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• Ercik Onofre Rodriguez

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Ensayo dosificación 1.INTRODUCCION El presente informe tiene como fin el estudio de dosificación del hormigón el cual es una mezcla compuesta de materiales naturales y artificiales, que depende de las propiedades físicas y químicas de los elementos tales como el cemento, agua y agregados pétreos. La trabajabilidad y resistencia del concreto viene dada directamente por las proporciones obtenidas en los diseños de mezclas, las cuales varían de acuerdo a las propiedades físicas de sus agregados. Un diseño adecuado de mezcla de concreto bajo cualquiera de las metodologías técnicas, garantiza que los elementos estructurales a base de este material, alcancen las resistencias esperadas bajo la demanda de cargas de la estructura. De ahí su importancia en el diseño estructural. Para la respectiva dosificación se aplican distintos métodos para alcanzar la resistencia solicitada que en el ensayo se aplicó el CBH y ACI. Además, que veremos la respectiva mezcla con los datos calculados con el método CBH. Utilizando también ciertos ensayos previos para obtener mejores resultados como ser cuarteo, cono de abrams, y cálculo de PH. Y también se estudiará la resistencia del hormigón por medio del ensayo a compresión del hormigón y también por el martillo de smith cuando este ya cumplió su resistencia a los 14 días, que por norma indica que debe alcanzar una resistencia del 90% de la diseñada.

2.OBJETIVOS  Estudiar los métodos de dosificación  Calcular las proporciones de grava, arena, cemento y agua para la resistencia solicitada  Corregir la dosificación por contenido de humedad y porcentaje de absorción  Obtener la mezcla calculada y prepararlo en el cilindro  Medir el PH del agua a utilizar para el mezclado del hormigón  Verificar mediante el cono de abrams el asentamiento de la mezcla  Obtener conocimiento y experiencia, mediante la teoría y práctica en la realización del ensayo siendo una las experiencias más importantes del ingeniero civil  Verificar si la resistencia del hormigón cumplió a lo que se calculó mediante la dosificación  Realizar una comparación de los métodos de prueba de resistencia ya sea de los destructivos como los no destructivos

3.FUNDAMENTO TEORICO 

Cemento El cemento es el conglomerante hidráulico obtenido como producto en una fábrica de cemento, que contiene clinker pórtland como su constituyente necesario. Es un material inorgánico finamente molido en su proceso de producción que, en combinación con agua, forma una pasta que tiene una serie de propiedades en estado fresco y luego endurece gracias a una serie de complejas reacciones químicas y proceso de hidratación. Una vez endurecido, conserva su resistencia y estabilidad incluso bajo el agua.



Absorción Es el incremento en la masa de un cuerpo sólido poroso, como resultado de la penetración de un líquido dentro de sus poros permeables. En el caso de los agregados y cuando no se indique lo contrario, la absorción se determina después de un período de inmersión de 24 hs. en agua.



Agregado saturado superficialmente seco Se dice que un agregado se encuentra en condiciones de humedad de saturado y de superficie seca (sss), cuando las partículas del agregado han colmado sus posibilidades de absorber agua y mantiene su superficie seca.



Agregados Los agregados pétreos son componentes fundamentales del concreto hidráulico, del concreto asfáltico y de las bases granulares. Sus características afectan no solo las propiedades del concreto en estado fresco y endurecido sino también el costo del mismo. Los agregados conforman entre el 70% y el 80% del volumen del concreto, razón por la cual es importante conocer sus propiedades y la influencia de las mismas en las propiedades del concreto para optimizar no solo su uso y explotación, sino también el diseño de mezclas de concreto. Las características de los agregados en cuanto a su forma, textura y gradación influyen en la trabajabilidad, en el acabado, en la exudación y en la segregación del concreto fresco y afectan la resistencia, la rigidez, la retracción, la densidad, la permeabilidad y durabilidad del concreto en estado sólido (Quiroga, 2003).



Dosificación La dosificación implica establecer las proporciones apropiadas de los materiales que componen el hormigón, a fin de obtener la resistencia y durabilidad requeridas, o bien, para obtener un acabado o adherencia correctos. Generalmente expresado en gramos por metro cúbico (g/m^3).



