Descarga la aplicación para disfrutar aún más
Vista previa del material en texto
1. INTRODUCCIÓN El concreto es el material de construcción de mayor uso en la actualidad. Sin embargo, si bien su calidad final depende en forma muy importante tanto de un profundo conocimiento del material como de la calidad profesional del ingeniero, el concreto en general es muy desconocido en muchos de sus siete grandes aspectos: naturaleza, materiales, propiedades, selección de las proporciones, proceso de puesta en obra, control de calidad e inspección, y tratamiento de los elementos estructurales. El concreto hidráulico es una mezcla de cemento, agua arena, grava y/o gravilla, a la cual adicionalmente se le pueden agregar ciertos aditivos. Esta mezcla debe ser dosificada en masa o en volumen, teniendo en cuenta las proporciones adecuadas en cuanto a las cantidades de cada elemento que a su vez se utilizarán en la mezcla y dependiendo de la resistencia que se necesite para la pasta de concreto, donde se recomienda realizar la dosificación por peso. Desde el momento en que los granos del cemento inician su proceso de hidratación comienzan las reacciones de endurecimiento, que se manifiestan inicialmente con el “atiesamiento” del fraguado y continúan luego con una evidente ganancia de resistencias, al principio de forma rápida y disminuyendo la velocidad a medida que transcurre el tiempo. La resistencia mecánica del concreto depende de parámetros tales como: el contenido de cemento, la relación agua-cemento (a/c), la influencia de los agregados, el tamaño máximo de los agregados, las condiciones de humedad durante el curado, la edad del concreto, el fraguado del concreto y la temperatura. Estas condiciones están sujetas a cambios y modificaciones, para optimizarlo en su diseño, elaboración, curado y protección, de los cuales se determina si es un concreto bueno o malo. Esto lleva a verificar que cumpla con las especificaciones de la norma de concretos hidráulicos. Para determinar la resistencia del concreto, se han efectuado diferentes ensayos, dentro de los cuales se encuentran ensayos a compresión y a flexión . El ensayo de resistencia por flexión es una medida de la resistencia a la falla por momento de una viga o losa de concreto no reforzada. Se mide mediante la aplicación de carga a vigas de concreto de 150X150 mm de sección transversal y con una luz de tres veces el espesor, mientras que el ensayo a compresión La resistencia a la compresión se mide tronando probetas cilíndricas de concreto en una máquina de ensayos de compresión, en tanto la resistencia a la compresión se calcula a partir de la carga de ruptura dividida entre el área de la sección que resiste a la carga y se reporta en megapascales (MPa) en unidades SI. 1 FACULTAD DE INGENIERÍA INGENIERÍA CIVIL CONCRETOS HIDRÁULICOS 2. OBJETIVOS 2.1. Objetivo General ● Diseñar una mezcla de concreto. 2.2.- Objetivos específicos ● Realizar un proceso de dosificación de mezclas concreto, para obtener una cierta resistencia a la compresión. ● Determinar la resistencia a la compresión de cilindros elaborados en laboratorio, así como la resistencia a la tracción indirecta y la resistencia a la flexión de una viga. 3. MARCO TEÓRICO 3.1 Definición El concreto hidráulico es una mezcla homogénea de agua,arena, grava y en algunos casos de aditivos; esta mezcla debe ser dosificada en masa y en volumen. En la actualidad es el material más usado en la construcción debido a su resistencia, impermeabilidad, facilidad de produccion y economia. Imagen 1.- Obtención del concreto. Es el componente principal para diseñar las placas de concreto los cuales soportan especialmente esfuerzos a flexión. En sí es una roca diseñada y producida de acuerdo a normas establecidas para fines de aplicaciones que se requieran en un proyecto con características de economía, facilidad de colocación, velocidad de fraguado y apariencia adecuada. 2 FACULTAD DE INGENIERÍA INGENIERÍA CIVIL CONCRETOS HIDRÁULICOS La denominación de concreto hidráulico viene dado porque el cemento utilizado en su fabricación tiene la propiedad de fraguar y endurecer sumergido en agua. A este tipo de cemento se lo conoce con el nombre de cemento portland por su semejanza de color con una piedra de Portland obtenida en la cantera de Dorset. Este cemento se obtiene a partir de la mezcla de materiales calcáreos y arcillosos con otros que contienen sílice, alúmina u óxido de fierro, estos son transportados a la molienda de clinker donde son sometidos a altas temperaturas. Finalmente el cemento es un material inerte proveniente de una pulverización. En una mezcla de concreto se debe tener en cuenta: 1. La calidad del concreto depende exclusivamente de una buena mano de obra en su elaboración y colocación, por lo que es importante que el ingeniero realice una supervisión continua para garantizar al concreto las propiedades que se especificó en el proyecto. 2. De acuerdo al control de calidad se obtendrá como resultado un concreto bueno o malo. 3. Para obtener un buen concreto deben ser sus características satisfactorias tanto en estado endurecido como en estado fresco. 3.1.1 Cuando es fresco: ● Debe tener una buena compactación y consistencia. ● Que la mezcla tenga cohesión suficiente al momento de ser transportado y colocado. 3.1.2 Cuando está endurecido: ● Buena resistencia a la compresión. ● Durabilidad adecuada. En consecuencia la calidad final del concreto ubicado en la obra es la culminación de un largo proceso que involucra las siguientes etapas : ● Selección de los componentes. ● estudio de las proporciones adecuadas. ● Adecuados procesos de : Fabricación , colocación, compactación, acabado, curado y descimbrado. ● Verificación de la calidad. Los usos del concreto son: ● Estructuras urbanas. ● Pavimentos. 