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TECNOLOGÍA DEL CONCRETO

INFORME N ° 07: Diseño de mezcla, Prueba de SLUPM TEST, y

vaciado de briquetas

Docente: Ph. Dr. Aida Zapata Mar Discente: Contreras Ch. Gian Powel Código de estudiante: 141414 Semestre: 2018-I

Cusco-Perú 2018

Universidad Nacional De San Antonio Abab Del Cusco Facultad De Arquitectura E Ingeniería Civil Escuela Profesional De Ingeniería Civil

Contenido 1.

Introducción Introducción ................................................................................................................................ 4

2.

Objetivos Objetivos ..................................................................................................................................... 5

3. Marco Teórico Teórico ............................................................................................................................. 6 4.

Diseño de mezcla mezcla ......................................................................................................................... 7

4.1.

Información general del agregado agregado ........................................................................................... 7

4.2.

Cálculo del diseño de mezcla mezcla ................................................................................................... 8

5

Equipos Equipos ...................................................................................................................................... 12

6

Preparación del concreto concreto ........................................................................................................... 13

5.

Prueba de SLUMP TEST ......................................................................................................... 15

6.

Vaciado de briqueta briqueta ................................................................................................................... 16

7. Mantenimiento de Equipos Equipos ....................................................................................................... 18 8.

Conclusiones Conclusiones ............................................................................................................................. 20

Bibliografía Bibliografía ........................................................................................................................................ 20

Índice de tablas Tabla 1 ELEMENTO PASIVOS ............................................................................................................... 6 Tabla 2 ELEMENTOS ACTIVOS ............................................................................................................. 6 Tabla 3 RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN PROMEDIO ......................................................................... 8 Tabla 4 RELACIÓN AGUA CEMENTO POR RESISTENCIA ...................................................................... 9 Tabla 5 VOLUMEN DE AGREGADO GRUESO SECO Y COMPACTADO .................................................. 9 Tabla 6 VOLÚMENES ABSOLUTOS ..................................................................................................... 10

Tecnología Del Concreto

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.

RESUMEN Este informe presenta los cálculos y la determinación de las cantidades de materias primas necesarias para la mezcla de concreto basados en la norma ACI 211, las cantidades a utilizar son para preparar 0,007 metros cúbicos de muestra, para los cuales fueron utilizados los resultados obtenidos en el ensayo de agregados pétreos.

PALABRAS PALABRAS CLAVES: Concreto, mezcla, cantidad, Agregados.


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1. Introducción Introducción Puede decirse que la materia prima o una de las más importantes para las obras civiles es el concreto, es difícil encontrar una obra civil que no haga uso de esta mezcla, es por ello que es de vital importancia conocer el método para realizar una mezcla adecuada de concreto, por tanto es imperativo conocer las cantidades óptimas a utilizar de sus componentes, para así alcanzar una resistencia de la mezcla deseada. Es importante saber que se han realizado una gran cantidad de trabajos relacionados con los aspectos teóricos del diseño de mezclas de concreto, en buena parte se entiende que el diseño de mezcla es un procedimiento empírico, y aunque hay muchas propiedades importantes del concreto, la mayor parte de procedimientos de diseño están basados principalmente en lograr una resistencia a compresión para una edad determinada así como la manejabilidad apropiada para un tiempo determinado, además se debe diseñar para unas propiedades que el concreto debe cumplir cuando una estructura se coloca en servicio. Una mezcla se debe diseñar tanto para estado fresco como para estado endurecido. Las principales exigencias que se deben cumplir para lograr una dosificación apropiada en estado fresco son las de manejabilidad, resistencia, durabilidad y economía.


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2.Objetivos 2. Objetivos 

Realizar un propio diseño de mezcla con ayuda de todos los datos datos obtenidos en los anteriores ensayos realizados.



Poner en práctica lo adquirido en clases de acuerdo a las recomendaciones de la docente.



Realizar la prueba de SLUMP TEST del concreto obtenido.



Vaciar 3 briquetas briquetas con todos todos los procedimientos procedimientos que se especificó en anteriores ensayos. ensayos.



Realizar la prueba de compresión de las probetas a los 7 días, 14 días y 28 diás.



Observar y verificar la consistencia y fluidez del concreto haciendo uso del cono Abram con el fin de proporcionar información acerca de la resistencia de la mezcla. .



