INSTITUTO TECNOLOGICO DE TEPIC

Equipo No. 2

Aguirre Ríos Ramón Antonio Castañeda Arcineda Heriberto Lizárraga Estrada Conrado

Arnoldo López Ruiz Jason Pérez Navarro Iván Téllez Hernández Juan Luis

INDICEINTRODUCCION..................................................................................................................................3

PRUEBAS A LOS AGREGADOS.............................................................................................................4

Granulometría de la Grava.........................................................................................................4

Granulometría de la Arena.........................................................................................................7

Absorción de agua de los agregados (Grava y Arena)....................................................................9

Porcentaje de absorción de la grava..........................................................................................9

Porcentaje de absorción de la arena........................................................................................10

Prueba de Humedad (Grava y Arena)...........................................................................................12

Peso Volumétrico compacto de la Grava.....................................................................................13

Dosificación......................................................................................................................................15

Elaboración de nuestro concreto.....................................................................................................17

CONCLUSIONES................................................................................................................................23

INTRODUCCION

El concreto hoy en día, es sin duda alguna uno de los materiales más importantes que requiere cualquier tipo de construcción, ya que el concreto se puede ver prácticamente en toda construcción, ya sea desde los cimientos hasta el colado de la losa en un edificio.

El concreto es muy bueno para resistir fuerzas a la compresión, es por ello que el concreto debe ser creado con una resistencia adecuada. Debido a que el concreto se utiliza en todo tipo de construcción, y no en todas las construcciones se requiere la misma resistencia, las proporciones de los agregados que hacen el concreto (arena, grava, cemento y agua) van a variar prácticamente en cualquier construcción ya que la resistencia depende directamente de estas cantidades de los materiales. Para esto se tiene que hacer una serie de cálculos, llamada dosificación, la cual tiene la finalidad dar las proporciones adecuadas de cada elemento que constituye el concreto, y así crear un concreto con la resistencia requerida en obra.

Este es el objetivo de la siguiente práctica, realizar una dosificación para realizar un concreto con una resistencia f’c= 250 kg/cm2. Una vez calculada las proporciones de los elementos del concreto, poner a práctica la realización del concreto, crear cilindros de ensayo y verificar que nuestra dosificación realizada cumple satisfactoriamente con la resistencia que requerimos. De no ser así, realizar los ajustes necesarios en nuestra dosificación para llegar a nuestro objetivo principal.

Debemos de tener en cuenta, que para iniciar la dosificacion se tienen que conocer ciertas características de los materiales con los que fabricamos el concreto, datos que son indispensables para hacer la dosificación del mismo. Para ello se tiene que realizar todos las pruebas necesarias para obtener estos datos requeridos, y así poner a práctica lo aprendido anteriormente en la materia.

PRUEBAS A LOS AGREGADOSDurante todo el semestre tuvimos varias explicaciones, varias prácticas de las cuales nos enseñaron a realizarle las pruebas necesarias a los agregados (arena, grava).

Estas pruebas son muy esenciales para la fabricación de un concreto, ya que su resultado podría variar de cada agregado y teniendo un falso resultado afectaría el resultado final de la resistencia del concreto. Se realizaran 3 pruebas a esenciales a la grava y a la arena, estas pruebas son la granulometría, peso volumétrico, humedad, absorción. Con estas pruebas obtendremos los datos que se requieren para hacer la dosificación del concreto. A continuación se explicaran de manera explícita los pasos que realizamos para cada prueba.

Granulometría de los Agregados

La granulometría es una prueba de la cual se comprobara que los agregados se aprueban como buenos agregados. Y así confiar plenamente en ellos para utilizarlos en obra. Es por eso que es la primera prueba a realizarse.

Granulometría de la GravaAdemás de verificar que esta grava cumple con los requisitos para ser utilizada en la construcción, de esta prueba se obtendrá un dato muy importante para la dosificación del concreto, que es el tamaño máximo que tiene este agregado, en donde regularmente es la grava.

Para realizar esta prueba se tomara una muestra de la grava a utilizar en obra, la cual se va a pesar.

Posteriormente se tomaran los tamices que se requerirán para sacar las proporciones de los distintos tamaños de la cual está constituida la grava, la abertura de estos tamices son desde 2” (en caso de que haya grava retenida en esta) hasta la malla numero 4. Este es la malla que indica que finalizan las gravas y lo que pase de esa malla será tomado como arena.

