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UNIVERSIDAD TÉCNICA DE ORURO FACULTAD NACIONAL DE INGENIERÍA INGENIERÍA CIVIL

PROYECTO ACADÉMICO “DOSIFICACIÓN DE MEZCLAS DE HORMIGÓN” TECNOLOGÍA DEL HORMIGÓN CIV 2218”B” CONTENIDO CAPITULO I GENERALIDADES 1. Nombre del proyecto 2. Tipo de proyecto 3. Descripción del proyecto 4. Objetivos del proyectos  Objetivo principal  Objetivos específicos 5. Fundamento teórico 6. Control de calidad del hormigón fresco 7. Control de calidad del hormigón endurecido CAPITULO II DOSIFICACIÓN DE MEZCLAS DE HORMIGÓN 1. Objetivo 2. Fundamento teórico 3. Parámetros de dosificación 4. Procedimiento realizado 5. Obtención de datos 6. Memoria de calculo 7. Resumen de calculo CAPITULO III DETERMINACIÓN DE LA CONSISTENCIA DEL HORMIGÓN 1. Norma 2. Objetivo 3. Fundamento teórico 4. Material, equipo y accesorios 5. Memoria fotográfica 6. Procedimiento 7. Obtención de datos 8. Conclusión en relación a parámetros de proyecto CAPITULO IV DETERMINACIÓN DEL CONTENIDO DE AIRE 1. Norma 2. Objetivo 3. Fundamento teórico 4. Material, equipo accesorios UNIV. CIV 2218 TECNOLOGÍA DEL HORMIGÓN

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5. Memoria fotográfica 6. Procedimiento 7. Obtención de datos 8. Conclusión en relación a parámetros de proyecto CAPITULO V DETERMINACIÓN DE LA RESISTENCIA DEL HORMIGÓN A COMPRESIÓN 1. Norma 2. Objetivo 3. Fundamento teórico 4. Material, equipo y accesorios 5. Memoria fotográfica 6. Procedimiento 7. Obtención de datos 8. Memoria de calculo CAPITULO VI. CONCLUSIONES FINALES DEL PROYECTO SOBRE RESULTADOS OBTENIDO Y RECOMENDACIONES A. CONCLUSIONES  VOLÚMENES FINALES DE OBRA B. RECOMENDACIONES BIBLIOGRAFÍA ANEXOS

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PRIMERA PARTE

I GENERALIDADES

DOSIFICACIÓN DE MEZCLAS DE HORMIGÓN 1. NOMBRE DEL PROYECTO

“DOSIFICACIÓN PARA UN MURO DE CIMENTACIÓN” 2. TIPO DE PROYECTO

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3. DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO El presente proyecto se realizara para determinar la resistencia del hormigón a compresión, además de determinar la dosificación, consistencia y contenido de aire. Para lo cual se procederá a la fabricación de 9 probetas testigos con los materiales a usar en la fabricación del muro de cimentación 4. OBJETIVOS DE PROYECTO 4.1. OBJETIVO PRINCIPAL Determinar la resistencia del hormigón 4.2.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS  Realizar la dosificación del hormigón a usar  Determinar la consistencia del hormigón  Determinar el contenido de aire 5. FUNDAMENTO TEÓRICO

CARACTERÍSTICAS DE LOS MATERIALES a.

CEMENTO:

El cemento es el material ligante de los diferentes componentes del hormigón. El cemento para hormigones estructurales debe ser Portland. Existen varios tipos de cemento Portland; entre los más importantes se pueden mencionar:

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

Tipo I: De fraguado normal



Tipo II: De propiedades modificadas



Tipo III: De fraguado rápido



Tipo IV: De fraguado lento



Tipo V: Resistente a los sulfatos En nuestro medio se dispone permanentemente de cemento Portland tipo I y ocasionalmente (cuando se ejecutan proyectos de uso masivo de hormigón como presas) de tipo IV. Otros tipos de cemento siempre requieren de importación. El cemento utilizado en la fabricación de hormigón debe estar totalmente seco y suelto, y no debe presentar grumos de fraguado anticipado. Para asegurar buenas condiciones en el cemento, debe ser almacenado en un sitio cubierto, seco, con ventilación apropiada que se puede conseguir mediante vigas de madera colocadas sobre el piso y un entablado superior que evite el contacto con el piso de los sacos de cemento colocados encima. Los sacos de cemento no deben conformar pilas de más de 10 unidades de altura para evitar el fraguado por presión. Deben proveerse mecanismos de almacenamiento que permitan la rotación adecuada del cemento, para conseguir que el producto más antiguo siempre esté accesible para su utilización inmediata, lo que se suele lograr mediante un apropiado diseño de la circulación dentro de la bodega. Como alternativa puede utilizarse cemento a granel en lugar de cemento en sacos, el que debe ser almacenado en silos protegidos contra la humedad (silos herméticos). El cemento a granel puede llegar a ser entre un 20% y un 25% más económico que el cemento en saco, pero requiere de procesos de control de la cantidad de cemento empleada en obra. b.

AGREGADOS:

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Más del 75% del volumen del concreto está ocupado por los agregados, por lo que las propiedades de los mismos tienen influencia definitiva sobre el comportamiento del hormigón. De acuerdo al tamaño de las partículas, los agregados se clasifican en agregados gruesos (tamaño mayor a 5 mm) y agregados finos (tamaño entre 0.07 mm y 5 mm). Una buena graduación de los agregados da lugar a hormigones de mejores características y más económicos. Para conseguir una granulometría apropiada se mezclan en proporciones adecuadas al menos dos tipos de agregados. Los agregados pueden ser utilizados en su estado natural o pueden provenir de un proceso de trituración. El agregado grueso triturado presenta mejores características de adherencia que el agregado natural, por lo que sus hormigones pueden alcanzar mayor resistencia. Los agregados deben estar libres de partículas orgánicas, sales, limos y arcillas que puedan afectar las reacciones químicas de fraguado o produzcan porosidades indeseables. Dependiendo del tipo de hormigón que se desee fabricar, se pueden emplear agregados ligeros, agregados normales o agregados pesados. También pueden utilizarse agregados artificiales. c.