3 FACULTAD DE INGENIERÍA INGENIERÍA CIVIL CONCRETOS HIDRÁULICOS ● Pisos de Fábricas. ● Centrales Nucleares y radiactivas. ● Terminados Arquitectónicos. ● Presas y canales. ● Diques, muelles y tetrápodos. Cuando el cemento con los demás materiales inician su proceso de hidratación también comienzan con el proceso de endurecimiento conocido como fraguado, en este proceso la mezcla va ganando resistencia con gran velocidad al principio, pero con el pasar del tiempo dicha velocidad va disminuyendo. En la mayoría de los países la resistencia del concreto se mide a los 28 días, aunque para obtener información un poco más rápido se lo realiza a los 7 días y con fórmulas se puede obtener la resistencia requerida. Los casos más usuales son: 1,3,7,14,28,90,360 días; en algunos casos el aumento de días va relacionado con el tipo de obra que se va a realizar. Tabla.- Aumento promedio de la resistencia a la compresión del concreto, con el tiempo, para varios cementos tipo I colombianos. Los factores que influyen en la resistencia del concreto son: ● Contenido de cemento. ● Relación agua-cemento y contenido de aire. ● Influencia de los agregados. ● Fraguado del concreto. ● Edad del concreto. ● Curado del concreto. ● Temperatura. Con respecto a lo anterior los ensayos realizados fueronlos siguientes: 4 FACULTAD DE INGENIERÍA INGENIERÍA CIVIL CONCRETOS HIDRÁULICOS 3.2 Resistencia a la compresión (I.N.V. E – 410 – 07) La resistencia a la compresión es la característica principal del concreto siendo la capacidad para soportar una carga por unidad de área, conocido como esfuerzo el cual se da en unidades de Kg/cm^2, Mpa o PSI. Imagen 2.- Especímenes de concreto. El ensayo a la compresión se obtiene a partir de cilindros de mortero, estos moldes tienen 150 mm de diámetro y 300 mm de altura, dicho ensayo no proporciona precisión a la resistencia del concreto debido a que las variables como las características de los agregados, mezclado, procedimientos de construcción y condiciones ambientales en la obra afectan a la resistencia del concreto, por tanto nunca se obtendrá especímenes con igual resistencia ya sean realizados en obra o en un laboratorio. Imagen 3.- Molde de los cilindros. 3.3 Tracción Indirecta Tiene como objetivo determinar la resistencia a tracción indirecta de probetas cilíndricas sometiéndose a una fuerza de compresión aplicada en una banda 5 FACULTAD DE INGENIERÍA INGENIERÍA CIVIL CONCRETOS HIDRÁULICOS estrecha en toda longitud, en consecuencia, el resultado de la fuerza de tracción ortogonal resultante origina que la probeta se rompa a tracción. El concreto tiene que estar endurecido y curado con las condiciones normalizadas de laboratorio y romper las probetas a los 28 días, o al tiempo y circunstancias que se determinen en cada caso (a los 7 días). Antes de colocar la probeta en la máquina de ensayo se dibuja, en cada cara, una línea que marque un diámetro del mismo plano axial. Se trazan las generatrices que unen los extremos correspondientes a los diámetros marcados. Estas generatrices corresponden al plano de rotura. Se mide la probeta en todas sus direcciones con precisión de 1 mm. Se elimina el posible exceso de la humedad de la superficie y se coloca la probeta en el dispositivo de ensayo con la generatriz trazada sobre una banda de fibras prensadas de 10 mm de ancho, 4 mm de espesor y una longitud superiora la de la probeta. Después se sitúa, sobre la generatriz superior opuesta otra banda idéntica a la descrita y sobre esta una barra de sección rectangular mínima de 50 mm de anchura y de espesor igual o superior a la mitad de la diferencia entre la longitud de la probeta y la mayor dimensión del plato de la prensa. Imagen 4.- Ensayo de tracción directa. 3.4 Cono de Abrams El cono de Abrams es un instrumento metálico que se utiliza en el ensayo que se le realiza al hormigón en su estado fresco para medir su consistencia ("fluidez" o "plasticidad" del hormigón fresco). 6 FACULTAD DE INGENIERÍA INGENIERÍA CIVIL CONCRETOS HIDRÁULICOS El ensayo consiste en rellenar un molde metálico troncocónico de dimensiones normalizadas, en tres capas apisonadas con 25 golpes de varilla – pisón y, luego de retirar el molde, medir el asentamiento que experimenta la masa de hormigón colocada en su interior. Esta medición se complementa con la observación de la forma de derrumbamiento del cono de hormigón mediante golpes laterales con la varilla – pisón. Imagen 5.- Cono de Abrams. 3.5 Vigas Una viga está pensada para soportar no sólo presión y peso, sino también flexión y tensión, según cuál finalidad predomine será el concepto de viga para ingeniería. En principio, es importante definir que en la teoría de vigas se contempla aquello que es denominado “resistencia de los materiales”. Así, es posible calcular la resistencia del material con que está hecha, y además analizar la tensión, sus desplazamientos y el esfuerzo que puede soportar. 3.6 Especímenes cilíndricos Se elaboran para las pruebas de compresión, módulo de elasticidad, flujo plástico y compresión diametral. Deben tener un diámetro mínimo de 50 mm y una longitud mínima de 100 mm. Cuando se desee correlacionar o comparar los resultados de estos cilindros con los elaborados en obra, se debe hacer de acuerdo con la Norma INV E 402-07. Los cilindros deben tener 150 mm de diámetro y 300 mm de altura, de lo contrario las dimensiones deben quedar especificadas por el método de prueba correspondiente. 3.7 Curado y protección La cura y protección de los especímenes moldeados tanto en su estado fresco como endurecido, son importantes para que no se vean afectados los resultados de resistencia obtenidos a partir de la falla de los mismos. Cabe destacar que en 7 FACULTAD DE INGENIERÍA INGENIERÍA CIVIL CONCRETOS HIDRÁULICOS la etapa de curado los especímenes de concreto desarrollan la resistencia con el tiempo, y este desarrollo de resistencia depende mucho del proceso de hidratación del cemento dentro de la masa de concreto. Si se cuenta con un curado apropiado, el cemento puede hidratarse continuamente y desarrollar la reacción química que genera la resistencia con el tiempo. Si el curado es deficiente, el cemento no se hidrata adecuadamente y la resistencia de diseño es probable que no se llegue a alcanzar 3.8 Peso Unitario del concreto El peso unitario del concreto es la suma de todos los componentes que intervienen en el. Nos proporciona un valor que lo podemos comparar tanto en estado fresco como en estado endurecido. 