Relación agua/cemento Todos los métodos de dosificación destacan la importancia de la relación entre las proporciones de agua y cemento. Ambos materiales forman una pasta que, al endurecer, actúa como aglomerante, manteniendo unidos los granos de los agregados. Mientras mayor sea la dosis de agua el concreto será más trabajable, sin embargo, esto disminuye su resistencia y durabilidad.



Resistencia característica La resistencia característica del hormigón es aquella que se adopta en todos los cálculos como resistencia a compresión del mismo y dando por hecho que el hormigón que se ejecutará resistirá ese valor, se dimensionan la medida de todos los elementos estructurales.



Consistencia El termino Consistencia genéricamente podemos asociarlo con la solidez de una estructura, del material que sea, la palabra consistencia nos permite evaluar cuál es la calidad requerida en términos de firmeza y complemento de algo. Los campos de estudio en los que se aplica son muy diversos, de hecho, nos podríamos aventurar a admitir que en cualquier estudio se es capaz de evidenciar el término consistencia para denotar la rigidezde lo que se percibe con los sentidos. Para entender un poco

más el concepto de consistencia nos pasearemos por los campos en los que más es denotado. 

Curado El curado es un proceso a través del cual el constructor intenta brindar adecuadas condiciones de humedad y temperatura que permiten lograr el grado de hidratación necesario que permita al hormigón desarrollar las propiedades de resistencia, estabilidad dimensional y durabilidad para las que ha sido diseñado.



Fraguado es el resultado de reacciones químicas de hidratación entre los componentes del cemento. La fase inicial de hidratación se llama fraguado y se caracteriza por el paso de la pasta del estado al estado sólido. Esto se observa de forma sencilla por simple presión con un dedo sobre la superficie del hormigón.



Ensayo a compresión El ensayo de compresión es un ensayo de materiales utilizado para conocer su comportamiento ante fuerzas o cargas de compresión. Es un ensayo mucho menos empleado que el ensayo de tracción, aplicándose en probetas de materiales que van a trabajar a compresión, pero de forma acelerada hasta llegar al punto de ruptura con elobjetivo de analizar la resistencia máxima que el mismo puede alcanzar.

5.MATERIALES Y EQUIPO -Cilindro

-Carretilla

-Recipientes y varilla

-Mezcladora

-Aceite

-Cernidor

-Cono de abrams y bandeja

-Combo de goma

-Pala

-Baldes y poruña

-compresora

-Esclerómetro

6.PROCEDIMIENTO -Sacamos los respectivos materiales para realizar el ensayo y ayudando con el cernidor separar la grava de los bolones, y con ayuda de tamiz separamos arena de grava

-Una vez separados los materiales pesamos en nuestros baldes 5.2, 14.8 y 11,4 kg de cemento, arena y grava respectivamente

-Realizamos control del ph del agua sobre 2 recipientes comprobando que si vertimos en uno de ellos acido cambia de color bruscamente

-Una vez comprobado el PH pesamos 2.8 kg de agua

-Vertimos cuidadosamente los materiales a la mezcladora y esperamos que vaya mezclando por completo

-Aceitamos el cilindro

-Después del mezclado echamos el concreto a la carretilla y realizamos el ensayo de cono de abrams llenándolo de concreto y dando varillasos para que compacte y se distribuyan mejor las partículas

-Una vez lleno y compactado, alineamos la parte superior del cono e inmediatamente lo sacamos y medimos el asentamiento que se dio en el hormigón a ensayar

-Posterior a la verificación del asentamiento comenzamos a llenar a nuestro cilindro teniendo en cuenta que se debe varillar 25 veces en capas de 3 y golpeando el cilindro para que el agregado se distribuya

-Repitiendo 2 veces lo anterior en la última cuando esté lleno hacemos lo mismo con diferencia que al final se tiene que enrasar a nivel de la boquilla del cilindro nuestro hormigón

-Cuando se acabó de aplanar se coloca el nombre del grupo en el cilindro como para diferenciar y llevamos al laboratorio para su secado; posterior día después a su curado 14 días después -Se recoge el cilindro del lugar donde se curo

-Realizamos las mediciones de ambos cilindros

-lijamos la parte superior del cilindro

-Colocamos el esclerómetro sobre el cilindro soltamos el golpe, y registramos el valor del rebote. Realizamos este proceso varias veces registrando el valor del rebote

