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UNSAAC

ING. CIVIL

TABLA DE CONTENIDO 1

OBJETIVOS: .................................................................................................................................................2

2

METAS POR ALCANZAR ...............................................................................................................................2

3

DISEÑO DE MEZCLA. ...................................................................................................................................2 3.1 A. B. C. D. E. 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 A. B. 3.7 3.8 3.9

CONDICIONES GENERALES. .............................................................................................................................. 3 Cemento: .................................................................................................................................................. 3 Agua: ........................................................................................................................................................ 3 Características del concreto:.................................................................................................................... 3 Agregados: ............................................................................................................................................... 3 Granulometría de los agregados............................................................................................................. 4 DETERMINAR LA RESISTENCIA DE DISEÑO F’CR. .................................................................................................... 5 DETERMINAR LA CANTIDAD DE AGUA POR M³ Y CONTENIDO DE AIRE. ....................................................................... 5 DETERMINAR LA RELACIÓN A/C. ....................................................................................................................... 6 CÁLCULO DEL CONTENIDO DE CEMENTO: ............................................................................................................ 6 CALCULO DEL PESO DE LOS AGREGADOS. ............................................................................................................ 7 METODO DE COMBINACION DE AGREGADOS ........................................................................................ 7 METODO DEL ACI ..................................................................................................................................... 8 CORRECCIÓN POR HUMEDAD DE LOS AGREGADOS................................................................................................ 9 CÁLCULO DEL APORTE DE AGUA DE LOS AGREGADOS: .......................................................................................... 10 CÁLCULO DEL AGUA EFECTIVA: ....................................................................................................................... 10

4

CALCULO DE LOS PESOS PARA LAS BRIQUETAS. ........................................................................................11

5

ELABORACIÓN DEL CONCRETO .................................................................................................................12 5.1 5.2

6

RESULTADOS OBTENIDOS. ........................................................................................................................15 6.1 6.2

7

EQUIPOS UTILIZADOS. ............................................................................................................................ 12 PROCEDIMIENTO................................................................................................................................ 13

DATOS....................................................................................................................................................... 15 RESULTADOS. ............................................................................................................................................. 16

CONCLUSIONES.........................................................................................................................................16

TECNOLOGIA DEL CONCRETO.

1

UNSAAC

ING. CIVIL

DISEÑO Y PREPARACIÓN DE BRIQUETAS 1 

OBJETIVOS: Realizar el diseño de mezclas de concreto por el método de combinación de agregados y por el método ACI, obteniendo de esta forma la relación agua-cemento, así como el volumen de cada componente de la mezcla de concreto (Agregado fino, agregado grueso, cemento, agua y aire).



2 

Elegir el método más conveniente de diseño de mezcla.

METAS POR ALCANZAR Obtener una mezcla de concreto que cumpla con la resistencia a la compresión especificada que es el 60 % aprox. A los 6 días (ver grafico), en nuestro caso es 180 kg/cm2.



3

DISEÑO DE MEZCLA. Para el diseño de mezcla, elegimos otros agregados e hicimos nuevamente los

laboratorios para determinar su granulometría, peso especifico, peso unitario compactado y suelto, porcentaje de absorción y humedad. Por otra parte el diseño hicimos por el método de combinación de los agregados, y por el método del ACI.

TECNOLOGIA DEL CONCRETO.

2

UNSAAC

ING. CIVIL

Condiciones generales.

3.1

A. Cemento: Marca: Yura Tipo: IP Peso específico: 3.11 B. Agua: Agua potable de la UNSAAC. Peso específico: 1000 Kg/m³ C. Características del concreto: Resistencia especificada: 300 Kg/cm² Asentamiento: 3” – 4” D. Agregados: N°

ENSAYO

1.0.

%H

2.0.

%A

PUS 3.0. PUC

4.0.

PE (1° caso)

MF 5.0.

DATOS W (natural) W (seco) W (sss) W (seco) V recipiente. W recipiente W (suelto A + recipiente) V recipiente. W recipiente W (compactado A + recipiente) W (Agregado) W (matraz + agua) W (matraz + agua+agregado) Suma

Perfil

TECNOLOGIA DEL CONCRETO.

