LABORATORIO N° 4
DISEÑO DE MEZCLAS DE CONCRETO
ESTUDIANTES: BATISTA GREGORI FALLAS RAY MONTERREY KEYRA SAAVEDRA KEVIN FACILITADOR: FRANCISCO CEDEÑO
GRUPO: 7IC 131
REALIZADO:
VUERNES 6 DE MAYO DE 2011
ENTREGADO:
OBJETIVOS:
Es nuestro objetivo utilizar el método de diseño del A.C.I descrito aquí para
determinar las porciones óptimas de agregados, cemento y agua que satisfaga una resistencia específica y un grado de consistencia adecuada.
INTRODUCCIÓN
Es un proceso que consiste en calcular las proporciones de los elementos que forman el concreto, con el fin de obtener los mejores resultados.
Existen métodos de diseños de mezcla algunos pueden ser muy complejos por la existencia de muchas variables, aún así, no existe el método que ofrezca resultados perfectos.
Para hacer el diseño de la mezcla del concreto se deben aplicar varios procesos para seleccionar los materiales, estos procesos son esenciales ya q de ellos depende la calidad que tendrá dicho concreto.
Entre estos procesos esta la granulometría que favorece la gradación de los agregados ps en la masa de concreto, y se relaciona con la cantidad de superficie en la de cemento en la mezcla., otro proceso es el modulo de finura de los agregados, es la proporción de los valores de retenidos acumulados en el tamizaje hasta e incluido el tamiz 100, dividido por 100 además de las condiciones superficiales y efecto terminal como concreto
También en la preparación del concreto las densidades aparentes de los agregados, las densidades aparentes incluyen la humedad normal de los agregados con porcentajes de humedades en los poros de las partículas de los agregados sobre el volumen total del agregado. Es la característica principal para optimizar tiempos de mezcla, tiempos de fraguado y curado de las mezclas, como también en el proceso constructivo los empujes a tener sobre las superficies de contacto en la obra falsa de los encofrados de los elementos de concreto.
MATERIALES UTILIZADOS:
Balanza Eléctrica
Balanza de monoplato
Se utilizo para pesar las muestras con un peso menor a 600 gramos
Varilla de acero
Frascos
Pala
Arena
Se utilizo como agregado fino en la granulometría
Piedra
Horno
Se utilizo para secar las muestras las cuales se dejaron un periodo de 24 horas y con lo cual obtener la humedad
Cilindros para concreto
MARCO TEÓRICO
GRANULOMETRÍA
Se denomina clasificación granulométrica o granulometría, a la medición y gradación que se lleva a cabo de los granos de una formación sedimentaria, de los materiales
sedimentarios, así como de los suelos, con fines de análisis, tanto de su origen como de sus propiedades mecánicas, y el cálculo de la abundancia de los correspondientes a cada uno de los tamaños previstos por una escala granulométrica.
Tamización
Para su realización se utiliza una serie de tamices con diferentes diámetros que son ensamblados en una columna. En la parte superior, donde se encuentra el tamiz de mayor diámetro, se agrega el material original (suelo o sedimento mezclado) y la columna de tamices se somete a vibración y movimientos rotatorios intensos en una máquina especial. Luego de algunos minutos, se retiran los tamices y se desensamblan, tomando por separado los pesos de material retenido en cada uno de ellos y que, en su suma, deben corresponder al peso total del material que inicialmente se colocó en la columna de tamices (Conservación de la Masa).
GRANULOMETRÍA DE LOS AGREGADOS GRUESOS
Agregado Grueso:
Numerosos estudios han demostrado que para una resistencia a la compresión alta con un elevado contenido de cemento y baja relación agua-cemento el tamaño máximo de agregado debe mantenerse en el mínimo posible (12,7 a 9,5).
En principio el incremento en la resistencia a medida que disminuye el tamaño máximo del agregado se debe a una reducción en los esfuerzos de adherencia debido al aumento de la superficie específica de las partículas.
buenos o malos, la adherencia es aproximadamente entre el 50 a 60% de la resistencia de la pasta a los 7 días.
El tamaño máximo del agregado grueso que se utiliza en el concreto tiene su fundamento en la economía. Comúnmente se necesita más agua y cemento para agregados de tamaño pequeño que para tamaños mayores, para revenimiento de aproximadamente 7.5 cm para un amplio rango de tamaños de agregado grueso.
El número de tamaño se aplica a la cantidad colectiva de agregado que pasa a través de un arreglo mallas. El tamaño máximo nominal de un agregado, es el menor tamaño de la malla por el cual debe pasar la mayor parte del agregado. La malla de tamaño máximo nominal, puede retener de 5% a 15% del agregado dependiendo del número de tamaño. Por ejemplo, el agregado de número de tamaño 67 tiene un tamaño máximo de 25 mm y un tamaño máximo nominal de 19 mm. De noventa a cien por ciento de este agregado debe pasar la malla de 19 mm y todas sus partículas deberán pasar la malla 25 mm. Por lo común el tamaño máximo de las partículas de agregado no debe pasar:
1): Un quinto de la dimensión más pequeña del miembro de concreto. 2): Tres cuartos del espaciamiento libre entre barras de refuerzo. 3): Un tercio del peralte de las losas.
GRANULOMETRÍA DE LOS AGREGADOS FINOS
Agregado Fino:
Un agregado fino con partículas de forma redondeada y textura suave ha demostrado que requiere menos agua de mezclado, y por lo tanto es preferible en los HAD.
Se acepta habitualmente, que el agregado fino causa un efecto mayor en las proporciones de la mezcla que el agregado grueso. Los primeros tienen una mayor superficie específica y como la pasta tiene que recubrir todas las superficies de los agregados, el requerimiento de pasta en la mezcla se verá afectado por la proporción en que se incluyan éstos.
