ESTUDIO DE MATERIALES II GUÍA DE TRABAJOS PRÁCTICOS

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ESTUDIO DE MATERIALES II

- CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL -

GUÍA DE TRABAJOS PRÁCTICOS

– LABORATORIO DE ENSAYO DE MATERIALES – DEPARTAMENTO DE CONSTRUCCIONES Y OBRAS CIVILES

FACULTAD DE CIENCIAS EXACTAS Y TECNOLOGÍA - UNT

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ASIGNATURA: ESTUDIO DE MATERIALES II CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL

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PROGRAMA ANALÍTICO DE LA ASIGNATURA ESTUDIO DE MATERIALES II

OBJETIVOS

Adquirir los conocimientos necesarios para comprender y evaluar mediante ensayos de laboratorio normalizados las propiedades físicas y mecánicas de los principales materiales utilizados en Ingeniería Civil, así como las tecnologías asociadas a los mismos.

UNIDAD I: CALES Y YESOS

Cales. Definición, obtención, constitución y clasificación. Mecanismo de endurecimiento. Propiedades en estado fresco y endurecido. Especificaciones y ensayos para cales aéreas e hidráulicas. Control de calidad. Aplicaciones.

Yesos. Composición, fabricación, propiedades, fraguado y endurecimiento. Especificaciones y ensayos.

Aplicaciones.

UNIDAD II: CEMENTOS PÓRTLAND

Definición. Fabricación, materias primas. Tamaño de grano, composición química, componentes potenciales. Hidratación de silicatos y aluminatos. Estructura de la pasta hidratada. Productos de hidratación. Resistencias mecánicas y químicas. Tipos de cementos. Especificaciones, ensayos físicos y mecánicos.

UNIDAD III: MORTEROS PARA LA CONSTRUCCIÓN

Materiales componentes. Clasificación según su aplicación de acuerdo a lo especificado por el Reglamento CIRSOC. Mezclas empíricas más usadas. Dosificación. Propiedades y ensayos:

plasticidad, resistencia, impermeabilidad, rendimiento.

UNIDAD IV: HORMIGÓN DE CEMENTO PÓRTLAND

Generalidades. Materiales componentes básicos. Pasta de cemento y agregados: funciones, influencia en la calidad del hormigón. Especificaciones reglamentarias.

Adiciones minerales. Activas e inertes. Puzolanas, cenizas volantes, escoria granulada de alto horno, micro sílice, filler, otras. Forma de incorporarlas. Especificaciones y ensayos.

Aditivos químicos. Incorporadores de aire, plastificantes, fluidificantes, retardadores y aceleradores de resistencia.

Propiedades en estado fresco. Trabajabilidad y consistencia. Factores que influyen en la consistencia.

Métodos de ensayos. Segregación, exudación. Efectos del aire incorporado en las propiedades del hormigón fresco. Medición del contenido de aire. Peso de la unidad de volumen. Rendimiento. Influencia de la temperatura de los materiales componentes en el hormigón. Presión lateral del hormigón fresco sobre los encofrados.

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Propiedades del hormigón en estado endurecido. Resistencias mecánicas: compresión, tracción, flexión y corte – Adherencia al acero. Factores que influyen en la resistencia: materiales componentes, proporciones, edad y condiciones de curado. Ensayos. Factores que influyen en los resultados: tamaño y forma de la probeta; condiciones de moldeo, contenido de humedad y temperatura de la probeta en el momento del ensayo. Encabezado, velocidad de aplicación de las cargas. Ensayos no destructivos, empleo y limitaciones.

Propiedades elásticas. Módulo de elasticidad, distintos módulos. Forma de determinarlos, relación con la resistencia. Relación de Poisson.

Propiedades térmicas. Conductibilidad, calor específico. Difusividad. Aumento de temperatura del hormigón por efecto del calor de hidratación. Fisuración térmica.

Permeabilidad. Estructura de poros y capilares. Factores que influyen en la permeabilidad: relación a/c;

cementos, agregados, curado, adiciones minerales.

Durabilidad. Productos de reacción del cemento con el medio agresivo. Ataques y reacciones deletéreas. Aguas puras, ácidas, agresivas. Acción de iones, sulfatos y cloruros, álcali-agregado, agua de mar. Otros agentes químicos. Modo de prevenirlos. Especificaciones.