Se agruparan en la siguiente tabla y posteriormente se graficaran y se vera si la línea que resultara en la grafica se encuentra dentro de los 2 limites, de ser así la grava se aprueba. De no ser así será lo contrario.

Pasos1.- Se toma una muestra del banco de agregados.

2.-Se buscan y se acomodan de manera descendente los tamices.

3.- Se coloca la grava en la parte superior de los tamices y se agita aprox. 5 minutos, esto hará que la grava tienda a moverse y pueda pasar por las mallas correspondientes. (No debe forzarse a pasar al agregado).

4.-Se pesan las cantidades de grava que se retuvieron en cada tamiz y se realizan las siguientes tablas.

Los datos que obtuvimos fueron los siguientes:

GRANULOMETRIA

MALLA

PESO RETENIDO

% RETENIDO % RETENIDO % QUE

PASA

PARCIAL GR. PARCIAL ACUMULATIVO LA MALLA

2" 0.00 0.00% 0.00% 100.00%1.5" 0.00 0.00% 0.00% 100.00%1" 0.00 0.00% 0.00% 100.00%3/4" 954.80 16.94% 16.94% 83.06%1/2" 1387.40 24.61% 41.54% 58.46%3/8" 1060.00 18.80% 60.34% 39.66%1/4" 1078.20 19.12% 79.47% 20.53%Malla No. 4 771.90 13.69% 93.16% 6.84%Charola 385.70 6.84% 100.00% 0.00%Suma 5638.00 100.00%

Como vemos en la grafica, la granulometría no está un 100 porciento dentro del límite, sin embargo se puede trabajar con ella.

EL TAMAÑO MAXIMO DEL AGREGADO SERA DE 3/4"

Granulometría de la Arena Al igual que en la grava, se tomaran los pesos retenidos en los distintos tamices que se mostraran en la tabla de datos, de ahí se pasaran a una respectiva tabla la cual demuestra si efectivamente la arena cumple con los limites granulométricos requeridos.

Con esta prueba se determinara el modulo de finura, dato que se requiere para la dosificación del concreto.

Pasos1.- Se toma una muestra del banco de agregados.

2.-Se buscan y se acomodan de manera descendente los tamices.

3.- Se coloca la arena en la parte superior de los tamices y se agita aprox. 5 minutos, esto hará que la grava tienda a moverse y pueda pasar por las mallas correspondientes. (No debe forzarse a pasar al agregado)

4.-Se pesan las cantidades de grava que se retuvieron en cada tamiz y se saca un porcentaje.

DATOS:

GRANULOMETRIA

MALLAPESO RETENIDO % RETENIDO % RETENIDO

PARCIAL kg. PARCIAL ACUMULATIVO4 0.0314 6.28% 6.28%8 0.1029 20.59% 26.87%

16 0.0929 18.59% 45.46%30 0.0752 15.05% 60.50%50 0.0612 12.24% 72.75%

100 0.0510 10.20% 82.95%200 0.0394 7.88% 90.84%

Charola 0.0458 9.16% 100.00%

Sumas 0.4998 100.00% Modulo de Finura: 2.95%

El modulo de finura se calculó de la siguiente manera:

Modulo de finura=∑%retenido acumulado (hastalamalla¿100)100

=294.81100

=2.95%

La grafica fue la siguiente:

Se aprueba la granulometría de la arena.

Absorción de agua de los agregados (Grava y Arena)

Porcentaje de absorción de la grava

Pasos:1. Se toma la muestra de agregado.2. Se seca la muestra de prueba hasta masa constante con una temperatura de 110+/- 10°3. Se pone a enfriar la muestra por un lapso de 1 a 3 horas4. Se sumerge el agregado en agua a una temperatura ambiente por un lapso de 24 horas5. Se seca el exceso de agua que tienen todas y cada una de las piedras o sea hasta dejarlas

opacas6. Determinar la masa de la muestra en el aire en su condición SSS7. Colocar la muestra en la canastilla para determinar su masa en agua8. Secar la muestra hasta masa constante a una temperatura de 110+/-10° y enfriar por un

lapso de 1 a 3 horas, determinar masa9. Se calcula la absorción usando la siguiente fórmulas:

densidad= BB−C

absorci ón% [ B−AA ]×100A=masa de la muestra seca al horno

B=masa de la muestra en estado saturado superficialmente seco

C=masa aparente la de muestra sumergida en agua

Porcentaje de absorción de la arena

Pasos1. Se toma una muestra del agregado y esta reducirla a aproximadamente 1kg2. Secar la muestra en una temperatura de 110+/-10°. Luego enfriarla a temperatura

ambiente y sumergirla en agua durante 24 horas. 3. Decantar el exceso de agua teniendo cuidado para evitar perdida de agregado muy fino,

someter la muestra a corriente de aire caliente y mezclar hasta obtener una muestra homogénea de secado.