Determinar las cantidades exactas de los componentes del concreto para realizar un óptimo diseño de mezcla que cumpla con los requerimientos y parámetros establecidos.



Aplicar y desarrollar los conceptos de factor de seguridad seguridad para el volumen del concreto. concreto.


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3. Marco Marco Teórico El diseño de la mezcla del concreto es de gran importancia ya que este contribuye a las propiedades del mismo, pues en el método de diseño se muestra la forma de elaboración elaboración y se determinan las cantidades precisas de cada elementos que se le agregan a la mezcla. (Cemex) Los elementos que constituyen la composición com posición de la mezcla se dividen en elementos activos y pasivos, los cuales se muestran muestran a continuación:

Tabla 1 ELEMENTO PASIVOS

Tabla 2 ELEMENTOS ACTIVOS 

Se consideran que los elementos activos son aquellos que dan lugar a las reacciones químicas de la mezcla. (Cemex)

El concreto con aire incluido siempre se logra mediante empleo de un aditivo inclusor de aire, ASTM260, el empleo de un aditivo inclusor de aire le permite al producto de concreto la flexibilidad para ajustar el contenido de aire incluido y compensar la mayoría de las condiciones que afectan la cantidad de aire incluido en el concreto, como: características de los agregados naturales y proporción de los componentes de de los aditivos. (Cemex) Este proceso se desarrolla con el fin de obtener mejores resultados en cuanto a la durabilidad, tiempo de fraguado, consistencia y trabajabilidad. Los aditivos químicos se usan frecuentemente para acelerar o retardar el fraguado, mejorar la trabajabilidad, reducir la cantidad de agua requerida para el mezclado, incrementar la resistencia o modificar otras propiedades del concreto. Como ya se dijo anteriormente esta mezcla se desarrolla con el fin de mejorar algunas propiedades, pero también deben tener exigencias exigencias como lo son:


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Universidad Nacional De San Antonio Abab Del Cusco Facultad De Arquitectura E Ingeniería Civil Escuela Profesional De Ingeniería Civil  Resistencia:

la resistencia a la edad de 28 días es frecuentemente empleada como parámetro de diseño estructural de la dosificación de concreto y en la evaluación de este. (Osorio, 2013)



La retención de agua: Es la capacidad que posee la mezcla de mantener la plasticidad en contacto con la superficie, esta influye en la resistencia final y en la velocidad de endurecimiento de la misma. (Osorio, 2013)

Resistencia: el concreto se diseña con el fin de soportar específicamente la compresión. La relación agua/material cementante es la características más importante para la durabilidad. (Osorio, 2013) 

 

Trabajabilidad: se realiza para una adecuada colocación, la cual tiene que ver con las propiedades del agregado. agregado. (Notas de Concreto, 2009) Tiempo de fraguado: está está en un intervalo de 2 24 horas, este depende de la composición de la mezcla y de las condiciones del ambiente (Cemex) Consistencia: Es la capacidad de colocación de la mezcla mezcla de concreto. Se mide en términos de revenimiento- cuando más levado sea el revenimiento, mas colocable es la mezcla y es mayor la facilidad facilidad con que el concreto fluye fluye durante el el colado. (Osorio, 2013)

El peso unitario de concreto fresco estimado es la base para el ajuste de las proporciones de mezcla de prueba, es igual al peso volumétrico medido en la mezcla de prueba, se aumentara o disminuirá de acuerdo al incremento o reducción del contenido de aire.

4. Diseño de mezcla 4.1. Información general general del agregado agregado AGREGADO FINO FINO     

Módulo de fineza (MF) : 2.881 Porcentaje de humedad: 0.8 % Porcentaje de absorción: 1.725 % Peso Unitario : 2338.29 kg/m 3 Peso Específico: 2.68 N/ m3

AGREGADO GRUESO GRUESO 

Tamaño Máximo Nominal: ¾ ‘’



Porcentaje de Humedad: 0.48% Porcentaje de absorción : 1.07% Peso Unitario : 1713.75 kg/m3

 


