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UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA Escuela Académico Profesional de Ingeniería Civil FACULTAD DE INGENIERÍA INFORME DE PRÁCTICA: “DISEÑO DE MEZCLAS POR EL METODO DIN 1045” CURSO: TECNOLOGÍA DEL CONCRETO DOCENTE: MCs. Ing. PEREZ LOAYZA, Héctor ALUMNOS: CHAVEZ VASQUEZ GARY CAHAVEZ PEREYRA CHRISTIAN CARO LINARES WALDIR FRANKLING GOMEZ RAMIREZ ANTONIO HUAYHUA GUEVARA JULIO HOYOS SANGAY CARLOS CUEVA RAMIREZ MIGUEL GRUPO:

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCAEscuela Académico Profesional de Ingeniería Civil

FACULTAD DE INGENIERÍA

INFORME DE PRÁCTICA:

“DISEÑO DE MEZCLAS POR EL METODO DIN 1045”

CURSO:

TECNOLOGÍA DEL CONCRETO

DOCENTE:

MCs. Ing. PEREZ LOAYZA, Héctor

ALUMNOS:

CHAVEZ VASQUEZ GARYCAHAVEZ PEREYRA CHRISTIANCARO LINARES WALDIR FRANKLINGGOMEZ RAMIREZ ANTONIOHUAYHUA GUEVARA JULIOHOYOS SANGAY CARLOSCUEVA RAMIREZ MIGUEL

GRUPO:

“C”

Cajamarca, Agosto de 2013.

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DISEÑO DE MEZCLA DE CONCRETO

I. INTRODUCCIÓN:

En el amplio campo de la Ingeniería civil el diseño de mezclas, es sin lugar a

dudas, una de las principales bases para elaborar todo tipo de estructuras de

Ingeniería, ya que la durabilidad y el desenvolvimiento efectivo de dicha obra se

debe casi en su totalidad al concreto con el cual se trabaja. Es así que la labor del

ingeniero es el de diseñar el concreto más económico, trabajable y resistente que

fuese posible, partiendo, desde luego, de las características físicos de los

agregados, el cemento y el agua.

Es por ello que en la presente práctica se pretende elaborar un concreto que

reúna las características necesarias para ser utilizado en distintas obras de

Ingeniería.

Cabe señalar que para diseñar un mezcla de concreto existen

diferentes métodos, en esta práctica el método a usar es el DIN-1045.

II. OBJETIVOS:

GENERAL:

Diseñar y determinar la resistencia del concreto utilizando el método DIN-1045.

ESPECIFICO:

Realizar el diseño de mezcla de concreto con los materiales estudiados en la

primera práctica de laboratorio, utilizando sus características de estos.

Elaborar probetas para corroborar las propiedades del concreto fresco y

endurecido, también para comprobar las características dadas para dicho diseño.

Lograr un diseño económico y favorable partiendo de las propiedades de los

agregados estudiados y utilizados.

TECNOLOGIA DEL CONCRETO 2

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III. MARCO TEORICO:

PROPIEDADES DE LA MEZCLA.

Las características que se desea en una mezcla de concreto están en función de

la utilidad que prestará en obra. Así si se quiere utilizar en una estructura, se tendrá una

resistencia acorde a las solicitaciones y además resistente al intemperismo, es decir que

sea estable.

En carreteras con losas de concreto, además de su resistencia al intemperismo y

al flexo-tracción, deba comportarse adecuadamente frente a la abrasión producida por

el rozamiento que va a haber entre la loza y los neumáticos de los vehículos.

En depósitos estancos ya sean elevados, en superficie o enterrados, deberá ser

impermeable.

Para lograr estas cualidades se debe recurrir a procedimientos adecuados de

dosificación y en algunos casos el uso de aditivos.

Existen algunas propiedades que son comunes a todos los concretos y no

dependen de la utilidad específica. Estas propiedades se pueden dividir en dos grupos:

cuando el concreto está en estado fresco y endurecido.

PROPIEDADES DEL CONCRETO FRESCO.