-colocamos el cilindro sobre la prensa y comenzamos a presionar registrando la fuerza justo en el momento que el cilindro se rompa

7.CALCULOS DATOS Fc’=210kg/cm2

Tmax=3/4’’ o 19mm

Asentamiento=7cm

cemento coboce IP-40

MFa=3,3 MFg=7,56 Pucg=1,65gr/cm3 Pe arena=2,73gr/cm3 Pe grava=2,69gr/cm3 METODO CBH-87 A. CALCULO DE LA RESISTENCIA MEDIA Fcm=1,35fck+15 Fcm=1,35*210+15=298kg/cm2 B. RELACION AGUA CEMENTO c/a=k*fcm+0,15

c/a=1/0,0045*290,5+0,5 c/a=1/1,843 c/a=0,543 C. CALCULO DE LA CANTIDAD DE AGUA Asentamiento=7cm

agua=205L/m3

Arido rodado(20mm) D. CANTIDAD DE CEMENTO a/c=0,543 c=205/0,543 c=377,532kg E. MODULO DE FINEZA COMPUESTO 377,532−400 350−400

𝑋−5,2

=5,1−5,2

X=5,155 F. DETERMINACION DEL PORCENTAJE DE ARENA Y GRAVA 𝑀𝐹𝑎∗𝑋 𝑀𝐹𝑔∗𝑌 100

+

100

=MFc

3,3𝑋 7,56𝑌 100

+ 100 =5,155

5,3𝑋 7,56(100−𝑋) 100

+

100

=5,155

%arena=X=66,46 %grava=Y=43,54

X+Y=100

G. CALCULO DE PROPORCIONES 𝑎𝑔𝑢𝑎 𝑃𝑒

𝑐

𝐺1

𝐺2

+𝑃𝑒𝑐+𝑃𝑒𝑎+𝑃𝑒𝑔=1025

205 377,53 1,297𝐺2 1

+

3,15

+

2,73

donde:

G1/G2=56,46/43,54

𝐺2

+2,69=1025

G1=1,297G2

G2=grava=826,78kg G1=arena=1072,33kg Por peso: Agua=205L Cemento=377,53kg

C=377/377= 1

G=826,78kg

G=826,78/377,53=2,1=2

A=1072,33kg

A=1072,33/377,53=2,8=3

RELACION 1:2:3

Por volumen Agua=205L/m3*1m3/1000kg=0,205m3

agua=0,205m3

Cemento=377,53kg*1m3/3150kg=0,12m3

c=0,12/0,1=1

A=1072,33kg*1m3/2730kg=0,393m3

A=0,393/0,12=3,3=3

G=826,75kg1m2/2690kg=0,307m3

G=0,307/0,12=2,5=3 RELACION 1:3:3

TOTAL=2481,64kg

CORRECCION %𝑊𝑎 %𝑎𝑏𝑠 𝑎

G1*=G1(1+( 100 -

100

))=ARENA

%𝑊𝑔 %𝑎𝑏𝑠 𝑔

G2*=G2(1+( 100 -

100 0

))=GRAVA

1,83

G1*=1072,33(1+(100- 100 ))=ARENA*=1052,71kg 0

1,94

G2*=826,78(1+(100- 100 ))=GRAVA*=810,74kg AGUA*=agua- G1(1+(

%𝑊𝑎 %𝑎𝑏𝑠 𝑎

-

100

100

))- G2(1+(

%𝑊𝑔 %𝑎𝑏𝑠 𝑔 100

-

100

))

AGUA*=240,6L=241L

METODO ACI-316-84 a) Calculo de la resistencia media f´c= 210 Kg/cm2 o 21 Mpa. f´cp= f´c + 8.5 f´cp= 21 + 8.5= 29.5 Mpa o 295 Kg/cm2 b) Relacion Agua Cemento Para: f´cp= 295 Kg/cm2 Interpolamos:

𝑋−0.53 0.44−0.53

=

295−280 350−280

X= 0.51 𝒂 𝒄

= 0.51

c) Cantidad de Agua (Lt/m3) Asentamiento= 7 cm

7−7.62 5.06−7.62

𝐴−205

Árido Rodado= 20 mm o ¾”

