DISEÑO DE MEZCLAS POR EL MÉTODO DIN 1045

DISENO DE MEZCLAS POR EL METODO DIN 1045

INTRODUCIÓN : El concreto es un material heterogéneo constituido principalmente de la combinación de cemento, agua y agregados fino, grueso. El concreto contiene un pequeño volumen de aire atrapado, y puede contener también aire intencionalmente incorporado mediante el empleo de un aditivo. El método DIN – 1045 es una aplicación singularizada del método del Módulo de Finura de la Combinación de Agregados. Este método parte de la hipótesis que el módulo de finura del agregado integral oscila entre 5.2 y 5.3. El método DIN – 1045 propone 02 Husos Granulométricos estandarizados, el Grading A32 y el Grading B32 (Gradación A32 Y Gradación B32). A veces puede presentarse en la elaboración del concreto con este método una mezcla sobre-arenosa, a la cual hay que necesariamente corregirla, disminuyéndole el 10% de agregado fino ó agregándole el 10% de agregado grueso. Si la mezcla se presenta sobre-gravosa se hará lo contrario. Este informe sólo pretende ser un aporte más al conocimiento del concreto y, específicamente está orientado al estudio de los procedimientos a seguir para la elección de las proporciones de la unidad cúbica de concreto por el Método DIN 1045.

RESUMEN: En el presente informe se ha realizado el diseño de mezclas por el método DIN - 1045 por el que hemos tomado las proporciones en la dosificación para los criterios dados como la resistencia de un f’c = 600 kg/cm2 y con un “slump” plástico. Una vez completado el diseño y determinadas las cantidades en peso de cada uno de los constitutivos del concreto se procedió con su preparación, para luego determinar su SLUMP y peso unitario (concreto fresco); posteriormente se efectuó el vaciado en los moldes metálicos previamente engrasados. El concreto reposó en el molde metálico por espacio de 24 horas, al cabo de las mismas las probetas fueron desmoldadas y sumergidas completamente en agua.

A los 06 días de vida, las probetas, fueron sometidas al Ensayo de Resistencia a la Compresión, previa determinación de sus dimensiones y peso seco, considerando que a esta edad alcanza el 68.571% de la resistencia especificada a los 28 días.

OBJETIVOS:  OBJETIVOS GENERALES: 1. Realizar el diseño de mezclas por el Método DIN - 1045 de un concreto cuya resistencia sea de f’c = 600 kg/cm2 y de consistencia plástica. 2. Conocer la realización práctica y teórica del diseño de mezclas.  OBJETIVOS ESPECÍFICOS: 1. Obtener un concreto que tengan las características requeridas (f’c = 600 kg/cm2, consistencia plástica) 2. Evaluar la resistencia alcanzada por el concreto endurecido. 3. Establecer el Módulo de Elasticidad del concreto.

ALCANCE: El presente informe puede servir para promociones posteriores, o personas que quieran conocer el Método DIN - 1045 diseñando con agregados de la cantera Chávez. También servirá de guía en el diseño de mezclas de un concreto con las características expuestas para personas interesadas en elaborar un concreto con la cantera Chávez.

MARCO TEÓRICO: PASOS GENERALES EN LOS METODOS DE DISEÑO DE MEZCLAS.

Asumiendo que se conocen todas las características de los materiales como son el tipo de Cemento elegido y sus propiedades, los agregados y sus pesos específicos y pesos unitarios secos, granulometrías, humedades, absorciones y las condiciones particulares de la obra a ejecutar, todos los métodos aplican los siguientes pasos: SECUENCIA DE DISEÑO

Los siguientes pasos se consideran fundamentales en el proceso de selección de las proporciones de la mezcla para alcanzar las propiedades deseadas en el concreto. Ellos deben efectuarse independientemente de procedimiento de diseño seleccionado. 1. Estudiar cuidadosamente los requisitos indicados en los planos y en las especificaciones de la obra.