Dosificación. Variables a tener en cuenta en la dosificación. Niveles de resistencia y requisitos por durabilidad. Método de los pastones de prueba. Método del American Concrete Institute (ACI).

Referencia sobre otros métodos. Ajustes y transformaciones.

Elaboración del hormigón. Medición de los materiales componentes. Mediciones en peso y en volumen Mezclado. Tipos de mezcladoras. Tiempo de mezclado. Hormigón elaborado. Transporte del Hormigón. Hormigón transportado por bombeo. Canaletas y cintas transportadoras. Colocación del hormigón. Compactación manual y por vibración. Características de las mezclas a compactar por vibración. Curado. Tiempo de curado. Distintos métodos.

Hormigones de características especiales. Hormigonado en tiempo frío y caluroso. Hormigón masivo:

Hormigón liviano. Hormigón pesado. Hormigón colocado bajo agua. Otros

Inspección de obra y control de calidad. Necesidad y objetivo. Especificaciones. Resistencia determinada sobre probetas moldeadas y sobre testigos extraídos de la estructura. Control estadístico de la resistencia del hormigón, dispersión, coeficiente de variación. Resistencia media y característica.

Ensayos no destructivos. Esclerómetro, ultrasonido, otros.

UNIDAD V: METALES

Generalidades y Propiedades Mecánicas. Proceso de deformación y rotura, bajo carga de tracción estática. Límite elástico, cizallamiento crítico, tensión de rotura. Diagrama nominal y real de tensiones.

Endurecimiento mecánico. Ensayo de tracción y plegado. Aceros para hormigón armado y pretensado.

Aceros para estructuras metálicas. Especificaciones técnicas.

Torsión. Torsión: proceso de deformación y rotura de un metal dúctil y frágil. Estado de tensiones.

Módulo de elasticidad transversal (G), ensayo de torsión simple.

Dureza. Concepto. Dureza Brinell, Rockwell, Shore y Vickers. Ensayos y especificaciones.

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Choque. Resistencia. Ensayos. Fenómenos dependientes del tiempo: fatiga y creep, características, forma de rotura.

Ensayos no destructivos. Tintas penetrantes, magnéticas, electromagnéticas, ultrasonido, radiología industrial. Empleo, interpretación de resultados, limitaciones.

UNIDAD VI: MADERAS

Estructura interna: micro y macro estructura. Anomalías y defectos. Características físicas y mecánicas.

Influencia de la humedad. Ensayos estáticos y dinámicos. Maderas artificiales; tratadas, compensadas, laminadas, aglomeradas. Aplicaciones.

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BIBLIOGRAFÍA DE LA ASIGNATURA ESTUDIO DE MATERIALES II

Bibliografía

APUNTES DE ENSAYOS DE MATERIALES. López Zigarán, R.

CALES Y YESOS. Arredondo, F. Instituto E. Torroja.

CURSO DE TECNOLOGÍA DEL HORMIGÓN. Castiarena, A. (AATH).

DISEÑO Y CONTROL DE MEZCLAS DE CONCRETO. Pórtland Cement Association (PCA).

DURABILIDAD DEL HORMIGÓN ESTRUCTURAL. Asociación Argentina de Tecnología del Hormigón (AATH).

ENSAYOS INDUSTRIALES. González Arias, A. - Palazón, A. C. A.

ENSAYO DE MATERIALES. Helfgot, Aarón.

HORMIGÓN. MATERIALES, VIDA ÚTIL Y CRITERIOS DE CONFORMIDAD Y SUS CONSIDERACIONES EN EL REGLAMENTO CIRSOC 201-2005. Giovambattista, A.

HORMIGONES ESPECIALES. Asociación Argentina de Tecnología del Hormigón (AATH).

HORMIGONES ESPECIALES. Di Pace, G. D. Publicación del Instituto del Cemento Pórtland Argentino (ICPA).

MADERAS. Arredondo F.

MANUAL DE DISEÑO PARA MADERAS DEL GRUPO ANDINO. Junta del Acuerdo de Cartagena.

MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN. Orus Asso, F.

MATERIALES DE INGENIERÍA Y SUS APLICACIONES. Flinn, Richard A. - Trojan, Paul K.

MECÁNICA DE MATERIALES. Hibbeler, R. C.

METALES Y ALEACIONES. Calvo Rodés, R.

TECNOLOGÍA DEL CONCRETO (Tomos I, II y III). Neville, A.

TECNOLOGÍA DE LA MADERA. López Zigarán, R.