4. Sujetar el molde firmemente sobre una superficie lisa y no absorbente con el diámetro mayor hacia abajo.

5. Colocar la porción de la muestra en el molde por sobrellenado y acumular el material adicional sobre la parte superior del cono.

6. Ligeramente apisonar el agregado fino dentro del molde con 25 golpes del pisón metálico. Cada caída debe ser desde alrededor de 5mm sobre la parte superior del agregado fino.

7. Retirar el molde verticalmente. Si el agregado retiene la forma del molde, quiere decir que todavía tiene humedad superficial. Cuando el agregado fino se disperse levemente, se obtendrá la condición saturada superficialmente seca.

8. Calcular el porcentaje de absorción con la siguiente fórmula:

absorci ón%=[ (S−A )A ]×100

S=masa de la muestra en estado saturado superficialmente secoA=masa de la muestra seca al horno

Datos obtenidos:

CALCULO DE LA ABSORCION DE LOS AGREGADOS

AGREGADO

PESO MUESTRA PESO MUESTRA

DIFERENCIA %

ABSORCIONINICIAL (Gr.) SATURADA SUP.

SECA(Gr.) GRAMOS

GRAVA 1000.00 1040.80 40.80 4.08%ARENA 500.00 510.70 10.70 2.14%

Prueba de Humedad (Grava y Arena)

La humedad dentro de un agregado debe ser tratado con mucha importancia, al final de la prueba se obtendrá un porcentaje, esto indicara que tanta cantidad de agua contiene el agregado (Grava o Arena), para tener en cuenta, al momento de nuestra dosificación tener que quitar esa cantidad de agua a la cantidad total de la misma.

¿Por qué se resta el porcentaje de agua de los agregados?

El contenido de humedad de un material, indica que tiene un porcentaje de agua dentro, en la dosificación se debe tener una cantidad exacta de agua, en caso de tener mas agua de lo requerido, esto provocara que la resistencia del concreto tienda a bajar y se tendría una mezcla fallida, para eso se deberá sacar el contenido de humedad para saber que tanta cantidad de agua se deberá descontar del producto final de la misma.

Pasos:1.-Se toma una charola cualquiera, la cual se deberá conocer su peso real.

2.- se tomo una muestra de cada agregado en cada charola, se deberá pesar y restar el peso de la charola para conocer el contenido de agregado que se va a probar.

3.- Teniendo el peso de los agregados se procede a meter al horno a una temperatura de 100 +/- 5°, dejándose dentro del horno por 24 horas.

4.- Al haber transcurrido las 24 horas, se toma la muestra y se tendrá que pesar, y mediante una serie de cálculos se podrá obtener el porcentaje (%) de humedad.

Datos obtenidos:

CALCULO DE LA HUMEDAD DE LOS AGREGADOS

AGREGADO

PESO MUESTRA

PESO MUESTRA

DIFERENCIA %

HUMEDADINICIAL (Gr.) SECA (Gr.) GRAMOS

GRAVA 2991 2869 122 4.08%ARENA 2502 2430 72 2.88%

Peso Volumétrico compacto de la Grava

Pasos1. Se toma una muestra del agregado en obra2. Se llena una tercera parte de un recipiente de volumen conocido, con agregado

grueso y esta es varillado con 25 golpes alrededor de toda la muestra.3. Se llena otra tercera parte y también es golpeada de la misma manera que la

anterior4. Se llena lo restante del recipiente poniendo un exceso y se vuelve a golpear, se

enraza y se pesa.5. Por último se divide el peso que se registro en la bascula entre el volumen en m3

del recipiente, y el resultado será el peso volumétrico de la grava.