Una óptima granulometría del árido fino es determinante por su requerimiento de agua en los HAD, más que por el acomodamiento físico.
módulo de finura de 3.0 han dado los mejores resultados en cuanto a trabajabilidad y resistencia a la compresión.
Para agregados finos se requiere una balanza donde se pueda leer hasta 0,1 g y con una precisión de 0,1% de la carga de ensayo, cualquier sea su valor, en cualquier punto dentro del intervalo de uso.
Para agregados gruesos o para mezclas de agregados finos y gruesos, se requiere una buena lectura y aproximación del 0,1% de la carga de ensayo, cualquiera sea su valor, en cualquier punto dentro del intervalo de uso.
Cedazos, que estarán montados en marcos firmes y construidos de una manera tal que impidan la pérdida de material durante el cernido. Se seleccionarán tamaños adecuados de cedazos que suministren la información requerida por las especificaciones para los materiales por ensayar.
PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL N° 1
Se selecciona una muestra la más representativa posible y luego se deja caer al aire libre durante 8 días.
Durante estos 8 días se le palea para obtener un secado más rápido.
Una vez secada la muestra se cuartea hasta obtener una muestra entre 5000 gramos 1000 gramos de agregado grueso.
Después la muestra anterior se hace pasar por una serie de tamices o mallas dependiendo del tipo de agregado. En el caso del agregado grueso se pasa por los siguientes tamices en orden descendente (3”, 2”, 1½”, ¾”, ½”, ⅜”, #4, y fondo).
CUESTIONARIO
1. Qué tipo de estructura vamos a construir
R: Concreto común (losas y pavimentos reforzados y compactados a mano. Columnas, vigas, fundaciones, y muros con vibraciones)
PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL N ° 2
Tome un frasco pequeño seco, péselo y anote su peso.
Llene el frasco con muestra de agregado fino (arena), péselo en la balanza y anote su peso.
Haga el procedimiento anterior, pero ahora llene el frasco con muestra de agregado grueso.
Cuando tenga lista ambas muestras, colóquelas en el horno por 24 horas.
PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL N ° 3
Tome un cilindro y péselo, anote su peso.
Luego llene el cilindro con agregado fino (arena) y péselo para obtener el peso del agregado fino suelto.
Llene otro cilindro con agregado grueso (piedra) y péselo para obtener el peso del agregado grueso suelto.
Utilice el primer cilindro y ahora llénelo otra vez con agregado fino pero ahora introduzca una varilla en la muestra para rellenar los espacios vacios que puedan existir.
Pese el cilindro con la muestra para obtener el peso de agregado fino varillado.
Utilice el segundo cilindro y ahora llénelo otra vez con agregado grueso pero ahora introduzca una varilla en la muestra para rellenar los espacios vacios que puedan existir.
PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL N ° 4
Tome un frasco de vidrio y un pedazo de vidrio para tapar el frasco, péselo y anote su peso.
Llene el frasco con agua y coloque el vidrio sobre el frasco de modo que no queden burbujas de aire, péselo y anote su peso.
Ahora bote el agua; introduzca agregado fino hasta la mitad del frasco y rellénelo con agua limpia, colóquele el vidrio sobre el frasco y péselo.
Haga lo mismo pero ahora utilice el agregado grueso. Péselo y anote su peso.
CUESTIONARIO FINAL
1. ¿Qué relación agua- cemento necesitamos?
R: La relación necesaria de agua- cemento es de 0.5588
2. ¿Qué método es más eficiente para alcanzar la resistencia de diseño y cual es más eficiente para dosificar en campo?
R: método más eficiente para alcanzar la resistencia de diseño: Rm = resistencia promedio:
Debido a que se da una resistencia inicial para la cual se quiere diseñar Y para la resistencia para dosificar en campo es:
F’cr = F’c + 0.85 Ds F’cr = F’c + 0.2.33 Ds – 50
4. Llene la siguiente tabla de propiedades de la mezcla de concreto R:
Mezcla de Agregados
Malla % de Agregado Grueso
% de Agregado Fino
% de Mezcla
3” 0 0 0
2 ½” 0 0 0
2” 0 0 0
1 ½” 0 0 0
1” 0 0 0
¾” 42.11 0 31.76
½” 47.37 0 35.73
3/8” 5.26 0 3.97
Nº8 5.26 0 3.97
Nº8 0 13.05 3.21
Nº10 0 2.06 0.51
Nº16 0 11.18 2.75
Nº20 0 0 0
Nº30 0 31.63 7.77
Nº40 0 8.39 3.32
Nº50 0 0 0
Nº150 0 20.56 5.05
PASOS PARA REALIZAR UNA BUENA GRANULOMETRÍA
CONCLUSIONES
Al finalizar esta experiencia de laboratorio llegamos a concluir lo siguiente:
Principalmente podemos concluir que el hecho de realizar una buena experiencia de laboratorio nos garantiza que en este caso la mezcla de concreto obtenida funcione perfectamente para los ensayos que vamos a realizar con la misma.
Observamos que la resistencia y durabilidad (calidad) del concreto esta principalmente relacionada con la relación agua-cemento de la pasta y con la granulometría y tipo de partículas del agregado, además al realizar los cálculos solicitados en el informe, podemos decir que es fundamental saber la cantidad de agua que poseen los materiales que serán utilizados en una mezcla determinada ya que esa información nos permitirá saber las propiedades que debemos considerar al momento de realizar la mezcla.
BIBLIOGRAFÍA
1. P. Aleksandrini; Control de la calidad del concreto en la industria de la construcción.
2. Proporcionamiento del Hormigón (ACI, 613-54).- ACI, 1957