TECNOLOGÍA DE LA MADERA. Biblioteca Profesional EPS (Ediciones Don Bosco, Barcelona).

Material Docente de la Asignatura CALES y YESOS. Apuntes de Cátedra.

CEMENTOS SIMPLES Y COMPUESTOS. ENSAYOS DE APTITUD. Apuntes de Cátedra.

MORTEROS. Apuntes de Cátedra.

MADERAS. Apuntes de Cátedra.

CONFORMIDAD DEL HORMIGÓN. EJEMPLOS DE CONFORMIDAD CON LA RESISTENCIA ESPECIFICADA.

Apuntes de Cátedra.

CARACTERIZACIÓN DEL HORMIGÓN AUTOCOMPACTABLE (HAC) EN ESTADO FRESCO. SINOPSIS DE LOS ENSAYOS DE EXTENDIDO DEL HAC. Apuntes de Cátedra.

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v Referencias Reglamentarias

REGLAMENTO CIRSOC 201 (2005). “Reglamento Argentino de Estructuras de Hormigón”.

REGLAMENTO INPRES-CIRSOC 103. “Normas argentinas para las construcciones Sismorresistentes”. Parte III

“Construcciones de Mampostería”.

Referencias Normativas

Detalladas en los respectivos enunciados de los Trabajos Prácticos.

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REQUISITOS PARA EL CURSADO Y APROBACIÓN ESTUDIO DE MATERIALES II

Requisitos para cursar la Asignatura. Regularidad en las asignaturas “Estudio de Materiales I” y

“Estabilidad II”. Aprobación de las asignaturas “Geología Básica” y “Probabilidad y Estadística”.

Requisitos para obtener la regularidad en la Asignatura. Asistencia al 80% de las clases teóricas.

Asistencia al 100% de las clases prácticas y de laboratorio. Aprobación de la carpeta de trabajos prácticos. Aprobación de los exámenes parciales con nota igual o mayor a 4.

Recuperación de los exámenes parciales. Podrán recuperarse ambos exámenes para obtener la regularidad.

Requisitos para obtener la promoción en la Asignatura. Asistencia al 80% de las clases teóricas.

Asistencia al 100% de las clases prácticas y de laboratorio. Aprobación de la carpeta de trabajos prácticos. Aprobación de exámenes parciales con nota igual o mayor a 7. Para tener derecho a ser promovido, son requisitos que el Alumno haya aprobado previamente las asignaturas “Estudio de materiales I” y “Estabilidad II”.

Recuperación de los exámenes parciales. Podrán recuperarse los dos exámenes parciales para obtener la promoción en la Asignatura. La nota del examen de recuperación deberá promediarse con la obtenida previamente en el parcial, y dicho promedio deberá ser igual o mayor a 7 para obtener la promoción.

Requisitos para rendir la Asignatura como Alumno regular. Para tener derecho a rendir la Asignatura como alumno regular, son requisitos que el Alumno haya aprobado previamente las asignaturas “Estudio de materiales I” y “Estabilidad II”.

Presentación de los trabajos prácticos. La presentación de los trabajos prácticos tiene carácter individual. En la presentación deberá constar el nombre y CX del Alumno, y el nombre del Docente a cargo. Son requisitos para el cursado la presentación y aprobación de los trabajos prácticos en tiempo y forma. Una vez completados los trabajos prácticos, los mismos deberán ser presentados en carpeta, o anillados para su aprobación.

Evaluaciones parciales

Las evaluaciones durante el cursado de la Asignatura comprenden dos exámenes parciales teórico- prácticos. Tendrán derecho a rendir los exámenes parciales los alumnos que hayan aprobado los correspondientes trabajos prácticos asignados antes del examen.

Docentes de cátedra

Mgr. Ing. Silvia Beatriz Palazzi. Profesora Titular.

Mgr. Ing. Domingo Luis Amín. Profesor Asociado.

Mgr. Ing. Hugo Daniel Anaya. Profesor Adjunto.

Ing. Luis Enrique Leiva. Profesor Adjunto.

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vii Mgr. Ing. Sergio García. Auxiliar Docente Graduado.

Ing. Cristina Arias. Auxiliar Docente Graduado.

Mgr. Ing. Daniel Rodrigo Isas Pedraza. Auxiliar Docente Graduado.

Srta. Gabriela González Billón. Ayudante Estudiantil.