TECNOLOGIA DEL CONCRETO

2. Seleccionar la resistencia promedio requerida para obtener en obra la resistencia de diseño especificada por el proyectista, en esta etapa se deberá tener en cuenta la desviación estándar y el coeficiente de variación de la compañía constructora, así como el grado del control que se ha de ejercer en obra 3. Seleccionar, en función de las características del elemento estructural y del sistema de locación del concreto, el tamaño máximo nominal del agregado grueso. 4. Elegir la consistencia de la mezcla y expresarla en función del asentamiento de la misma. Se tendrá en consideración, entre otros factores la trabajabilidad deseada, las características de los elementos estructurales y las facilidades de colocación y compactación del concreto. 5. Determinar el volumen de agua de mezclado por unidad de volumen del concreto, considerando el tamaño máximo nominal del agregado grueso, la consistencia deseada y la presencia de aire, incorporado o atrapado en la mezcla. 6. determinar el porcentaje de aire atrapado o el de aire total, se trate de concretos normales o de concretos en los que exprofesamente, por razones de durabilidad, se ha incorporado aire, mediante el empleo de un aditivo. 7. Seleccionar la relación agua-cemento requerida para obtener la resistencia deseada en el elemento estructural. Se tendrá en consideración la resistencia promedio seleccionada y la presencia o ausencia de aire incorporado. 8. Seleccionar la relación agua-cemento requerida por condición de durabilidad. Se tendrá en consideración los diferentes agentes externos e internos que podrían atentar contra la vida de la estructura. 9. Seleccionar la menor de las relaciones agua-cemento elegidas por resistencia y durabilidad, garantizando con ello que se obtendrá en la estructura la resistencia en comprensión necesaria y la durabilidad requerida. 10. Determinar el factor cemento por unidad cúbica de concreto, en función del volumen unitario de agua y de la relación agua-cemento seleccionada. 11. Determinar las proporciones relativas de los agregados fino y grueso. La selección de la cantidad de cada uno de ellos en la unidad cúbica de concreto está condicionada al procedimiento de diseño seleccionado. 12. Determinar, empleando el método de diseño seleccionado, las proporciones de la mezcla, considerando que el agregado esta en estado seco y que el volumen unitario de agua no ha sido corregido por humedad del agregado.


13. Corregir dichas proporciones en función del porcentaje de absorción y el contenido de agregados finos y gruesos. 14. Ajustar las proporciones seleccionadas de acuerdo a los resultados de los ensayos de la mezcla realizados en el laboratorio. 15. Ajustar las proporciones finales de acuerdo a los resultados de los ensayos realizados bajo condiciones de obra.

METODOLOGÍA Y PROCEDIMIENTO La metodología realizada fue práctica, y se realizó en el laboratorio de materiales de construcción. MÉTODO DIN - 1045 Este procedimiento considera nueve pasos para el proporcionamiento de mezclas de concreto normal, los seis primeros pasos son idénticos al método ACI, el siguiente paso es perteneciente al método DIN - 1045 y los dos últimos son idénticos al método ACI incluidos el ajuste por humedad de los agregados y la corrección a las mezclas de prueba. 1. El primer paso contempla la selección del revenimiento, cuando este no se especifica el informe del ACI incluye una tabla en la que se recomiendan diferentes valores de revenimiento de acuerdo con el tipo de construcción que se requiera. Los valores son aplicables cuando se emplea el vibrado para compactar el concreto, en caso contrario dichos valores deben ser incrementados en dos y medio centímetros. 2. La elección del tamaño máximo del agregado, segundo paso del método, debe considerar la separación de los costados de la cimbra, el espesor de la losa y el espacio libre entre varillas individuales o paquetes de ellas. Por consideraciones económicas es preferible el mayor tamaño disponible, siempre y cuando se utilice una trabajabilidad adecuada y el procedimiento de compactación permite que el concreto sea colado sin cavidades o huecos. La cantidad de agua que se requiere para producir un determinado revenimiento depende del tamaño máximo, de la forma y granulometría de los agregados, la temperatura del concreto, la cantidad de aire incluido y el uso de aditivos químicos. 3. Como tercer paso, se selecciona el asentamiento en función de las características del elemento estructural y del sistema de locación del concreto. 4. Como cuarto paso, el informe presenta una tabla con los contenidos de agua recomendables en función del revenimiento requerido, el tamaño máximo del agregado y el perfil del mismo, considerando concreto sin y con aire incluido.


