84.55%

% (No. 16) = 534 – 79.5 534 *100 = 85.11%

% (No. 50) = 534 – 81 534 *100 = 84.83%

CUARTO CICLO

% (No. 4) = 534 – 91.6 534 *100 = 82.85%

% (No. 8) = 534 – 94.6 534 *100 = 82.28%

% (No. 30) = 534 – 63.1 534 *100 = 88.18%

% (No. 16) = 534 – 62.6 534 *100 = 88.28%

% (No. 50) = 534 – 66.5 534 *100 = 87.55%

QUINTO CICLO

% (No. 4) = 534 – 83 534 *100 = 84.45%

% (No. 8) = 534 – 85 534 *100 = 84.10%

% (No. 30) = 534 – 62 534 *100 = 88.39%

% (No. 16) = 534 – 61 534 *100 = 88.58%

% (No. 50) = 534 – 65 534 *100 = 87.83%

INVESTIGACION

HORMIGÓN PRETENSADOEn la mayoría de los trabajos de construcción, el hormigón se refuerza con armaduras metálicas, sobre todo de acero; este hormigón reforzado se conoce como ‘hormigón armado’. El acero proporciona la resistencia necesaria cuando la estructura tiene que soportar fuerzas longitudinales elevadas. El acero que se introduce en el hormigón suele ser una malla de alambre o barras sin desbastar o trenzadas. El hormigón y el acero forman un conjunto que transfiere las tensiones entre los dos elementos.El hormigón pretensado ha eliminado muchos obstáculos en cuanto a la envergadura y las cargas que soportan las estructuras de hormigón para ser viables desde el punto de vista económico. La función básica del acero pretensado es reducir las fuerzas longitudinales en ciertos puntos de la estructura. El pretensado se lleva a cabo tensando acero de alta resistencia para inducir fuerzas de compresión al hormigón. El efecto de esta fuerza de compresión es similar a lo que ocurre cuando queremos transportar una fila de libros horizontalmente; si aplicamos suficiente presión en los extremos, inducimos fuerzas de compresión a toda la fila, y podemos levantar y transportar toda la fila, aunque no se toquen los libros de la parte central.Estas fuerzas compresoras se inducen en el hormigón pretensado a través de la tensión de los refuerzos de acero antes de que se endurezca el hormigón, aunque en algunos casos el acero se tensa cuando ya se ha secado. En el proceso de pretensado, el acero se tensa antes de verter el hormigón. Cuando el hormigón se ha endurecido alrededor de estos refuerzos tensados, se sueltan

las barras de acero; éstas se encogen un poco e inducen fuerzas de compresión al hormigón. En otros casos, el hormigón se vierte alrededor del acero, pero sin que entre en contacto con él; cuando el hormigón se ha secado se ancla un extremo del refuerzo de acero al hormigón y se presiona por el otro extremo con gatos hidráulicos. Cuando la tensión es la requerida, se ancla el otro extremo del refuerzo y el hormigón queda comprimido.

CONCLUSIONES

1. Por medio de este ensayo nos damos cuenta de la resistencia que tienen los áridos a la desintegración por la acción de sulfato de sodio.

2. conocimos el porcentaje de desgaste que experimentan los áridos al ser sometidos al sulfato de sodio.

INTERPRETACION

Mediante el método podemos obtener la calidad de los áridos que han de ser sometidos a la acción de los agentes atmosféricos, para poder ver y comprobar si estos áridos pueden utilizarse en las condiciones climatologicas de la obra.

APLICACION A LA INGENIERIA CIVIL

Este proyecto es muy importante para la Ingeniería civil ya se aplica mucho en aquellos proyectos donde los áridos que se utilizan van a estar sometidos a la acción de agentes atmosféricos y condiciones climatologicas que no son las normales.