3.9 Cantidad de material por metro cúbico Una vez logrado hallar las condiciones necesarias del diseño de mezcla, se procede a cuantificar la cantidad de material que se necesito por metro cúbico para un determinado diseño, en nuestro caso hemos obtenido diferentes valores para cada una de las relaciones A/C. Con esto tendremos un estimado de cuanto material necesitamos para lograr un metro cúbico 3.10 Tipos de falla Imagen 6 .- Tipos de falla en los ensayos. ● Cónica (A) Se presenta cuando se logra una carga de compresión bien aplicada sobre un espécimen de prueba bien preparado. 8 FACULTAD DE INGENIERÍA INGENIERÍA CIVIL CONCRETOS HIDRÁULICOS ● Cónica (B) Se presenta en especímenes que presentan una cara de aplicación de carga cóncava y por deficiencias del material de refrenado; también por concavidad de una de las placas de carga. ● Cónica y transversal (C) Se presenta cuando las caras de aplicación de carga del espécimen están ligeramente fuera de las tolerancias de paralelismo establecidas o por ligeras desviaciones en el centrado del espécimen con respecto al eje de carga de la máquina. ● Transversal (D) Se presenta comúnmente cuando las caras de aplicación de carga se encuentran en el límite de desviación (perpendicularidad) tolerada especificada de 0,5° ● Columnar (E) Se presenta en especímenes que presentan una superficie de carga convexa y deficiencia del material de refrenado; también por concavidad del plato de cabeceo o convexidad en una de las placas de carga. 4. PROCEDIMIENTO En un proceso de diseño de mezclas, se deben seleccionar adecuadamente las cantidades del cemento, agregados y agua para producir tan económicamente como seaposible un concreto con un grado requerido de manejabilidad, que al endurecer adquiere las propiedades adecuadas. Es de gran importancia para la dosificación las propiedades y características de los ingredientes a utilizar. 9 FACULTAD DE INGENIERÍA INGENIERÍA CIVIL CONCRETOS HIDRÁULICOS Tabla 1.- Características físico-mecánicas de la arena, grava y cemento. Caracteristicas Fisico Mecanicas de los materiales a emplear No. Ensayo Arena Grava Cemento 1 Peso Unitario suelto 1,26 1,37 1,25 2 Peso unitario compactado 1,37 1,51 - 3 Peso Específico Aparente 2,3 2,64 2,9 4 % de Absorción 5 1,65 -No- 5 Granulometría * ** -No- 6 Tamaño Máximo -No- 1,5 -No- 7 Tamaño Máximo Nominal -No- 1,5 -No- 8 Módulo de Finura 3,7 -No- -No- 4.1. Ajuste granulométrico Con base en las granulometrías del agregado fino y el agregado grueso disponibles, se procede a realizar el ajuste granulométrico de la mezcla correspondiente a Weymouth ajustado; por lo tanto,se construye la siguiente tabla con información necesaria para proseguir con la dosificación. 10 FACULTAD DE INGENIERÍA INGENIERÍA CIVIL CONCRETOS HIDRÁULICOS Tabla 2.- Datos de utilidad para el ajuste granulométrico. 1 2 3 4 5 6 7 Tamiz Tamaño Weymouth Weymouth Ajustado Agregado fino Agregado grueso Mezcla %Pasa %Pasa % Pasa % Pasa % Pasa "1 1/2" 38,1 100 100 100 100 100 "1" 25,4 - - 100 70 87,1 "3/4" 19,05 81,7 78,1 100 23 66,89 "1/2" 12,7 - - 100 2 57,86 "3/8" 9,525 65,6 59 93 1 53,44 N 4 4,763 53 43,9 79 0 45,03 N 8 2,381 42,9 31,9 63 0 35,91 N 16 1,191 34,7 22,1 45 0 25,65 N 30 0,595 28,1 14,2 33 0 18,81 N 50 0,298 22,8 7,8 19 0 10,83 N 100 0,149 18,4 2,6 8 0 4,56 N 200 0,074 - - 3 0 1,71 Los datos de la tabla se obtuvieron de la siguiente manera: 1. Para obtener los datos de la columna 3 (Weymouth % pasa), se debe conocer el tamaño máximo nominal que en este caso es 1 1/2" (38,1 mm), por lo tanto se usa la siguiente tabla: 11 FACULTAD DE INGENIERÍA INGENIERÍA CIVIL CONCRETOS HIDRÁULICOS Tabla 3.- Gradaciones ideales de Weymouth para agregados en porcentaje que pasa 2. En la columna 4 el propósito de ajustar la curva original de Weymouth es conseguir una nueva curva de tal modo que el % que pasa por el tamiz #100 tenga un valor pequeño, que corresponda al 6% de la fracción de arena (material que pasa por la malla # 4) haciendo uso de la fórmula: 1 ) 00%PASATamiz = ( − 0.94 Retenido del tamiz*Retenido #100 − 0.06 Retenido # 4* * 1 3. La siguiente gráfica muestra el proceso seguido para la dosificación de agregados conocido como método gráfico: Gráfico 1.- Obtención de % en peso de los agregados para la mezcla 12 FACULTAD DE INGENIERÍA INGENIERÍA CIVIL CONCRETOS HIDRÁULICOS Los círculos de color amarillo representan la granulometría de Weymouth ajustada, con base a estos se trazó una línea roja en la cual se encuentra la mayoría de los datos, esta línea representa el porcentaje tomado de los agregados para la mezcla de tal forma que: Tabla 4. - Porcentaje en peso de los agregados. Porcentaje para mezcla Arena Grava 57 43 Ahora, los pentágonos que marca la línea roja representa la granulometría de la mezcla normal. 1. En la última columna se debe utilizar la siguiente fórmula: En peso de la Arena Parena En peso de la grava Pgrava% * % + % * % Gráfico 2.- Curvas referentes a las granulometrías 13 FACULTAD DE INGENIERÍA INGENIERÍA CIVIL CONCRETOS HIDRÁULICOS 4.2 Selección del asentamiento La selección de este valor se hace de acuerdo a los requerimientos de la obra a realizar. Este valor se escoge en base a la siguiente tabla: Tabla 5.- Asentamientos recomendados para diversos tipos de construcción y sistemas de colocacion y compactacion. Fuente: DIEGO SÁNCHEZ DE GUZMÁN. Tecnologia del concreto y del mortero. El asentamiento escogido es de 5,0 cm ya que la mezcla se clasifica como una mezcla de consistencia media. 4.3 Selección del tamaño máximo del agregado Tamaño máximo escogido: 38,1 mm 14 FACULTAD DE INGENIERÍA INGENIERÍA CIVIL CONCRETOS HIDRÁULICOS 4.4 Estimación del agua de la mezcla Se tiene en cuenta que la mezcla se va a realizar sin aire incluido, por lo que la cantidad de agua se determina en función del asentamiento y del tamaño máximo de acuerdo a la siguiente tabla: Tabla 6.