propiedades mecánicas del hormigón

7/25/2019 Propiedades Mecnicas Del Hormign

1/12

Propiedades Mecnicas del Hormign.

En el diseo de estructuras de hormign simple, armado, preesforzado, perfilessoldados de acero, reforzados, perfiles laminados en caliente de acero, etc., seaplican las propiedades del hormign. Entre las cuales se tiene:

Resistencia a la Compresin.

Esta resistencia se determina al tomar muestras cilndricas con unaestandarizacin de 15 cm de dimetro y 3 cm de altura, los cuales sonsometidas a la rotura por medio de cargas incrementales relati!amente rpidas.Esta resistencia se la mide a los ", 1# ,$% das de fraguado en condicionescontroladas de humedad.

En el &'()31% se esta*lece +ue la resistencia a la compresin no de*e ser

menor a los 1" -a 1"3.35 /g0cm $ pero no esta*lece un !alor m2imo al f c ae2cepcin +ue este se encuentre limitado por alguna disposicin especifica delreglamento.

En la 4orma Ecuatoriana de la 'onstruccin esta*lece lo siguiente:

alor mnimo para el hormign norma: f c 6 $1 -a $1#.1# /g0cm $ alor m2imo para elementos de hormign li!iano: f c 6 35 -a 357.8

/g0cm $

El proceso para realizar el ensayo a compresin se lo puede encontrar en lanorma &9 '%"3, seg;n esta norma, a resistencia a la compresin de hormigones normales $1 ? $% /g0cm $ yde mediana resistencia 35 ? #$ /g0cm $ esta relacionada seg;n la relacinagua0cemento a menor relacin agua0cemento mayor resistencia y seg;n la

compactacin a mayor compactacin mayor resistencia , seg;n la cantidad de


2/12

cemento entre mas cemento mayor resistencia y la granulometra de losagregados entre me@or granulometra da mayor resistencia .

Factores que influyen a la resistencia mecnica del hormign.

Contenido de cemento.Es el material ms acti!o en la mezcla de concreto, por lo cual suscaractersticas y su proporcin dentro de la mezcla tiene un importante dominioen la resistencia del hormign. Es decir +ue al tener un mayor contenido decemento en la mezcla se o*tendr una mayor resistencia y de igual manera sifuera menor se o*tendr una menor resistencia.

Relacin agua/cemento y contenido de aire.

Este es el factor con mayor importancia en la resistencia del hormign. -or lo+ue e2iste dos formas en +ue la relacin agua0cemento aumente ocasionandoesto +ue la resistencia del hormign disminuya: aumentando la cantidad deagua en la mezcla o reduciendo la cantidad de cemento. Aonde se de*e tener muy en cuenta esto ya +ue al momento de ponerlo en practica se puedealterar dicha relacin ya sea al agregarle agua despuBs de realizado elmezclado con el fin de resta*lecer asentamiento o alargar el tiempo demane@a*ilidad, lo cual !a a ocasionar un decrecimiento en la resistencia delhormign y por tal esto se de*e de e!itar en la practica.

El contenido de aire se de*e considerar, de*ido a +ue el contenido de airereducir la resistencia del hormign, pero para +ue el hormign con aireincluido o*tenga una resistencia igual se de*e tener una relacin agua0cementoms *a@a.

Influencia de los agregados.

>a granulometra de los agregados cuenta con un rol importante en laresistencia del hormign, es decir +ue si e2iste una continuidad en losagregados este permitir una mayor capacidad del hormign en estado fresco yuna m2ima densidad en estado endurecido, lo +ue lle!ara a una mayor resistencia.

-or otro lado su forma, te2tura, resistencia y rigidez de los agregados tam*iBninfluyen al +uerer o*tener una resistencia deseada.

ama!o m"imo de los agregados.

&l +uerer o*tener un hormign de alta resistencia se de*e considerar +ue entremayor sea la resistencia re+uerida, menor de*e ser el tamao del agregadopara +ue la eficiencia del cemento sea mayor. -ero en hormign de resistencia

intermedia y *a@a, entre mayor sea el tamao del agregado, mayor es laeficiencia del cemento.


3/12

Fraguado del hormign.

>a !elocidad de endurecimiento +ue tenga la mezcla al pasar del estadoplstico al endurecido podra afectar en la resistencia del hormign por tal esmuy importante tener en cuenta y cuidado con el tiempo de fraguado.

Mdulo de #lasticidad

&l graficar las cur!as Esfuerzo)Aeformacin se o*tienen diferentes tipos de

grficos +ue dependen fundamentalmente de la resistencia a la rotura del

material, la pendiente de la cur!a en el rango de comportamiento lineal reci*e

la deformacin de mdulo de elasticidad o mdulo de Coung DEcD.

El mdulo de elasticidad del hormign puede

calcularse:

Ec = / c 1.3

Ec= 15000 f c 1.#

Ande:

6 Esfuerzo

c 6 Aeformacin especfica del concreto 6 . 3

Figura 1.6. Mdulo de elasticidad (ACI 318)

>os hormigones +ue cuentan con una menor resistencia suelen contener unamayor capacidad de deformacin +ue los hormigones mas resistentes.