Consistencia o fluidez.

Es la resistencia que opone el concreto a experimentar deformaciones. Depende de

la forma, gradación y tamaño máximo del agregado en la mezcla en la mezcla, cantidad

de agua de mezclado.

La consistencia se mide mediante el ensayo de “slump” con el “Cono de Abrams”

(ASTM C-143), para concretos hechos con agregado grueso cuyo tamaño máximo es

menor de 2”.

TECNOLOGIA DEL CONCRETO 3

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En la actualidad se acepta una correlación entre la norma alemana y los criterios

norteamericanos; considerándose que:

A las consistencias secas corresponde asentamiento de 0” a 2” (0 mm a 50

mm).

A las consistencias plásticas corresponde asentamiento de 3” a 4” (75 mm a

100 mm).

A las consistencias fluidicas corresponde asentamientos de más de 5”( 125

mm)

Trabajabilidad.

Se entiende por Trabajabilidad a aquella propiedad del concreto en estado

frescola cual determina su capacidad para ser manipulado, transportado, colocado y

consolidado adecuadamente con un mínimo de trabajo y un máximo de homogeneidad;

así como para ser acabado sin que se presente segregación.

Esta definición involucra conceptos tales como capacidad de moldeo,

cohesividad y capacidad de compactación. Igualmente, la Trabajabilidad involucra el

concepto de fluidez, con énfasis en la plasticidad y uniformidad dado que ambas tienen

marcada influencia en el comportamiento y apariencia final de la estructura.

Homogeneidad:

Se refiere a que los componentes del concreto se encuentren en la misma

proporción en cualquier parte de la masa. Considerando que el concreto es una mezcla

cuyos componentes tienen diferente peso específico, estos tenderán a segregarse. La

homogeneidad depende del tipo y tiempo de mezclado, del transporte, de la

compactación, etc.

TECNOLOGIA DEL CONCRETO 4

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Segregación:

La segregación se puede definir como la descomposición mecánica del concreto

en sus partes constituyentes, de modo que su distribución deje de ser uniforme. Se

puede presentar dos formas de segregación: en la primera las partículas gruesas tienden

a separarse del mortero porque suelen desplazarse a lo largo de una pendiente o se

asientan más que las partículas finas; en la segunda forma de segregación la lechada se

separa de la mezcla y se produce exclusivamente en aquellas que están húmedas.

Exudación:

La exudación o sangrado es una forma de segregación en la cual una parte del

agua de la mezcla tiende a elevarse a la superficie de un concreto recién colocado. Este

fenómeno se debe a que los constituyentes sólidos no pueden retener toda el agua

cuando se sedimentan.

En el proceso de la exudación se presentan dos factores importantes, los mismos

que no necesariamente están relacionados, pero que es preciso distinguirlos:

- La velocidad de exudación, que viene a ser la rapidez con la que el agua se acumula

en la superficie del concreto.

- La capacidad de exudación, que está definida por el volumen total de agua que

aparece en la superficie del concreto.

La exudación del concreto no cesa hasta que la pasta de cemento se ha endurecido lo

suficientemente, como para poner fin al proceso de sedimentación.

TECNOLOGIA DEL CONCRETO 5

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PROPIEDADES DEL CONCRETO ENDURECIDO.

Elasticidad.

El concreto no es un material completamente elástico y la relación esfuerzo

deformación para una carga en constante incremento, adopta generalmente la forma de

una curva. Generalmente se conoce como módulo de elasticidad a la relación del

esfuerzo a la deformación medida en el punto donde la línea se aparta de la recta y

comienza a ser curva.

Para el diseño estructural se supone un módulo de elasticidad constante en función

de la resistencia a la compresión del concreto. En la práctica, el módulo de elasticidad

del concreto es una magnitud variable cuyo valor promedio es mayor que aquel

obtenido a partir de una fórmula.

En el diseño de mezclas se debe tener en cuenta que el módulo de elasticidad del

concreto depende, entre otros de los siguientes factores:

La resistencia a la compresión del concreto y, por lo tanto de todos aquellos

factores que lo afectan.