- Requerimiento aproximado de agua de mezclado para diferentes asentamientos y tamaños máximos de agregado, con partículas de forma angular y textura rugosa, en concreto sin aire incluido. Fuente: DIEGO SÁNCHEZ DE GUZMÁN. Tecnologia del concreto y del mortero. Contenido de agua (A): 170 de concretots/mL 3 4.5 Resistencia de dosificación de la mezcla (f’cr) La f’c asignada fue de 3600 psi (252 Kg/cm2 ). Como no se cuenta con registros de pruebas de resistencia, usando materiales y condiciones similares a las empleadas se recurre a la tabla que especifica la resistencia requerida de diseño cuando no hay datos que permitan determinar la desviación estándar. Tabla 7.- Resistencia requerida de diseño cuando no hay datos que permitan determinar la desviación estándar. Fuente: DIEGO SÁNCHEZ DE GUZMÁN. Tecnologia del concreto y del mortero. 15 FACULTAD DE INGENIERÍA INGENIERÍA CIVIL CONCRETOS HIDRÁULICOS Como la resistencia especificada se encuentra entre 210 a 350 Kg/cm2, la resistencia de diseño de mezcla (f’cr) corresponde a 337 Kg/cm2 4.6 Selección de la relación (A/C) La selección de la relación agua-cemento se obtiene en función de la resistencia de diseño de mezcla y también de acuerdo a los valores recomendados en la tabla correspondiente. Tabla 8.- Correspondencia entre la resistencia a la compresión a los 28 días de edad y la relación agua cemento para los cementos colombianos, portland tipo I, en concretos sin aire incluido. Fuente: DIEGO SÁNCHEZ DE GUZMÁN. Tecnologia del concreto y del mortero. Gráfico 3.- Correspondencia entre la resistencia a compresión y la relación agua-cemento para los cementos colombianos, tipo I en concretos sin aire incluido. 16 FACULTAD DE INGENIERÍA INGENIERÍA CIVIL CONCRETOS HIDRÁULICOS Por tanto se adopta una relación agua-cemento (A/C): 0,51 4.7 Cálculo del contenido de cemento Se halla en función del contenido de agua y de la relación agua-cemento de la siguiente manera: ontenido de cemento (C) C = AA/C C = 1700,51 333, 3 kg/m de concretoC = 3 3 4.8 Agregados Se calcula el volumen absoluto de los agregados y su peso en la mezcla. Se procede de la siguiente manera: ol. abs. de agregados V ol. abs. de agua V ol. abs. de cemento 1000 dmV + + = 3 olumen abs. de agregados 1000 715, 6 dmV = − 1 170 − 2,9 333,33 = 0 3 promedio 2, 3 kg/dmG = 100 + 572,3 432,64 = 4 3 eso del agregado 715, 6 2, 3 741, 05 kg/m de concretoP = 0 * 4 = 1 3 eso del agregado f ino 1741, 5 0, 7 992, 0P = 0 * 5 = 4 eso del agregado grueso 1741, 5 0, 3 748, 5P = 0 * 4 = 6 4.9 Proporciones iniciales en peso seco Tabla 9. Proporciones iniciales en peso seco. PARTICULARIDAD AGUA CEMENTO AG. FINO AG. GRUESO SUMATORI A Peso material (Kg/m3 ccto) 170 333,33 992,40 748,65 2244,38 Vol.Abs.Materiales(dm3/m3 de ccto) 170 114,94 431,48 283,58 1000 Proporción en peso seco 0,51 1 2,98 2,25 17 FACULTAD DE INGENIERÍA INGENIERÍA CIVIL CONCRETOS HIDRÁULICOS 4.10 Primera mezcla de prueba Se calcula el volumen de concreto a preparar, teniendo en cuenta que se van a fabricar 3 cilindros y 1 slump. Tabla 10.- Volumen de primera mezcla a preparar preparar Volumen de concreto a preparar Cantidad V. Unitario V. Parcial Slump 1 0,0055 0,0055 Cilindros 3 0,0053 0,0159 V. Parcial Total 0,021 Desperdicio (0%) 0,0000 Volumen de concreto a preparar 0,021 Se calcula la cantidad de cemento para la primera mezcla de prueba: 0, 21 333, 3 7, 3 kgC = 0 * 3 = 1 Se debe tener en cuenta la humedad de los materiales. Este valor se define al momento de iniciar la mezcla de los materiales, con el fin de conocer el agua disponible en los agregados y así cuantificar el agua necesaria para la mezcla. La obtención de este valor de humedad se hace en base a la norma INV E-216. Tabla 11.- Primera humedad de los agregados Humedades de los agregados Agregado Fino 8 Agregado Grueso 0,25 Teniendo en cuenta la humedad de los agregados, se calcula el peso materiales que van a ser utilizados: Tabla 12.- Pesos de los materiales para la primera mezcla Material Proporción inicial Peso seco Peso húmedo Agua agregada Absorción (Kg) Agua libre Aporte AGUA 0,51 3,64 - - - - - CEMENTO 1 7,13 - - - - - AG. FINO 3,0 21,24 22,94 1,70 1,06 0,64 - 18 FACULTAD DE INGENIERÍA INGENIERÍA CIVIL CONCRETOS HIDRÁULICOS AG. GRUESO 2,2 16,02 16,06 0,04 0,26 -0,22 0,41 Con el procedimiento realizado, se obtienen los pesos de cada material para ser utilizados en la primera mezcla de prueba. Tabla 13.- Pesos de materiales para la primera mezcla de prueba Agua de mezcla (teórica) 3,23 (Litros) Cemento 7,13 (Kg) Agregado Fino 22,94 (Kg) Agregado Grueso 16,06 (Kg) Con los pesos obtenidos se procede a la preparación de la primera mezcla de prueba. Para la fabricación de los cilindros de prueba se debe seguir el procedimiento descrito a continuación: 1. Se limpian los recipientes a usar y se pesan. Luego se llenan los recipientes con el material respectivo y se toma lectura del peso de cada uno. Imagen 7.- Recipientes llenos con material 2. Se limpia el área donde se elabora la mezcla. 3. Se riega cuidadosamente el agregado fino, de manera tal que se moldee en forma de torta grande con el material bien distribuido. 4. Se toma el recipiente con el cemento y se esparce de la misma forma que el agregado fino. 19 FACULTAD DE INGENIERÍA INGENIERÍA CIVIL CONCRETOS HIDRÁULICOS Imagen 8.- Vaciado del cemento. 5. Con una pala se mezclan muy bien los materiales, tratando de homogeneizarlos lo mejor posible. Posteriormente se vuelve a formar la torta. Imagen 9.- Homogeneización de arena y cemento. 20 FACULTAD DE INGENIERÍA INGENIERÍA CIVIL CONCRETOS HIDRÁULICOS 6. Se rocía la grava y se percata de que el polvo sobrante que quede en el recipiente no se mezcle con el cemento y la arena. Imagen 10.- Vaciado de grava para conformar la mezcla 7. Se abre un espacio en la mitad de la torta con una fina capa de material y una muralla para depositar el agua calculada. Se debe tener cuidado de que el agua no se filtre a través de la muralla. Imagen 11.- Espacio para el agua de la mezcla. 21 FACULTAD DE INGENIERÍA INGENIERÍA CIVIL CONCRETOS HIDRÁULICOS 8. Se agrega el agua calculada y se mezcla cuidadosamente. Imagen 12.- Vaciado del agua al interior de la muralla 9. Una vez homogenizada la mezcla se realiza el ensayo de asentamiento en el cono de Abrams para medir la fluidez de la mezcla. Imagen 13.- Ensayo de asentamiento 22 FACULTAD DE INGENIERÍA INGENIERÍA CIVIL CONCRETOS HIDRÁULICOS 10. En caso de no obtener el asentamiento requerido, se agrega la cantidad de agua necesaria hasta obtener dicho asentamiento. Imagen 14.