BIBLIOGRAFIA


2. Paginas Web de Internet Mat. de construcción

DISEÑO DE MESCLAS

O B J E T I V O S

1. Aprender a diseñar una mezcla de concreto por peso, según las normas del ACI (American Concrete Institute).

2. Aprender a determinar la consistencia del concreto fresco.

3. Aprender a determinar la resistencia del concreto a los 7 días en cilindro de concreto.

I N T R O D U C C I O N

En el presente informe damos a conocer todo lo referente al ensayo de SOLUCIONES DE SULFATO, tanto toda la teoría referente a este tema, así como el desarrollo de la practica hecha en el laboratorio, donde mostramos el procedimiento que seguimos dando a conocer paso a paso lo que en el desarrollamos, damos a conocer el resultados obtenido y hemos creado nuestras propias conclusiones e interpretaciones, así como hemos investigado donde se aplica esta practica en Ingeniería Civil para poder formarnos una mejor idea y poder tener nuestro propio criterio.

E Q U I P O

Moldes para hacer cilindros de 12 plg de altura y 6 plg de diámetro

Maquina universal de compresión

Cono de Abrahms

Varilla para compactación

Cucharines

Equipo para cabeceo

Mezcladora

Cuchara de albañil

Bandejas

Cuarto húmedo

Balanza

Pila de agua

Baldes

Aceite

10.Metro

M A T E R I A L E S

Cemento

4. Grava

Agua

5. Arena

Arcilla

6. Azufre


El concreto (piedra artificial construida por el hombre) es una mezcla de cemento, agregado fino, agregado grueso, agua; también puede contener cierta cantidad de aire atrapado y de aire deliberadamente incluido (obteniendo mediante el empleo de un aditivo o de cemento inclusor de aire). Es un material temporalmente plástico que puede colarse y moldearse y, mas tarde, se convierte en una masa sólida por reacción química.La dosificación de concreto implica el equilibrio entre una economía razonable y los requisitos especificados de trabajabilidad (manejabilidad), durabilidad, impermeabilidad, cambio de volumen, resistencia; sin embargo, para una estructura especifica, resulta económico utilizar un concreto que tenga las características exactas necesarias, aunque este débil en otras.Por ejemplo, el concreto para una estructura de un edificio debe poseer alta resistencia a la comprensión, mientras que el concreto para una cortina de presa debe ser durable y hermético y la resistencia relativa puede ser pequeña.

La trabajabilidad Es una propiedad importante para muchas aplicaciones del concreto. Aunque la trabajabilidad resulta difícil de evaluar, en esencia, es la facilidad con la cual pueden mezclarse los ingredientes y la mezcla resultante puede manejarse, transportarse y colocarse con poca perdida de homogeneidad (o sea sin que se segregue), y su capacidad para seguir los detalles de los moldes. Una característica de la trabajabilidad que los ingenieros tratan a menudo de medir es la consistencia o fluidez. Para este fin, se suelen hacer las pruebas de revenimiento. En dichas pruebas, se coloca la muestra de concreto (la cual deberá ser representativa de la mezcla total a ser utilizada) en un molde de forma troncocónica, de 12 plg de altura, con base de 8 plg y parte superior de 4 plg de diámetro. (Especificaciones ASTM C-143)

Determinación del revenimiento

1. Humedezca el molde y colóquelo sobre una superficie plana no absorbente. El operador deberá sostenerlo firmemente durante su llenado apoyando los pies en las orejas destinadas a ese fin. Llene el cono, con las muestras de concreto en estudio, en tres capas, cada una aproximadamente un tercio del volumen del molde.

2. Compacte cada capa con 25 golpes de una varilla de compactación (varilla de acero con punta redondeada, de 5/8” de diámetro y aproximadamente 24 “ de longitud). Los golpes se deberán distribuir uniformemente sobre toda la sección de cada capa. Se cuidara de que los golpes no penetren en la capa anterior.

3. En el llenado y compactado de la capa superior el concreto deberá rebosar arriba del molde antes de comenzar el compactado. Si en algún momento del compactado el nivel baja, deberá agregarse más concreto para mantener siempre un exceso de concreto arriba del molde. Al finalizar el compactado, enrase el molde utilizando la varilla de compactación, remueva el molde inmediatamente levantándolo cuidadosamente en dirección vertical.