FINO 1292 1.413 1274 1510 4.861 1440 940 5316 1.629 7486 940 5316

1.786

7728 200 668 792 275.645

GRUESO 1572 0.769 1560 1406 0.142 1404 2124 8200 1.598 17993 2124 8200

1.712

13436 2.632

500 1444

1750 2.756 720.499 Tmax Nom.

UNIDAD gr gr gr gr cm3 gr gr m3 gr gr

2.577

7.2 1 1/2

gr ml ml sin dimension pul.

3

UNSAAC

ING. CIVIL

E. Granulometría de los agregados AGREGADO GRUESO TAMIZ

PESO RETENIDO(grs)

% RETENIDO

% RETENIDO ACUMULADO

% QUE PASA

0 452 468 520 376 306 522 2644

0 17.0953101 17.7004539 19.667171 14.2208775 11.5733737 19.7428139 100

0 17.0953101 34.795764 54.4629349 68.6838124 80.2571861 100

100 82.9046899 65.204236 45.5370651 31.3161876 19.7428139 0

2'' 1 1/2'' 1'' 3/4'' 1/2'' 3/8'' N°4

TMN: 1 ½ MFgrueso= 7.2

MF fino=2.76

% que pasa

Curva Granulométrica del Agregado Grueso 110 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0

2''

1 1/2''

1''

3/4''

1/2''

3/8''

N°4

Serie de Tamices AGREGADO FINO TAMIZ

PESO RETENIDO(grs)

% RETENIDO

% RETENIDO ACUMULADO

% QUE PASA

0 118 114 120 214 90 32 10 698

0 16.9054441 16.3323782 17.1919771 30.6590258 12.8939828 4.58452722 1.43266476 100

0 16.9054441 33.2378223 50.4297994 81.0888252 93.982808 98.5673352 100

100 83.0945559 66.7621777 49.5702006 18.9111748 6.01719198 1.43266476 0

#4 #8 # 16 # 30 # 50 # 100 # 200 Fondo

TECNOLOGIA DEL CONCRETO.

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ING. CIVIL

% que pasa

Curva Granulométrica del Agregado Fino 110 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0

#4

#8

# 16

# 30

# 50

# 100

# 200

Fondo

Serie de Tamices

3.2

Determinar la Resistencia de diseño f’cr. No se cuentan con datos estadísticos de ensayos.

f’cr = f’c + 84 = 300 + 84= 384 f’cr = 384 Kg/cm²

3.3

Determinar la cantidad de agua por m³ y contenido de aire. De la tabla obtenemos la cantidad de agua que es 175 lt/m3 % aire atrapado = 1,0%

TECNOLOGIA DEL CONCRETO.

5

UNSAAC

3.4

ING. CIVIL

Determinar la relación a/c.

Interpolando: 400 − 350 384 − 350 = 0.43 − 0.48 − 0.48 a/c =0.446

3.5

Cálculo del contenido de cemento:

Cemento = 175/0.446=392.38 kg Vol cemento por m3=392.38/(1000*3.11)=0.1262

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6

UNSAAC

3.6

ING. CIVIL

Calculo del peso de los agregados. A. METODO DE COMBINACION DE AGREGADOS

Consideramos 9 bolsas de cemento y TMN es 1 1/2 Mc=5.79 MFfino= 2.76 MFgrueso= 7,52

El porcentaje de agregado fino : =

7.52 − 5.79 ∗ 100 7.52 − 2.76

El porcentaje de agregado grueso :

= 36.34%

El volumen total del agregado:

= 63.66%

Vol total agregado=1-(0.175+0.1262+0.01)=0.6888

TECNOLOGIA DEL CONCRETO.

