LABORATORIO 1 ENSAYO DE PRUEBA DE RESISTENCIA EN BLOCKES DE CONCRETO
INTRODUCCION El presente trabajo es un informe de la práctica de labor atorio de blocks de concreto para determinar su resistencia a la compresión. El ensayo se hizo utilizando tres muestras de diferentes blocks uno en color rojo otro en color verde y el otro en color azul. Cada una de estas muestras presenta diferente resistencia según las normas COGUANOR, AGIES Y ASTM. El objetivo principal fue comprobar si estas muestras cumplían con la resistencia adecuada para cada uno para así caracterizar sus propiedades y comprobar su calidad. Los ensayos fueron realizados en el laboratorio ConstruCivil utilizando el equipo adecuado según las muestras, los ensayos fueron sometidos a presión hasta llegar a la rotura o agrietamiento de los mismos.
OBJETIVOS
General Evaluar el desarrollo de resistencia a la compresión a la que serán sometidos los bloques de concreto mediante ensayos técnicos basados en las normas COGUANOR, AGIES, ASTM aplicables.
Específicos 1. Presentar las normas AGIES, COGUANOR y ASTM aplicables al tema. 2. Caracterización física y mecánica de los elementos utilizados en el ensayo basados en la norma COGUANOR NGO 41-056. 3. Determinar el nivel de resistencia a la compresión en los bloques utilizados.
MARCO TEÓRICO
Ensayos Se pueden llevar a cabo ensayos de resistencia a Compresión siguiendo las recomendaciones de la norma ASTM E- 447 “Métodos de ensayo a esfuerzo de compresión de prismas o bloques de mampostería construidos en laboratorio”, a Corte siguiendo las recomendaciones de la norma ASTM E -519 “Método de Ensayo Estándar para tensión diagonal (corte) en ensamblajes de mampostería”, así como ensayos de Adherencia y Fricción; tomando en cuenta que el desarrollo de resistencia dependerá de muchos factores, incluyendo los materiales y la mano de obra empleada.
Bloque hueco de concreto. Es un elemento simple, hecho de concreto, en forma de prisma, con uno o más huecos transversales en su interior, de manera que: a) El área neta del elemento sea de un 50% a un 75% del área bruta del elemento, y b) Cuando es usado en un muro, forma cavidades internas con un área total en el plano horizontal, de más del 25% pero no más del 50% del área de la sección transversal horizontal del muro.
Medidas principales Se entiende por medidas principales del bloque, el ancho, el alto y el largo del mismo.
Área bruta Es la superficie normal al eje del ó de los huecos, sin descontar la superficie del ó de los huecos, normal a su eje; es decir, es el producto del largo por el ancho del bloque.
Área neta
Es igual a la superficie bruta menos la superficie de los huecos, y se calcula multiplicando el área bruta por la relación del volumen neto al volumen bruto y también dividiendo el volumen neto entre la altura del bloque.
Volumen neto Es el volumen del bloque calculado de dividir la masa seca del bloque, entre la densidad aparente del mismo, obtenidas de acuerdo al procedimiento indicado en la sección 9 de la norma NTG 41054.
Volumen bruto Es el volumen del bloque, calculado con sus medidas principales.
Porcentaje de área neta Es la relación del volumen neto del bloque al volumen total o bruto del mismo multiplicado por 100.
APARATOS Máquina para efectuar los ensayos de compresión la cual tiene las siguientes características:
Debe tener una exactitud de ± 1.0% dentro del rango anticipado de cargas. La máquina debe estar equipada con dos soportes de acero uno de los cuales debe tener unión esférica al cabezal de la máquina y transmitirá la carga a la superficie superior del bloque de concreto y el otro es rígido y plano sobre el cual se coloca el espécimen; el bloque de concreto va colocado sobre el soporte plano inferior de la máquina, en tal forma que el centro de la superficie de carga del bloque de concreto quede alineado con respecto al centro de aplicación de la presión de los soportes de acero de la máquina. Cuando el área de carga de los soportes de acero no sea lo suficientemente grande como para cubrir el área de carga del bloque de concreto, se deben colocar placas de acero
Soportes de acero de la máquina de ensayo y placas de acero de soporte. 1. Las caras de los soportes de acero de la máquina de ensayos y de las placas soporte usado para el ensayo de compresión de los bloques de concreto deben tener una dureza Rockwell no menor de HRC60 (BHN20). 2. Las superficies de los soportes de acero de la máquina de ensayos y de las placas soporte no debe apartarse del plano horizontal en más de 2,025 mm (0,001 pulgada) por cada 152,4 mm (6 pulgadas) de dimensión en su ancho
o en su largo. El centro de la esfera del soporte esférico superior debe coincidir con el centro de aplicación de la carga, y deberá quedar sobre una línea que pasa verticalmente porel centroide de la superficie de carga del espécimen. 3. La esfera de acero del soporte superior debe mantenerse bien ajustada en la cavidad del soporte pero debe tener libertad de giro en cualquier dirección. El diámetro de la cara de los soportes debe ser de por lo menos 152,4 mm (pulgadas) Cuando se empleen placas de acero soporte entre los soportes de acero de la máquina y el espécimen de concreto, dichas placas debe tener un espesor de por lo menos ⅓ de la distancia comprendida entre el bor de del
soporte inferior de la máquina y la esquina más lejana del espécimen; en ningún caso el espesor de las placas soporte podrá ser menor de 13 mm (1/2 pulgada).