4. Inmediatamente mida el revenimiento determinando la diferencia entre la altura del molde y la altura sobre el centro original de la base del espécimen.

Una mezcla bien proporcionada y trabajable se revendrá con lentitud y conservara su identidad original. Una mezcla deficiente se desmoronará, segregará y despedazará. El revenimiento de una mezcla dada puede aumentarse añadiendo agua o incrementando el porcentaje de finos (cemento o agregado), incluyendo aire o incorporando un aditivo que reduzca los requerimientos de agua. No obstante, estos cambios afectan otras propiedades del concreto, a veces en forma adversa. Por lo general, el revenimiento especificado debe dar la consistencia deseada con la mínima cantidad de agua y cemento.

La DurabilidadEs otra propiedad importante del concreto. Muchas veces se ha dicho, al referirse al concreto de cemento Pórtland, que es un material de construcción permanente. Lo que por desgracia no es automáticamente cierto. Es posible obtener un elevado grado de permanencia pero solamente cuando se emplean los mejores métodos y materiales. El concreto puede desgastarse bajo el efecto abrasivo de las ruedas de los automóviles o del transito de los peatones en las intersecciones de las calles, en las paradas de los autobuses, en las banquetas, o en otros puntos de transito concentrado. En servicio normal, sin embargo, la vida del concreto se ve afectada por otros varios efectos desintegradores, que son el intemperismo por efecto de la congelación y la fusión; y el ataque químico. Los agentes químicos, como ácidos inorgánicos, ácidos acético y carbónico y los sulfatos de calcio, sodio, magnesio, potasio, aluminio y hierro; desintegran o dañan al concreto. Cuando puede ocurrir contacto entre estos agentes y el concreto, se debe proteger el concreto con un revestimiento resistente; para lograr resistencia a los sulfatos se debe usar cemento Pórtland tipo V. La resistencia al desgaste por lo general, se logra con un concreto denso, de alta resistencia, hecho con agregados duros.

La ImpermeabilidadEs una importante propiedad del concreto que puede mejorarse, con frecuencia, reduciendo la cantidad de agua en la mezcla. El exceso de agua deja vacíos y cavidades después de la evaporación y, si están interconectados, el agua puede penetrar o atravesar el concreto. En particular los materiales componentes y las condiciones de curado influyen en la impermeabilidad. Para producir un concreto relativamente impermeable se pueden tomar las medidas siguientes:

1. Úsese la relación a/c mínima (no más de 6 galones por saco).

2. Úsese agregado impermeable, bien graduado, del tamaño mínimo.

3. Manténgase la humedad de curado adecuado de manera que el gel formado en la hidratación pueda obstruir el mayor numero de poros.

4. En algunos casos, estúdiese la conveniencia de usar aditivos puzolánicos.

Cambio de volumenEs otra característica del concreto que se debe tener en cuenta. Los cambios de volumen en el concreto se producen por el efecto directo y por la combinación de efectos de varios factores.Entre los más importantes de estos están los debidos a los cambios de humedad, cambio de temperatura, por el asentamiento del concreto fresco, por el efecto de los agregados químicamente activos, por la combinación del cemento con el agua, y por la variación de las cargas aplicadas. La expansión debida a las reacciones químicas entre los integrantes del concreto puede ocasionar grietas. La expansión debida a la reacción álcali-agregados puede evitarse con agregados que no sean reactivos. Si se deben usar agregados reactivos, la expansión puede reducirse o eliminarse añadiendo una puzolana como ceniza ligera. La expansión debida al calor de hidratación del cemento puede reducirse manteniendo lo mas bajo posible el contenido de cemento, con cemento tipo IV, y enfriando los agregados, agua y concreto en las formas. La expansión debida a aumentos en la temperatura ambiente puede reducirse con la producción de concreto de menor coeficiente de dilatación, por lo general con agregados gruesos de menor coeficiente de dilatación.La contracción al secar puede reducirse, casi siempre, disminuyendo agua en la mezcla. Ahora bien, con menor cantidad de cemento o con un curado cuidadoso en húmedo, también se reduce la contracción.