AGUA:

El agua utilizada en el hormigón debe ser potable en lo posible o al menos debe estar libre de impurezas. Nunca debe usarse agua de mar. d.

ADITIVOS:

Son compuestos químicos que, añadidos en pequeñas cantidades, modifican las propiedades del hormigón. Entre los más conocidos existen los acelerantes, retardantes, plastificantes, impermeabilizantes. Los aditivos siempre deben ser probados previamente a su utilización en obra, por la gran variabilidad de la calidad del cemento que disponemos en el país. UNIV. CIV 2218 TECNOLOGÍA DEL HORMIGÓN

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ESPECIFICACIONES DEL HORMIGÓN Las especificaciones técnicas son el punto de partida para el diseño de los hormigones. Entre las propiedades más importantes que deben considerarse se tiene: 

Resistencia a la compresión



Trabajabilidad del hormigón fresco



Velocidad de Fraguado



Peso Específico a.

RESISTENCIA DEL HORMIGON

La resistencia a la compresión del hormigón normalmente se la cuantifica a los 28 días de fundido el concreto, aunque en estructuras especiales como túneles y presas, o cuando se emplean cementos especiales, pueden especificarse tiempos menores o mayores a esos 28 días. En túneles es bastante frecuente utilizar la resistencia a los 7 días o menos, mientras en presas se suele utilizar como referencia la resistencia a los 56 días o más. La resistencia del hormigón se determina en muestras cilíndricas estandarizadas de 15 cm de diámetro y 30 cm de altura, llevadas hasta la rotura mediante cargas incrementales relativamente rápidas. La resistencia característica a la compresión de un hormigón (f'c), utilizada en diseño estructural, se mide en términos probabilísticos, definiéndose que solamente un pequeño porcentaje de las muestras (normalmente el 5%) puedan tener resistencias inferiores a la especificada, lo que da lugar a que la resistencia media de las muestras (fm) siempre sea mayor que la resistencia característica. Si se asume una distribución normalizada (campana de Gauss) de los ensayos de rotura de cilindros de hormigón, la resistencia característica puede calcularse a partir de la resistencia media y la desviación estándar (s ), mediante la siguiente expresión: UNIV. CIV 2218 TECNOLOGÍA DEL HORMIGÓN

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f'c = fm - 1.65s La resistencia a la compresión de hormigones normales (210 - 280 Kg/cm2) y de mediana resistencia (350-420 Kg/cm 2) está dominada por la relación agua/cemento (a menor relación agua/cemento mayor resistencia) y por el nivel de compactación (a mayor compactación mayor resistencia), pero también son factores importantes la cantidad de cemento (a mayor cantidad de cemento mayor resistencia) y la granulometría de los agregados (mejores granulometrías dan lugar a mayores resistencias). En hormigones de alta resistencia (f’c > 420 Kg/cm 2), a más de los factores antes mencionados, tiene especial importancia la resistencia del material constituyente de los agregados (roca de origen), pues este parámetro impone un tope máximo a la resistencia del concreto (el hormigón jamás podrá alcanzar una resistencia superior a la de la roca de origen del agregado grueso). Uno de los requisitos más importantes que debe reunir un hormigón en zonas sísmicas es su ductilidad, lo que en nuestro medio limita la utilización de hormigones de resistencia media fm superior a 500 Kg/cm2, por ser sumamente frágiles (tienen muy poca deformabilidad en el rango de comportamiento plástico). b.

TRABAJABILIDAD DEL HORMIGON FRESCO:

Trabajabilidad es la facilidad que presenta el hormigón fresco para ser colocado y vibrado en cualquier molde. Los hormigones con baja trabajabilidad presentan problemas de mezclado y problemas de compactación dentro de los moldes, lo que puede redundar en una disminución de la resistencia. La trabajabilidad del hormigón se suele categorizar en función del asentamiento del cono de Abrams o de la medición de la dispersión diametral en la mesa de flujo. Para mejorar la trabajabilidad de un hormigón, se puede añadir agua con la consiguiente disminución de resistencia, o se pueden incluir aditivos plastificantes que no disminuirán su resistencia final. c.

VELOCIDAD DE FRAGUADO:

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Las características propias de la estructura que se desea fundir pueden dar lugar a la necesidad de acelerar o retardar el fraguado del hormigón, para lo cual pueden utilizarse cementos especiales (muy poco utilizados en nuestro país) o aditivos acelerantes y retardantes. d.

PESO ESPECÍFICO:

La necesidad de disponer de un hormigón ligero o pesado requerirá la utilización de agregados ligeros o pesados respectivamente. Los hormigones ligeros podrían ser utilizados en losas de edificios altos, mientras que los hormigones pesados podrían emplearse en anclajes de puentes colgantes, como bunkers de cobertura de materiales radioactivos, o para almacenar materiales explosivos. 6. CONTROL DE CALIDAD DEL HORMIGON FRESCO A. REVENIMIENTO POR EL CONO DE HABRAMS Trabajabilidad es la facilidad que presenta el hormigón fresco para ser colocado y vibrado en cualquier molde. Los hormigones con baja trabajabilidad presentan problemas de mezclado y problemas de compactación dentro de los moldes, lo que puede redundar en una disminución de la resistencia. La trabajabilidad del hormigón se suele categorizar en función del asentamiento del cono de Abrams o de la medición de la dispersión diametral en la mesa de flujo.