Laboratorio de Ensayos de Materiales – FACEyT - UNT.

Av. Independencia 1800 – San Miguel de Tucumán.

Tel.: 0381 4364093, Int. 7782/ 7783.

Correo electrónico: [email protected]

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ESTUDIO DE MATERIALES II ALUMNOS:

- INGENIERÍA CIVIL

TRABAJOS PRÁCTICOS 2014

ESTUDIO DE MATERIALES II

- TRABAJOS PRÁCTICOS 2014 -

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ASINATURA: ESTUDIO DE MATERIALES II ALUMNOS:

1 TRABAJO PRÁCTICO Nº 1

TP N° 1: PARTE A. CEMENTOS SIMPLES. Cales y Yesos. Ensayos de Aptitud

Los ensayos en cales y yesos permiten controlar la calidad de estos materiales mediante la determinación de sus características físicas, mecánicas y químicas.

Objetivos del trabajo práctico.- Evaluar requisitos físicos en cales y yesos, necesarios para determinar su aptitud de empleo.

Informe. Ensayos de aptitud en Cales vivas aéreas a) Determine el tipo de apagado de una muestra de cal viva.

b) Determine el rendimiento volumétrico del material apagado. Para ello es necesario previamente obtener una pasta en consistencia normal de acuerdo a las especificaciones normativas.

c) Determine los valores de residuo sobre tamiz del material apagado.

En cada caso adjunte una reseña de los procedimientos y equipos del ensayo. Concluya si el material satisface los requisitos de la Norma IRAM 1.628.

Informe. Ensayos de aptitud en Yesos

a) Determine el tiempo de fraguado inicial y final de una muestra de yeso.

b) Determine la finura del material.

En cada caso adjunte una reseña de los procedimientos y equipos del ensayo. Concluya si el material satisface los requisitos de la Norma IRAM 1.607.

Bibliografía

CALES Y YESOS. Arredondo, F. Instituto E. Torroja.

Apuntes de Cátedra

CALES y YESOS. Apuntes de Cátedra.

CEMENTOS SIMPLES y COMPUESTOS. ENSAYOS de APTITUD. Apuntes de Cátedra.

IRAM 1.508 “Cal hidráulica de origen natural, hidratada, en polvo, para construcción”.

IRAM 1.607 “Yeso cocido para revoques. Características”.

IRAM 1.626 “Cal aérea hidratada, en polvo, para construcción”.

IRAM 1.628 “Cal viva aérea para construcción”.

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TP N° 1: PARTE B. CEMENTOS COMPUESTOS. Cemento Pórtland. Ensayos de aptitud

Los ensayos en cementos permiten controlar la calidad de estos materiales mediante la determinación de sus características físicas, mecánicas y químicas.

Objetivos del trabajo práctico.- Evaluar requisitos físicos y mecánicos en una muestra de cemento Pórtland, necesarios para determinar su aptitud de empleo. Son de aplicación las Normas IRAM.

Informe. Ensayos de aptitud en Cemento Pórtland

Para cada uno de los ensayos debe adjuntar una reseña con la finalidad del mismo, los procedimientos, equipos empleados y los resultados obtenidos.

a) Pasta de consistencia normal. Determine de acuerdo a Norma el contenido de agua necesaria para obtener la pasta de consistencia normal del cemento.

b) Tiempo de fraguado. Determine de acuerdo a Norma el tiempo de fraguado del cemento. El ensayo se realiza empleando la pasta en consistencia normal.

c) Resistencia a compresión. Determine de acuerdo a Norma la resistencia a compresión del cemento.

d) Concluya si el cemento satisface los requisitos de la Norma IRAM 50000:2010 (cementos para uso general), comparando los resultados de los ensayos obtenidos en b) y c) con los límites establecidos en la citada Norma.

e) Describa sintéticamente la finalidad, procedimientos y equipos del ensayo para la determinación de la superficie específica por permeabilidad al aire (método de Blaine).

f) Describa sintéticamente la finalidad, procedimientos y equipos del ensayo de expansión en autoclave (determinación de la constancia de volumen).

Bibliografía

TECNOLOGÍA DEL CONCRETO (Tomos I, II y III). Neville, A.

CEMENTOS SIMPLES Y COMPUESTOS. ENSAYOS DE APTITUD. Apuntes de Cátedra.

IRAM 1.612 “Cemento. Método de ensayo para la determinación de la consistencia normal”.