La resistenciaEs una propiedad del concreto que, casi siempre, es motivo de preocupación. Por lo general se determina por la resistencia final de una probeta en comprensión; pero, en ocasiones por la capacidad de flexión o de tensión. Como el concreto suele aumentar su resistencia en un periodo largo, la resistencia a la comprensión a los 28 días es la medida más común de esta propiedad. Esta puede calcularse a partir de la resistencia a los siete días con la siguiente formula:

S28 = S7 + 30 √ S7

En donde: S28 = resistencia a la comprensión a los 28 días, lb. / plg2

S7 = resistencia a los 7 días, lb. / plg2

La proporción agua-cemento es la que tiene mayor influencia en la resistencia del concreto; cuando mayor sea esta proporción, menor será la resistencia. La resistencia puede aumentarse disminuyendo la proporción agua-cemento, utilizando agregados para producir menor porcentaje de huecos en el concreto, curando el concreto en húmedo después que ha fraguado, añadiendo una puzolana como ceniza ligera, vibrando el concreto en las cimbras o formas y succionado el exceso de agua, del concreto que esta en las formas, con una bomba de vació.La dosificación de una mezcla para concreto que satisfaga los requisitos de la obra puede ser una operación relativamente sencilla, y el método usado puede resultar de relativa poca importancia en las estructuras sencillas que no quedan expuestas a condiciones de intemperismo excesivo. Para estos trabajos el método ordinario de indicar la mezcla seria usando partes o proporciones, por peso o por volumen, tomando como unidad al cemento. Una mezcla 1 : 2 : 4 se puede pedir al fabricante, y contendría 1 parte de cemento, 2 partes de agregado fino, 4 partes de agregado grueso y suficiente agua para satisfacer los requisitos del que va a colocar el concreto.Dos métodos son de importancia especial para los actuales estudiantes de la tecnología del concreto, por su gran aceptación y aplicabilidad. El primero de ellos es simplemente un método de tanteos, en el que se prueban varias combinaciones hasta obtener una mezcla satisfactoria. El segundo es el publicado por el American Concrete Institute (ACI 613-54), que se ha adoptado extensamente por lo certero del procedimiento, la facilidad para hacer ajustes en el campo, y porque generalmente da resultados satisfactorios.

Método de dosificación del ACIA través de los años se ha reunido un cúmulo de datos relativos a todas las facetas de la dosificación de las mezclas, y el método del ACI utiliza estos datos para producir algunos resultados dentro de una gran variedad de condiciones especificadas. Para utilizar este método se deben de tener datos de laboratorio respecto a los materiales. Se debe conocer el peso especifico tanto del agregado fino como del agregado grueso; él modulo de finura para el agregado fino; el peso volumétrico del agregado grueso apisonado, y la humedad y absorción de los agregados fino y grueso. También es necesario el peso específico del cemento, y generalmente se supone que es 3.15.

Para S28 (PSI) S7 debe ser, por lo menos (PSI)

4000 25003500 21203000 17502500 13902000 1040


Es esencial un mezclado completo para la producción de un concreto uniforme. Por lo tanto, el equipo y los métodos empleados deben ser capaces de mezclar eficazmente los materiales de concreto.

1. Pesar todos los ingredientes.

2. Añadir agua a la mezcladora para saturarla y luego sacarla.

3. En una hormigonera no se introduce primero el cemento porque en sus paredes se adhiere el cemento formando capas. Lo mejor es, primero introducir la mitad del agua, luego introducir la mitad de la grava, todo el cemento y toda la arena, luego la otra mitad de la grava, mitad de agua, así en esta forma el elemento grueso raspa las paredes de la hormigonera.

4. El tiempo de mezcla debe basarse en la capacidad y el tipo de hormigonera, por ejemplo: para hormigonera cuya cuba sea de diámetro igual o menor de 1 mt

a) Hormigoneras de eje vertical: ½ min.b) Hormigoneras de eje inclinado: 2 min.c) Hormigoneras de eje horizontal: 1 min.