4/12

>os hormigones presentan un rango primario de comportamiento relati!amentelineal y al incrementar la solicitaciones de compresin se entra a la zonaelstica todo esto sucede en un !alor menor del " de la carga de rotura y setiene un segundo rango de comportamiento no lineal e inelstico cuando setienen cargas altas.

$uctilidad

odo elemento de hormign armado est formado por dos materiales: hormign

y armaduras de acero.

9i la !iga la hacemos de hormign y sin armaduras sin *arras , ponemos

apoyos en los e2tremos y la parte central, y la cargamos sucesi!amente

mediante pesos en am*os lados, puede ocurrir +ue:

&l colocar el primer peso, la !iga se deforme un poco.

&l colocar el segundo peso, la !iga se rompe s;*itamente.

Figura1.7. Ensayo de dctil ( .srteg!t.org)

9eg;n el &'()1$, se define a la ductilidad como capacidad para conducir el

calor o la electricidad, la dureza, la malea*ilidad o la ductilidad son cualidades

especficas de ciertos materialesF si te de@as lle!ar por los acontecimientos en

curso, llegars a controlar todas las situaciones, pero con sua!idad y ductilidad.


5/12

Resistencia raccin

El hormign posee muy *a@a resistencia a la tensin, se considera alrededor

del 1 de la resistencia a compresin, por lo tanto esta propiedad no se tiene

en cuenta en el diseo de estructuras.

Caracter%sticas de los agregados de la cantera de Picoa&a.

'rena homogeni&ada (Cisco)

Es una arena triturada la cual se la o*tiene a partir de la e2plotacin, trituracin

y cri*ado de rocas, entre sus caractersticas se tienen +ue este tipo de arena

se encuentra li*re de todo tipo de impurezas orgnicas, cuenta con poca

porosidad, y so*re todo muestra una e2celente graduacin granulomBtrica con

un tamao +ue !a desde . 15 a #."5 mm.

Piedra *+ (Ripio de ,)

Este agregado se o*tiene de la trituracin y cri*ado de piedra *asltica, cuyo

color es gris, esta piedra cuenta con una *uena graduacin es decir li*re de

impurezas, su rango granulomBtrico esta entre 8.5 y 18 mm.

Resistencia del 'gregado -rueso.

El tipo de roca de los agregados de -icoaza es *asltica, la cual es una piedra

muy consistente y de densidad !aria*le por tener estrato heterogBneo. >a

apro*acin del uso del hormign re+uiere un tipo de ensayo antes de los

agregados a utilizar *asndose en los anlisis de la piedra. Entre estos

ensayos a los agregados se tienen:

Ensayo de &*rasin. Aesgaste a los sulfatos.

#nsayo de ' rasin.

>os agregados pBtreos de la cantera de -icoaza son resistentes a los ensayos

de a*rasin pero los resultados +ue se o*tienen son muy altos, pero sin


6/12

e2ceder lo +ue recomienda la norma tBcnica +ue es del # al desgaste al ser

pul!erizado.

&l procesar el material el pol!o de piedra +ue se o*tu!o al terminar el ensayo

se lo pasa por el tamiz de 1$= y se realiza el ensayo de limite de &ter*erthdonde el resultado relacionado con el ndice de plasticidad es del 18 .

$esgaste a los ulfatos.

>a muestra tomada fue sometida al anlisis de desgaste con sulfato de sodio y

se o*ser!o +ue la piedra no sufro perdida por disgregacin en su superficie al

contrario mostro una dureza, por tal se toma en consideracin +ue el material

cumple a lo solicitado por las especificaciones tBcnicas al desgaste a lossulfatos del G- +ue es del % .

Calidad de agua empleada.

El agua +ue se utiliza en la mezcla de hormign de alta resistencia, no de*e de

tener sustancias noci!as y de*e impurezas las cuales podran afectar al curado

y amasado del hormign.

El agua utilizada fue natural de procedencia pota*le y sin presencia de fuertes

olores.

'diti0o i1aplast 2323.

9i/a-last 1 1 es un producto reductor de agua de alto rango y

superplastificante, esta diseado para cumplir con la norma &9 ')#8#

iposH.

Este aditi!o no contiene coloruros, no es to2ico y no es inflama*le su coloracin

es cafB oscuro y tiene una densidad de 1.1$ /g0l.


7/12

$I #45 $# H5RMI-67 $# 893 :-/CM ; C57 '-R#-'$5 $# PIC5'


8/12

9e a tomado el !alor de relacin a0c 6 .#% +ue e+ui!ale a un concreto sin aireincluido.

#leccin del asentamiento.

Construccin deConcreto Re0enimiento mm (pulg.)M"imo M%nimoRapatas y muros decimentacin.

"5 3 $5 1

Rapatas, ca@ones ymuros su*estructurales.

"5 3 $5 1

igas y murosreforzados.

1 # $5 1

'olumnas de edificios. 1 # $5 1-a!imentos y losas. "5 3 $5 1

'oncreto masi!o "5 3 $5 1Ke!enimientos recomendados, Luente: A(seno y 'ontrol de ezclas de 'oncretoF 9te!en M. Nosmat/a,Oeatri2 Ner/hoff, Pilliam '. -anarese y Qussara anesi.