IRAM 1.619 “Cemento. Método de ensayo para la determinación del tiempo de fraguado”.

IRAM 1.620 “Cemento. Método de ensayo de la expansión en autoclave”.

IRAM 1.621 “Cemento Pórtland. Método de ensayo de finura por tamizado húmedo”.

IRAM 1.622 “Cemento Pórtland. Determinación de resistencias mecánicas”.

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IRAM 1.623 “Cemento Pórtland. Método de ensayo de finura por tamizado seco y por determinación de la superficie específica por permeabilidad al aire (método de Blaine)”.

IRAM 50.000:2010 “Cemento. Cemento para uso general. Composición, características, evaluación de la conformidad y condiciones de recepción”.

IRAM 50001:2010 “Cementos con propiedades especiales”.

Referencias Reglamentarias

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TP N° 1: PARTE C. Recopilación de información de Cales, Yesos y Cementos

Objetivos del trabajo práctico.- Conocer tipos y marcas de cementos simples y compuestos que se comercializan en nuestro país y en el medio.

Informe. Información comercial de Cales, Yesos y Cementos Se pide al alumno que informe sobre:

a) Las marcas comerciales de cales, yesos y cementos Pórtland empleados en la construcción en Argentina y en la provincia de Tucumán.

b) Los tipos de cada uno de estos materiales.

c) Incorporar al menos dos fichas técnicas de cada material, precios, forma de presentación del producto.

Referencias de búsqueda

Para las marcas comerciales del cemento Pórtland fabricados en Argentina deben visitar los sitios de las fábricas de elaboración. Además pueden visitar la página del Laboratorio de Ensayo de Materiales, cuyo sitio web es: “http/www.herrera.unt.edu.ar/lem/”. En la ventana ENLACES, además de encontrar sitios de interés vinculados con los materiales de construcción, podrá acceder a la página de Asociación de Fabricantes de Cemento Pórtland y a partir de allí encontrará los vínculos para acceder a la información requerida.

Para las marcas de cales y yesos fabricadas en el país puede visitar el sitio de páginas amarillas o el portal de la industria. “http://www.paginasamarillas.com.ar” - “http://www.portaldelaindustria.com”.

Para conocer las marcas de los cementos que se comercializan en la provincia de Tucumán, deberán visitar locales de venta de materiales de construcción.

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TRABAJO PRÁCTICO Nº 2. MORTEROS. Dosificación de morteros Objetivos del trabajo práctico. Conocer los procedimientos de dosificación de morteros.

Informe. Dosificación de Morteros Ejercicio 1.

Determine las cantidades de los materiales necesarios para ejecutar los muros medianeros de un terreno de 10 m de frente por 30 m de fondo, empleando ladrillo cerámico común. Las dosificaciones de las mezclas se realizarán por metro cúbico.

El espesor de las paredes será de 0,30 m y su altura de 4 m. Toda la medianera llevará su capa aisladora horizontal y sobre la pared Sur, de 10 m de ancho, se realizará una capa aisladora vertical.

Las superficies internas de los muros tendrán revoque grueso y fino. Los cimientos ya se ejecutaron con anterioridad.

Ejercicio 2.

Para remodelar un ambiente de una vivienda se ejecutarán muros divisorios de mampostería de 0,20 m, según las dimensiones del gráfico adjunto, empleando ladrillo cerámico hueco. Determine las cantidades de materiales necesarios para ejecutar los muros. Las dosificaciones de las mezclas se realizarán por metro cúbico.

L.M.

10m

30m N

Escritorio 3,50 × 3,50

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6 Bibliografía

MORTEROS. Apuntes de Cátedra.

REGLAMENTO INPRES-CIRSOC 103 “Normas argentinas para las construcciones Sismorresistentes”. Parte III

“Construcciones de Mampostería”. Capítulo 5 “Calidad de los componentes de la mampostería.

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TRABAJO PRÁCTICO Nº 3. HORMIGONES. Diseño de mezclas de hormigón

Objetivos del trabajo práctico.- Diseñar el hormigón a partir de mezclas de prueba empleando el método de volúmenes absolutos para la dosificación. Una empresa del medio solicita al Laboratorio de Ensayo de Materiales el estudio de un hormigón de ciertas características. La empresa proveerá al laboratorio muestras representativas de los agregados, cemento pórtland y aditivos y/o adiciones minerales para elaborar el hormigón.