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Universidad Nacional De San Antonio Abab Del Cusco Facultad De Arquitectura E Ingeniería Civil Escuela Profesional De Ingeniería Civil  Peso

específico: 2.69 N/m 3

4.2.Cálculo 4.2. Cálculo del diseño de mezcla CONCRETO A DISEÑAR (f’ C ) : 210 Kg/cm2 PROCEDIMIENTO: PROCEDIMIENTO: Método del Comité Comité 211 del ACI PASO 1: DETERMINA 1: DETERMINACIÓN CIÓN DEL f’ CR CR L a resistencia a compresión promedio requerida, la cual ha de emplearse como base la selección de las proporciones de la mezcla se determina de acuerdo a la tabla 7.4.3 “Resistencia “Resistencia a la compresión

promedio” ya que que no se cuenta con la desviación desviación estándar. f’ C

f’ Cr Cr f’C +70 Menos de 210 210 a 350 f’C +84 Sobre 350 +98 f’C +98 Tabla 3 RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN PROMEDIO (ZAPATA) En este caso se usará un f’ C concreto entre 210 a 350

f’ Cr Cr = f’ C + 84 f’ Cr Cr = 210 +84 = 294 f’ Cr Cr = 294 kg/cm 2 PASO 2: TAMAÑO MÁXIMO NOMINAL El tamaño máximo nominal de acuerdo a los ensayos realizados es:

TMN = ¾’’ PASO 3: SELECCIÓN SELECCIÓN DEL ASENTAMIENTO ASENTAMIENTO El concreto a diseñar será de consistencia plástica para lo cual se tomara como criterio de rango

entre 3’’ a 4’’ de slump. CONSISTENCIA PLÁSTICA =3’’ a 4’’ PASO 4: SELECCIÓN SELECCIÓN DE VOLUMEN VOLUMEN UNITARIO UNITARIO DE AGUA De acuerdo con la tabla 10.2.1 y para un concreto que no estará expuesto a condiciones extremas por lo que se considera sin aire incorporado se identifica identifica un volumen unitario de agua de 205 l/m3 ,


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Volumen unitario de agua = 205 l/m3

PASO 5: SELECCIÓN SELECCIÓN DEL CONTENIDO CONTENIDO DE AIRE De acuerdo con la tabla 11.2.1 y sin considerar temperaturas extremas: %AIRE= 2%

PASO 6: SELECCIÓN SELECCIÓN DE LA RELACIÓN RELACIÓN AGUA CEMENTO CEMENTO POR RESISTENCIA RESISTENCIA Debido a que no se presentan temperaturas extremas se considera concreto sin aire aire incorporado, se procede a realizar el cálculo de de relación a/c por la resistencia y para para lo cual se utilizará la tabla 12.2.2 (relación agua cemento por resistencia).Se realiza una interpolación con los datos de la tabla para nuestro f’ Cr Cr resultando :

f’ Cr Cr a los 28 días kg/cm2

Relación A/C sin aire incorporado

300

0.55

250

0.62

Tabla 4 RELACIÓN AGUA CEMENTO POR RESISTENCIA Rel. A/C = 0.5584

PASO 7: DETERMINACIÓN DETERMINACIÓN DEL FACTOR CEMENTO CEMENTO

     =  ó   205   = 0.5584 Factor cemento = 367.12 kg/m3

PASO 8: DETERMINACIÓN DETERMINACIÓN DEL CONTENIDO DE DE AGREGADO GRUESO De acuerdo a la tabla 16.2.2 TMN del del ag. grueso grueso Volumen de de ag. ag. Grueso Grueso seco seco y compactado 2.8

3

¾’’ 0.62 0.60 Tabla 5 VOLUMEN DE AGREGADO GRUESO SECO Y COMPACTADO


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La interpolación para un Módulo de fineza de 2.88 resulta: Volumen de agregado grueso = 0.612 m3

PASO 8 A: Determinación Determinación del peso de agregado agregado grueso

     =      1713.75 =    0.612 Peso del agregado =1048.815 =1048.815 kg

PASO 9: DETERMINACIÓN DETERMINACIÓN DE LA LA SUMA DE VOLÚMENES VOLÚMENES ABSOLUTOS ABSOLUTOS DEL CEMENTO, AGUA DE DISEÑO, AIRE Y AGREGADO GRUESO

367.12 = 0.117       = 3.15∗1000 117 3 3 205 = 0.205        = 1000 205 3 3 2 = 0.02       = 100 02 3 1048.815 = 0.389         = 2.69∗1000 389 3 3                 