5. Como quinto paso, el ACI proporciona una tabla con los valores de la relación agua/cemento de acuerdo con la resistencia a la compresión a los 28 días que se requiera, por supuesto la resistencia promedio seleccionada debe exceder la resistencia especificada con un margen suficiente para mantener dentro de los límites especificados las pruebas con valores bajos. En una segunda tabla aparecen los valores de la relación agua/cemento para casos de exposición severa. 6. El contenido de cemento se calcula con la cantidad de agua, determinada en el paso cuatro, y la relación agua cemento, obtenida en el paso quinto; cuando se requiera un contenido mínimo de cemento o los requisitos de durabilidad lo especifiquen, la mezcla se deberá basar en un criterio que conduzca a una cantidad mayor de cemento, esta parte constituye el sexto paso del método. 7. Hasta el paso anterior se tienen estimados todos los componentes del concreto, excepto el agregado global que es el grueso y fino, cuya cantidad se calcula por diferencia. Para este séptimo paso, se determina el modulo de finura del agregado global mediante tanteo de la tabla granulométrica cuyo valor deberá oscilar entre 5.2 – 5.3, los porcentajes obtenidos serán los porcentajes de incidencia de los agregados y se calcula los pesos secos de los agregados. 8. El octavo paso consiste en ajustar las mezclas por humedad de los agregados, el agua que se añade a la mezcla se debe reducir en cantidad igual a la humedad libre contribuida por el agregado, es decir, humedad total menos absorción. 9. El último paso se refiere a los ajustes a las mezclas de prueba, en las que se debe verificar el peso volumétrico del concreto, su contenido de aire, la trabajabilidad apropiada mediante el revenimiento y la ausencia de segregación y sangrado, así como las propiedades de acabado. Para correcciones por diferencias en el revenimiento, en el contenido de aire o en el peso unitario del concreto el informe ACI 211.1-91 proporciona una serie de recomendaciones que ajustan la mezcla de prueba hasta lograr las propiedades especificadas en el concreto.


Método Práctico Se realizó de la siguiente manera: 1º) A través de obtenida la dosificación, en el laboratorio se pesaron el agregado, tanto fino como grueso, la cantidad de cemento y la cantidad de agua, de manera tal que cumple para un volumen igual al de una tanda de dos probetas es decir para un volumen 0.015 m3.

Pesando el agregado grueso y el cemento

2º) Al molde contenedor del concreto se le puso una capa de aceite quemado de tal manera que el concreto cuando este en su estado endurecido no se adhiera con el molde.

Moldes engrasados con aceite

4°) Se mezclo en la carretilla el agregado fino, el agregado grueso, el cemento y el agua. Los tres primeros se mezclaron bien para luego hacer un pequeño hoyo o espacio para agregarle agua a la mezcla.


Mezclando agregados fino y grueso

Mezclando agregados con cemento

5º) La mezcla obtenida se noto una cantidad mayor de cemento.


6º) Se midió el “slump” a través del cono de Abrams, y se verificó que la muestra fuera plástica .

Compactamos cada 1/3 de la altura del cono

Comprobando si el slump es de acuerdo al diseño

7º) La mezcla se le introdujo al molde metálico, se lo compacta con 25 golpes con una vara en tres partes iguales

El concreto se introduce en el molde

La probeta está siendo compactada

8º) Se enraza la probeta, se la pesa y se la deja endurecer por un día.


La probeta está siendo enrazada

Pesando la probeta ya enrazada

9º) Luego se saca la muestra del molde metálico y de ello se obtuvo su peso, se lo introdujo al concreto en estado endurecido a un tanque con agua por espacio de 6 días para su curado respectivo. 10º) Luego se saca la muestra y se la seco por un tiempo de 1 día. 11º) Se rompió la probeta y se hizo el diagrama esfuerzo – deformación, antes de romper las probetas se pesaron estas.

Colocación de probetas en la máquina de ensayo a compresión.


Deformímetro puesto en cero y elemento que mide la carga de compresión

Momento en que la probeta sufrió la rotura y falla, se vio que la pasta del concreto fue la que fallo y el agregado por lo que el agregado no es tan bueno.


PRESENTACIÓN Y DISCUSIÓN DE RESULTADOS Diseñar una mezcla cuya resistencia especificada f’c= 410 kg/cm2, asumiendo que la elaboración del concreto va a tener un excelente grado de control. Las condiciones de obra requieren una consistencia plástica. El concreto no será expuesto a agentes degradantes (no tendrá aire incorporado) además no se usará aditivos. Realizar el diseño por el Método DIN - 1045. F’c= 600 kg/ Consistencia plástica Peso específico del cemento: 3.15 g/

AGREGADO FINO: Peso específico de masa: 2.62 g/ % de Abs. = 3.09 % W% = 1 % Módulo de finura: 2.863

AGREGADO GRUESO: TMN=1/2’’ Peso específico de masa: 2.43 g/ % de Abs. = 1.05 % W% = 0.8 % CARACTERÍSTICAS FÍSICO - MECÁNICAS: A.-