Informe. Diseño de hormigones mediante mezclas de prueba

a) Datos del diseño. La empresa deberá suministrar los datos indicados a continuación. Destino, ubicación y tipología de la obra, resistencia especificada por cálculo, requisitos relacionados con la colocación del hormigón (hormigonado en tiempo caluroso, frío, presencia de agua, etc.), características de los elementos estructurales (dimensiones, diámetro y separación entre las armaduras), modo de elaboración, transporte, colocación y compactación del hormigón.

b) Datos de los materiales. Los materiales a emplear -agua, agregados, cementos, adiciones y aditivos- deben satisfacer los requisitos del Reglamento CIRSOC 201. Para conocer las características de los agregados disponibles (tamaño máximo, módulo de fineza, peso unitario, peso específico, etc.) deben realizarse los correspondientes estudios. Aunque los datos obtenidos del estudio de agregados se van a considerar conocidos, deberán realizarse como mínimo en el laboratorio los ensayos de granulometría, peso unitario y material fino pasante por el tamiz N° 200.

c) Diseño de la mezcla. A partir de los datos de diseño y de los agregados se realizará el diseño de la mezcla. Si fuere necesario en la dosificación unitaria debe tenerse en cuenta los ajustes por humedad de los agregados (humedad superficial, absorbida).

d) Mezclas de prueba. Se realizarán mezclas de prueba para verificar y ajustar las propiedades en estado fresco. El volumen de las mezclas de prueba deberá ser adecuado para realizar las determinaciones en estado fresco. Además se moldearán probetas para determinar las propiedades en estado endurecido de las mezclas de prueba.

Determinaciones en estado fresco.

- Consistencia (ensayo de asentamiento, tiempo VeBe o extendido según corresponda).

- Rendimiento (peso unitario real).

- Porcentaje de aire naturalmente incorporado.

- Temperatura ambiente.

Mezcla Definitiva. Una vez realizadas las mezclas de prueba es necesario ajustar la dosificación del hormigón y elaborar el pastón definitivo. A través de subsiguientes ensayos deben verificarse las propiedades en estado fresco y endurecido mencionadas precedentemente.

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8 Presentación del Informe

PARTE A. Diseño del hormigón. Determinaciones en estado fresco.

Se indicará el tipo de hormigón y se incluirá el procedimiento de diseño del mismo. La dosificación se informará en peso por metro cúbico de hormigón (materiales secos). Se indicarán las cantidades de materiales requeridas para los pastones de prueba. Deben incluirse además los datos de los agregados y los resultados de las determinaciones efectuadas en el estado fresco.

Con relación al estado fresco se efectuará una descripción sucinta de la metodología de los ensayos y las observaciones pertinentes a los mismos, observaciones relacionadas con la inspección visual del hormigón y otros aspectos mostrados durante las experiencias (como por ejemplo si se emplean aditivos en las mezclas de prueba para cambiar el asentamiento). Deben analizarse los resultados y formular conclusiones sucintas de los principales aspectos de las experiencias. Es conveniente agregar registros fotográficos de los ensayos. Completado este contenido debe presentarse la Parte A del práctico.

PARTE B. Diseño del hormigón. Determinaciones en estado endurecido.

Con relación al estado endurecido se efectuará una descripción sucinta de la metodología de los ensayos efectuados y las observaciones pertinentes a los mismos, observaciones relacionadas con la inspección visual del hormigón. Los ensayos de laboratorio previstos son los siguientes.

- Resistencia a compresión a 7 y 28 días (resistencia de diseño).

- Resistencia a tracción a 28 días.

- Módulo de elasticidad secante a 28 días.

- Ensayos esclerométricos y de ultrasonido a 28 días.

Las edades de ensayo a compresión podrían ser diferentes a las indicadas si se utilizan adiciones minerales activas, aditivos, cementos especiales o curado acelerado.

Bibliografía

"DISEÑO Y CONTROL DE MEZCLAS DE CONCRETO". Pórtland Cement Association (PCA).

"HORMIGÓN. MATERIALES, VIDA ÚTIL Y CRITERIOS DE CONFORMIDAD Y SUS CONSIDERACIONES EN EL REGLAMENTO CIRSOC 201-2005". Giovambattista, A.

"TECNOLOGÍA DEL CONCRETO" (Tomos I, II y III). Neville, A.

"DOSIFICACIÓN DEL HORMIGÓN. REQUISITOS REGLAMENTARIOS DEL CIRSOC 201 Y TABLAS DEL ACI".