Para mejorar la trabajabilidad de un hormigón, se puede añadir agua con la consiguiente disminución de resistencia, o se pueden incluir aditivos plastificantes que no disminuirán su resistencia final. UNIV. CIV 2218 TECNOLOGÍA DEL HORMIGÓN

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B. CONTENIDO DE AIRE: El método que se describe para determinar el contenido de aire del hormigón fresco, se basa en la medición del cambio de volumen del hormigón sometido a un cambio de presión. El equipo que se especifica para este ensayo es el tipo B de la norma ASTM C 231-78 (aparato tipo Washington), el que está equipado con un dial que registra directamente el contenido de aire, en %, con respecto al volumen de hormigón. El procedimiento es aplicable a hormigón fabricado con árido de densidad normal y tamaño máximo no superior a 50 mm. 7. CONTROL DE CALIDAD DEL HORMIGON ENDURECIDO Procedimiento Análisis químico

Extracción de probetas testigo

Exploración esclerométrica Exploración con ultrasonidos Detección magnética de armaduras Rayos X Isótopos radioactivos

Forma de trabajo - Determinación del contenido en cal fosilice sobre muestras de 5 Kg de hormigón - Otros métodos -Sonda rotatoria y ensayos posteriores

- Estimación de la dureza superficial(índice esclerométrico) - Medida de la velocidad de propagación de ondas ultrasónicas - Medición de variaciones en campos magnéticos, con el pacómetro - Inspección radiográfica - Medición de la absorción, difusión o presencia de radio-isótopos

Examen al microscopio Análisis petrográfico

- Sobre el propio elemento - Sobre muestras extraídas

Recuento microscópico

- Método de las líneas transversales sobre muestra preparada - Medición de deformaciones y fisuras

Pruebas de carga

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Características que se determina - Contenido en cemento por m3 de hormigón - Dosis de los componentes - Relación agua/cemento - Resistencia - Peso específico - Porosidad - Modelo de elasticidad dinámica - Las del caso anterior - Resistencia - Módulo de elasticidad - Resistencia - Presencia de fisuras - Posición de las armaduras - Espesor del recubrimiento - Posición de las armaduras - Peso específico - Porosidad - Coqueras - Contenido en agua - Posición y diámetro de las armaduras - Presencia de fisuras - Posibles alteraciones (precipitación, carbonatación, etc.) - Aire ocluido - Comprobación del comportamiento elástico

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CAPITULO II

II DOSIFICACION DE MEZCLA DE HORMIGON DOSIFICACIÓN DE MEZCLAS DE HORMIGÓN 1. Objetivo Diseñar una mezcla de hormigón para ser utilizado en la construcción de estructura que estará expuesto a condiciones normales. 2. Fundamento teórico Dosificación y mezclado del hormigón Los diversos componentes de la mezcla se dosifican de tal forma que el hormigón resultante tenga una resistencia adecuada, una manejabilidad que haga posible su colocación, y el menor costo UNIV. CIV 2218 TECNOLOGÍA DEL HORMIGÓN

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posible. El último requisito exige el empleo de la cantidad mínima de cemento (el mas costoso de los componentes) que permita obtener propiedades adecuadas. Cuanto mejor es la granulometría de los áridos, esto es, cuanto menor es el volumen de los huecos, menos pasta de cemento es necesaria para rellenarlos. Además del agua necesaria para la hidratación es necesaria agua para humedecer la superficie de los áridos. A medida que se añade agua, crece la plasticidad y fluidez de la mezcla (esto mejora la manejabilidad), pero la resistencia disminuye como consecuencia del mayor volumen de huecos creados por el agua libre. Para reducir el agua libre conservando la manejabilidad, debe añadirse cemento, por lo que, en cuanto se refiere a la pasta de cemento, la relación agua-cemento es el principal factor que controla la resistencia del hormigón. Para una relación agua cemento dada, se selecciona la mínima cantidad de cemento, en kilos por m3 de hormigón, que proporcione la manejabilidad deseada. Durante largo tiempo ha sido usual definir las dosificaciones de una hormigón por la relación en volumen o en peso de cemento a arena y a grava, por ejemplo 1:2:4. Este método define solamente los componentes sólidos y, a menos que se indique separadamente la relación agua-cemento, es insuficiente para definir la propiedades del hormigón resultante, tanto fresco como endurecido. Para una definición completa de las dosificaciones es actualmente usual especificar el peso de agua, arena y áridos gruesos utilizado por cada saco de cemento. Así, puede definirse una mezcla como compuesta (por cada saco de 50 kilogramos de cemento) por 24 kilogramos de agua, 170 de arena y 265 de áridos gruesos. Otro método utilizado a menudo para definir las amasadas es especificar UNIV. CIV 2218 TECNOLOGÍA DEL HORMIGÓN

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el peso total de cada componente necesario para obtener un metro cúbico de hormigón fresco ( por ejemplo 310 Kg. de cemento, 180 Kg. de agua, 760 Kg. de arena seca y 1160 Kg. de árido grueso). 3. Parámetros de Dosificación Estimación de la resistencia de diseño de la mezcla La resistencia de diseño de la mezcla de hormigón que se utilizará en obra, es la resistencia media de rotura a compresión para la cual se dosifica dicha mezcla. La resistencia media de las probetas moldeadas con la mezcla en los ensayos de prueba debe ser igual o mayor que la resistencia de diseño de la mezcla calculada. Modos de control a) Modo de Control 1: La resistencia de diseño de la mezcla debe ser mayor que los valores que resulten de aplicar las siguientes ecuaciones: f'cr = f'c + 1,34 sn (5-1) f'cr = f'c + 2,33 sn – 3,5 (5-2) b) Modo de Control 2: La resistencia de diseño de la mezcla debe ser mayor que el valor que resulte de aplicar las siguientes expresiones: Reglamento CIRSOC 201 Cap. 5 - 87 f'cr = (f'c + 5) + 1,34 sn (5-3) f’cr = f’c + 2,33 sn (5-4) siendo: f´c la resistencia especificada a la compresión del hormigón, en MPa. f´cr la resistencia de diseño de la mezcla, en MPa. sn la desviación estándar, en MPa. REVENIMIENTO O SLUMP FLUIDA PLASTICA SECA