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Los volúmenes de los agregados serán: Vol. A.G.= 0.6888*63.66% = 0.4385 Vol. A.F.= 0.6888*36.34% = 0.2503 Los pesos secos de los agregados serán: Peso A.G.= 0.4385*2.577*1000 = 1130.0 Kg Peso A.F.= 0.2503*2.632*1000 = 658.8 Kg B. METODO DEL ACI

De la tabla obtenemos b/bo, interpolando( MF=2.76): 2.8 − 2.6 2.76 − 2.6 = 0.72 − 0.74 − 0.74

b/bo=0.724

Cálculo de peso del agregado grueso. Como P.U.C. del Agregado grueso = 1712 Kg/m³ Peso Seco Agregado grueso = 0.724*1712 = 1239.5 Kg Cálculo del Peso del Agregado Fino. Material Cemento Agua Aire Agr. Grueso Total

TECNOLOGIA DEL CONCRETO.

Peso(kg) 392.38 175 0.01 1239.5

P.E 3110 1000 1 2577

Vol Abs. 0.1262 0.1750 0.0100 0.4810 0.7922

8

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Vol. Agregado fino=1-0.7922=0.2078 Peso Agregado fino = 0.2078*2632=546,93 kg RESUMEN Materiales

3.7

Peso(kg) Combinación de agregados

ACI

Cemento

392.4

392.4

Agua

175.0

175.0

Agregado grueso

1130.0

1239.5

Agregado fino

658.8

546.9

Aire

1%

1%

Total

2356.2

2353.8

Corrección por humedad de los agregados. A. Agregado Fino Peso Húmedo A.F. = Peso seco AF(1+%C.H.AF/100)

Comb. Agregados = 658.8(1+1.413/100) = 668.1 Kg ACI = 546.9(1+1.413/100) = 554.6 Kg

B. Agregado Grueso Peso Húmedo A.G. = Peso seco AG(1+%C.H.AG/100)

Comb. Agregados = 1130(1+0.769/100) = 1138.7 Kg ACI = 1239.5(1+0.769/100) = 1249.0 kg

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3.8

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Cálculo del aporte de agua de los agregados:

A. Agregado Fino Aporte agua A.F. = Peso seco AF (%C.H. -%Abs)/100

Comb. Agregados = 658.8(1.413-4.861)/100 = -22.72 lt ACI = 546.9(1.413-4.861)/100 = -18.86 lt B. Agregado Grueso Aporte agua A.G. = Peso seco AG (%C.H. -%Abs)/100 Comb. Agregados = 1130.0(0.769-0.142)/100 = 7.09 lt ACI = 1239.5(0.769-0.142)/100 = 7.77 lt El aporte de humedad de los agregados será: Aporte humedad = Aporte agua AG + Aporte agua AF

Comb. Agregados = 7.09 lt+ (-22.72 lt) = -15.63 ACI = 7.77 lt+ (-18.86 lt) = -11.09 3.9

Cálculo del agua efectiva: Agua Efectiva = Agua Diseño –Aporte Humedad

Comb. Agregados = 175 lt–15.63 lt = 159.37 lt ACI = 175 lt–11.09 lt = 163.91 lt

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TABLA RESUMEN

Materiales

Peso (kg) Combinación de agregados

ACI

Cemento

392.4

392.4

Agua

159.37

163.91

Agregado grueso

1138.7

1249.0

Agregado fino

668.1

554.6

Aire

1%

1%

Total

2358.57

2359.91

Decidimos usar el método ACI, porque observamos que nos da una mayor cantidad de agregado grueso, y estos son mas densos que los agregados finos, lo que nos lleva a obtener una mayor resistencia.

4

Calculo de los pesos para las briquetas. Vol. 1 briqueta (cm3) 701.527021

Peso para 1 briqueta (kg) 2.18174903

Pesos para 4 briquetas (kg) 8.72699614

5560.012828

911.341703

0.9113417

3.64536681

5560.012828

2694.78309

6.94445602

27.7778241

0.21071429 5560.012828

1171.57413

3.08358311

12.3343325

Material

Pesos (kg)

P.E (kg/m3)

Cemento

392.4

3110

Agua

163.91

1000

0.16391

A. grueso

1249 554.6

2577

0.4846721

2632

A. Fino

Vol Abs.