A igualdad de resistencia, de la naturaleza petrográfica de los agregados.

De la tensión del trabajo

De la forma y tiempo de curado del concreto

Del grado de humedad del concreto.

El módulo de elasticidad del concreto aumenta al incrementarse la resistencia en

compresión y, para un mismo concreto, disminuye al aumentar la tensión de trabajo.

TECNOLOGIA DEL CONCRETO 6

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Resistencia:

La resistencia a la compresión simple del concreto es su propiedad más

característicay la que define su calidad. En 1919, Duff Abrams estableció

experimentalmente que la resistencia a la compresión es función de la relación

agua/cemento (a/c) en forma más significativa que otras variables como la calidad de

los agregados, la compacidad, etc. La resistencia aumenta con el tiempo y depende del

estado de humedad durante este tiempo y del estado de humedad durante el tiempo de

depósito.

Durabilidad:

Es aquella propiedad que se define como la capacidad que el concreto tiene para

resistir las condiciones, para las cuales se ha proyectado, sin deteriorarse con el tiempo.

Resistencia a la compresión:

Se considera generalmente que la resistencia del concreto, constituye la

propiedad más valiosa, aunque ésta no debe ser el único criterio de diseño, ya que en

algunos casos pueden resultar más importantes características como la durabilidad,

impermeabilidad, etc. Sin embargo la resistencia nos da una idea general de la calidad

del concreto.

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IV. CARACTERÍSTICAS FÍSICO - MECÁNICAS:

Acá mostraremos las características de los agregados utilizados para los diseños

de mezclas, cabe señalar que las características de los agregados son del primer informe

que pertenecen ala cantera Chávez. También se mostrarán todas las características de

los componentes del concreto para así poder proceder con el diseño.

A.- Agregado Fino y Grueso:

Análisis granulométrico del agregado fino:

MALLA PESO RETENIDO

Nº (mm) ACUMULADO (gr)

4 4,76 188 2,36 27.60

16 1,18 37.2030 0,59 46.4050 0,30 70.10

100 0,15 86.60CAZOLETA(20

0) 100

Análisis granulométrico del agregado grueso:

MALLA PESO RETENIDO

Nº (mm) ACUMULADO (%)

2" 50,00 0.001 1/2" 37,50 0.001" 25,40 0.003/4" 19,00 52.7161/2" 12,70 0.003/8" 9,51 99.775Nº 4 4,76 100

CAZOLETA 100,00

TECNOLOGIA DEL CONCRETO 8

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DATOS PARA EL CÁLCULO DEL DIN:

MALLAPESO RETENIDO

TANTEOS

Nº (mm) ACUMULADO (%) AF = 0.495 AGR = 0.5052" 50,00 0 0

1 1/2" 37,50 0 01" 25,40 0 0

3/4" 19,00 52.716 26.621581/2" 12,70 0 03/8" 9,51 99.775 50.386375

4 4,76 18 59.418 2,36 27.6 64.162

16 1,18 37.2 68.91430 0,59 46.4 73.46850 0,30 70.1 85.1995

100 0,15 86.6 93.367CAZOLETA(200) 100 100

SUMA 521.528455MODULO DE FINURA 5.21528455

1

PROPIEDADES A. FINO A. GRUESO

TAMAÑO MÁXIMO - 3/4”

TAMAÑO MÁXIMO NOMINAL - 3/4”

PESO ESPECÍFICO DE MASA (gr/cm3) 2.69 2.41

ABSORCIÓN (%) 2.4 % 1.3 %

CONTENIDO DE HUMEDAD (%) 1.375 % 0.350 %

MÓDULO DE FINURA 2.859 6.52

PESO UNITARIO SUELTO SECO (Kg/m3 ) 1696 1469

B.- Cemento:

Portland Tipo I (ASTM C 1157)

Peso Específico 3.15 gr/cm3.