- Agua adicional en la mezcla. 11. Aparte se toman tres cilindros y se engrasan por la parte interna, la parte externa y por los tornillos. Imagen 15.- Engrasado de los cilindros 12. Una vez obtenida la nueva mezcla, se llena en los cilindros para el ensayo de compresión. Se deben llenar en tres capas, cada capa es apisonada 25 veces y 23 FACULTAD DE INGENIERÍA INGENIERÍA CIVIL CONCRETOS HIDRÁULICOS con 4 golpes al exterior del cilindro (dos del lado derecho y dos del lado izquierdo). Imagen 16.- Cilindro con mezcla apisonada 13. Se enrasan los cilindros y con ayuda de una llana se deja la superficie lo más lisa posible. Esto con el fin de no presentar problemas al momento de realizar el ensayo a compresión. Imagen 17.- Enrasado de la superficie del cilindro 24 FACULTAD DE INGENIERÍA INGENIERÍA CIVIL CONCRETOS HIDRÁULICOS 14. Se deja reposar los cilindros durante 24 horas, cubriendolos en la superficie para evitar que el agua se evapore y el cilindro pierda humedad. Imagen 18.- Cilindro listo para dejarlo por 24 horas 15. Al día siguiente se extraen los cilindros del molde y se introducen en el agua, por lo menos durante 7 días.Generalmente esto se conoce como proceso de curado. Imagen 19.- Cilindros sacados del molde y ubicados en la piscina 16. A los siete días se retira los cilindros del agua, se secan y se toma sus dimensiones con su respectivo peso. 25 FACULTAD DE INGENIERÍA INGENIERÍA CIVIL CONCRETOS HIDRÁULICOS Imagen 20.- Dimensiones y peso de los cilindros 17. Los datos tomados son necesarios para el sistema computarizado. Se sitúa el cilindro en la prensa hidráulica, la cual ejerce presión sobre cada cilindro con el fin obtener la resistencia a la compresión. Imagen 21.- Ensayo de compresión para primera mezcla Al realizar la primera mezcla de prueba con la dosificación en peso teórica, no se obtuvo el asentamiento esperado. Por tanto fue necesario agregar aproximadamente 1,3 litros de 26 FACULTAD DE INGENIERÍA INGENIERÍA CIVIL CONCRETOS HIDRÁULICOS agua para obtener un asentamiento de 5 cm. De esta manera se obtuvo una nueva relación Agua-Cemento de 0,69. Debido a que la relación A/C utilizada para la primera mezcla es diferente de la relación A/C escogida en el punto 5, se debe hacer un ajuste por asentamiento. Después del respectivo procedimiento de mezclado, compactado y curado se procede a realizar el ensayo a compresión a los cilindros fabricados. Tabla 14.- Dimensiones y pesos de los cilindros correspondientes al primer ensayo N° de Cilindro Diámetro (cm) Altura (cm) Peso (Kg) 1 15,3 30,8 12,32 2 15,3 30,3 12,04 3 15,0 30,7 11,91 Los datos obtenidos fueron: Tabla 15.- Resistencia de cada cilindro en la primera mezcla. N° de Cilindro Resistencia (Mpa) 1 7,11 2 7,23 3 9,15 Promedio 7,8 27 FACULTAD DE INGENIERÍA INGENIERÍA CIVIL CONCRETOS HIDRÁULICOS Imagen 22.- Ensayo de resistencia a la compresión para el primer cilindro Se realizó el ensayo de compresión a los cilindros fabricados y se obtuvo una resistenciaproyectada a los 28 días de 130,50 , un valor que es muy lejano al valor de f’cr.g/cmK 2 4.11 Ajuste por asentamiento Se realizan los cálculos utilizando A/C = 0,69: Tabla 16.- Ajuste por asentamiento. Agua Cemento Agregado Fino Agregado Grueso Sumatoria Proporción utilizada 0,69 1 2,98 2,25 - Peso Material (Kg) 0,69 1 2,98 2,25 - Vol. Abs. Mat (dm^3) 0,69 0,34 1,29 0,85 3,18 Peso del cemento: 1 Kg de cemento ----- 3,18 dm3 concreto X ----- 1000 dm3 concreto Peso del cemento = 314,59 Kg Tabla 17.- Cálculo de nueva cantidad de cemento Agua Cemento Agregado Fino Agregado Grueso Sumatoria Prop. en peso seco 0,69 1 2,98 2,25 Peso mat. (Kg/m^3 ccto) 216,66 314,59 936,60 706,56 2174,42 Vol. Abs.(dm^3/m^3 216,66 108,48 407,22 267,64 1000 28 FACULTAD DE INGENIERÍA INGENIERÍA CIVIL CONCRETOS HIDRÁULICOS ccto) Se realiza el respectivo ajuste: Tabla 18.- Proporciones ajustadas Agua Cemento Agregado Fino Agregado Grueso Sumatoria Vol. Abs.(dm^3/m^3 ccto) 216,66 146,5 369,21 267,64 1000 Peso mat. (Kg/m^3 ccto) 216,66 424,8 849,17 706,56 2197,23 Prop. en peso seco 0,51 1 2,0 1,66 4.12. Segunda mezcla de prueba El volumen de concreto a preparar corresponde al mismo de la primera mezcla de prueba. Se calcula la cantidad de cemento para la segunda mezcla de prueba: 395, 1 0, 21 8, 6 kgC = 5 * 0 = 4 Se tiene en cuenta la humedad de los materiales: Tabla 19.- Segunda humedad de los agregados. Humedad de los agregados Agregado Fino 8 Agregado Grueso 0,25 Se calcula el peso de lo materiales a utilizar: Tabla 20.- Pesos de los materiales para la segunda mezcla Material Proporción inicial Peso seco Peso húmedo Agua agregada Absorción Agua libre Aporte Agua 0,51 4,32 - - - - - Cemento 1 8,46 - - - - - Agregado fino 2,26 19,15 21,07 1,92 0,96 0,96 - Agregado grueso 1,82 15,41 15,44 0,04 0,25 -0,22 0,74 29 FACULTAD DE INGENIERÍA INGENIERÍA CIVIL CONCRETOS HIDRÁULICOS Tabla 21.- Pesos de los materiales para la segunda mezcla de prueba Agua de mezcla (teórica) 3,23 (Litros) Cemento 7,13 (Kg) Agregado Fino 22,94 (Kg) Agregado Grueso 16,06 (Kg) El procedimiento de la primera mezcla se repite para la segunda mezcla con la única diferencia en que: ● Al hacer el ensayo de cono de Abrams para determinar el asentamiento de la mezcla, se obtuvo un resultado de 15 cm. ● Las medidas de los cilindros para realizar el ensayo de compresión fueron los siguientes: Tabla 22.- Dimensiones y pesos de los cilindros correspondientes al segundo ensayo. N° de Cilindro Diámetro (cm) Altura (cm) Peso (Kg) 1 15,2 30,3 12,09 2 15,5 30,5 12,42 3 15,3 30,0 12,13 Los datos obtenidos fueron: 30 FACULTAD DE INGENIERÍA INGENIERÍA CIVIL CONCRETOS HIDRÁULICOS Imagen 23.- Ensayo de resistencia a la compresión para el primer cilindro Tabla 23.- Resistencia de cada cilindro en la segunda mezcla. N° de Cilindro Resistencia (Mpa) 1 19,06 2 17,43 3 16,66 Promedio 17,72 31 FACULTAD DE INGENIERÍA INGENIERÍA CIVIL CONCRETOS HIDRÁULICOS Imagen 24.