Agregados Fino y Grueso: PROPIEDADES

A. FINO

A. GRUESO

-

1”

-

1”

PESO ESPECÍFICO DE MASA (gr/cm )

2.62

2.43

ABSORCIÓN

3.09

1.05

8.30

1.34

2.863

7.55

-

1533.96

TAMAÑO MÁXIMO TAMAÑO MÁXIMO NOMINAL 3

CONTENIDO DE HUMEDAD

(%) (%)

MÓDULO DE FINURA PESO U. S. COMPACTADO

3

(Kg/m )

PERFIL

B.- Cemento:

Pórtland Tipo I Mejorado (ASTM C 1157) Peso Específico 3.15 g/ . C.- Agua:

Agua Potable, cumple con la Norma NTP 339.088 o E 0-60


anguloso

D.- Resistencia a Compresión: f’c = 600 kg/

DISENO DE MEZCLA POR EL METODO DIN 1045 CALCULOS Y RESULTADOS: 1. CÁLCULO DE LA RESISTENCIA PROMEDIO: (F’cr). Lo hemos realizado utilizando las ecuaciones del ACI las cuales son:

Reemplazando en dichas ecuaciones el f’c= 600kg/cm2 y una DS)=20 tenemos:

Se escoge el mayor valor entonces el f’cr= 626.800 2. TAMAÑO MÁXIMO NOMINAL: Los ensayos realizados, reportan un TMN= 3/4’’ 3. CONSISTENCIA: Plástica ( Slump de 3’’ a 4’’) 4. VOLUMEN UNITARIO DE AGUA: Entrando a la tabla (Tabla 10.2.2) correspondiente, con el valor del slump y el TMN de 3/4’’, y SIN AIRE INCORPORADO, para un agregado de forma angular, se tiene que el volumen unitario de agua es de 204 l/ 5. CONTENIDO DE AIRE: Al no haberse INCORPORADO aire solo determinaremos el aire ATRAPADO haciendo uso de la tabla 11.2.1 para un TMN de 3/4’’se tiene 2 % 6. RELACIÓN AGUA- CEMENTO (a/c):  RESISTENCIA: haciendo uso de la tabla 12.2.2 para un concreto sin aire incorporado y para una resistencia promedio de 626.800 Kg/ , esto lo podemos extrapolar, pero se recomienda para concretos de alta resistencia determinar una relación de a/c entre 0.25 a 0.3.  En nuestro caso hemos utilizado una relación de a/c de 0.25 7. FACTOR CEMENTO:

8. VOLUMEN ABSOLUTO DEL AGREGADO GLOBAL: 

CEMENTO:



AGUA:



AIRE: 2%=0.02 VOLUMEN DE CEMENTO+ AGUA+AIRE = 0.483 VOLUMEN ABSOLUTO DEL AGREGADO GLOBAL:


9. MODULO DE FINURA DEL AGREGADO INTEGRAL: TAMIZ

GRAVA

ARENA

TANTEOS

X

Y

X

Y

%Ret.Acum.

%Ret.Acum.

0.57

0.43

¾”

17.87

0.00

10.186

0

3/8”

78.69

0.00

44.853

0

#4

100.00

8.75

57

3.7625

#8

100.00

15.90

57

6.837

#16

100.00

28.83

57

12.3969

#30

100.00

52.68

57

22.6524

#50

100.00

83.9

57

36.077

#100

100.00

96.22

57

41.3746 Σ = 520.139

∴MFAI = 5.20 % incidencia del AF=0.43 %incidencia del AG= 0.57 10. VOLUMENES ABSOLUTOS DEL AGREGADO FINO Y GRUESO:  

VOLUMEN AGREGADO FINO: VOLUMEN AGREGADO GRUESO :

11. PESOS SECOS DEL AGREGADO FINO Y GRUESO:  

PESO SECO DEL AGREGADO FINO: PESO SECO DEL AGREGADO GRUESO :

12. VALORES DE DISEÑO:  CEMENTO:  AGUA: /  AIRE: 2 %  AGREGADO GRUESO:  AGREGADO FINO: 13. CORRECCIÓN POR HUMEDAD DE LOS AGREGADOS: PESO HUMEDO AGREGADO FINO: 582.452* (0.01+1)= 588.277 Kg/ PESO HUMEDO AGREGADO GRUSO: 716.097 * (0.008+1)= 721.826 Kg/