C.- Agua:

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

TECNOLOGIA DEL CONCRETO 9

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Nota: Nos piden diseñar una mezcla de concreto normal teniendo como base los valores

de las propiedades físicas mecánicas de los agregados estudiados, con las siguientes

características:

*f 'C=350 kgs /cm2(Resistencia especificada a los 28 días)

Consistencia: FLUIDICA (USO DE SICAMENT 290)

IV.- DISEÑO DE MEZCLA DE CONCRETO - METODO DIN 1045:

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

Para el cálculo de la resistencia promedio tomamos como base la resistencia

especificada dada y la siguiente tabla. (Cabe señalar que para a elección de la resistencia

promedio hay varias opciones, nosotros hemos elegido este que a continuación se presenta)

Resistencia a la compresión promedio

Según la tabla se tiene que:

*f 'Cr=1.2 f '

C

*f 'Cr=1.2∗(350)kgs /cm2

*f 'Cr=420 kgs /cm2(Resistencia de diseño)

Paso 2: Elección del asentamiento:

TECNOLOGIA DEL CONCRETO 10

CONTROL CALIDAD f 'Cr

BUENO 1.1 f 'C

REGULAR 1.2 f 'C

MALO 1.5 f 'C

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Según el requerimiento de obra dado se requiere una consistencia plàstica entonces

se tiene que:

Slump: 3” a 4” (PLASTICO)

Paso 3: TMN AGR 3/4”

Paso 4: Estimación de la cantidad de agua por m3 y el porcentaje de aire atrapado:

Utilizamos la tabla 10.2.2 (estos valores de la tabla corresponden a concretos sin

aire incorporado).

Tamaño máximo

nominal de agregado grueso

Volumen unitario de agua, expresado en lt/m3, para los asentamientos y perfiles de agregado

grueso indicados.

1”a 2” 3” a 4” 6” a 7”

Agregado

redondeado

Agregado

angular

Agregado

redondeado

Agregado

angular

Agregado

redondeado

Agregado

angular

3/8" 185 212 201 227 230 250

1/2" 182 201 197 216 219 238

3/4" 170 189 185 204 208 227

1" 163 182 178 197 197 216

1 1/2" 155 170 170 185 185 204

2" 148 163 163 178 178 197

3" 136 151 151 167 163 182

De la tabla obtenemos:

Agua: 205 lts/m3

El plastificante reduce 10% agua: 205 – 0.1*205 = 153.75 lts/m3

Paso 4: calculo de aire atrapado:

Tamaño máximo nominal Aire atrapado

3/8" 3,0%

1/2" 2,5%

3/4" 2,0%

1" 1,5%

1 1/2" 1,0%

2" 0,5%

3" 0,3%

6" 0,2%

% Aire atrapado: 2.0 %

TECNOLOGIA DEL CONCRETO 11

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Paso 5: Cálculo de la relación agua/cemento.

Como en el requerimiento de obra nos dice que es para un concreto normal

entonces la elección de la relación agua/cemento para el diseño lo haremos por resistencia

De la tabla obtenemos:

Como se trata de un concreto de alta resistencia entonces asumimos la relación

agua/cemento:

Agua/Cemento: 0.35

Paso 6: Cálculo del factor cemento:

ac=0.25

factor cemento= a0.0 .25

Se sabe que la cantidad de agua es: 153.75 kg/m3

F cemento=153.75 kg /m3

0.35

F cemento=439.268 kg /m3

Factor cemento: 439.3Kg /m3

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

Factor Cemento:10.3361 bolsas / m3

TECNOLOGIA DEL CONCRETO 12

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Paso 7: Balance de pesos y volúmenes absolutos de lo ya calculado (cemento, agua,

aire, y calcular por diferencia de 1.00m3 el volumen por completar con agregados)

Elemento Peso en kg/m3 Volumen en m3

Agua 153.75 0.15375

Cemento 439.286 0.139456

Aire 0.02

Aditivo 6.15 0.005212

Balance de volúmenes 0.318418

Volumen absoluto del agregado

total.

1.00 m3–0.318418m3=

0.681582 m3

Paso 8:Determinamos el porcentaje de incidencia de agregado fino y agregado grueso

en relación al volumen absoluto del agregado total.

