1 de 15

INTRODUCCIÓN

En 1918 Abrams encontró que la razón del peso del agua al del cemento (w/c ratio) influía

en todas las propiedades buenas del hormigón. Ley de Abrams: Para un hormigón

totalmente compactado hecho con agregados buenos y limpios, la resistencia y otras

características buenas se mejoran disminuyendo la cantidad de agua por unidad de peso de

cemento.

Se ha dicho que las propiedades físicas y mecánicas que podemos obtener del hormigón

dependen de todos y cada uno de sus componentes y esto es rígidamente cierto. Pero

también es verdad que se puede obtener sin mayores dificultades un granulado de buena

calidad, que sobrepase en resistencia al hormigón fabricado con él.

Esto no sucede con la pasta agua-cemento que constituye el eslabón más débil de la cadena

la calidad de la pasta en todos sus aspectos depende de la relación agua-cemento, la

cantidad de agua que se requiere para hidratar (combinar químicamente con el agua) todos

y cada una de las partículas del cemento, es aproximadamente la correspondiente a su

consistencia normal esto es un 25% o 26% pero con esta cantidad de agua no se puede

hacer hormigón normal. Se requiere una cantidad adicional de agua para que la mezcla

fresca sea manejable se fabrica hormigón con cantidades de agua (relación agua / cemento

entre 50 y 60%. Esto es un 25% a 35% más de agua sobre la consistencia normal. La

función de esta agua es lubricar las partículas haciendo la mezcla fresca “trabajable”.

Cuando el hormigón ha adquirido la resistencia planificada, el agua en exceso se evapora

dejando su lugar al aire (porosidades), estas porosidades están previstas al fijar la relación

agua-cemento.

La relación agua / cemento constituye un parámetro importante de la composición del

hormigón. Tiene influencia sobre la resistencia, la durabilidad y la retracción del hormigón.

La relación agua / cemento (a/c) es el valor característico más importante de la tecnología

del hormigón. De ella dependen la resistencia y la durabilidad, así como los coeficientes de

retracción y de fluencia. También determina la estructura interna de la pasta de cemento

endurecida.

La relación agua cemento es el cociente entre las cantidades de agua y de cemento

existentes en el hormigón fresco. O sea que se calcula dividiendo la masa del agua por la

del cemento contenidas en un volumen dado de hormigón.

2 de 15

a

R = --------

c

R = Relación agua / cemento

a = Masa del agua del hormigón fresco

c = Masa del cemento del hormigón

La relación agua / cemento crece cuando aumenta la cantidad de agua y decrece cuando

aumenta el contenido de cemento. En todos los casos, cuanto más baja es la relación agua /

cemento tanto más favorables son las propiedades de la pasta de cemento endurecida.

Cuando se realiza una dosificación, se basa en que el estado de los áridos es saturado

superficialmente seco (S.S.S.) y la dosificación se entrega considerando los áridos en

estado seco. En obra, los áridos se encuentran normalmente con cierto grado de humedad,

lo que hace necesario corregir la dosificación original para no alterar los valores calculados.

Para evitar variaciones de trabajabilidad en el hormigón producidas por absorción de los

áridos, se recomienda que éstos tengan una humedad igual o superior a la absorción en el

momento de su empleo.

Corrección del contenido de humedad para dosificación en peso Método de corrección

a) Se determina para cada árido la humedad respecto al árido seco.

b) Se corrige la cantidad de cada árido, aumentándola en la misma cantidad en peso que el

agua aportada por la humedad.

c) Se corrige la cantidad de agua de amasado, disminuyéndola en la misma cantidad en

peso que el agua libre aportada por los áridos, de modo de mantener invariable la razón

agua/cemento.

3 de 15

OBJETIVO

1. Elaborar una mezcla de acuerdo a la dosificación indicada y analizar como varia la

resistencia al variar la relación agua cemento.

2. Determinar la resistencia a la compresión a los 28 días de fraguado de los cilindros de

hormigón con una dosificación impuesta y comparar resultados con cada subgrupo.

3. Aprender a Diseñar mezclas con datos realizados en laboratorio (12 kg de ripio) y

saber cómo hallar la corrección por humedad.

4. Saber cómo hallar el porcentaje de humedad en obra.

EQUIPOS Y MATERIAL UTILIZADOS EN LA PRÁCTICA

1. Balanza A =± 1 g

2. Balanza electrónica A = ± 0.01g

3. Recipiente para los granulados y para la mezcla

4. Maquina Tinius Olsen universal de 100 toneladas.

5. Horno (Temperatura igual a 110º C )

6. Un molde troncocónico (cono de Abrams)

7. Dos palas

8. Recipiente para el agua

9. Una mezcladora

10. Un palustre

11. Una varilla para taquear

12. Aparato para coronar cilindros de hormigón.

13. Cilindros pequeños .

14. Tamiz 1”

MATERIALES

15. Granulado grueso (Material de Pifo)

16. Granulado fino (Pifo)

17. Cemento

18. Agua

19. Capping

4 de 15

PROCEDIMIENTO

1. Realizar los ensayos de porcentaje de absorción y densidad en estado sss de los

diferentes granulados que se va ocupar para el ensayo (procedimiento detallado en la

practica 4).