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15.0 – 17.5 cm 7.5 – 10.0 cm 2.5 – 5.0 cm

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4. PROCEDIMIENTO REALIZADO

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5. Obtencion de datos Cemento = 30367. kg Arena = 788.096 kg Grava = 1045.873 kg H2O = 219.4377 lts Para 9 probetas cilindricas Volumen total = 0.00477 m3 Cemento = 30367. Kg * 0.00477 = 17.51 kg Arena = 788.096 kg * 0.00477 = 37.6 kg Grava = 1045.873 kg * 0.00477= 50 kg H2O = 219.4377 lts * 0.00477= 10.47 lts 6. Memoria de Calculo Para 9 probetas cilindricas Volumen total = 0.0.0477 m3 Cemento = 17.51 kg Arena = 37.6 kg Grava = 50 kg H2O = 10.47 lts Ntz 2” 1 ½” 1” ¾” ½” 3/8” N4 N8 BASE Ntz 4 8 16

% QP 100 100 80 72 50 32 8 0 0 % QP 100 100 87

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%RA 0 0 20 28 50 68 92 100 100 %RA 0 0 13

PRA 0 0 10 14 25 34 46 50 50 PRA 0 0 4.89

PR ctz 0 0 10 4 11 9 12 4 0 PR ctz 0 0 4.89

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30 50 100 200 BASE

60 25 12 0 0

40 75 88 100 100

15.04 28.2 33.08 37.6 37.6

10.15 13.16 4.88 4.52 0

7. Resumen de cálculo Para 9 probetas cilíndricas Volumen total = 0.0.0477 m3 Cemento = 17.51 kg Arena = 37.6 kg Grava = 50 kg H2O = 10.47 lts CEMENTO 1

ARENA 2.147

GRAVA 2.85

AGUA 0.598

VOLÚMENES FINALES DE OBRA    

LONGITUD=16.7 m ANCHO= 14.5 m ANCHO MURO=0.25 m ALTURA=3 m

Peso = x (Kg/m3 de H) * volumen

Volumen losa = 242.15 m3 Volumen muro = 0.75 m3 Para la losa

Cemento=88876.42 Kg Arena=190837.45 Kg Grava=253249.429 Kg Agua=53136.839 Kg UNIV. CIV 2218 TECNOLOGÍA DEL HORMIGÓN

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Para el muro Cemento=257.27 Kg Arena=591.072 Kg Grava=784.405 Kg Agua=164.578 Kg

III DETERMINACION DE LA CONSISTENCIA DEL HORMIGON CAPITULO III DETERMINACIÓN DE LA CONSISTENCIA DEL HORMIGÓN UNIV. CIV 2218 TECNOLOGÍA DEL HORMIGÓN

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1. NORMA SEGÚN ASTMH CONSISTENCIA O REVENIMIENTO SLUMP FLUIDA PLASTICA SECA

15.0 – 17.5 cm 7.5 – 10.0 cm 2.5 – 5.0 cm

2. Objetivo El objetivo es el de determinar la consistencia del hormigón mediante el cono de Abrahams 3. Fundamento teórico 3.1.-Consistencia.La consistencia es la mayor o menor facilidad que tiene el hormigón fresco para deformarse y consiguientemente para ocupar todos los huecos del molde o encofrado. Influyen en ella distintos factores, especialmente la cantidad de agua de amasado, pero también el tamaño máximo del árido, la forma de los áridos y su granulometría.[] La consistencia se fija antes de la puesta en obra, analizando cual es la más adecuada para la colocación según los medios que se dispone de compactación. Se trata de un parámetro fundamental en el hormigón fresco. 3.2.-Ensayo para determinar la consistencia del hormigon Este método de ensayo abarca el procedimiento a usar ya sea en el laboratorio o en el lugar de la obra para determinar la consistencia del hormigón. Este ensayo no se considera aplicable cuando existe considerable cantidad de agregado grueso de tamaño superior a 2” en el hormigón. UNIV. CIV 2218 TECNOLOGÍA DEL HORMIGÓN

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La muestra de hormigón de la cual se hacen los especímenes de ensayo serán representativas de la pila entera. Dichas muestras se obtendrán pasando, en forma repetida, una pala o cubo por el chorro de descarga del hormigón, comenzando la operación de tomar la muestra al principio de la descarga y repitiendo la operación hasta que la revoltura entera se descargue. La muestra así obtenida será transportada al sitio de ejecución del ensayo, y para evitar la segregación del hormigón este será mezclado con una pala hasta obtener una apariencia uniforme. El sitio en la obra de la revoltura de hormigón ensayado se anotara para futuras referencias. En el caso de hormigón para pavimento, las muestras se tomaran de la revoltura inmediatamente después de que haya sido descargado sobre la subrasante. Por lo menos se tomaran 5 muestras de diferentes porciones de la pila y estas muestras se mezclaran completamente para formar el espécimen de ensayo. El molde será humedecido y colocado sobre una superficie plana, húmeda y no absorbente (chapa metálica) y se le mantendrá perfectamente fijo durante el tiempo que se llene con hormigón. El molde se llenara por tercios de su volumen, es decir la primera capa tendrá 7.5 cm de altura, la segunda 10 cm y la ultima 12.5 cm. Al colocar cada cucharada de hormigón, la pala pequeña o cuchara se moverá alrededor del borde superior del molde para que el hormigón se deslice sobre las paredes y se distribuya simétricamente. Cada

capa

deberá

golpearse

25

veces

con

la

barra

metálica,

distribuyendo uniformemente los golpes sobre la sección y de manera que penetre en la capa de abajo. La capa del fondo será penetrada en UNIV. CIV 2218 TECNOLOGÍA DEL HORMIGÓN

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todo su espesor. Después que la capa superior ha sido golpeada se alisara con la llana o cuchara de albañil para que el molde quede completamente lleno. Inmediatamente se retirara el molde mediante una acción cuidadosa y que permita levantarlo verticalmente sin deformar

el

contenido.