MALLAPESO RETENIDO

TANTEOS

Nº (mm) ACUMULADO (%) AF = 0.495 AGR = 0.5052" 50,00 0 0

1 1/2" 37,50 0 01" 25,40 0 0

3/4" 19,00 52.716 26.621581/2" 12,70 0 03/8" 9,51 99.775 50.386375

4 4,76 18 59.418 2,36 27.6 64.162

16 1,18 37.2 68.91430 0,59 46.4 73.46850 0,30 70.1 85.1995

100 0,15 86.6 93.367CAZOLETA(200) 100 100

SUMA 521.528455MODULO DE FINURA 5.21528455

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

TECNOLOGIA DEL CONCRETO 13

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% incidencia de agregado fino: 0.505 m3*0.681582 = 0.344199 m3

% incidencia de agregado grueso: 0.495 m3*0.681582 = 0.337383 m3

Peso de agregado fino: 0.337383*2690 = 907.56

Peso de agregado grueso: 0.344199*2410 = 829.52

Peso 10: Peso seco

Paso 11:valores de diseño:

*pesos secos por metro cúbico.

Agua = 153.75 Litros

Cemento = 439.29 Kg.

A° Fino = 907.560Kg.

A° Grueso = 829.520 Kg.

Aditivo = 6.15 Kg

TECNOLOGIA DEL CONCRETO 14

Elemento Peso en kg/m3

Agua 153.75

Cemento 439.29

Aire 2%

agregado fino 907.56

agregado grueso 829.52

Aditvo 6.15

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Paso 12: Corrección por humedad:

Para hacer esta corrección necesitamos los siguientes datos:

PROPIEDADES A. FINO A. GRUESO

ABSORCIÓN (%) 2.4 1.3

CONTENIDO DE HUMEDAD (%) 1.375 0.35

*Los pesos húmedos de los agregados fino y grueso serán igual al respectivo peso seco

multiplicado por la unidad mas el contenido de humedad expresado en forma decimal.

Peso húmedo del agregado:

Fino……………………………………….907.56x 1.00375 = 920.039kg/m3

Grueso…………………………………….829.52 x 1.0035 = 832.423 kg/m3

*El agua de absorción no es parte del agua de mezclado, por lo que deberá ser excluida de

las correcciones por humedad del agregado, para ello se debe calcular la humedad

superficial.

Humedad superficial del agregado:

Fino……………………………………….1.375-2.4 = -1.025%

Grueso…………………………………….0.50-1.30 = -0.80%

*Conocida la humedad superficial se puede determinar el aporte de cada uno de los

agregados al agua de mezcla. Para ello se multiplicara el peso seco del agregado por la

humedad superficial del mismo expresada en fracción decimal.

Aporte de humedad del agregado:

Fino……………………………………….907.56x -1.025 %= -9.303 lt/m3

Grueso…………………………………….829.52 x-0.8 %= -6.636 lt/m3

Total…………………………………………. = -15.9387lt/m3

*Como el agregado quita agua del diseño de mezcla, dicha cantidad deberá ser aumentada

al agua de diseño para así poder determinar el agua efectiva para el diseño, ósea aquella

que debe ser incorporada a mescladora para no modificar la relación agua /cemento.

*agua efectiva………………………………………153.75 +15.9387 = 169.689lt/m3

TECNOLOGIA DEL CONCRETO 15

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*Y los pesos de los materiales por metro cubico de concreto, ya corregidos por

humedad del agregado, a ser empleados en las mezclas de prueba, serán:

Cemento = 439.29 Kg.

A° Fino = 920.039 kg.

A° Grueso = 832.423kg.

Agua Efectiva =169.689lt.

Aditivo = 6.15 Kg

*Proporción en Peso para un metro cubico:

439.29 832.423 920.039 169.689

---------- : ----------- : ----------- / --------

439.29439.29439.2942.5

1 : 1.895 : 2.094/3.99 lts/bolsa

*Volumen del espécimen 0.01m3

Cemento = 4.39 Kg.