El tiempo mínimo de mezclado aumenta directamente proporcional con el aumento del diámetro de la hormigonera. Este tiempo debe medirse a partir del momento en que todos los ingredientes estén dentro de la mezcladora.

D I S E Ñ O

1. Con la resistencia comprensiva de diseño tomamos en la Tabla N01, la relación agua-cemento (a/c) máxima permisible para la mezcla.

2. Con el revenimiento adecuado y el tamaño máximo de la grava, se obtiene de la Tabla N0 2 el agua de mezclado requerida en lb/yd3 y el % aire de la mezcla.

3. Determinar el peso del cemento, lb/yd3:

4. Con el tamaño máximo de la grava y él modulo de finura de la arena, usando la Tabla N0 3, determinar el volumen de la grava compactado y seco:

Si es necesario puede interpolar o extrapolar los valores de la Tabla N0 3

5. Determinar el peso de la grava (ωgrava) conociendo el volumen de grava compactado y seco y el peso volumétrico compactado y seco de la grava:

6. Determinar los volúmenes que ocuparan cada uno de los materiales en la mezcla:

a) Volumen de agua (Vagua): Sabemos que:

b) Volumen de cemento (Vcemento): Sabemos que:

c) Volumen neto de grava (sin tomar en cuenta vacíos) (Vgrava): Sabemos que:

d) Volumen de aire (Vaire):

e) Volumen de arena (Varena) : Como hemos diseñado para 1 yd3 de hormigón:

Solo tenemos de incógnita Varena ; entonces lo despejamos:

7. Determinar el peso de la arena (W arena) conociendo el volumen de la arena y el peso especifico bulk saturado con superficie seca:

Sabemos que:

8. Como tenemos todos los pesos de los materiales: Wagua, Wcemento, Wgrava, Warena; referidos para el diseño de 1 yd3 de hormigón y lo que nosotros necesitamos elaborar es un volumen de mezcla que pese 70 libras (necesarias para llenar 2 cilindros de prueba); tenemos que calcular estos nuevos pesos con una simple regla de tres:

Wcemento lb/yd3

Wagua lb/yd3

Wgrava lb/yd3

Wt lb/yd3 70 lbs.

Por ejemplo: Wt 70 lbs

. Wcemento C lbs

Estos pesos en libras, pasarlos a gramos, para mayor exactitud en los pesos. 1000 gr. = 2.205 lbs.

9. Los pesos de los agregados: grava y arena, y del agua tenemos que corregirlos, pues esta mezcla fue diseñada para materiales que estén en la condición saturados con superficie seca. Debemos determinar la humedad que tienen los agregados al momento de hacer la mezcla, y conocer también él % absorción de ellos.

Con estos datos determinamos él % H libre de los agregados:

% H libre grava = % H grava - % Abs grava

% H libre arena = % H arena - % Abs arena

Este % H libre puede ser positivo ( + ) o negativo ( - ):

% H libre ( + ) significa que el agregado va a darle una cierta cantidad de agua al agua de mezclado, aumentando así la cantidad de agua en la mezcla.

% H libre ( - ) significa que el agregado necesitara agua y se la tomara del agua de la mezcla, la cual disminuirá.

H libre ( + ) da agua H libre ( - ) tomara agua a la mezcla de la mezcla

Para que el agua de la mezcla no varié entonces hay que compensarla; determinando: La cantidad de agua que se dará o tomara la grava:

Cantidad de agua que da o toma la arena:

Si vemos que el agregado dá agua a la de mezclado entonces restamos esa cantidad del peso de agua y se la sumamos al agregado que lo produce.Si vemos que el agregado tomará agua de la de mezclado entonces le sumaremos esa cantidad al peso del agua y se la restaremos al agregado que lo produce.Y así, tendremos las cantidades corregidas de grava, arena y agua.El cemento no necesita corrección.


1. Manejo y Colocado del concreto fresco.

La fabricación del hormigón depende del tipo o importancia del concreto a usar,

sin volúmenes grandes es indicado utilizar mezcladoras móviles y en su defecto

en forma manual.