El

contenido

asentamiento

se

medirá

inmediatamente determinando la diferencia entre la altura del molde y la altura en el eje vertical de la muestra. La altura que se ha deslizado la muestra con respecto a la parte superior del cono. Después de medir el asentamiento debe golpearse suavemente con la barra de apisonar el tronco cono de hormigón. El comportamiento del hormigón bajo este tratamiento es una indicación valiosa de la cohesión, trabajabilidad y facilidad de colocación de la mezcla. Una mezcla trabajable bien proporcionada asentara gradualmente hasta las alturas inferiores, y retendrá su identidad original, mientras que una mezcla pobre se desmenuzara, se segregara y se caerá por separado. 4. Material, Equipo y accesorios. 

Un molde de fierro galvanizado en forma de tronco de cono de 0.30 m de altura, y con bases paralelas con diámetros de 0.20 y 0.10 metros.



Una chapa metálica lisa, plana y resistente de 0.30 x 0.30 metros como mínimo, para apoyar la base mayor del tronco de cono.



Una barra metálica de 5/8” de diámetro y 60 cm de largo, terminada en punta redondeada

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

Una pala pequeña para echar el hormigón



Una llana o cuchara de albañil



Una regla dividida en cm o pulg para medir el asentamiento de la mezcla

5. Memoria Fotográfica

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6. Procedimiento 

El molde será humedecido y colocado sobre una superficie plana, húmeda y no absorbente (chapa metálica) y se le mantendrá perfectamente fijo durante el tiempo que se llene con hormigón.



El molde se llenara por tercios de su volumen, es decir la primera capa tendrá 7.5 cm de altura, la segunda 10 cm y la ultima 12.5 cm. Al colocar cada cucharada de hormigón, la pala pequeña o cuchara se moverá alrededor del borde superior del molde para que el hormigón se deslice sobre las paredes y se distribuya simétricamente.



Cada capa deberá golpearse 25 veces con la barra metálica, distribuyendo uniformemente los golpes sobre la sección y de manera que penetre en la capa de abajo. La capa del fondo será penetrada en todo su espesor.



Después que la capa superior ha sido golpeada se alisara con la llana

o

cuchara

completamente

de

lleno.

albañil

para

Inmediatamente

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que se

el

molde

retirara

el

quede molde

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mediante

una

acción

cuidadosa

y

que

permita

levantarlo

verticalmente sin deformar el contenido. 

El

contenido

asentamiento

se

medirá

inmediatamente

determinando la diferencia entre la altura del molde y la altura en el eje vertical de la muestra. 7. Obtención de datos La altura medida fue de 2.8 cm es decir el revenimiento 8. Conclusión en relación a parámetros de proyecto El hormigón es de consistencia seca entrando en los rangos de 2.5 A 5 cm

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CAPITULO IV DETERMINACIÓN DEL CONTENIDO DE AIRE

IV DETERMINACION DEL CONTENIDO DE AIRE 1. NORMA El método que se describe para determinar el contenido de aire del hormigón fresco, se basa en la medición del cambio de volumen del hormigón sometido a un cambio de presión. El equipo que se especifica para este ensayo es el tipo B de la norma ASTM C 231-78 (aparato tipo Washington), el que está equipado con un dial que registra directamente el contenido de aire, en %, con respecto al volumen de hormigón. 2. OBJETIVO - Determinar el contenido de aire del hormigón 3. FUNDAMENTO TEÓRICO El método que se describe para determinar el contenido de aire del hormigón fresco, se basa en la medición del cambio de volumen del hormigón sometido a un cambio de presión. UNIV. CIV 2218 TECNOLOGÍA DEL HORMIGÓN

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El equipo que se especifica para este ensayo es el tipo B de la norma ASTM C 231-78 (aparato tipo Washington), el que está equipado con un dial que registra directamente el contenido de aire, en %, con respecto al volumen de hormigón. El procedimiento es aplicable a hormigón fabricado con árido de densidad normal y tamaño máximo no superior a 50 mm.

Aparatos Equipo de medición de aire: El equipo consta de un recipiente con tapa de acero cuya capacidad mínima es de 6 litros. La tapa está provista de un ajuste de goma o caucho para cierre hermético con el recipiente y lleva además los aditamentos siguientes: a Un par de llaves para agua, de entrada y purga. b Llaves para apretar herméticamente la tapa al recipiente. c Cámara de presión con dial, bomba manual (o bombin externo), válvula para traspasar el aire al recipiente y válvula de purga para ajustar la presión inicial en el dial. d Accesorios: probeta de calibración y tubos de bronce atornillables a una de las llaves de agua. Accesorios Para la ejecución del ensaye se requiere además de otros elementos para apisonar, vibrar, enrasar, etc. El pisón debe cumplir las UNIV. CIV 2218 TECNOLOGÍA DEL HORMIGÓN