A° Fino = 8.32 Kg.

A° Grueso = 9.20Kg.

Agua Efectiva = 1.69 lt.

TECNOLOGIA DEL CONCRETO 16

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V.- ENSAYOS EN LABORATORIO:

Paso 1: Elaboración de la Mezcla de Concreto Fresco:

Material y Equipo:

CementoAgregado grueso

Agregado finoProbeta (1000 ml)

Balanza de precisión

Carretilla

TECNOLOGIA DEL CONCRETO 17

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Palana

Agua

Bandeja

Palana

Badilejo

1) Procedimiento :

Teniendo lo pesos húmedos que vamos a utilizar para las dos

tandas proseguimos a realizar los pasos necesarios de manera progresiva:

Agregado fino y agregado grueso:

Pesamos nuestro agregado en la balanza en su estado húmedo.

Cemento:

El tipo de cemento utilizado: TIPO I PACASMAYO.

Agua:

El agua utilizada es agua potable la más recomendable para el diseño de mezclas

Después de pesar los ingredientes para el diseño de mezclas se

proceden a colocarlos en el elemento donde se hace la pasta, en el orden siguiente:

Primero una pequeña cantidad de agua para mojar la superficie.

Luego se coloca el agregado grueso y el agregado fino, se mezcla durante un

tiempo. Seguidamente se vaccea el cemento se mezcla estos elementos y finalmente el

agua.Luego se procede colocar el agua batiendo con cuidado para no perder agua, y

que la mezcla se haga conforme al diseño.

TECNOLOGIA DEL CONCRETO 18

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Una vez obtenida la mezcla se determina el SLUMP luego, después de

pesados, aceitados (para evitar la adherencia de la mezcla al molde), y nombrados los

moldes se coloca dentro de esta la mezcla en tres capas cada una de estas compactada

con golpes realizados con el empleo de una varilla compact adora.

NOTA: Para nuestro caso lo realizamos en una carretilla con una palana.

Obtención de los pesos de los ingredientes:

Tamizamos para separar el agregado fino del grueso

.

TECNOLOGIA DEL CONCRETO 19

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Pesamos el cemento

Mezclamos los agregados con el cemento

Agregamos el agua

PROPIEDADES EVALUADAS DEL CONCRETO EN ESTADO FRESCO.

A.- SLUMP:

1) Material y Equipo:

TECNOLOGIA DEL CONCRETO 20

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Cono de Abrams.

Varilla 5/8 de pulgada x 60 cm.

Balanza de precisión.

Bandeja.

Palana

Badilejo

Wincha (5m)

2) Procedimiento :

Obtenida la mezcla de concreto y estando en estando en estado fresco, se

procedió a colocar 3 capas de concreto fresco en el Cono de Abrams; la primera

capa se colocó a una tercera parte del volumen del cono apisonándolo por medio de

una varilla de acero con 25 golpes, la segunda hasta las dos terceras partes y por

último se apisona y enrasa, durante dicho proceso el cono debe permanecer lo más

quieto posible, ya que el ensayo puede fallar al mínimo movimiento. Luego se

procede a retirar cono y determinar el valor del asentamiento.

3) Resultados de Ensayo :

SLUMP OBERVACION

PROBETA cm Pulg. consistencia

N° 01 8.9 3.50 C. plàstica

CONCLUSIÓN:

La consistencia esperada o asumida fue una consistencia plàstica cuyos

valores fluctúan entre 3-4 pulgadas.

B.- APARIENCIA:

La apariencia es equilibrada como podemos observar es mejor que el método del ACI.

TECNOLOGIA DEL CONCRETO 21

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Luego de evaluar tanto la apariencia como el asentamiento se procedió a llenar

cada probeta con la pasta de concreto

Aceitar el interior del molde para evitar que la pasta se adhiera a este.

Al retirar el cono se determina el slump midiendo con una regla el asentamiento,

con el cual determinamos su consistencia.

TECNOLOGIA DEL CONCRETO 22

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Colocamos la mezcla en los moldes.