Datos obtenidos:

Dimensiones de cubeta:

0.285 Metros de diámetro

0.347 Metros de Altura

Volumen cubeta: 0.022 m3

Peso de la cubeta: 1.079 kg

Peso de cubeta llena con grava compactada: 30.200 kg

Peso de grava en cubeta: 29.121 kg

PESO VOLUMETRICO DE LA GRAVA = 29.121 Kg / 0.022 m3 = 1,323.700 kg/m3

DosificaciónAl finalizar todas las pruebas a los agregados se procede a obtener las proporciones de cada material para obtener una resistencia deseada de un concreto , para la cual se deberá de elegir que resistencia se desea obtener, después de saber la resistencia se procede con los diferentes pasos para realizar la dosificación, más que las pruebas de los agregados es más importante la dosificación, tomándose el resultado de cada prueba hecha con anterioridad, se debe saber utilizar cada porcentaje o resultado obtenido, teniendo un error en la elección de resultado podría variar el resultado de la resistencia.

DATOS OBTENIDOS EN PRUEBAS:

Modulo de finura 2.95%

Absorción de la arena 2.14%

Absorción de la grava 4.08%

Humedad arena 2.88%

Humedad grava 3%

Tam.max del agregado 3/4"

Peso vol. Grava 1323.7 Kg/m3

1. Primeramente se deberá conocer que tamaño máximo de agregado se va a utilizar. En nuestro caso fue de 3/4".

2. Con el tamaño del agregado, se tomara en cuenta el revenimiento (revenimiento: es escoger que tanta manejabilidad se desea del concreto, cuidando que tenga una buena resistencia), nuestro revenimiento fue de 10 cm.

3. Para un concreto sin aire incluido (como es en nuestro caso), revenimiento de 10 cm y un tamaño máximo del agregado de 3/4" (19 mm) verificamos en la tabla de requisitos de agua aproximada (tabla dada por el profesor) que se necesitaran 205 lts de agua para hacer 1 m3 de concreto, y habrá un 2% de aire atrapado estimado.

4. Teniendo el revenimiento, se busca dentro de una tabla junto con la resistencia (250KG/m2) y el revenimiento para poder conocer la relación agua cemento (A/C).

Relación A/C = 0.62

5. Teniendo la relación A/C se despeja C=A/R, (R= relación obtenida de la tabla) como ya se conoce la cantidad de agua necesaria, se sustituye el A y R obteniéndose así la cantidad de cemento que se necesita para la mezcla.

Cantidad de cemento = cantidad de agua

relacionagua /cemento= 2050 .62

=331kg

6. Posteriormente se debe conocer la cantidad de grava para la mezcla, teniendo un modulo de finura de 2.95%, y teniendo un tamaño máximo de agregado de 3/4", se tomara el valor de la tabla, que es de 0.605, teniendo el valor de la tabla se multiplicara por el peso volumétrico de la grava y el resultado será los kg de grava por metro cubico de concreto:

Cantidad grava = 0.605 x 1323.7 kg/m3 = 801 kg

7. Ya tenemos todos los pesos requeridos con excepción de la arena, falta conocer la cantidad de arena que ocupara, para lo cual se toma de una tabla el peso estimado de concreto en 1 m3 que es de 2345 kg, sumamos los pesos de la grava, agua y cemento que se requieren para 1 m3 respectivamente, y este valor se lo restamos al peso estimado de 1 m3 de concreto. El valor dado será el peso de la arena.

Cantidad de arena: 1008 kg

=2345 kgde concreto−(205 kgagua+331 kgde cemento)+801 kgde grava¿ = 1008 kg

8. Teniendo el peso de cada material se corregirá por la cantidad de humedad y absorción de los materiales.

9. Una vez corregido se obtienen las proporciones reales de la mezcla:

PROPORCION BASECorrección por humedad y absorción

PROPORCIONES REALESHumedad Absorción% kg % kg

CEMENTO 331 kg CEMENTO 331.00ARENA 1008 kg 2.80% 28.22 2.14% 21.57 ARENA 1036.22GRAVA 801 kg 3.00% 24.03 4.08% 32.68 GRAVA 825.03AGUA 205 kg 52.25 54.25 AGUA 207.00TOTAL 2345 kg TOTAL 2399.25

Elaboración de nuestro concreto

Una vez obtenida nuestra dosificación, se tendrá que sacar las cantidades para llenar 2 cilindros, se realizan los cálculos necesarios y se procede con la práctica:

Volumen de 1 cilindro = 0.0053 m3

Volumen requerido (2 cilindros + 5% de desperdicio) = 0.011 m3

Por lo tanto se requerirán:

PROPORCIONES REALES (m3) PROPORCIONES REALES (0.011 m3)

CEMENTO 331.00 CEMENTO 3.64ARENA 1036.22 ARENA 11.40GRAVA 825.03 GRAVA 9.08AGUA 207.00 AGUA 2.28TOTAL 2399.25 TOTAL 26.39

LOS PASOS PARA ELABORAR LOS CILINDROS DE MUESTRA FUERON LO SIGUIENTES:

1.- Se pesa la cantidad de arena, grava, cemento y agua.