- Ensayo de compresión para segunda mezcla Al realizar la segunda mezcla de prueba con la dosificación en peso teórica, no se obtuvo el asentamiento esperado porque fue superior al esperado; por tanto, se tuvo que realizar el ensayo con dicha mezcla. Así, relación Agua-Cemento con la que fue fabricada la mezcla fue de 0,69. Se realizó el ensayo de compresión a los cilindros fabricados y se obtuvo una resistencia proyectada a los 28 días de 295,33 . Como el valor obtenido es menor al valor de g/cmK 2 la resistencia a la compresión de dosificación de la mezcla f’cr=337 , se procede a g/cmK 2 realizar un ajuste por resistencia. 4.13. Ajuste por resistencia Con las resistencias a la compresión obtenidas en los ensayos anteriores, se procede a interpolar una línea paralela a la curva de resistencia a la compresión vs A/C, siguiendo la Tabla 8 obtenida del libro “Tecnología del concreto y del mortero, DIEGO SANCHEZ DE GUZMAN”. Se determinó un nuevo valor correspondiente a 337 para la relación A/C de 0,43; g/cmK 2 por tanto, se procede al cálculo de las nuevas proporciones. Tabla 24.- Proporciones reajustadas en peso seco AGUA CEMENTO AG. FINO AG. GRUESO SUMATORIA Volumen absoluto 201,71 161,76 363,79 272,75 1000 Peso material 201,71 469,09 836,71 720,05 2227,56 Prop. en peso seco 0,43 1 1,78 1,53 - 32 FACULTAD DE INGENIERÍA INGENIERÍA CIVIL CONCRETOS HIDRÁULICOS 4.14. Tercera mezcla de prueba Con las proporciones obtenidas anteriormente se calcula la cantidad de cemento a utilizar. antidad de cemento 69, 9 , 21 0, 4 KgC = 4 0 * 0 0 = 1 0 Se realiza el cálculo respectivo del peso de los materiales. Tabla 25.- Humedad de los agregados para tercera mezcla de prueba. Humedades de los agregados Agregado Fino 9 Agregado Grueso 0,25 Tabla 26.- Pesos de los materiales para la tercera mezcla de prueba. Material Proporción Peso seco Peso húmedo Agua agregada Absorción Agua libre Aporte Agua 0,43 4,32 - - - - - Cemento 1 10,04 - - - - - Agregado fino 1,78 17,91 19,52 1,61 1,25 0,36 - Agregado grueso 1,53 15,41 15,45 0,04 0,25 -0,22 0,14 Finalmente los pesos de los materiales a utilizar son: Tabla 27.- Pesos de los materiales para la tercera mezcla de prueba. Agua de mezcla (teórica) 4,17 (Litros) Cemento 10,04 (Kg) Agregado Fino 19,52 (Kg) Agregado Grueso 15,45 (Kg) El procedimiento de la primera y segunda mezcla se repite para la tercera mezcla. Después de los siete días las medidas de los cilindros fueron los siguientes: 33 FACULTAD DE INGENIERÍA INGENIERÍA CIVIL CONCRETOS HIDRÁULICOS Tabla 28.- Dimensiones y pesos de los cilindros correspondientes al tercer ensayo N° de Cilindro Diámetro (cm) Altura (cm) Peso (Kg) 1 15,4 30,6 12,5 2 15,3 30,4 12,15 3 15,3 30,3 12,20 Imagen 25.- Ensayo de compresión para tercera mezcla Tabla 29.- Resistencia de cada cilindro en la tercera mezcla N° de Cilindro Resistencia (Mpa) 1 25,61 2 26,91 Promedio 26,26 34 FACULTAD DE INGENIERÍA INGENIERÍA CIVIL CONCRETOS HIDRÁULICOS Al realizar el ensayo de compresión, se obtuvo una resistencia proyectada a los 28 días de 437,67 , el cual es un valor bastante superior al especificado por f’cr; sin g/cmK 2 embargo, se adopta este valor como definitivo. 4.15. Proporciones finales de la mezcla de concreto Con las proporciones finales, se procede a realizar el cálculo de las proporciones en volumen suelto, así: olumen suelto olumen absolutoV = V * Peso especif ico Peso unitario suelto Tabla 30.- Proporciones finales de la mezcla de concreto Especificidad Agua Cemento Agregado fino Agregado grueso Volumen absoluto 201,71 161,76 363,79 272,75 Prop. en volumen absoluto 1,25 1 2,25 1,7 Peso 201,71 469,09 836,71 720,05 Prop. en peso 0,43 1 1,78 1,53 Volumen suelto 201,71 375,28 664,06 632,78 Prop. Volumen suelto 0,54 1 1,78 1,70 4.16. Ensayo de tracción por hendimiento (tracción indirecta) Se realiza el ensayo con el fin de determinar la resistencia a la tracción indirecta de especímenes cilíndricos de concreto. Se debe seguir el siguiente procedimiento: 1. Se determinan las medidasdel cilindro que va a ser sometido al ensayo de tracción indirecta. 35 FACULTAD DE INGENIERÍA INGENIERÍA CIVIL CONCRETOS HIDRÁULICOS Imagen 26 .- Dimensiones del cilindro 2. Se dibujan líneas diametrales sobre cada extremo del espécimen, con el fin de ubicar correctamente el espécimen en la máquina de ensayo. 3. Se aplica una carga diametral compresiva a lo largo de la longitud del espécimen cilíndrico de concreto a una velocidad especificada, hasta que ocurra la falla. Imagen 27.- Ensayo de Hendimiento o tracción indirecta. 4. Se anota la carga máxima indicada por la máquina en el momento de rotura. 36 FACULTAD DE INGENIERÍA INGENIERÍA CIVIL CONCRETOS HIDRÁULICOS Imagen 28.- Resistencia obtenida del ensayo de hendimiento Se calcula la resistencia a la tracción por hendimiento mediante la ecuación: T = 2PπLd Donde: T: resistencia a la tracción por hendimiento en MPa P: carga máxima indicada por la maquina de ensayo en N L: longitud del cilindro en mm d: diámetro del cilindro en mm Las dimensiones del cilindro son: - Diámetro: 15,3 cm - Altura: 30,3 cm El peso es de 12,20 Kg. Se obtuvo una fuerza máxima de 173,30 kN, y con los datos obtenidos se calcula la resistencia a la tracción indirecta, así: , 8 MPaT = 2 173300*π(303)(153) = 2 3 4.17. Resistencia a la flexión del concreto Se realiza el ensayo empleando una viga cargada en los tercios de la luz libre, con el fin de determinar la resistencia a la flexión del concreto fabricado. Los resultados obtenidos pueden ser usados para las operaciones de dosificación, mezcla y colocación del concreto. 37 FACULTAD DE INGENIERÍA INGENIERÍA CIVIL CONCRETOS HIDRÁULICOS Se debe seguir el siguiente procedimiento: 1. Se miden las dimensiones del espécimen a ensayar. Imagen 29.- Dimensiones de la viga 2. Se ubica la viga, de manera que los puntos de aplicación de la carga queden en contacto con la superficie del espécimen en los puntos tercios entre los bloques de soporte. Se debe colocar láminas de cuero sobre la superficie de la viga a ensayar. Imagen 30.- Viga ubicada en la máquina 3. Se aplica la carga a una rata de velocidad constante hasta que ocurra la rotura. 38 FACULTAD DE INGENIERÍA INGENIERÍA CIVIL CONCRETOS HIDRÁULICOS Imagen 31.- Ruptura de la viga Imagen 32.