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prescripciones de NCh 1019 E Of 74 "Determinación de la docilidad. Método del asentamiento del cono de Abrams". Calibración La calibración del aparato es necesaria para tener la seguridad que el contenido de aire indicado en el dial es el correcto; esta operación se hace particularmente conveniente cuando el equipo ha estado largo tiempo fuera de servicio y/o cuando ha sido maltratado o golpeado durante su manejo o transporte. La calibración se realiza en un laboratorio calificado, el cual extenderá un Certificado de Calibración. Procedimiento - Muestra de ensayo El tamaño de la muestra de hormigón fresco será superior a 30 litros - Colocación y compactación de la muestra. Llenar el recipiente con la muestra de hormigón según el método de compactación que se aplique. a) Apisonado Se aplica cuando la docilidad es mayor a 5 cm de asentamiento. - Colocar el hormigón en tres capas de igual volumen. - Apisonar cada capa con 25 golpes de pisón distribuidos en toda el área. La capa inferior se apisona en toda su altura sin golpear el fondo y las capas superiores se apisonarán de modo que el pisón penetre aproximadamente 3 cm en la capa subyacente. - Después de apisonar, golpear los costados del recipiente 10 a 15 veces con un mazo. b) Vibrado Se aplica este procedimiento a hormigón con docilidad máxima de 10 cm de asentamiento. - Llenar en dos capas de igual volumen, vibrando cada capa con una o dos inserciones del vibrador, sin tocar con éste las paredes ni el fondo del recipiente. - La vibración se aplicará hasta que la superficie del hormigón tenga una apariencia suave y brillante, retirando lentamente el vibrador. Se evitará la sobrevibración. - Una vez compactada la muestra, se enrasa y alisa la superficie ajustadamente al nivel del borde del recipiente. - Medida del contenido de aire UNIV. CIV 2218 TECNOLOGÍA DEL HORMIGÓN

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- Limpiar los bordes y en especial la goma de sello, colocar la tapa y ajustar herméticamente con las llaves de aprete. - Cerrar las válvulas para aire y abrir las llaves para agua. Mediante una jeringa de goma introducir agua por una de las llaves de agua hasta que fluya por la otra llave. Golpear lateralmente con un mazo para expulsar burbujas de aire atrapadas en el agua introducida. - Bombear aire a la cámara de presión hasta que la aguja del dial llegue a la marca de presión inicial. Reposar algunos segundos para enfriar el aire comprimido. Estabilizar la aguja, mediante bombeos o purga, en la marca de presión inicial. - Cerrar las dos llaves de agua y abrir la válvula de entrada de aire comprimido de la cámara de aire al recipiente. Golpear suavemente los costados del recipiente, como también la tapa del dial para estabilizar la lectura. - Leer con aproximación a 0,1% el contenido de aire registrado en el dial. Antes de abrir la tapa, mantener cerradas las válvulas de aire y abrir las llaves de agua para liberar la presión de aire existente en el recipiente. 4. MATERIAL Y EQUIPO 

Material Arena Agua Cemento  Equipo - Balanza mecánica - Probetas - Recipientes - Tamices - Aparato tipo Washington. 5. MEMORIA FOTOGRÁFICA -

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6. PROCEDIMIENTO -

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-

-

Se procede a pesar los materiales a utilizar par realizar el hormigón, arena, grava y cemento, como también a medir la cantidad de agua Todos los materiales se los coloca en un recipiente grande Se procede a homogeneizar los materiales formando un cráter en el centro , en principio se le agrega un 75 % de agua y luego se lo completa , terminando la mezcla, se obtiene la mezcla de hormigón Primeramente se procede con la calibración del aparato de Washington con agua, llenando con agua el recipiente, se procede ha enrasarlo con una varilla, luego tapar el recipiente con mucho cuidado evitando que salga agua por los costados Una vez cerrado herméticamente, se introduce agua por las llaves hasta que del otro lado fluya agua, se cierra las válvula de las llaves se procede a bombear, con la bomba de aire, se lo lleva a cero, una vez que se encuentre en cero, se estabiliza con la válvula de purga, se espera 15 seg. y se procede a leer el porcentaje de aire. Terminado la calibración se abre todas la válvulas

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-

-

-

Luego se procede con el llenado del hormigón con 3 capas y 25 golpes por capa, se procede ha enrasarlo con una varilla, luego tapar el recipiente con mucho cuidado Una vez cerrado herméticamente, se introduce agua por las llaves hasta que del otro lado fluya agua, se cierra las válvula de las llaves se procede a bombear, con la bomba de aire, se lo lleva a cero, una vez que se encuentre en cero, se estabiliza con la válvula de purga, se espera 15 seg. y se procede a leer el porcentaje de aire. Este procedimiento de lecturas se la puede realizar varias veces

7. OBTENCIÓN DE DATOS  

La lectura del contenido de hormigón El promedio es 3.1 %

8. CONCLUSIONES  

El contenido de aire es de 3.1 % Para tamaño máximo de agregado grueso de 25 mm a exposición ligera. El contenido de aire debería ser 3% siendo correcto el resultado

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CAPITULO V

V DETERMINACION DE LA RESISTENCIA DEL HORMIGON A COMPRESION DETERMINACIÓN COMPRESIÓN

DE

LA

RESISTENCIA

DEL

HORMIGÓN

A

1. Norma La principal medida de la calidad estructural del hormigón es su resistencia a compresión. Los ensayos correspondientes se realizan en probetas cilíndricas de altura igual al doble de su diámetro, usualmente de 6 por 12 pulgadas(15 x 30 cm.). Durante las operaciones de colocación se llenan de hormigón moldes impermeables de esta forma, como se especifica en la norma ASTM UNIV. CIV 2218 TECNOLOGÍA DEL HORMIGÓN