14. HUMEDAD SUPERFICIAL Agregado fino= 1-3.09=-2.09 Agregado grueso= 0.8-1.05=-0.25 15. APORTE DE AGUA: (W- % Abs)*Peso Seco /100 AGREGADO FINO:

(

AGREGADO GRUESO:

) (

)

------------------13.963 l/ )=217.963 l/

APORTE DE AGUA: 16. AGUA EFECTIVA: 204 l -(-13.963 / 17. PROPORCIONMIENTO EN PESO: Al pie de obra: Cemento: AF húmedo: 588.277 Kg/ AGhúmedo: 721.826 Kg/ Agua: 217.963 816/816: 588.277/816: 721.826/816/(217.963/19.2) 1 : 0.721 : 0.885 / 11.352 l/bolsa. 18. PROPORCIONMIENTO PARA DOS PROBETAS:  CEMENTO:  AGUA: /  AGREGADO FINO:  AGREGADO GRUESO:


RESULTADOS DE LAS PROBETAS Y ANÁLISIS DE ESTAS.

Probeta N° 01 Estado fresco del concreto a) Slump encontrado: b) Consistencia: plástica c) Apariencia : se notó más cemento d) No existió fenómeno de exudación. e) No existió fenómeno de segregación. f) Buen mezclado. g) Peso y Peso específico del concreto en estado fresco: DATOS PROBETA N° 01 EN ESTADO FRESCO Peso de molde + probeta (gr) 24076 Peso de la probeta (gr) 12854 Peso del molde (gr) 11222 Diámetro del molde (cm) 15 Alto del molde (cm) 30 Volumen del molde (cm3) 5301.437603 Peso específico del concreto fresco (gr/cm3) 2.424625349 Estado seco del concreto a) Peso específico del concreto en estado seco después de un día (cuando se saco del molde). DATOS PROBETA N° 01 EN ESTADO SECO (DESPUES DE UN DÍA DE SECADO) Peso de molde + probeta (gr) Peso de la probeta (gr) Peso del molde (gr) Diámetro del molde (cm) Alto del molde (cm) Volumen del molde (cm3) Peso específico del concreto fresco (gr/cm3)

23990 12768 11222 15 30 5301.437603 2.408403334

b) Peso específico del concreto antes de ser ensayado (después de ser curado por 6 días y secado por 1 día) DATOS PROBETA N° 01 ANTES DE SER ENSAYADA Peso de la probeta (gr) 12686 Diámetro del molde (cm) 15 Alto del molde (cm) 30 Volumen del molde (cm3) 5301.437603 Peso específico del concreto endurecido 2.392935832 (gr/cm3)


c) Ensayo a compresión, carga de rotura, resistencia a compresión y módulo de elasticidad.

ENSAYO A COMPRESIÓN DE LA PROBETA N ° 1 A LOS 6 DÍAS CARGA DE PRUEBA (kg) 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000 10000 11000 12000 13000 14000 15000 16000 17000 18000 19000 20000 21000 22000 23000 24000 25000 26000 27000 28000 29000 30000 31000 32000

AREA DE LA PROBETA (cm2) 0 176.714587 176.714587 176.714587 176.714587 176.714587 176.714587 176.714587 176.714587 176.714587 176.714587 176.714587 176.714587 176.714587 176.714587 176.714587 176.714587 176.714587 176.714587 176.714587 176.714587 176.714587 176.714587 176.714587 176.714587 176.714587 176.714587 176.714587 176.714587 176.714587 176.714587 176.714587 176.714587


ESFUERZO DEFORMACIÓN DEFORMACIÓN (kg/cm2) (mm) UNITARIA 0 0 0 5.65884242 0.20 0.00066667 11.3176848 0.20 0.00066667 16.9765273 0.38 0.00126667 22.6353697 0.54 0.0018 28.2942121 0.71 0.00236667 33.9530545 0.85 0.00283333 39.6118969 0.97 0.00323333 45.2707394 1.09 0.00363333 50.9295818 1.16 0.00386667 56.5884242 1.23 0.0041 62.2472666 1.29 0.0043 67.906109 1.34 0.00446667 73.5649515 1.41 0.0047 79.2237939 1.45 0.00483333 84.8826363 1.49 0.00496667 90.5414787 1.53 0.0051 96.2003211 1.56 0.0052 101.859164 1.60 0.00533333 107.518006 1.63 0.00543333 113.176848 1.66 0.00553333 118.835691 1.69 0.00563333 124.494533 1.74 0.0058 130.153376 1.79 0.00596667 135.812218 1.81 0.00603333 141.47106 1.85 0.00616667 147.129903 1.87 0.00623333 152.788745 1.90 0.00633333 158.447588 1.93 0.00643333 164.10643 1.96 0.00653333 169.765273 1.98 0.0066 175.424115 2.01 0.0067 181.082957 2.04 0.0068