0.117 3 0.205 3 0.02 3 0.389 3

TOTAL

0.731

Tabla 6 VOLÚMENES ABSOLUTOS PASO 10: DETERMINACIÓN DETERMINACIÓN DEL DEL VOLUMEN ABSOLUTO ABSOLUTO DEL AGREGADO AGREGADO FINO FINO

            = 1 − 0.731 731 = 0.269 269 3 Peso del agregado fino = 0.269*2.68*1000 0.269*2.68*1000 =720.92 kg


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PASO 11: DETERMINACIÓN DETERMINACIÓN DE LOS VALORES DE DE DISEÑO DEL CEMENTO, AGUA DE DISEÑO, DISEÑO, AIRE, AGREGADO AGREGADO GRUESO Y AGREGADO AGREGADO FINO Cemento: 367.12 kg/m3 Agua: 205 l/m3 Agregado grueso: 1048.815 kg/m3 Agregado fino: 720.93 kg

PASO 11: CORRECCIÓN CORRECCIÓN POR HUMEDAD HUMEDAD

 ó ó   ℎ ℎ       = 1048.8 1048.815 15∗∗ (1+ (1 + 0.48 100 )=1053.85 /3 0.8 ) = 726.  ó ó   ℎ ℎ        = 720.92 720.92∗∗ (1+ (1 + 100 726.68 68 / /3 3

Humedad superficial superficial

Agregado grueso =%Hum-%Abs=0.48 -1.07 = -0.59 Agregado fino = =%Hum-%Abs = 0.8-1.723 = -0.925

Aporte de Humedad Humedad de agregados agregados Agregado grueso = 1053.85*(-0.59/100) 1053.85*(-0.59/100) = -6.217 kg Agregado fino = 726.68*(-0.925/100)=726.68*(-0.925/100)=- 6.72 kg Aporte total =-12.93 kg

PASO 12: AGUA EFECTIVA EFECTIVA A.E.= 205-(-12.93) =217.93

PASO 13: PESOS CORREGIDOS POR POR HUMEDAD HUMEDAD Peso del cemento: 367.12 kg Peso del agregado grueso: 1048.815 kg Peso del agregado fino: 720.93 kg Agua: 217.93 kg

PASO 15: DETERMINACIÓN DETERMINACIÓN DE LA LA PROPORCIÓN PROPORCIÓN EN PESO Cemento: Agr. Fino: Agr. Grueso : Agua

367.12 ∶ 720.93 ∶ 1048.815 ∶ 217.93 367.12 367.12 367.12 367.12 1 ∶ 1.963 ∶ 2.856 ∶ 0.593 Tecnología Del Concreto

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1 ∶ 2 ∶ 3 ∶ 0.6

PASO 14: DETERMINACIÓN DETERMINACIÓN DE LOS PESOS PESOS POR VOLUMEN VOLUMEN REQUERIDO REQUERIDO PARA EL VACIADO DE BRIQUETA BRIQUETA

  =  152  ∗ 30   = 0.0053 3 30cm

15 cm Volumen para 3 briquetas = 0.016 m3 Volumen con factor de 20% para derrames

V=20%(0.016)+0.016 V=20%(0.016)+0.016 = 0.0192 m 3

Peso de cemento=367.12*0.0192 m3 = 7.048 kg Peso de agregado fino = 720.12*0.0192 m3 = 13.826 kg Peso de Agregado grueso = 1048.815 * 0.0192 m 3 = 20. 137 kg Peso de agua = 217.93 *0.0192 m3 = 4.184 kg

5 Equipos 



Trompo mezclador con capacidad para una bolsa de cemento Baldes 3 briquetas



Varilla 5/8’’



Probeta graduada Cono de Abrams






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6 Preparación del del concreto 

Se procede a inspeccionar las proporciones de cada material a mezclar, la cantidad de agua, peso de agregado grueso, peso peso de agregado fino, peso del del cemento


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



Se inspecciona que nuestros instrumentos deben ser instrumentos normados como son la briqueta, cono de Abrahn, varilla. Se procede a girar el trompo para botar las materias orgánicas o inorgánicas que pudieran estar presentes


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



    



Se verifica que todos los materiales deben estar humedecidos para que en el proceso de mezclado estos no interfieran en la proporción agua cemento. Seguidamente se echa agua a la mezcladora (no toda la cantidad de agua que se dispone dispone para la mezcla). Enseguida se echa el agregado grueso. Posteriormente se echa el agregado fino. Por último se echa el cemento que tenía un peso específico de 3.15 gr/cm 3 Se incrementa el agua que dejamos. Se espera un momento para que la mezcla sea bien homogénea. Aproximadamente 2 minutos Se golpea con el combo las partes traseras del trompo para que el material no quede pegado en las paredes del trompo mezclador.