Las plantas estacionarias fabrican el concreto por peso o sea pesando los agregados y

el cemento y el agua medida en galones. Una vez fabricado se mezcla y transporta en

camiones transportadores llamados “Rodimil” los cuales están equipados para batir

mezcla internamente para producir el producto final.

El tiempo bajo el cual el hormigón o concreto puede ser mezclado, transportado y

colocado en obra se llama tiempo de fraguado.

El colado o fundido del hormigón deberá ser fácil. El concreto que permite colocarse fácil se le llama dócil. El método practico para conocer la docilidad del hormigón, es el cono de ABRAMS. A mayor cantidad de agua mayor revenimiento y docilidad y a menor cantidad de agua menor revenimiento y menor docilidad.Un buen proceso de colocación debe evitar que se produzca la segregación y conseguir que la masa llene perfectamente todas las esquinas del encofrado y recubra bien las armaduras. Para garantizar el cumplimiento de estos requisitos se deberán observar los siguientes puntos: No depositar toda la masa en un punto confiando que por sí misma

irá escurriendo y rellenando el encofrado. Con ello se evita la segregación del agua y el árido fino.

Evitar un exceso de compactado de la masa. Con ello se evita la segregación del árido grueso que en el caso de los hormigones normales se depositaría en el fondo del encofrado y en el caso de hormigones ligeros ascendería la superficie.

Evitar una compactación insuficiente. Con ello se evita que se formen coqueras en la masa y en la superficie de las piezas en contacto con el encofrado.

Realizar un correcto vertido del hormigón en los encofrados. El vertido del hormigón en caída libre, produce inevitablemente la segregación, si no se realiza desde pequeña altura. Para evitar

estas segregaciones, la dirección del vertido del hormigón en el encofrado debe ser la vertical haciendo que la masa pase por un trozo corto de tubo mantenido verticalmente. En general el peligro de la segregación es tanto mayor cuanto más grueso sea el árido y menos continua es su granulometría. Sus consecuencias son tanto más graves cuanto menor sea la sección del elemento a hormigonar.

No arrojar el hormigón con pala a gran distancia o distribuirlo con rastrillos o hacerlo avanzar más de 1 m. dentro de los encofrados.

El espesor de cada tongada no será superior a 50 cm. Ya que con espesores superiores el compactado no es eficaz.

La compactación del hormigón es la operación mediante la cual se dota a la masa de la máxima compacidad compatible con la dosificación del hormigón.Se realizará la compactación por vibrado cuando se empleen mezclas secas y por picado para mezclas blandas.la vibración del hormigón sirve para reducir el rozamiento entre los áridos

prácticamente nulificarlos y para que los áridos traten de acomodarse, hasta

quedar prácticamente compactados. El vibrador consiste en un disco que tiene una

masa cilíndrica la cual al rotar tiende hacer vibrar.

Cuando se empleen vibradores internos, su frecuencia no deberá ser inferior a 6.000 revoluciones por minuto. Los vibradores se deben sumergir profundamente en la masa, cuidando de introducir y retirar la aguja con lentitud y a velocidad constante.La distancia entre los sucesivos puntos de inmersión debe de ser la adecuada para producir en toda la superficie de la masa una humectación brillante.Es preferible vibrar poco tiempo en muchos puntos, a vibrar más tiempo en menos puntos.La duración de la vibración debe de estar comprendida entre 15 a 30 segundos y la distancia entre los puntos de inmersión debe de ser próxima a los 18”.Cuando el hormigonado se realice por tongadas, el vibrador se debe introducir hasta que penetre en la capa inmediatamente inferior.La aguja del vibrador se procurará mantenerla en posición vertical, evitando todo corrimiento transversal del vibrador.No se debe introducir el vibrador a menos de 10 ó 15 cm. de la pared del encofrado, con objeto de evitar la formación de burbujas de aire y lechada a lo largo de dicha pared.

2. Concretos especialesHormigón de Grava Inyectada: Sé utiliza para la socavación debido asentamientos o fallas, es un hormigón constituido por grava, la que previamente se coloca dé tal manera que deje huecos para que pase el mortero entre ellas, estos se preparan con morteros relativamente secos.