- Viga fisurada en el tercio medio Si la fractura ocurre en una sección por fuera del tercio central, se deberá medir el espesor del refrentado. Al realizar el ensayo, se obtuvo que la fractura se desarrolla dentro del tercio medio de la luz libre de la viga; por tanto, se calcula el módulo de rotura siguiendo la ecuación: RM = PL bd2 Donde: MR: módulo de rotura en MPa P: Carga máxima aplicada indicada por la maquina de ensayo en Newtons L: Luz libre entre apoyos en mm b: ancho promedio del espécimen en el sitio de la fractura en mm d: altura promedio de la muestra en el sitio de fractura en mm 39 FACULTAD DE INGENIERÍA INGENIERÍA CIVIL CONCRETOS HIDRÁULICOS Las dimensiones de la viga son: - Longitud: 53,5 cm - Ancho: 15,4 cm - Alto: 15,4 cm La máxima fuerza soportada por la viga es de 29,78 kN, por tanto: R , 7 MPaM = (154) 3 29780 450* = 3 6 4.18. Determinación del peso unitario suelto del cemento 4.18.1. Peso unitario suelto con molde cilíndrico (Técnicamente) 1. Se determina el molde cilíndrico a utilizar con sus dimensiones (diámetro y altura), para calcular su volumen y también su respectivo peso. Imagen 33.- Molde cilíndrico 2. Con la ayuda de la cuchara y a una distancia de 5 cm de la superficie del molde cilíndrico se deja caer poco a poco el cemento hasta llenarlo completamente. 40 FACULTAD DE INGENIERÍA INGENIERÍA CIVIL CONCRETOS HIDRÁULICOS Imagen 34.- Llenado del molde cilíndrico. 3. Se enrasa la superficie con ayuda de alguna herramienta sencilla para dejar la superficie plana, inmediatamente se limpia la parte exterior del mode para proceder a pesar este molde con la muestra. Peso cilindro vacío = 8.26 kg Volumen cilindro = 2.933 litros Peso cilindro más cemento = 11.65 kg eso Unitario Suelto .16 kg/litrosP = 2.933 litros (11.65 kg−8.26 kg) = 1 4.18.2. Peso unitario suelto calculado de manera ordinaria utilizando un balde 1. Se determina las dimensiones del balde (altura, diámetro menor, diámetro mayor) para obtener su volumen y seguidamente se lleva a la balanza para obtener su peso. Imagen 35.- Balde a utilizar 41 FACULTAD DE INGENIERÍA INGENIERÍA CIVIL CONCRETOS HIDRÁULICOS 2. Se llena el balde a paladas como se lo haría en obra desde cierta distancia, y finalmente se enrasa. Imagen 36.- Llenado y enrasado del balde 3. Se pesa el molde con la muestra. 42 FACULTAD DE INGENIERÍA INGENIERÍA CIVIL CONCRETOS HIDRÁULICOS Imagen 37.- Peso de la muestra contenida en el balde Peso Recipiente Vacío = 0.42 kg Peso Del Recipiente Lleno = 11.20 kg Volumen Del Recipiente = 7.95 litros eso Unitario Suelto .36 kg/litrosP = 7.95 litros (11.20 kg−0.42 kg) = 1 ESO UNITARIO V IERNES TARDE 4 A 6 .26 kg/litrosP = 2 1.16 +1.36 = 1 ESO UNITARIO V IERNES MAÑANA 9 A 11 1.25 kg/litrosP = ESO UNITARIO V IERNES TARDE 2 A 4 .22 kg/litrosP = 1 ROMEDIO PESO UNITARIO 1.24 kg/litrosP = 5. ANÁLISIS Y RESULTADOS. A través del ensayo realizado en el laboratorio se puede analizar que el concreto presenta alta resistencia a la compresión. De la misma forma se pudo determinar qué tan resistente es el material cuando éste es sometido a cargas axiales. Por otro lado se pudo ver que lo aprendido de forma teórica es fácilmente aplicable en el laboratorio, y partiendo de las ecuaciones aprendidas se pudo calcular el esfuerzo o resistencia del 43 FACULTAD DE INGENIERÍA INGENIERÍA CIVIL CONCRETOS HIDRÁULICOS concreto cuando éste es sometido a una fuerza de compresión. Además se pudo obtener la máxima carga posible aplicada. Al analizar los datos de los cilindros con las primera prueba a los 7 días, nos podemos dar cuenta en cuanto a una diferencia en la resistencia, con lo cual se logra comprobar que desde el momento en que los granos del cemento inician su proceso de hidratación, comienzan las reacciones de endurecimiento que se manifiestan inicialmente cuando se atiesa el fraguado, y luego continúan con una evidente ganancia de resistencias. Existen dos formas de que la relación agua-cemento aumente y por tanto la resistencia del concreto disminuye: aumentando la cantidad de agua de la mezcla o disminuyendo la cantidad de cemento. Es muy importante tener esto en cuenta, ya que en la práctica se puede alterar la relación agua-cemento por adiciones de agua después de mezclado el concreto con el fin de restablecer el asentamiento o aumentar el tiempo de manejabilidad, lo cual va en detrimento de la resistencia del concreto y por tanto esta práctica debe evitarse para garantizar la resistencia para la cual el concreto fue diseñado. 6. RESUMEN Proporciones y pesos de cada material utilizados para las diferentes muestras de prueba. Tabla 31.-Proporciones y pesos de cada materialpara las diferentes muestras de prueba. Primera mezcla (teórica) Primera mezcla (real) Segunda mezcla Tercera mezcla Prop. Peso Prop. Peso Prop. Peso Prop. Peso. Agua de mezcla 0,51 3,23 0,69 4,91 0,51 3,94 0,43 4,17 Cemento 1 7,13 1 7,13 2 9,09 1 10,04 Agregado fino 3,0 22,94 3,0 22,94 2,26 20,00 1,78 19,52 Agregado grueso 2,2 16,06 2,2 16,06 1,82 15,16 1,53 15,45 44 FACULTAD DE INGENIERÍA INGENIERÍA CIVIL CONCRETOS HIDRÁULICOS Tabla 32.-Proporciones en volumen suelto. Primera mezcla (teórica) Primera mezcla (real) Segunda mezcla Tercera mezcla Agua de mezcla 3,23 4,91 3,94 4,17 Cemento 5,7 5,7 7,27 8,03 Agregado fino 18,21 18,21 15,87 15,49 Agregado grueso 11,72 11,72 11,07 11,28 Las resistencias a la compresión obtenidas en cada etapa fueron: Tabla 33.- Resistencias obtenidas en los tres ensayos. A/C R.C. a los 7 días ( )g/cmK 2 R.C. a los 28 días ( )g/cmK 2 0,63 78,3 130,5 0,51 177,3 295,33 0,43 270 450 Al realizar la primera mezcla de prueba se agregó 1,3 litros de agua adicionales para obtener un asentamiento de 5 cm. Con esas proporciones se obtuvo una resistencia proyectada a los 28 días de 142,83 , la cual es bastante inferior a f’cr.g/cmK 2 En la segunda mezcla de prueba no se obtuvo el asentamiento esperado a pesar de que se realizó el ajuste correspondiente. Con las nuevas proporciones la resistencia a la compresión proyectada a los 28 días aumentó a 295,33 . Sin embargo, no se g/cmK 2 obtuvo un valor cercano a f’cr por lo que se realizó un ajuste por resistencia. Realizando el ajuste por resistencia se calculó un nuevo valor de relación Agua-Cemento igual a 0,43 con el que se obtuvo una resistencia proyectada a los 28 días de 450 , el cual es un valor muy alto con relación a f’cr, por lo que se debería volver ag/cmK 2 realizar una corrección por resistencia. Sin embargo, se adopta esta dosificación como definitiva. 