2. Obtener el porcentaje de humedad para cada granulado utilizado para el ensayo,

realizado el día mismo que se efectuó la mezcla de prueba. La forma de obtener el

porcentaje de humedad es la siguiente coger alrededor de 500g de arena y de ripio

respectivamente pesarlo y enviar al horno durante 24 horas, después de la misma

obtener el peso seco en la estufa de los materiales en cuestión y por medio de cálculos

obtener el porcentaje de absorción

3. Pesar la arena, cemento, ripio, medir el agua según las dosificaciones dadas para cada

grupo.

Nota: Todo el ripio que se utilizo fue pasado por el tamiz de una pulgada

4. Colocar todos los materiales en una bandeja.

5. Colocar en la mezcladora todos los componentes que se ha pesado respectivamente

mezclar por un tiempo de cuatro minutos y tendremos un hormigón en obra

6. Una vez obtenido la mezcla de hormigón medir el asentamiento que debe ser mayor o

igual a 4cm (asentamiento obtenido 6cm)

7. Cojer la mezcla del recipiente y poner en una bandeja y realizar los cilindros

respectivos (procedimiento detallado en la practica 7).

8. Dejar los cilindros en reposo durante 24 horas en un lugar protegido del sol y de

corriente de aire.

9. Después de las 24 horas iníciales, llevar los moldes en un lugar especifico del

laboratorio en donde van hacer desencofrados y curados en forma estándar durante 28

días antes de ser ensayados.

10. Realizar los ensayos de compresión de los cilindros, pero antes de ensayarse deben

coronarse con “capping” una sustancia que se derrite a altas temperaturas y se coloca

en los cilindros con ayuda de un aparato que asegura superficies lisas y paralelas.

11. Comparar resultados con la respectivas correcciones por humedad

12. Cálculos y conclusiones

5 de 15

RESULTADOS DE LA PRÁCTICA

ENSAYOS PREVIOS

REGISTRO DE VALORES

AGREGADO GRUESO

DENSIDAD EN ESTADO SSS

MASA DEL RIPIO SSS (P1) :....................................................................................3700g

MASA SUMERGIDA DE LA CANASTILLA:........................................................1648g

MASA SUMERGIDA DEL RIPIO SSS + CANASTILLA :.....................................3804g

MASA DEL RIPIO SUMERGIDO (P2) :...................................................................2156g

VOLUMEN DESALOJADO…………………………………………………......1544cm3

DENSIDAD DEL RIPIO EN ESTADO SSS

DSSS = P1 / (P1 – P2)

D SSS = 2.40g/cm 3

PORCENTAJE DE ABSORCION

MASA DEL RIPIO SSS (P1) :...................................................................................3700,0g

MASA DEL RIPIO SECO + RECIPIENTE :.......................................................... 3897,6g

MASA DEL RIPIO SECO (P3) :...............................................................................3605,8g

% Abs = ((P1 – P3) / P3)*100

% Abs =2,61 %

6 de 15

AGREGADO FINO

DENSIDAD EN ESTADO SSS

MASA DEL PICNOMETRO:....................................................................................155,0g

MASA DEL PICNOMETRO + ARENA SSS:..........................................................653,9g

MASA DE LA ARENA SSS (Pa):..............................................................................498,9g

MASA DEL PICNOMETRO + ARENA SSS + AGUA ( Pa+p+w):............................952,5g

MASA DEL PICNOMETRO + 500ml DE AGUA (Pp+w):........................................654,1g

MASA DE 500ml DE AGUA (Pw):...........................................................................499,1g

DENSIDAD DE LA ARENA EN ESTADO SSS

DSSS = (Pa * Pw) / (500( Pa + Pp+w - Pa+p+w))

DSSS = (498,9g * 499,1g) / (500ml *(498,9g + 654,1g – 952,5g))