Compactamos con 25 golpes en 3 etapas la mezcla y luego se enraza.

TECNOLOGIA DEL CONCRETO 23

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Dejamos que fragüe durante 24 horas luego poner en agua por 8 días

C.- Peso Unitario de Concreto Fresco:

1) Material y Equipo:

Concreto fresco

Balanza de precisión

Badilejo

Moldes cilíndricos de 6” de diámetro por 12” de altura.

2) Procedimiento :

Ahora al tener compactadas las dos probetas se procede analizar el peso

unitario del concreto fresco del concreto fresco siguiendo los pasos:

Primeramente se registra el peso del molde al vacío. Luego se procede a

colocar la mezcla de concreto en los 3 moldes metálicos para finalmente registrar

su peso en conjunto.

El volumen del molde se obtuvo a partir de sus dimensiones, ya que si

colocábamos agua en este, escurría por toda la base.

TECNOLOGIA DEL CONCRETO 24

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Pesamos la muestra en estado fresco,

y la dejamos que se seque durante 24 horas.

3) Resultados de Ensayo :

TECNOLOGIA DEL CONCRETO 25

PROPIEDADPROBETA

N° 01

W molde ( kg) 8.25

W molde + C° (kg) 25.25

P.U.de C° (kg) 17

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PROPIEDADES MECANICAS EVALUADAS DEL CONCRETO EN ESTADO

ENDURECIDO

D.- Resistencia a la Compresión:

1) Material y Equipo:

Máquina de Compresión Simple

Concreto fresco

Moldes cilíndricos de 6” de diámetro por 12” de altura.

2) Procedimiento :

Elaborada la mezcla de concreto fresco, se procede a colocarla en los

respectivos moldes metálicos, distribuida en tres capas cada una apisonada con 25

golpes por medio de una varilla de acero. Luego de un día se desmoldan y se dejan

curar en agua por 5 días, tiempo por el cual la resistencia del concreto deberá

alcanzar el 70% de su resistencia a los 28 días. Transcurrido el tiempo de curado se

deja secar para luego ser sometidos al ensayo de compresión.

TECNOLOGIA DEL CONCRETO 26

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Etapa de fraguado de las probetas: se cubre con una bolsa para impedir que la

evaporación del agua de mezcla. Después de esta etapa se desencofra y se somete a un

proceso de curado. Después de todo este proceso se evaluara sus propiedades

mecánicas.

Luego del proceso de curado de la probeta,

se determina su peso y se la lleva la mufla 15 minutos.

Después, se pasa a realizar el ensayo de la resistencia a la compresión.

TECNOLOGIA DEL CONCRETO 27

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Para poder determinar si el diseño realizado es bueno.

ASPECTOS EVALUADOS DESPUES DEL ENAYO DE COMPRESION

PROBETA N° 01: El tipo de falla presente que se presento fue en los apoyos superiores

como se puede apreciar en la figura. La falla es por aplastamiento. Entonces podemos decir

que la fala no fue la esperada ya que debió fallara en un plano inclinado de 45 grados y

cercano al eje centroidal. Además se observò que fue el agregado el cual fallo más no la

pasta de concreto.

Resultados de Ensayo:

3) Resultados de Ensayo :

Probeta N° 01:

área resistente A = 178 cm2 ; altura h = 304 mm

Carga (Kg) E(mm)E u

*1000=Eu/hf =

Carga/ A(mm) kg/ cm2

500 0.16 0.0005263 2.80898881000 0.4 0.0013158 5.61797752000 0.6 0.0019737 11.2359553000 0.7 0.0023026 16.8539334000 0.96 0.0031579 22.47191