5. Prueba de SLUMP SLUMP TEST   





Humedecer el recipiente al que se descargará descargará el concreto Descargar la mezcla del trompo mezclador Echar agua al trompo para que el concreto que se quedó impregnado en las paredes del trompo no fragüe y se seque. Humedecer el cono de Abran para vaciar el concreto la varrila y el cucharon, para evitar que el concreto pierda agua. Colocar el cono Abran sobre una superficie limpia y bien horizontal.

Observación: La prueba del cono Abran debe durar no más de 2 minutos.    



Se procede a echar el concreto utilizando el cucharon al cono distribuidos en tres capas. Aproximadamente cada capa es la tercera tercera parte de la altura del cono. 5/8’’ en forma de espiral. espiral. En cada capa se da 25 golpes con la varilla 5/8’’ Tener en cuenta que la última capa de sobrepasar el cono y debe sebe ser apisonado con 25 golpes verificando que no sobre espacio en la boca del cono. Se procede a limpiar limpiar el excedente excedente sobre el cono.

Observación: el nivelado nivelado se realizado con la varilla varilla con un movimiento movimiento de rodillo. Tecnología Del Concreto

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a. Se procede a retirar el cono

±

Observación: el cono se retira en forma vertical y en un tiempo de 5 2 segundos.  

Si es que no se desmorona el concreto la prueba se desecha. Se procede a medir la distancia vertical desde parte más alta del cono hasta el punto más alto del concreto.

6. Vaciado de briqueta 

Se humedece la briqueta y luego debe estar engrasado para tener una facilidad en el desencofrado de la briqueta.

Observación: se le suele pasar con aceite el interior de la briqueta para que sea más fácil el desencofrado. 

Se ajustan los tornillos de la briqueta para que el el concreto no se derrame.


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

Se vacía el concreto utilizando el cucharon en tres capas.



En cada capa se da 25 golpes para homogenizar la distribución del concreto en la briqueta.


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Y

finalmente se procede procede a nivelar el eliminado el excedente. excedente.

7. Mantenimiento de de Equipos Se procede a lavar todos los equipos utilizados para que el concreto no quede impregnado en ellos y pueda estar disponible para el uso de los compañeros que que los necesitarán en un futuro.


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8.Conclusiones 8. Conclusiones 





Los métodos de diseño de mezclas de concreto van desde los analíticos experimentales y empíricos, hasta volumétricos; todos estos métodos han evolucionado y ha llevado a procedimientos acordes con las necesidades necesidades de los proyectos proyectos y se han desarrollado algunas algunas guías ya normalizadas para darle cumplimiento cumplimiento a la calidad del concreto en la obras. obras. El concreto tuvo un revenimiento de 12 cm o 4.7 pulgadas el cual superó en 0.7 unidades al rango de asentamiento escogido en el diseño realizado lo cuál nos indica que nuestro método no fue exacto pero si aproximado. Se concluye que las diversas pruebas ( de humedad, de absorción, peso unitario, peso específico deben realizarse realizarse con mucha precisión para obtener obtener mejores resultados para para el diseño de mezcla.

Bibliografía Notas de Concreto. (2009). Obtenido de

http://notasdeconcretos.blogspot.com.c http://notasdeconcretos.blogspot.com.co/2011/04/concreto-trabajabili o/2011/04/concreto-trabajabilidad.html dad.html Cemex. (s.f.). Manual del Constructor . Obtenido de https://www.cemexmexico.com/Con https://www.cemexmexico.com/Concretos/files/Man cretos/files/Manual%20del%20Constructor%20ual%20del%20Constructor%20%20Construcción%20General.pdf Osorio, J. D. (28 de Junio de 2013). 360° en concreto . Obtenido de http://blog.360gradosenconcreto.com/resisten http://blog.360gradosenc oncreto.com/resistencia-mecanica-del cia-mecanica-del-concreto-y-resistenc -concreto-y-resistencia-aia-ala-compresion/ ZAPATA, A. (s.f.). separatas para tecnologia del concreto.


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