V. briqueta (cm3)

0.12617363 5560.012828

Tomamos para 4 briquetas porque siempre va haber pérdidas.

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5 5.1

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Elaboración del concreto EQUIPOS UTILIZADOS.

01. MEZCLADORA.

02. PROBETAS.

03. CONO DE ABRHAMS

04. RECIPIENTES.

05. CUCHARON.

06. RECIPIENTES.

0.7 VARILLA

0.8. ESPATULA

MUESTRAS PARA PARA EL DISEÑO: AGREGADO FINO (ARENA)

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AGREGADO GRUESO (PIEDRA)

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5.2 PROCEDIMIENTO. Para mas detalle ver el video. PRIMERO: Elegimos los agregado a utilizar

SEGUNDO: Pesamos el cemento.

TERCERO: Pesamos la arena

CUARTO: Pesamos nuestro agregado grueso.

QUINTO: Colocamos las PIEDRAS.

SEXTO: Colocamos el 70% de agua a la mezcladora y dejamos por un momento.

SETIMO: luego colocamos el agregado fino.

TECNOLOGIA DEL CONCRETO.

OCTAVO: colocamos el cemento a la mezcladora.

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NOVENO:y por último el agua restante.

DECIMO:esperamos unos 3 minutos a que se mezcle bien teniendo la mezcladora horizontal.

UNDECIMO:se vierte sobre una superficie plana y lisa y que no este en contacto con el suelo.

DUODECIMO: se vierte sobre una superficie plana y lisa y que no este en contacto con el suelo y se realiza la prueba del cono de abrhams.

COLOCADO EN LA PROBETA Colocar el molde sobre una superficie horizontal, rígida, nivelada y libre de vibraciones

Colocar el hormigón en el interior del molde.

Llenar el molde en tres capas de igual volumen.

Compactar cada capa con 25 penetraciones de la varilla usando la punta semiesférica, distribuyendo uniformemente las penetraciones en forma espiral.

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Después de compactar cada capa, golpear los lados del molde ligeramente de 10 a 15 veces con el mazo para liberar las burbujas de aire que pueden quedar atrapadas.

Enrasar el exceso de hormigón con la varilla de compactación y si es necesario se le da un acabado con una llana o cuchara.

Desmolde y curado El desmolde se realiza al cabo de 24+/-5 horas después del colocado a las probetas.

6 6.1

Almacene los especímenes en condiciones de humedad adecuada, siempre cubiertos con agua a una temperatura de 20° y 30°C.

RESULTADOS OBTENIDOS. Datos. Briqueta 1 = 67500 lb Briqueta 2 = 67500 lb Briqueta 3 = 52500 lb Área de la briqueta=182.4 cm2

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6.2

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Resultados. Briqueta

Fuerza (lb)

Fuerza (kg)

Área

resistencia(Kg/cm2)

1

67500

30618

182.4

168

2

67500

30618

182.4

168

3

52500

23821

182.4

130.6

Resistencia promedio = 155.3 kg/cm2.

7

CONCLUSIONES El método ACI para nosotros es el mas recomendable, ya que hay mayor cantidad de

agregado grueso, respecto a los otros métodos, lo que nos dará una mayor resistencia en nuestro concreto. La resistencia de la mezcla de concreto diseñada dio una resistencia promedio a los 6 días de 155.3 kg/cm2, pero la esperada era 180 kg/ cm2. La probetas 1 y 2 se acercaron mas al valor esperado, solo vario en 12 kg/cm2, además pudimos observar que lo que falló fue el cemento más no los agregados; por lo que podemos decir que es un concreto de calidad aceptable. La resistencia no fue la esperada, debido a diversos factores: una mala compactación dentro de las probetas; la compacidad no fue la adecuada, ya que pudimos observar que la base de las briquetas era mas resistente que la parte del medio; el curado se hizo al día siguiente, durante 5 días; la temperatura que no fue la adecuada, ya que en las noches en cusco se llega a temperaturas muy bajas, las cuales no son adecuadas para el curado de las briquetas.

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