2.- Se le unta aceite quemado a cada cilindro sin rellenar (esto permite que el concreto nos se peque en las orillas del cilindro al momento de descimbrar).

3.- Para tener una mejor mezcla se debe de limpiar la zona donde se realizara la mezcla, naturalmente se debe hacer en una superficie plana y limpia, pero decidimos hacerla dentro de una carretilla, se tuvo que lavar antes de poner los agregados.

4.-Se ponen los primeros materiales, Arena y grava, tratando de dejarlos muy bien mezclados, al ver que están unidos se agrega el cemento, al igual se deberá revolver para mezclar todos los materiales y tengan un mayor resultado.

5.- Teniendo los materiales (arena, grava, cemento) se hace una pequeña abertura en el interior de la mezcla y se adhiere el agua en el centro.

6.- Se mezcla todo hasta quedar todos los materiales unidos entre sí.

7.- Observando el resultado de la mezcla, se podrá realizar la prueba de revenimiento, a lo cual ocupamos un cono, una varilla punta de bala y una superficie plana.

8.- Se coloca el cono en la superficie mientras un integrante del equipo se coloca pisando las orejas del cono, poco a poco se ira poniendo mezcla dentro de él, en 3 pasos diferentes, en la 1/3 de cono se tendrá que picar con la varilla punta de bala, se agrega a 2/3 y se picara asi hasta llenarlo, al ultimo se llenara, se pica y se enraza en la superficie.

9.- Se observa que revenimiento tuvimos, en nuestro caso tuvimos un poco de sobrepeso en el agua, para lo cual tuvimos que compensar con otros materiales como cemento y arena.

10. Se realizo la prueba de revenimiento y se obtuvo el revenimiento esperado.

11.- Se llenan los cilindros, llenando en 3 etapas, dando 25 picadas con la varilla punta de bala, en cada etapa.

12.- Se enrasa el cilindro y golpeamos el cilindro hasta que saliera todo el aire que se encontraba dentro de este.

13.- Acomodamos los cilindros en una superficie plana y los dejamos reposar por 24 horas.

14.- Limpiamos cada instrumento utilizado y dejamos el laboratorio hasta el siguiente día.

15.- Al haber pasado las 24 horas, regresamos al laboratorio y descimbramos los cilindros, ahí fue donde nos dimos cuenta que nos falto golpear un poco más al cilindro, porque tenía muchos orificios hechos por el aire incluido.

16.- Sacamos de los cilindros las muestras y se pusieron a curar por 28 días en la “tina de curado” dentro del laboratorio.

17.- Una vez transcurridos los 28 días, sacamos los cilindros de la tina de curado y los llevamos a la prensa para tronarlos. Los colocamos y comenzamos a ejercer presión sobre el cilindro, en el momento en que trono la prensa marco 38 toneladas, esta cantidad fue dividida entre la superficie en la que fue ejercida en este caso 176 cm^2, obteniendo una resistencia de 216 kg/cm^2

CONCLUSIONESLa resistencia final obtenida no fue a la resistencia que deseábamos de 250 kg/cm2, lo que se tuvo que haber hecho después de haber obtenido este resultado es haber hecho ajusten en el cálculo de la dosificación del concreto, y hacer nuevamente los cilindros de prueba, tronarlos y llegar a nuestro principal objetivo. Debido a que se requieren un mínimo de 28 días para hacer nuevamente la prueba, y no tenemos este tiempo requerido para realizarlo nuevamente, aquí finalizo nuestra practica, y a pesar de que no llegamos con la resistencia que necesitábamos, esta práctica nos ayudo un 100% para aplicar todo lo aprendido en el curso de Tecnología del Concreto, con esta práctica aterrizamos todos nuestros conocimientos ya aprendidos.