MUESTRAS O ESPECIMENES DE ENSAYO El muestreo de los bloques se efectúa de acuerdo al procedimiento indicado en la sección 7 de la norma NTG 41054. Para el ensayo de compresión y dimensiones se destinan como mínimo 5 unidades enteras, en nuestro caso 3 las cuales deben ensayarse dentro de las 72 h después de tomadas y unidas al laboratorio. Durante todo este tiempo se almacenan en un local con el aire ambiente a temperatura de 24 ± 8°C (75± 15 °F) y una humedad relativa menor de 80%, hasta el momento de su ensayo. Los bloques especiales en tamaño, forma o resistencia a la compresión, pueden ser cortados en segmentos, debiendo ensayarse individualmente todos los segmentos, en la misma forma como se indica para los bloque enteros.
EXPRESION DE LOS RESULTADOS La resistencia a la compresión del bloque hueco de concreto se obtiene dividiendo la carga máxima a la rotura entre la superficie de carga del bloque; ésta, a su vez, puede ser la superficie bruta o la superficie neta según lo requiera la parte interesada. La resistencia a la compresión se obtiene mediante las siguientes fórmulas:
Resistencia a la compresión con respecto al área bruta
Rb =
F Ab
En la que: Rb = Resistencia a la compresión, expresada en megapascales, con respecto a la superficie bruta. F = Carga máxima a la rotura, en newtons. (Libras) Ab = Área bruta, en milímetros cuadrados (pulg ²)
Resistencia a la compresión con respecto al área neta En la que: Rn = Resistencia a la compresión, expresada en megapascales, con respecto a la superficie neta. F = Carga máxima a la rotura, en newtons An = Área neta en milímetros cuadrados El área neta del bloque se obtiene como se indica en la sección 9 de la norma NTG 41054.
PROCEDIMIENTO ENSAYO A COMPRESION PROCEDIMIENTO PREVIO AL ENSAYO EN LA MAQUINA
El procedimiento previo que se le hace al block antes de ensayarse en la maquina se hace para saber las características del block. Se comienza apuntando el lote del block a ensayarse (ese dato lo debemos de pedir en donde se compre el block). Luego se pesa el bloque a ensayarse en una balanza de precisión.
Se sigue con medir en largo del block en varias partes y luego se calcula un promedio de todas las medidas del largo, con el ancho del block se mide el ancho en varias partes y se calcula un promedio y se utiliza el resultado. Medimos el largo y el acho de los agujeros varias veces y lo promediamos.
Para calcular el área bruta se multiplica el ancho por el largo y finalmente para sacar el área neta al área bruta le restamos la sumatoria de los dos agujeros y obtenemos el área neta. Miden los block en la parte del ancho y se marca el centro de ambos lados.
Este marcado se hace para poder centrar el block con el aparato de compresión. El block con la marca se inserta a la maquina y se comienza el proceso de compresión, a cada tres segundos se le debe aplicar un bombeo al aparato para que comprima despacio y nos demos cuenta cuanto el block finalmente llega a ceder y se desmorona, ( si el block falla en un solo lado puede ser que no se centro bien y el ensayo es fallido) la máquina de ensayos a compresión cuenta con una tabla especial que tiene el calibre de la misma y con ella podemos comparar la presión de la maquina y la presión en kilogramos por centímetro cuadrado con la que falla el material.
ENSAYO No. 1 bloque de menor resistencia verde (35 kg/cm2) Características del block
Lote
Desconoci do
Peso (kg)
11.86
Precisión de la balanza (g)
0.5
Largo del block (cm)
39
Ancho del block (cm)
rea bruta (cm2)
rea neta (cm2)
14
546
344.3649
Se mide
Largo por ancho
Área bruta menos área de los agujeros
rea de los agujeros (cm2) A: 100. 323 B: 101.312
FORMULAS se mide
Largo por ancho
ENSAYO No. 2 bloque de resistencia media rojo (50 kg/cm2) Características del block
Lote
Desconoci do
Peso (kg)
12.72
Precisión de la balanza (g)
0.5
Largo del block (cm)
39
Ancho del block (cm) 14.12
rea bruta (cm2)
550.6 8
rea neta (cm2)
rea de los agujeros (cm2)
A: 130.05 293.1597 B: 127.47
FORMULAS se mide
Se mide
Largo por ancho
Área bruta menos área de los agujeros
Largo por ancho
ENSAYO No. 3 bloque de resistencia alta azul (70 kg/cm2) Características del block
Lote
Desconoci do
Peso (kg)
Precisión de la balanza (g)
12.24
0.5
Largo del block (cm)
Ancho del block (cm)
38.9
14.06
rea bruta (cm2)
546.9 3
rea neta (cm2)
rea de los agujeros (cm2)
A: 127.3 252.7312 B: 125.43
FORMULAS se mide
Se mide
Largo por ancho
Área bruta menos área de los agujeros
Largo por ancho
Tabla de resultados Tipo de block Monolit verde Monolit rojo Monolit azul
Resistencia de venta 35 kg/cm2 50 kg/cm2 70 kg/cm2
Resistencia de ensayo 30.35 kg/cm2 46.37 kg/cm2 51.46 kg/cm2
CONCLUSION Los datos obtenidos según la tabla de resultados muestran que en ninguna de las tres pruebas se cumple con la resistencia a la compresión debido al tiempo de fabricación de los elementos. Como era de esperarse y como puede entenderse por los resultados obtenidos, a medida que aumenta el tiempo de fabricación de los elementos también aumenta la resistencia a la compresión y los bloques pueden utilizarse en la construcción de los edificios que se requiera siguiendo las normas y los ensayos correspondientes.