Hormigón de Aire Incluido: Se le introducen al hormigón burbujas de aire, las cuales lo convierten en un producto mas o menos dócil y segregable, mas resistente a los agentes atmosféricos, haciéndose mas impermeables y resistentes a las heladas.

Hormigón con Aditivos: Los aditivos son productos que introducimos en pequeña porción en el hormigón, que se utilizan para mejorar algunas de las propiedades del concreto y las principales razones de su empleo son: Reducir el costo de construcción del concreto. Obtener algunas propiedades en el concreto de manera mas

efectiva que por otros medios. Asegurar la calidad del concreto durante las etapas de mezclado,

transporte, colocación y curado en condiciones adversas. Puesto que la resistencia y otras características importantes del

concreto como durabilidad, contracción y agrietamiento están relacionados con el contenido total de agua y la relación A/C, los aditivos reductores de agua se emplean con frecuencia.

Hay aditivos que modifican las propiedades del hormigón cuando éste se encuentra en estado fresco, otros que actúan durante la fase de fraguado y endurecimiento y otros que modifican alguna propiedad del hormigón endurecido.


Aprendimos a diseñar mezclas de concreto según las normas de la ACI

Verificamos que la mezcla diseñada en el papel puede variar de la real hecha en el campo ya que a veces no obtenemos la mezcla que hemos diseñado y hay que hacer ajustes.


Con el revenimiento adecuado y el tamaño máximo de la grava, se obtiene el agua de mezclado requerida en lb/yd3 y el % aire de la mezcla.

Debido a la humedad y absorción que posee la grava y la arena hay que hacer un calculo para corregir la cantidad de agua así como el volumen de grava y arena.

A P L I C A C I Ó N

Este ensayo es muy importante porque se aplica en todos aquellos proyectos de la ingeniería donde se tenga que construir y utilizar mezclas de concreto entre algunos pudo mencionar:

Puentes Carreteras Edificios Drenajes Diques Muelles Represas



2. Manual ACI

3. Paginas Web de Internet Materiales de construcción

Tabla No 3

Volumen del agregado grueso por volumen unitario de concreto

Volumen del agregado grueso compactado y seco por volumen

unitario de concreto con diferentes módulos de finura de la arena(yd^3/yd^3)Tamaño máximo del agregado

plg. 2.40 2.60 2.80

3.00

3/8" 0.50 0.48 0.46 0.441/2" 0.59 0.57 0.55 0.533/4" 0.66 0.64 0.62 0.601" 0.71 0.69 0.67 0.65

1 1/2" 0.75 0.73 0.71 0.692" 0.78 0.76 0.74 0.723" 0.82 0.80 0.78 0.766" 0.87 0.85 0.83 0.81

Tabla No 1

Relaciones agua / cemento máximas permisibles para concreto de diferentes resistencias compresivas

Resistencia compresiva Relaciones agua / cemento máximas permisibles

lb./plg2 Concreto sin aire incluido Concreto con aire incluido

2500 0.67 0.54

3000 0.58 0.46

3500 0.51 0.40

4000 0.44 0.35

4500 0.38 0.31

5000 0.30 0.28

Tabla No 2

Requisitos aproximados del agua de mezclado y contenido de aire para diferentes revenimientos y tamaños máximos de agregado(Lb/yd^3)

Cantidad de agua en libras por yarda cúbica de concreto para tamaños máximos del agregado indicados

Revenimiento plg

3/8" 1/2" 3/4" 1" 1 1/2" 2" 3" 6"

Concreto sin aire incluido

1 a 2 350 335 315 300 275 260 240 2103 a 4 385 365 340 325 300 285 265 2306 a 7 410 385 360 340 315 300 285 ***

Concreto con aire incluido

1 a 2 305 295 280 270 250 240 225 2003 a 4 340 325 305 295 275 265 250 2206 a 7 365 345 325 310 290 280 270 ***

% Aire 3.0 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5 0.3 0.2

manual de laboratorio de materiales de construccion

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