33000 34000 35000 36000 37000 38000 39000 40000 41000 42000 43000 44000 45000 46000 47000 48000 49000 50000 51000 52000 53000 54000 55000 56000 57000 58000 59000 60000 61000 62000 63000 64000 65000 66000 68000

176.714587 176.714587 176.714587 176.714587 176.714587 176.714587 176.714587 176.714587 176.714587 176.714587 176.714587 176.714587 176.714587 176.714587 176.714587 176.714587 176.714587 176.714587 176.714587 176.714587 176.714587 176.714587 176.714587 176.714587 176.714587 176.714587 176.714587 176.714587 176.714587 176.714587 176.714587 176.714587 176.714587 176.714587 176.714587


186.7418 192.400642 198.059485 203.718327 209.37717 215.036012 220.694854 226.353697 232.012539 237.671382 243.330224 248.989066 254.647909 260.306751 265.965594 271.624436 277.283279 282.942121 288.600963 294.259806 299.918648 305.577491 311.236333 316.895176 322.554018 328.21286 333.871703 339.530545 345.189388 350.84823 356.507072 362.165915 367.824757 373.4836 384.801285

2.06 2.09 2.12 2.15 2.17 2.18 2.19 2.21 2.24 2.26 2.29 2.31 2.34 2.36 2.38 2.40 2.42 2.45 2.48 2.50 2.54 2.57 2.59 2.62 2.65 2.68 2.71 2.76 2.78 2.82 2.87 2.90 2.95 2.98 3.02

0.00686667 0.00696667 0.00706667 0.00716667 0.00723333 0.00726667 0.0073 0.00736667 0.00746667 0.00753333 0.00763333 0.0077 0.0078 0.00786667 0.00793333 0.008 0.00806667 0.00816667 0.00826667 0.00833333 0.00846667 0.00856667 0.00863333 0.00873333 0.00883333 0.00893333 0.00903333 0.0092 0.00926667 0.0094 0.00956667 0.00966667 0.00983333 0.00993333 0.01006667

DATOS PROBETA N° 1 EN ESTADO SECO Carga de rotura (kg) Esfuerzo a compresión a los 6 días (kg/cm2) Esfuerzo a compresión a los 28 días( kg/cm2) Observaciones

68000 384.801 Kg/cm2 561.180 Kg/cm2 Se notó que el agregado falló junto con la pasta, además la falla fue en un sólo costado y de forma transversal. Además la mezcla fue homogénea.

Modulo de elasticidad (según fórmula) Modulo de elasticidad (de la grafica) Tipo de falla

DUCTIL (Progresiva)

GRÁFICA DEFORMACIÓN VS ESFUERZO 450

Esfuerzo(Kg/cm2)

400 350 300 250 200

Series1

150 100 50 0 0

0.002

0.004

0.006

0.008

0.01

0.012

Deformación unitaria NOTA: los primeros 4 puntos se descartan por ser la deformacion de la mordaza


CURVA AJUSTADA

450

y = 1E+13x5 - 7E+11x4 + 1E+10x3 - 6E+07x2 + 15578x - 134.0 R² = 0.999

400

Esfuerzo(Kg/cm2)

350 300 250 200

Series1

150

Poly. (Series1)

100 50 0 0

0.002

0.004

0.006

0.008

Deformación Unitaria

MODULO DE ELASTICIDAD 

METODO TEORICO (f’c a los 6 dias = 384.801 Kg/cm2)

√



√

METODO PRACTICO

Probeta N° 02 Estado fresco del concreto a) b) c) d) e) f) g)

Slump encontrado: Consistencia: Seca Apariencia : mayor proporción de cemento No existió fenómeno de exudación. No existió fenómeno de segregación. Buen mezclado. Peso y Peso específico del concreto en estado fresco:


0.01

0.012

DATOS PROBETA N° 02 EN ESTADO FRESCO Peso de molde + probeta (gr) 24234 Peso de la probeta (gr) 12550 Peso del molde (gr) 11684 Diámetro del molde (cm) 15 Alto del molde (cm) 30 Volumen del molde (cm3) 5301.4376 Peso específico del concreto fresco (gr/cm3) 2.36728241 Estado seco del concreto a) Peso específico del concreto en estado seco después de un día (cuando se saco del molde). DATOS PROBETA N° 02 EN ESTADO SECO (DESPUES DE UN DÍA DE SECADO) Peso de molde + probeta (gr) Peso de la probeta (gr) Peso del molde (gr) Diámetro del molde (cm) Alto del molde (cm) Volumen del molde (cm3) Peso específico del concreto endurecido (gr/cm3)

24164 12480 11684 15 30 5301.4376 2.35407845

b) Peso específico del concreto antes de ser ensayado (después de ser curado por 6 días y secado por 1 día) DATOS PROBETA N° 02 ANTES DE SER ENSAYADA Peso de la probeta (gr) 12400 Diámetro del molde (cm) 15 Alto del molde (cm) 30 Volumen del molde (cm3) 5301.4376 Peso específico del concreto endurecido (gr/cm3) 2.3389882 c) Ensayo a compresión, carga de rotura, resistencia a compresión y módulo de elasticidad.

ENSAYO A COMPRESIÓN DE LA PROBETA N ° 2 A 6 DÍAS CARGA DE AREA DE LA PRUEBA (kg) PROBETA (cm2) 0 0


ESFUERZO (kg/cm2)

DEFORMACIÓN (mm) 0

DEFORMACIÓN UNITARIA 0

0

1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000 10000 11000 12000 13000 14000 15000 16000 17000 18000 19000 20000 21000 22000 23000 24000 25000 26000 27000 28000 29000 30000 31000 32000 33000 34000 35000 36000 37000 38000 39000 40000 41000 42000 43000 44000 45000

176.714587 176.714587 176.714587 176.714587 176.714587 176.714587 176.714587 176.714587 176.714587 176.714587 176.714587 176.714587 176.714587 176.714587 176.714587 176.714587 176.714587 176.714587 176.714587 176.714587 176.714587 176.714587 176.714587 176.714587 176.714587 176.714587 176.714587 176.714587 176.714587 176.714587 176.714587 176.714587 176.714587 176.714587 176.714587 176.714587 176.714587 176.714587 176.714587 176.714587 176.714587 176.714587 176.714587 176.714587 176.714587


5.65884242 11.3176848 16.9765273 22.6353697 28.2942121 33.9530545 39.6118969 45.2707394 50.9295818 56.5884242 62.2472666 67.906109 73.5649515 79.2237939 84.8826363 90.5414787 96.2003211 101.859164 107.518006 113.176848 118.835691 124.494533 130.153376 135.812218 141.47106 147.129903 152.788745 158.447588 164.10643 169.765273 175.424115 181.082957 186.7418 192.400642 198.059485 203.718327 209.37717 215.036012 220.694854 226.353697 232.012539 237.671382 243.330224 248.989066 254.647909

0.00 0.16 0.39 0.58 0.66 0.83 0.97 1.08 1.19 1.25 1.34 1.42 1.53 1.59 1.66 1.72 1.78 1.83 1.85 1.89 1.92 1.97 1.99 2.02 2.05 2.09 2.11 2.15 2.18 2.21 2.24 2.27 2.30 2.33 2.36 2.39 2.41 2.45 2.52 2.55 2.59 2.61 2.64 2.67 2.69

0 0.00053333 0.0013 0.00193333 0.0022 0.00276667 0.00323333 0.0036 0.00396667 0.00416667 0.00446667 0.00473333 0.0051 0.0053 0.00553333 0.00573333 0.00593333 0.0061 0.00616667 0.0063 0.0064 0.00656667 0.00663333 0.00673333 0.00683333 0.00696667 0.00703333 0.00716667 0.00726667 0.00736667 0.00746667 0.00756667 0.00766667 0.00776667 0.00786667 0.00796667 0.00803333 0.00816667 0.0084 0.0085 0.00863333 0.0087 0.0088 0.0089 0.00896667

46000 47000 48000 49000 50000 51000 52000 53000 54000 55000 56000 57000 58000 59000 60000 61000 62000 63000 64000 65000 66000 67000 68000

176.714587 176.714587 176.714587 176.714587 176.714587 176.714587 176.714587 176.714587 176.714587 176.714587 176.714587 176.714587 176.714587 176.714587 176.714587 176.714587 176.714587 176.714587 176.714587 176.714587 176.714587 176.714587 176.714587