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C172 “Métodos para toma de muestras de hormigón fresco” y ASTM C31. 2. Objetivos El objetivo es el de determinar la resistencia a compresión de las probetas cilíndricas de hormigón a los 7, 21 y 28 días. 3. Fundamento teórico La calidad de los materiales producidos en fábricas, como el acero laminado o de armaduras, esta garantizada por el fabricante, que debe realizar un control sistemático de calidad especificado usualmente mediante las adecuadas normas ASTM(American Society for Testing and Materials) El hormigón, en cambio se produce en la obra o cerca de ella, y su calidad final es afectada por cierto número de factores. La principal medida de la calidad estructural del hormigón es su resistencia a compresión. Los ensayos correspondientes se realizan en probetas cilíndricas de altura igual al doble de su diámetro, usualmente de 6 por 12 pulgadas(15 x 30 cm.). Durante las operaciones de colocación se llenan de hormigón moldes impermeables de esta forma, como se especifica en la norma ASTM C172 “Métodos para toma de muestras de hormigón fresco” y ASTM C31 “Método para la fabricación y curado de probetas de hormigón en obra”. Los cilindros se dejan curar en ambiente húmedo a 21 +/- 3ºC, generalmente durante 28 días y se ensayan después en el laboratorio a una velocidad de carga determinada. La resistencia a compresión obtenida de tales ensayos se conoce

f 'c como resistencia cilíndrica “ ” y es la principal propiedad especificada a fines de proyecto. Para lograr la seguridad de la estructura es necesario un control continuo que asegure que la resistencia del hormigón suministrado concuerda satisfactoriamente con el valor exigido por el proyectista. Las Building Code Requeriments for Reinforced UNIV. CIV 2218 TECNOLOGÍA DEL HORMIGÓN

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concrete del American Concrete Institute, ACI 318-71 (Normas de construcción para hormigón Armado del instituto Americano del hormigón ACI 318-71), especifican que deben romperse dos probetas cilíndricas por cada 115 m3 de hormigón o por cada 500 m2 de superficie hormigonada, pero nunca menos de un par de probetas por día. Los resultados de los ensayos de resistencia de diferentes amasadas de igual dosificación y mezclado pueden mostrar una dispersión inevitable. Esta dispersión puede reducirse mediante un control mas preciso, pero no pueden evitarse resultados de ensayos que den una resistencia cilíndrica inferior a la especificada. Para garantizar que la resistencia de un hormigón es adecuada a pesar de la dispersión de los resultados, las Normas ACI establecen que la calidad de un hormigón es satisfactoria si: -Ninguna de las resistencias determinadas en cada ensayo individual( el valor medio de la resistencia de dos probetas

f 'c cilíndricas) es inferior a la necesaria en mas de 35 Kg./cm2. -La media de cualquier grupo de tres ensayos individuales es igual

f 'c o superior a la especificada . Es evidente que si se dosificara el hormigón de manera que su

f 'c resistencia media fuera justamente igual a la necesaria, no pasaría con éxito estas normas de calidad, debido a que aproximadamente la mitad de los resultados de los ensayos de

f 'c resistencia estarían por debajo de la necesaria. Por lo tanto, es necesario dosificar el hormigón de manera que su resistencia

f 'c media sea superior a la resistencia de proyecto necesaria en una cantidad suficiente para garantizar que se cumplen las dos condiciones citadas. Este valor mínimo en que la resistencia media

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f 'c debe ser superior a la solo puede determinarse por métodos estadísticos, debido a la aleatoriedad con que se presentan las dispersiones de los ensayos. Para ello se establecen exigencias que limitan la probabilidad de que se obtengan resistencias no satisfactorias a los siguientes porcentajes: -Probabilidad de un 1% de que la resistencia de un ensayo

f 'c individual sea inferior a en mas de 35 Kg./cm2. -Probabilidad de un 1% de que el valor medio de tres

f 'c ensayos consecutivos sea inferior a . -Probabilidad de un 10% de que el resultado de un ensayo

f 'c individual escogido al azar sea inferior a

.

Además, deben inspeccionarse las cimentaciones, encofrados, colocación de las armaduras y otras características importantes para el progreso general del trabajo, llevar anotaciones de todos los aspectos inspeccionados y preparar informes periódicos. La importancia de una inspección completa para la corrección y adecuada calidad de la estructura terminada es tan grande que no es posible exagerarla. Resistencia y deformación del hormigón en comprensión El comportamiento de una estructura bajo la carga depende en gran manera de la relación tensión-deformación del material de que se compone bajo el tipo de tensiones a que el material esta sometido en la estructura. Como hormigón se utiliza principalmente en compresión su curva tensión-deformación a compresión es de fundamental interés. Esta curva se obtiene mediante mediciones adecuadas de la deformación en los ensayos en probeta cilíndrica o en el lado de compresión en las vigas a continuación se muestra un juego típico de curvas de este tipo

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obtenidas, a las velocidades moderadas normales en el ensayo, de

f 'c hormigones de 28 días para probetas distintas resistencias

.

Todas las curvas tienen un aspecto en cierto modo similar. Se componen de una porcion elastica relativamente recta, en la que tension y deformación son casi exactamente proporcionales, comenzando después a curvarse hacia la horizontal alcanzando la tension maxima, esto es, la resistencia a compresión, para una deformación de aproximadamenteel 0.2 por ciento, mostrando finalmente una rama descendente. Tambien se ve que los hormigones de menor resistencia son menos quebradizos, esto es, se rompen para un alargamiento máximo mayor que los hormigones de alta resistencia. 4. Material, equipo y accesorios -

Probetas cilíndricas de hormigón especificadas según norma en una relación de 1:2.

-

Probetas primaticas.

-

Maquina compresora.

5. Memoria fotográfica

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6. Procedimiento  Lo primero que se hace una vez vaciadas las probetas es de volver dentro de 24 horas y sacarlas de los moldes con mucho 

cuidado. Inmediatamente se debe someterlas al proceso de curado para lo



cual se las sumerge en agua. Se vuelve 1 día antes de que se realice el rompimiento de la 1ra probeta, en donde se debe sacar la probeta del agua, y dejarla secar para que no este muy húmeda en el momento del



rompimiento. A los 7 días se realiza el rompimiento de la primera probeta con la

 

ayuda de la maquina compresora. Se registra el valor de rotura que indica la maquina. Se repite los pasos anteriores para los 21 y 28 días.