45 FACULTAD DE INGENIERÍA INGENIERÍA CIVIL CONCRETOS HIDRÁULICOS Se realizaron ensayos de tracción indirecta y de flexión, en donde se obtuvieron los siguientes resultados: ● Resistencia a la tracción indirecta = 2,38 MPa ● Módulo de rotura = 3,67 MPa 7. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 7.1 Recomendaciones para los ensayos Después de estudiados los factores que pueden afectar la resistencia tanto de cilindros como de la viga de concreto y por lo tanto, la confiabilidad de los resultados, se enumeran a continuación las recomendaciones: ● Alinear los ejes del espécimen con el centro de empuje del eje superior ● Se debe centrar el sistema de carga con relación a la fuerza aplicada ● Se recomienda cargar la viga uniformemente y sin sacudirla ● Para la determinación del slump se recomienda que se debe pisar bien el cono metálico, para que la mezcla esté bien compactada y el slump salga adecuadamente ● El varillado no debe pasar de 25 golpes porque generaría segregación en el concreto fresco ● Antes de colocar el concreto en los moldes, estos se deben impregnar en su interior con un material que evite que el concreto se adhiera a la superficie del molde, en nuestro caso utilizamos aceite lubricante para que el material no se adhiera. ● Los cilindros recién elaborados deben permanecer en reposo en un sitio cubierto y protegido de cualquier golpe o vibración, para ser desencofrados a las 24 horas +/- 8 horas. ● Cada vez que se requiera realizar cualquier ensayo se debe tener el lugar de trabajo bien limpio para evitar que las mezclas contengan polvo. ● La superficie de cada cilindro debe ser lo más lisa posible para que en el momento de realizar un ensayo de compresión la carga se distribuya a todo el cilindro. ● Cada mezcla tiene que ser homogénea para evitar que ciertas zonas de los cilindros o vigas están conformadas por más material, lo cual afectaría en el momento de conocer el valor de la resistencia. ● Adicionalmente, se debe tener especial cuidado en la protección de los especímenes sobretodo en la etapa de curado para evitar pérdida de agua en la masa de concreto y durante el transporte impedir que se dañen. 46 FACULTAD DE INGENIERÍA INGENIERÍA CIVIL CONCRETOS HIDRÁULICOS ● En el proceso de falla, los aspectos primordiales que se deben tomar en cuenta son la verificación de la planicidad de las caras, la condición de humedad, el aseguramiento de que la máquina de ensayos cumpla con los requisitos establecidos en la norma y la adecuada toma y resguardo de los datos. 6.2. Conclusiones ● El diseño de una mezcla de concreto es un proceso iterativo en donde se varían las proporciones de los materiales que componen la mezcla con el fin de obtener una resistencia a la compresión determinada. ● Se puede concluir que no todos los materiales presentan las mismas resistencias, esto nos indica que si un material tiene gran resistencia a la compresión es posible que tenga una baja resistencia a la tensión y viceversa, por esto es muy importante conocer las características de cada uno de los materiales al momento de ejecutar cualquier proyecto para así evitar cualquier tipo de problemas que se puedan presentar debido a la falta de conocimiento del comportamiento de ellos. ● Una prueba a los 7 días puede ayudar a detectar problemas potenciales relacionadas con la calidad del concreto o con los procedimientos de las pruebas del laboratorio pero no tiene el criterio para rechazar el concreto. ● Logramos conocer el uso y el buen manejo de los equipos tanto como de los materiales de trabajo, así como el adecuado comportamiento dentro de las instalaciones del laboratorio. ● Comprendimos cada una de las pautas que el profesor tanto como el laboratorista nos recomendaba a lo largo de las prácticas de laboratorio. ● A medida que aumenta la relación agua cemento “A/C” disminuye la resistencia a la compresión, influyendo significativamente en la resistencia final del concreto ● El cemento es el material responsable en manejar la propiedad de adherencia entre las partículas de agregado tanto fino para formar el mortero y grueso para formar el concreto en presencia del agua, así que si la adherencia entre las partículas del agregado (fino y grueso) es muy buena mayor será la resistencia, hay que tener en cuenta que la cantidad de cemento a utilizar será siempre lo necesario ya que por lograr buenas resistencias se aumenta el costo de producción del concreto. ● El proceso de curado fue indispensable para asegurar el desarrollo de las propiedades deseadas de resistencia, durabilidad e impermeabilidad, ya que permite a los granos de cemento hidratarse totalmente para que no se produzca 47 FACULTAD DE INGENIERÍA INGENIERÍA CIVIL CONCRETOS HIDRÁULICOS contracción y agrietamiento del concreto debido a los esfuerzos de tensión que se generan. ● En obra se permite un rango del peso unitario del cemento entre (1,25 – 1,3) gr/ cm3, por lo cual el peso unitario del cemento del ensayo fue de 1,24 gr/ cm3 representando un valor por debajo del rango esto se pudo haber dado debido a unpre fraguado del cemento por permanecer a la intemperie por un tiempo determinado. ● Como se muestra en el informe y en los resultados gráficos, la tendencia normal y el ensayo realizado, se llega a la conclusión que el curado del concreto es fundamental y de especial cuidado, pues no solo de un diseño de mezcla se dan los resultados de la resistencia esperada sino de un buen método de curado. 8. BIBLIOGRAFÍA ● SANCHEZ DE GUZMAN, Diego; Tecnología del concreto y del Mortero; Brandar Editores LTDA; Santa Fe de Bogotá, Colombia 2000. ● INSTITUTO COLOMBIANO DE NORMAS TÉCNICAS ● Norma INV E - 407 “CONCRETO PARA ENSAYOS DE COMPRESIÓN Y FLEXIÓN” ● Norma I.N.V. E – 410 – 07 “ RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN DE CILINDROS DE CONCRETO” ● RIVERA L., Gerardo Antonio. Concreto Simple. Popayán. UNICAUCA. Editorial UNICAUCA. 2013 48
Compartir