260.306751 265.965594 271.624436 277.283279 282.942121 288.600963 294.259806 299.918648 305.577491 311.236333 316.895176 322.554018 328.21286 333.871703 339.530545 345.189388 350.84823 356.507072 362.165915 367.824757 373.4836 379.142442 384.801285

2.72 2.74 2.76 2.78 2.8 2.82 2.86 2.89 2.92 2.95 2.98 3.01 3.03 3.06 3.09 3.12 3.15 3.18 3.22 3.25 3.28 3.32 3.38

0.00906667 0.00913333 0.0092 0.00926667 0.00933333 0.0094 0.00953333 0.00963333 0.00973333 0.00983333 0.00993333 0.01003333 0.0101 0.0102 0.0103 0.0104 0.0105 0.0106 0.01073333 0.01083333 0.01093333 0.01106667 0.01126667

DATOS PROBETA N° 2 EN ESTADO SECO Carga de rotura (kg) Esfuerzo a compresión a los 6 días (kg/cm2) Esfuerzo a compresión a los 28 días( kg/cm2) Observaciones

Modulo de elasticidad (según formula) Modulo de elasticidad (de la grafica) Tipo de falla


68000 384.801285 561.180 Kg/cm2 Se notó que el agregado falló junto con la pasta, además la falla fue en un sólo costado y en la parte superior de la probeta y de forma diagonal. Además la mezcla fue homogénea.

SUBITA (Explosiva)

GRÁFICA DEFORMACIÓN VS ESFUERZO 450 400

Esfuerzo(Kg/cm2)

350 300 250 200

Series1

150 100 50 0 0

0.002

0.004

0.006

0.008

0.01

0.012


NOTA: los primeros 4 puntos se descartan por ser la deformacion de la mordaza


450 y = -8E+10x4 + 2E+09x3 - 1E+07x2 + 29718x - 4.9945 R² = 0.9991

400

Esfuerzo(Kg/cm2)

350 300 250 Series1 200

Poly. (Series1)

150 100 50 0 0

0.002

0.004

0.006

0.008

0.01


MODULO DE ELASTICIDAD 

METODO TEORICO (f’c a los 6 dias = 384.801 Kg/cm2)

√



√

METODO PRACTICO

CUADRO RESUMEN: PROPIEDAD Valores

Corregidos

VALORES de

Diseño

- Cemento

= 816 Kg./m

3

- Agua Efectiva

= 217.963 lts./m

- Agregado fino

= 588.277 Kg./m

3 3

- Agregado grueso = 721.526 Kg./m Dosificación Slump


3

1: 0.721: 0.885 / 11.352 lts./bls 3 pulg.

0.012

Peso

Unitario

Concreto

2395.955 Kg./m3

del

Concreto

2365.965 Kg./m3

Fresco Peso

Endurecido f’c

Promedio

(6 días)

384.801 Kg/cm

f’c

Promedio

(28 días)

561.180 Kg/cm

De

2

la

Gráfica

44613.929

Según A los 06 días

Módulo de Elasticidad

2

fórmula

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES: 1. El “slump” conseguido fue el deseado, para una mezcla plástica (3pulgadas) 2. En la mezcla notamos que hubo mayor proporción de cemento. 3. Se pudo apreciar en las dos probetas ensayadas a compresión que había fallado la pasta y el agregado, y esto nos da a entender que nuestro agregado no es muy recomendable para concretos de alta resistencia. 4. El módulo de elasticidad fue de 47702.584 kg/cm2,41525.273 kg/cm2, obtenidos a partir de la curva tangente. 5. La carga de rotura es de 6800 kg para ambos casos. 6. A los 28 días las resistencias obtenida es 561.180 Kg/cm2. Luego como vemos está dentro del rango permitido +-10% de la resistencia pedida, por lo que se concluye en que el diseño de mezcla por el método DIN - 1045 se realizo de manera correcta. 7. No se presento el problema de exudación y segregación. 8. El agregado no es el más óptimo para concretos de alta resistencia. 9. Se recomienda que sea cual fuere el método de diseño empleado, así como el mayor o menor grado de refinamiento que se aplique en el mismo, el concreto resultante debe siempre considerarse como un material de ensayo cuyas proporciones definitivas se establecen en función de los resultados de las experiencias de laboratorio y las condiciones de trabajo en obra.


BIBLIOGRAFÍA:   

Enrique Riva López – Diseño de Mezclas Apuntes de Clases Páginas de Internet


DISEÑO DE MEZCLAS POR EL MÉTODO DIN 1045

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