7. Obtención de datos Diámetro=15cm;

Altura=30cm

Fc=260 LECTURA 7 DIAS ELEMENT O

DP (CM)

HP (CM)

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PESO (GR)

F (kGF)

TIPO DE FALLA

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PROBETA 1 PROBETA 2 PROBETA 3

15.5

29.7

13077

36220

15.5

30.0

13218

47590

15.4

30.0

13147

40010

DP (CM)

HP (CM)

PESO (GR)

F (kGF)

15.3

30.1

12940

47780

15.4

30.2

13308

49100

15.2

30.2

12838

43080

ADHEREN CIA ADHEREN CIA ADHEREN CIA

LECTURA 14 DIAS ELEMENT O PROBETA 1 PROBETA 2 PROBETA 3

8. MEMORIA DE CALCULO

FUERZA 36220.000 47590.000 40010.000 FUERZA 47780.000 49100.000 43080.000

LECTURA 7 DÍAS DIÁMET RESISTEN ÁREA RO CIA C 15.500 188.596 192.050 15.500 188.596 252.338 15.500 188.596 212.146 LECTURA 14 DÍAS DIÁMET RESISTEN ÁREA RO CIA C 15.300 183.761 260.012 15.400 186.171 263.737 15.200 181.366 237.530

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TIPO DE FALLA ADHEREN CIA ADHEREN CIA ADHEREN CIA

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Rc 

F  kg  Area  cm 2 

PROYECCIÓN A LOS 28 DÍAS PRIMER MÉTODO

RC = 260.012 A LOS 14 DIAS RC = 263.737 A LOS 14 DIAS RC = 237.530 A LOS 14 DIAS FACTOR “F”

F= 0.501 RC A LO 28 DIAS=260/0.5=520 (KG/CM2) SEGUNDO MÉTODO

RC = 192.05 A LOS 7 DIAS RC = 252.34 A LOS 7 DIAS RC = 212.15 A LOS 7 DIAS El hormigón alcanza 0.65 de RC 28 a los 7 dias RC=212.15/0.65

RC= 295.46 (Kg/cm2) a los 28 días RC= 388.22 (Kg/cm2) a los 28 días RC= 326.38 (Kg/cm2) a los 28 días UNIV. CIV 2218 TECNOLOGÍA DEL HORMIGÓN

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dias

rc

rc prom

192.05 218.846 252.34 667 212.15 260.01 2 253.759 263.73 667 7 237.53 295.46 336.686 388.22 667 326.38

7

14

28

Resistencia 350 300 Resistencia Linear (Resistencia)

250 200 150 5

10

15

20

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25

30

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CAPITULO VI CONCLUSIONES FINALES DEL PROYECTO SOBRE RESULTADOS OBTENIDOS Y RECOMENDACIONES VI.1-CONCLUSIONES

VI CONLUSIONES Y RECOMENDACIONES 

Los resultados obtenidos del presente proyecto son satisfactorios



en cuanto resistencia contenido de aire y revenimiento, Así también se comprobó que la dosificación es adecuada para la



construcción. Los datos obtenidos fueron.

Dosificacion UNIV. CIV 2218 TECNOLOGÍA DEL HORMIGÓN

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Volumen total 9 CILINDROS= 0.0.0458 m3 Cemento = 15.01 kg Arena

= 31.30 kg

Grava

= 57.14 kg

H2O

= 8.49 lts

La altura medida fue de 2.8 cm es decir el revenimiento

FUERZA 36220.000 47590.000 40010.000 FUERZA 47780.000 49100.000 43080.000

LECTURA 7 DÍAS DIÁMET RESISTEN ÁREA RO CIA C 15.500 188.596 192.050 15.500 188.596 252.338 15.500 188.596 212.146 LECTURA 14 DÍAS DIÁMET RESISTEN ÁREA RO CIA C 15.300 183.761 260.012 15.400 186.171 263.737 15.200 181.366 237.530

RC= 295.46 (Kg/cm2) a los 28 días RC= 388.22 (Kg/cm2) a los 28 días RC= 326.38 (Kg/cm2) a los 28 días VOLÚMENES FINALES DE OBRA    

LONGITUD=16.7 m ANCHO= 14.5 m ANCHO MURO=0.25 m ALTURA=3 m

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Peso = x (Kg/m3 de H) * volumen

Volumen losa = 242.15 m3 Volumen muro = 0.75 m3 Para la losa

Cemento=88876.42 Kg Arena=190837.45 Kg Grava=253249.429 Kg Agua=53136.839 Kg Para el muro Cemento=257.27 Kg Arena=591.072 Kg Grava=784.405 Kg Agua=164.578 Kg VI.2-RECOMENDACIONES 

Se recomienda usar el hormigón del presente proyecto para



la construcción del muro y de la losa Al realizar el vaciado de los testigos y su preparación se debe tener

ciudado

con

la

limpieza,

para

no,

tener



problemas de adherencia Se debe dejar un tiempo que infiltre el agua a los agregados



y cemento Se debe ser rápido pero cuidadoso al utilizar el cono de



abrahams Se debe colocar una goma para distribuir la fuerza en la probeta o caso contrario enrasar la superficie

BIBLIOGRAFÍA UNIV. CIV 2218 TECNOLOGÍA DEL HORMIGÓN

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 -Apuntes docente  -Tecnologia del hormigón

George

Arthur H. Nilson  tecnología del Hormigón Neville  Materiales de construcción Orus

ANEXOS

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Winter