DSSS = 2,48 g/cm 3

PORCENTAJE DE ABSORCION

MASA DE LA ARENA SSS (P1):...............................................................................494,0g

MASA DE LA ARENA SECA + RECIPIENTE :......................................................627,4g

MASA DE LA ARENA SECA (P3):...........................................................................489,1g

% Abs = ((P1 – P3) / P3)*100

% Abs = 1,00%

7 de 15

RESULTADOS DE LA PRÁCTICA

ENSAYOS PREVIOS

RIPIO

CALCULO DE % DE HUMEDADA DEL RIPIO

P1 = MASA DE LA BANDEJA

P1 = 290,50g

P2 = P1 + MUESTRA HUMEDA

P2 = 2355,5g

P3= P1 + MUESTRA SECA

P3= 2352,2g

% de humedad = P2−P3P3−P1

∗100

% de humedad = 2355,5g−2352,2g2352,2g−290,50g

∗100

% de humedad = 0,16

CALCULO DE % DE HUMEDADA DE LA ARENA

P1 = MASA DE LA BANDEJA

P1 = 130g

P2 = P1 + MUESTRA HUMEDA

P2 = 1130g

P3= P1 + MUESTRA SECA

P3= 1128,6g

% de humedad = P2−P3P3−P1

∗100

% de humedad = 1130 g−1128 g1128 g−130 g

∗100

8 de 15

% de humedad = 0.20

RESULTADOS DE LA PRÁCTICA

ENSAYOS PREVIOS

Tabla No1: Propiedades físicas de los materiales para fabricar hormigón

1 2 3 4

MATERIA Dsss % de Absorción % de Humedad

Arena 2,48 1 0,16

Ripio 2,4 2,61 0,2

Tabla No2: Dosificaciones dadas en clases

TABLA No2

DOSIFICACION MATERIAL DOSIFICACION DE OBRA DOSIFICACION ESTANDAR

1 PIFO 0.75 : 1.0 : 3,5 : 5,0 0,60 : 1: 3,5 : 5,1

2 PIFO 0.60 : 1.0 : 3,0 : 4,5 0,58 : 1: 3,4 : 5,1

3 PIFO 0.55 : 1.0 : 2,5 : 4,0 0,54 : 1: 3,15 : 5,1

4 PIFO 0.45 : 1.0 : 2,0 : 3,5 0,50 : 1: 2,9 : 5,1

5 PIFO 0.35 : 1.0 : 1,5 : 2,5 0,46 : 1: 3,2 : 5,1

9 de 15

RESULTADOS DE LA PRÁCTICA

TABLA No3: RESULTADOS DEL ENSAYO DE COMPRESION

TABLA No3

1 2 3 4 5 6 7

SUBGRUPOS

EDAD

CARGA

CARGA

DIAMETRO

SECCION

ESFUERZO

P P D A días kg N mm mm2 Mpa

1

28 1620016200

0104

8494,867

19,070

28 1820018200

0104

8494,867

21,425

28 1780017800

0104

8494,867

20,954

28 1920019200

0104

8494,867

22,602

28 1700017000

0104

8494,867

20,012

28 1900019000

0104

8494,867

22,366

2

28 2600026000

0104

8494,867

30,607

28 1380013800

0104

8494,867

16,245

28 1460014600

0104

8494,867

17,187

28 2460024600

0104

8494,867

28,959

28 1660016600

0104

8494,867

19,541

28 2300023000

0104

8494,867

27,075

328 21600

216000

1048494,86

725,427

28 1820018200

0104

8494,867

21,425

28 2140021400

0104

8494,867

25,192

28 22800 228000

104 8494,867

26,840

10 de 15

28 2140021400

0104

8494,867

25,192

28 2320023200

0104

8494,867

27,311

4

28 3500035000

0104

8494,867

41,201

28 3500035000

0104

8494,867

41,201

28 3400034000

0104

8494,867

40,024

28 3460034600

0104

8494,867

40,730

28 3400034000

0104

8494,867

40,024

28 3500035000

0104

8494,867

41,201

5

28 3060030600

0104

8494,867

36,022

28 3600036000

0104

8494,867

42,379

28 3120031200

0104

8494,867

36,728

28 4460044600

0104

8494,867

52,502

28 3340033400

0104

8494,867

39,318

28 3540035400

0104

8494,867

41,672

FOTOGRAFIAS DE LA PRÁCTICA

Pesar el granulado grueso para la práctica Pesar el granulado fino para la práctica

11 de 15

Poner el material de la mezcladora en una bandeja Ajustar el aparato troncocónico y añadir hormigón

Taquear la mezcla con la varilla 1, 2 ,3 capas respectivamente Llenar con hormigón el aparato troncocónico

Quitar el aparato troncocónico Medir el asentamiento que fue de 6cm

Poner capping después de

28 días

Ensayar los cilindros

12 de 15

CONCLUSIONES DE LA PRÁCTICA

1. La relación agua cemento es la base del hormigón este determina la resistencia y la

calidad de hormigón que se puede utilizar en obra como por ejemplo comparando los

resultados del grupo No1 con los demás grupos se observa claramente que los cilindros

tienen menor resistencia que los demás debido a que ese grupo utilizo mayor relación de

agua/cemento sin relacionar los diferentes materiales que se utilizo.