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TRABAJO PRÁCTICO Nº 4. HORMIGONES. Durabilidad y requisitos especiales

Para el diseño de mezclas de hormigón deben atenderse las características físicas y de aptitud de sus materiales, la resistencia requerida y los requisitos de durabilidad reglamentarios. Las etapas posteriores a la elaboración del hormigón, el transporte, la colocación y el curado, deben también ser tenidos en cuenta en el proceso de diseño del mismo.

Objetivos del trabajo práctico.- Aplicar los criterios de durabilidad y los requisitos especiales establecidos en el REGLAMENTO CIRSOC 201 (2005) “Reglamento Argentino de Estructuras de Hormigón”.

Informe. Aplicación de criterios de durabilidad y requisitos especiales en Hormigones a) Determine para cada una de las situaciones planteadas en los ejercicios subsiguientes:

a1) Las resistencias especificadas mínimas (f´c mín.) y las razones agua-cemento máximas (a/c máx.) del hormigón, por durabilidad y requisitos especiales, de acuerdo al Reglamento CIRSOC 201 (2005).

Requisitos por durabilidad: Tabla 2.5 del Reglamento, en función del tipo de exposición de la estructura. Las exposiciones se definen en las Tablas 2.1, 2.2 y sus complementarias (Tablas 2.3 y 2.4). Requisitos de hormigones con características especiales: Tabla 2.8, que comprende a los hormigones a colocar bajo agua, de elevada impermeabilidad y expuestos a la abrasión.

a2) La resistencia especificada y la razón agua-cemento más restrictivas de entre las establecidas por durabilidad, resistencia y requisitos especiales.

a3) De acuerdo a la tipología estructural se analizará y definirá el asentamiento, el tamaño máximo, la compactación y el curado del hormigón.

b) Adoptando la condición más restrictiva encontrada en a2), dosificará el hormigón para dos de los ejercicios subsiguientes.

EJERCICIOS DE APLICACIÓN Ejercicio Nº 1

Debe diseñarse el hormigón para las pilas de un puente sobre el Río Salí, ubicado a unos 1000 m aguas abajo de un canal que descarga los líquidos efluentes de un Ingenio Azucarero. El diámetro de las pilas es de 1,20 m y la resistencia especificada utilizada como base en los cálculos es 25 MPa (H25).

Ejercicio Nº 2

Se construirá una platea de fundación para un edificio en la ciudad de Salta, cuyo subsuelo está destinado a estacionamiento. Se debe diseñar el hormigón de la platea conociendo que el nivel de la napa freática supera la cota de fundación del edificio durante los meses de verano y, además, que la misma contiene cloruros en disolución. El espesor de la platea será de 0,25 m y la resistencia especificada utilizada en los cálculos es 20 MPa.

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Notas. La exposición de las fundaciones a una potencial corrosión por cloruros requiere la presencia de humedad en los suelos, es decir, húmedos o sumergidos.

Ejercicio Nº 3

Debe ejecutarse un tanque elevado de hormigón armado para reserva de agua potable en una Fábrica ubicada en Banda del Río Salí, Provincia de Tucumán. El tanque posee fuste cilíndrico de 6,00 m de diámetro y 0,25 m de espesor y una cuba cónica de 8,00 m de altura, 16,00 m de diámetro y 0,15 m de espesor. Se debe diseñar el hormigón de la cuba conociendo que no incluirá ningún revestimiento interior y que la resistencia especificada utilizada en los cálculos es 20 MPa.

Notas. De acuerdo al Apartado 2.4 del Reglamento CIRSOC 201, el hormigón de la cuba corresponde a uno de los hormigones denominados de características especiales ya que el mismo requiere elevada impermeabilidad. La Tabla 2.8 incluye los requisitos que debe satisfacer este tipo de hormigón.

Ejercicio Nº 4

Se debe diseñar el hormigón para un pavimento que se ejecutará en un acceso a la ciudad de San Carlos de Bariloche, con frecuentes nevadas durante el invierno. Se asume que se utilizarán sales descongelantes en la etapa de servicio de la obra. Las losas tienen 0,18 cm de espesor y paños de 4,0 m separados por juntas de contracción y dilatación con barras pasantes de acero. La resistencia especificada utilizada en los cálculos es 25 MPa.