TECNOLOGIA DEL CONCRETO 28

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5000 1.03 0.0033882 28.0898886000 1.11 0.0036513 33.7078657000 1.19 0.0039145 39.3258438000 1.28 0.0042105 44.943829000 1.38 0.0045395 50.56179810000 1.5 0.0049342 56.17977511000 1.56 0.0051316 61.79775312000 1.69 0.0055592 67.4157313000 1.73 0.0056908 73.03370814000 1.8 0.0059211 78.65168515000 1.85 0.0060855 84.26966316000 1.89 0.0062171 89.8876417000 1.96 0.0064474 95.50561818000 2.08 0.0068421 101.123619000 2.15 0.0070724 106.7415720000 2.26 0.0074342 112.3595521000 2.38 0.0078289 117.9775322000 2.42 0.0079605 123.5955123000 2.56 0.0084211 129.2134824000 2.62 0.0086184 134.8314625000 2.87 0.0094408 140.4494426000 2.96 0.0097368 146.0674227000 3.02 0.0099342 151.6853928000 3.09 0.0101645 157.3033729000 3.12 0.0102632 162.9213530000 3.18 0.0104605 168.5393331000 3.24 0.0106579 174.157332000 3.3 0.0108553 179.7752833000 3.32 0.0109211 185.3932634000 3.35 0.0110197 191.0112435000 3.37 0.0110855 196.6292136000 3.4 0.0111842 202.2471937000 3.45 0.0113487 207.8651738000 3.5 0.0115132 213.4831539000 3.53 0.0116118 219.1011240000 3.58 0.0117763 224.719141000 3.59 0.0118092 230.3370842000 3.62 0.0119079 235.9550643000 3.68 0.0121053 241.5730344000 3.72 0.0122368 247.1910145000 3.76 0.0123684 252.80899

TECNOLOGIA DEL CONCRETO 29

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46000 3.78 0.0124342 258.4269747000 3.8 0.0125 264.0449448000 3.84 0.0126316 269.6629249000 3.88 0.0127632 275.2809

0 0.002 0.004 0.006 0.008 0.01 0.012 0.0140

50

100

150

200

250

300

f(x) = 1236800.32985307 x² + 4278.93066271873 x + 3.32250164327425R² = 0.986994628248681

Esfuerzo vs Deformacion

TECNOLOGIA DEL CONCRETO 30

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CALCULOS Y RESULTADOS:

CALCULO DE ESFUERZO ALCANZADO EN EL LABORATORIO:

PROBETA

Esfuerzo máximo alcanzado a los 14 días de curado:275.878 kg/ cm2

Necesitamos el esfuerzo alcanzado a los 28 días para lo cual interpolamos.

14 días………… 80% f’c

f‘c a los 14 días = 350*0.8 = 280 Kg/cm2 a los 14 días en laboratorio

CONCLUSIÓN:

La resistencia especificada fue de 350 kg/ cm2 como sabemos los resultados del

esfuerzo máximo alcanzado en el laboratorio debe asemejarse a este valor dado o ser

mayor ya que lo contrario diríamos que el ensayo no es válido ya que no alcanza la

resistencia requerida. Como vemos el f ‘ c28 dias en laboratorio=345Kg/cm2aprox.es

decir menor al esfuerzo especificado, por lo tanto el diseño de la mezcla está dentro del

rango de aceptación (± 10% de f’c especificado), lo cual requiere ser corregido por

resistencia.

V.- CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES:

A.- Conclusiones:

SLUMP OBERVACION

PROBETA cm Pulg. consistencia

N° 01 8.9 3.50 C. plàstica

PROPIEDADPROBETA

N° 01

W molde ( kg) 8.25

W molde + C°

(kg)25.25

P.U.de C° (kg) 17

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PROBETA N°f' c alcanzado en laboratorio f' c como dato

a los 28 díasa los 5 días a los 28 días

1 275.878 345 350

PROBETA N° 01

MODULO DEELASTICIDAD 33541.02 kg/ cm2

B.- Recomendaciones:

Se recomienda colocar los especímenes en forma correcta en la máquina de

compresión para evitar errores en el momento de la lectura y ejecución de la

práctica.

En el momento de calcular el SLUMP se debe lograr una compactación adecuada,

poniendo correctamente los pies, evitando el movimiento del cono.

Los especímenes al momento de curado deben estar totalmente sumergidos en

agua.

TECNOLOGIA DEL CONCRETO 32