2. En las diferentes dosificaciones realizadas se llego a la conclusión que la dosificación

No5 fue la que alcanzo mayor resistencia al a compresión debido a que los espacios

entre los granulados finos y grueso fueron llenados con efectividad debido a una baja

relación agua cemento teniendo un hormigón de muy buena resistencia.

3. La relación agua cemento es la base del hormigón este determina la resistencia y la

calidad de hormigón que se puede utilizar en obra.

4. La calidad del hormigón que se fabrico depende de varios factores todos muy

importantes pues si falla podemos tener poca resistencia en otras palabras la calidad

depende de los tipos de componentes (agua, arena, ripio, cemento, aditivo) que se utilice

para realizar el hormigón.

5. En la actualidad las normas de fabricación del hormigón en sitio exigen que se realice la

mezcla por medios mecánicos “ESTA PROHIBIDO MEZCLAR A MANO” solo en la

practicas o ensayos se puede mezclar a mano debido a que son proporciones bajas.

6. La calidad de la pasta en todos sus aspectos depende de la relación agua-cemento, la

cantidad de agua que se requiere para hidratar (combinar químicamente con el agua)

todos y cada una de las partículas del cemento, es aproximadamente la correspondiente a

13 de 15

su consistencia normal esto es un 25% o 26% pero con esta cantidad de agua no se

puede hacer hormigón normal. Se requiere una cantidad adicional de agua para que la

mezcla fresca sea manejable se fabrica hormigón con cantidades de agua (relación agua /

cemento entre 50 y 60%. Esto es un 25% a 35% más de agua sobre la consistencia

normal. La función de esta agua es lubricar las partículas haciendo la mezcla fresca

“trabajable”.

CALCULOS TIPICOS

Las propiedades físicas de los materiales para fabricar hormigón son:

MATERIAL Dsss % de Absorción % de HumedadArena 2,48 1,00 O,20Ripio 2,40 2,61 0,16

Tenemos una dosificación estándar:

MATERIALES

DOSIFICACION ESTANDAR DOSIFICACION ESTANDAR (kg)

(para un kg de cemento) (Para 12kg de ripio) Agua 0.75 1,8

Cemento 1,0 2,4Arena 3,5 8,4Ripio 5,0 12

Calcule las cantidades en obra para esta mezcla

}

RIPIO

De la inspección del cuadro de las propiedades físicas de los materiales para fabricar

hormigón se observa:

El ripio está seco al aire (% de humedad < al % de absorción)

CORECCION PARA EL RIPIO

102,61 kgsss ------- 100,16kg seco al aire ------ 2,45 kg de H2O falta

x 12 kg seco al aire ------ y

14 de 15

X =(102,61kgsss )(12kg seco alaire )

100,16 seco al aire

X = 12,3 kg ssss

Y =(12kgseco al aire)(2,45kgde H2Ofalta)

100,16 kgseco al aire

Y =0,29 lt de H2O falta

ARENA

De la inspección del cuadro de las propiedades físicas de los materiales para fabricar

hormigón se observa:

La arena está seco al aire (% de humedad < al % de absorción)

CORECCION PARA LA ARENA

101 kgsss ------- 100,20kg seco al aire ------ 0,8 kg de H2O falta

x 8,4 kg seco al aire ------ y

X =(101kgsss )(8,4kg secoal aire )

100,20 secoal aire

X = 8,5 kg ssss

Y =(8,4kg seco al aire)(0,8kgde H2O falta)

100,20kg secoal aire

Y =0,1 lt de H2O falta

CORRECION DE LA CANTIDAD DE AGUA

H2O en obra = H2O en sss +0,29 lt de H2O falta +0,1 lt de H2O falta

H2O en obra = 1,41 lt (kg)

RESPUESTA:

MATERIALES

DOSIFICACION EN OBRA

DOSIFICACION en obra (kg)

15 de 15

(para un kg de cemento) (Para un saco de cemento) Agua 0.60 1,41

Cemento 1 2,4Arena 3,5 8,5Ripio 5,1 12,3

BIBLIOGRAFÍA

1. Ensayo e Inspección de los Materiales de Ingeniería Davis, Troxell, Wiskocil

2. Ciencias de los materiales de ingeniería

Autor: Keyser A. Car

3. Dosificación de Mezcla Ing. Raúl Camaniero

INTERNET

http://www.utpl.edu.ec/blog/mfvalarezo/files/2008/12/asentamiento.pdf

http://www.ucn.cl/FacultadesInstitutos/laboratorio/conoT7.htm

http://www.geoteksrl.com/