A= 201.37 Lt/m3

= 190−205

d) Cantidad de Cemento 𝒂 𝒄

= 0.51

𝟐𝟎𝟏.𝟑𝟕 𝟎.𝟓𝟏

=C

C= 394.84 Kg/cm3

e) Cantidad de Agregado Grueso 3.3−3.4 3.2−3.4

Mfa= 3.3 Tam.Max Agregado: 3/4" o 19 mm

f) Calculo de Volumen Especifico C=

394.84 3150

= 0.13 m3/m3

Peg= 2.69 g/cm3 Pug= 1.65 g/cm3 AG=

0.57∗1.65 2.69

= 𝟎 . 𝟑𝟒𝟗𝟔 𝒎𝟑/𝒎𝟑

Ag= 0.201 g) Cantidad de Arena Af= 1- A -C- AG Af= 1 – 0.201- 0.35 -0.13 Af= 0.32 m3/m3

h) Calculo de volúmenes especificos Agua= 201.37 Lt/m3 Cemento= = 394.84 Kg/cm3 /3150 = 0.13 m3/m3

𝑋−0.56

= 0.58−0.56

X= 0.57 m3/m3

AG= 0.35 m3/m3 A= 0.201 m3/m3 i) Dosificación por volumen Agua= 0.201 m3 =201 Lt Cemento= 0.13 m3 *3150 = 395Kg Arena= 0.32 m3*3150= 871 Kg Grava= 0.35 m3* 3150 = 939 Kg j) Dosificacion Por Peso Agua =201 Lt Cemento= 395Kg /395= 1

RELACION 1:2:2

Arena= 871 Kg/395= 2 Grava= 939 Kg/395= 2

CALCULO DE DOSIFICACIÓN USADA PARA EL VACIADO (usamos CBH) Agua= 205* (5.3 *10-3)*2*1.3= 2.81 Lt. Cemento= 378* (5.3 *10-3)*2*1.3= 5.21 Kg Arena=1072* (5.3 *10-3)*2*1.3= 14.77 Kg Grava=827* (5.3 *10-3)*2*1.3= 11.40 Kg

CALCULO DE LA RESISTENCIA RESISTENCIA A LA COMPRESION DE CILINDROS DE CONCRETO empresa:fcyt proyecto: construcción de edificio NUMERO LABORATORIO

FECHA DE FECHA DE RESISTENCIA EDAD DIAS DIAMETRO AREA VACIADO ROTURA cm CM2 CARGA kg kg/cm2 1 05/11/2018 20/11/2018 14 15,05 177,89 33000 185,51 1 05/11/2018 20/11/2018 14 15,05 177,89 32000 179,89

8.CUESTIONARIO 9.CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES CONCLUSIONES       

La relación en peso calculada de la dosificación es de 1:2:3. el cual significa 1 de cemento 2 de grava y 3 de arena. En construcciones la relación a mandarle al albañil es mejor en peso ya que si se manda en volumen esa relación puede llegar a tener más variación que con peso En los cálculos de ambos métodos CBH y ACI las proporciones salen demasiadas distintas El PH del agua en lo posible tiene que estar en estado neutro Aceitamos el cilindro para que al final en el desencofrado se nos sea más fácil La resistencia en ambos cilindros es menor a la diseñada esto se debe a que no seco el cilindro y el dosificado se debe realizar nuevamente Las resistencias por esclerómetro y por compresión sale muy distinto lo que indica que el esclerómetro solo da una idea del comportamiento que tiene el hormigón

RECOMENDACIONES     

En la realización del mezclado en lo posible se debe tratar de no perder material Cuando se realiza el ensayo del cono de abrams el tiempo que se tiene que tardar es de 5 min máximo Cuando se escoge los materiales debemos evitar de no mezclar con ciertas basuritas que puede existir en nuestro agregado Para la realización del llenado del cilindro siempre se tiene que varillar por capas y además golpear con combo de goma tal que las partículas en su interior se disipen Dia antes del ensayo de resistencia se debe dejar en lugar seco el cilindro

10.ANEXOS Mezcladora del laboratorio

Calculo de resistencia

ensayo de cono de abrams