En este anlisis se considerara su aplicacin en !igas y columnas, elasentamiento ser $5 mm a 1 mm.

Cantidad de agua.

Re0enimiento(asentamient

o) (mm)

'gua= 1ilogramos por metro c ; ico de concreto= para lostama!os de agregados indicados.

A.9mm

2;.9mm

2Amm

;9mm

8B.9mm

93mm

B9mm

293mm

Concreto sin aire incluido.$5 a 5 $ " 188 18 1"8 177 15# 13 113

"5 a 1 $$% $17 $ 5 183 1%1 178 1#5 1$#15 a 1"5 $#3 $$% $17 $ $ 18 1"% 17 ))

&ire incluidoen la masa,

en .3 $.5 $ 1.5 1 .5 .3 .$

Concreto con aire incluido$5 a 5 1%1 1"5 17% 17 15 1#$ 1$$ 1 "

"5 a 1 $ $ 183 1%# 1"5 175 15" 133 11815 a 1"5 $17 $ 5 18" 1%# 1"# 177 15# ))

&ire incluidototal, en

%. ". 7. 5. #.5 #. 3.5 3.

Ke+uisitos apro2imados de agua de mezcla, para diferentes re!enimientos y tamaos m2imos nominalesde agregado, Luente: A(seno y 'ontrol de ezclas de 'oncretoF 9te!en M. Nosmat/a, Oeatri2 Ner/hoff,

Pilliam '. -anarese y Qussara anesi .

'omo nuestro diseo no comprende la inclusin del aire se tiene:

&gua 6 $17 /g0m 3, donde la unidad de !olumen corresponde a la cantidad de

material de cemento.


9/12

&ire 6 $.5

Cantidad de cemento.

ama!o m"imo

nominal del agregado=mm (pulg)

Material cementante1g/m8 (l /yd8)

3".5 1 S $% #"$5 1 31 5$

18 30# 3$ 5#1$.5 10$ 35 588.5 307 37 71

Ke+uisitos mnimos de material cementante para concreto, Luente: A(seno y 'ontrol de ezclas de'oncretoF 9te!en M. Nosmat/a, Oeatri2 Ner/hoff, Pilliam '. -anarese y Qussara anesi.

Calculo de 0ol menes.

ama!om"imo

nominal delagregado mm

(pulg.)

Dolumen del agregado grueso 0arilladoen seco por 0olumen unitario de

concreto para diferentes mdulos definura de agregado fino.

;.E3 ;.+38.5 307 .5 .#%

1$.5 10$ .58 .5"18 30# .77 .7#$5 1 ."1 .78

3".5 1 S ."5 ."35 $ ."% ."7"5 3 .%$ .%

15 7 .%" .%5olumen de agregado grueso por !olumen unitario de concreto, Luente: A(seno y 'ontrol de ezclas de

'oncretoF 9te!en M. Nosmat/a, Oeatri2 Ner/hoff, Pilliam '. -anarese y Qussara anesi.

enemos:

4 6 1$.5 mm, L 6 $.#

6 .58 m 3 6 58 cm 3


10/12

Vreal AridoGrueso = V densidadagregado grueso estado compactado

densidad realagregada estado sss

Vreal AridoGrueso =590 000 c m

31.7 g / cm

3

2.8 g /cm3

Vreal AridoGrueso = 358 21 4.286 c m3

&ire 6 $.5

Vaire = vol aire100

1000000

Vaire = 2.5100

1000000

Vaire = 25000 cm3

Aensidad del cemento tipo portland es de 3. 1 gr0cm 3 se tiene:

Vcemento = cantidad decementodensidadreal del cemento

Vcemento =434

3.01

Vcemento = 144 190 cm3

-or ;ltimo se calculara el !olumen de la arena.

Varena = 1000 (Vagua + Vag + Vaire + Vcemento )

Varena = 1000 00 (175 000 + 358214.286 + 25000 + 144190 )

Varena = 297595.71 c m3

Calculo de los pesos.


11/12

Wgrava = Vreal del arido grueso Densidad Realde laGravaenestadoSSS

Wgrava = 358.21 d m32.841 g / c m

3

Wgrava = 1017.67 kgf

Warena = Varena Densidad Realde la arena enestadoSSS

Warena = 297.6 d m32.758 g / cm

3

Warena = 544.98 kgf

Resumen de la dosificacin.Peso de material/m 8. Hormign (agregados con . . .)

&gua 1"5 >ts

'emento #3# /g

&gregado Lino 5##.8% /g

&gregado Hrueso 1 1".7" /g

$osificacin en peso/saco de cemento &gua $ >ts

'emento 5 /g

&gregado Lino 7$."% /g

&gregado Hrueso 11".$# /g

&dicti!o "5 mg

Dolumen real para un saco de cemento

&gua $ >ts

'emento .1# m 3

&gregado Lino .3 m 3

&gregado Hrueso .37 m 3

&dicti!o "5 cmT


12/12

propiedades mecánicas del hormigón

Documents