Notas. De acuerdo al Capítulo 2 y Tabla 2.5 del Reglamento CIRSOC 201 este tipo de exposición requiere la incorporación intencional de aire en el hormigón. El porcentaje total de aire debe estar comprendido en los límites establecidos en la Tabla 5.3, en función del tamaño máximo nominal del agregado grueso.

Ejercicio Nº 5

Se construirá un dique derivador sobre el río Lules para abastecimiento de agua potable de esa localidad. Debido al fuerte arrastre de arenas y gravas sobre el perfil de la estructura que produce un efecto abrasivo de la superficie, se proyectaron dos sectores diferenciados en su sección transversal: un sector inferior a ser ejecutado en hormigón ciclópeo y otro sector superior de espesor uniforme (0,20 m) que acompaña el perfil de la estructura. Debe diseñarse el hormigón del sector superior conociendo, además, que incluirá armadura de distribución.

Notas. De acuerdo al Apartado 2.4 Reglamento CIRSOC 201, el hormigón del sector superior del dique corresponde a uno de los hormigones denominados de características especiales ya que el mismo va a estar expuesto a la abrasión. La Tabla 2.8 incluye los requisitos que debe satisfacer este tipo de hormigón.

Ejercicio Nº 6

Una planta elaboradora de elementos prefabricados de hormigón debe ejecutar las vigas principales de hormigón pretensado de un puente sobre la Ruta Nacional Nº 38 de la Provincia de Tucumán. Las vigas tienen 22 m de longitud, 1,20 m de altura y 0,15 m de espesor en el alma. Se debe diseñar el hormigón de las vigas prefabricadas, considerando que la resistencia especificada utilizada en los cálculos es 40 MPa.

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11 Ejercicio Nº 7

Debe diseñarse el hormigón de una alcantarilla celular que descarga los efluentes de un canal de desagüe de una planta industrial. Dicha planta estará emplazada en una localidad de la Provincia de Santiago del Estero dónde la fluctuación del nivel freático provoca que durante varios meses del año la estructura esté en contacto con aguas que contienen cloruros en disolución. La estructura incluye dos vanos cuyas medidas internas son 3 m de ancho por 3, 50 m de altura, con losas y tabiques de 0,25 m de espesor. La resistencia especificada utilizada en los cálculos es 25 MPa. Por otro lado, con relación a los efluentes de la planta industrial se efectuaron análisis químicos de los mismos determinándose que las aguas contienen sulfatos con una concentración de 5.000 mg/litro.

Notas. Las Tablas 2.3 y 2.4 del Reglamento CIRSOC 201 clasifican el grado de ataque para el caso de aguas y suelos que contienen sustancias químicas agresivas para las estructuras de hormigón (ataque químico). Además, cuando el medio ambiente es agresivo por el contenido de sulfatos en aguas de contacto, el Reglamento establece que el hormigón debe ser elaborado con el tipo de cemento establecido en el Apartado 2.2.5.2.

Ejercicio Nº 8

Deben ejecutarse un conjunto de pilotes para fundación de un conjunto habitacional de dos pisos de altura. Se ha previsto que los pilotes sean hormigonados in situ, debiéndose utilizar bentonita para asegurar la estabilidad de las perforaciones porque los niveles superiores del terreno están conformados por arenas. Debe diseñarse el hormigón que se utilizará para la construcción de los pilotes considerando que resistencia especificada utilizada en los cálculos es 20 MPa y el diámetro de los pilotes es 0,60 m.

Notas. De acuerdo al Apartado 2.4 del Reglamento CIRSOC 201, el hormigón de los pilotes corresponde a uno de los hormigones denominados de características especiales ya que el mismo debe ser colocado bajo agua. La Tabla 2.8 incluye los requisitos que debe satisfacer este tipo de hormigón. Entre otros requisitos, este tipo de hormigón requiere la incorporación intencional de aire cuyo porcentaje total debe estar comprendido dentro de los límites establecidos en la Tabla 5.3.

Bibliografía

DURABILIDAD DEL HORMIGÓN ESTRUCTURAL. Asociación Argentina de Tecnología del Hormigón (AATH).

HORMIGÓN. MATERIALES, VIDA ÚTIL Y CRITERIOS DE CONFORMIDAD Y SUS CONSIDERACIONES EN EL REGLAMENTO CIRSOC 201-2005. Giovambattista, A.

REGLAMENTO CIRSOC 201 (2005) “Reglamento Argentino de Estructuras de Hormigón”.