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• Claudia Sotelo

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Determinación del peso unitario del concreto fresco 

Definición

La prueba del peso unitario es una herramienta importante utilizada para controlar la calidad del concreto recién mezclado. Después de que se ha establecido un proporcionamiento para la mezcla de concreto, un cambio en la peso unitario indicará un cambio en uno o más de los otros requisitos del desempeño del concreto. Un peso unitario más baja puede indicar, 1) que los materiales han cambiado, 2) un mayor contenido de aire, 3) un mayor contenido de agua, 4) un cambio en las proporciones de los ingredientes y/o, 5) un menor contenido de cemento. Inversamente, el peso unitario más alto indicará lo contrario de las características del concreto antes mencionadas. Una peso unitario más bajo que las proporciones de la mezcla de concreto establecidas, en general indicará un “sobre rendimiento”; esto significa que el contenido de cemento requerido para un metro cúbico disminuye para producir un mayor volumen de concreto. Por lo tanto, son de esperarse resistencias más bajas así como una reducción de las otras cualidades deseables del concreto. Si la reducción de la masa unitaria del concreto se debe a un incremento en el contenido de aire, posiblemente el concreto será más durable en su resistencia a ciclos de congelación y deshielo, pero las cualidades de resistencia a la compresión, a la abrasión, al ataque de químicos, a la contracción y al agrietamiento del concreto, se verán adversamente afectadas. La prueba de peso unitario se debe usar para controlar concretos ligeros y pesados. Un cambio en la masa unitaria podría afectar inversamente la bombeabilidad, colocación, acabado y resistencia de todos los tipos de concreto. Ya que la prueba del peso unitario es tan importante para regular la calidad del concreto, es fundamental que la prueba se realice de acuerdo con los procedimientos estándar especificados. Se debe conocer el volumen exacto del contenedor; después de que la muestra de concreto se enrase al nivel del recipiente, todo el concreto adherido a la parte exterior del recipiente debe remo-verse antes de pesar la muestra. En el laboratorio la prueba de peso unitario se puede usar también para determinar el contenido de aire(porcentaje de vacíos) del concreto, puesto que se conoce el peso teórico del concreto calculado sobre la base delibre de aire (kg/m3)  -

Normas N.T.P. 339.046 Método de ensayo para determinar la densidad (peso unitario), rendimiento y contenido de aire (método gravimétrico) del hormigón (concreto) Establece los términos relativos a los hormigones (concreto) y agregados de sus componentes, características, propiedades y ensayos.

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ASTM C-29 Método de ensaye estándar para determinar la densidad en masa (peso unitario) e índice de huecos en los agregados: Este método de ensaye se refiere a la determinación de la densidad en masa (“peso unitario”) de los agregados en condición compactada o suelta, y el cálculo de los huecos en agregados finos, gruesos o una mezcla de ambos, basándose en una misma determinación. Este método de prueba es aplicable a aquellos agregados que no excedan de 125 mm (5 pulgadas) como tamaño máximo nominal.

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ASTM C 138 Método de Ensayo Normalizado de Densidad (Peso Unitario), Rendimiento, y Contenido de Aire (Gravimétrico) del Concreto Este método de ensayo trata sobre la determinación de la densidad del concreto recién mezclado y proporciona fórmulas para el cálculo del rendimiento, el contenido de cemento y el contenido de aire del concreto. El rendimiento se define como el volumen de concreto producido a partir de una mezcla de cantidades conocidas de los materiales componentes

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Materiales Los materiales que se utilizaron para la mezcla de concreto en el ensayo de peso unitario son los siguientes: Cemento Portland Agua Aditivo superplastificante Agregado fino Agregado grueso Pigmento

Equipos, instrumentos y máquinas - Balanza de 50 kg de capacidad - Varilla compactadora de 60 cm de longitud, acero liso de 5/8 de pulgada en el diámetro y punta bala. - Recipiente cilíndrico - Barra para enrasar - Mazo de goma

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Procedimiento 1. Se pesa y se calcula el volumen del recipiente en donde se realizara dicho ensayo. Además, con el concreto previamente mezclado se da inicio al ensayo. 2. Para realizar este ensayo, se debe echar en tres capas el concreto freso. 3. En la primera capa que debe ser calculado aproximadamente la tercera parte del recipiente, se realiza un chuseado de 25 veces con la varilla compactadora alrededor del concreto que está en el espécimen. 4. Posteriormente, se golpea con el martillo de goma a los costados del molde para que este se compacte y se cierren los vacíos. Los golpes deben ser entre 10 a 15 al exterior del molde. 5. Se procede a echar la segunda y tercera capa de concreto y se realiza los mismos procedimientos de chuseado y golpe al exterior del molde. 6. Después de las 3 capas echadas, se retira el exceso de concreto con una barra que nos permite enrasar el concreto que se encuentra en el recipiente. 7. Finalmente, se toma apunte al peso del recipiente + el concreto freso, y de esa manera realizar los cálculos requeridos. Cálculos  PU TEORICO - Tanda= 0,035m3 - Cemento= 10,30 𝑘𝑔 - Agua= 7,10 𝑘𝑔 - Aditivo superplastificante= 0,116 𝑘𝑔 - Agregado Fino= 29,20 𝑘𝑔 - Agregado Grueso= 28,50 - Pigmento= 0,470 Cant. Mat./m3 concreto (obra) 10,30 - Cemento = 0.035 = 294,286 -

Agua efectiva= 202,857 𝑘𝑔 Aditivo= 3,314 𝑘𝑔 A.Fino (h) = 834,286 𝑘𝑔 A. Grueso (h) = 814,286 𝑘𝑔 Pigmento= 13,429 𝑘𝑔

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PU teórico =

2163𝑘𝑔 𝑚3

 PU LABORATORIO Descripción Peso del concreto +recipiente Peso de recipiente Peso de concreto Volumen del recipiente Peso unitario del concreto

Cantidad 20,07 kg 3,40 kg 16,37 kg 0,00692 m3 2409 kg/m3

%𝑹𝒆𝒏𝒅𝒊𝒎𝒊𝒆𝒏𝒕𝒐 =

𝒍𝒂𝒃𝒐𝒓𝒂𝒕𝒐𝒓𝒊𝒐 𝟐𝟒𝟎𝟗 = = 𝟏, 𝟏𝟏 = 𝟏𝟏𝟏% 𝒕𝒆𝒐𝒓𝒊𝒄𝒐 𝟐𝟏𝟔𝟑

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Resultados Finalmente el ensayo de peso unitario del concreto fresco realizado en el laboratorio tuvo un resultado de 2409 kg/m3 , en la presente tabla se puede comparar los resultados con otras densidades del concreto.

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Fotografía

En la fotografía, nuestra compañera Angelie Escalaya está chuseando el concreto.

En la fotografía, nuestra compañera Angelie Escalaya está retirando el concreto sobrante con la barra para así enrasar lo que se encuentra en el molde.

El molde con el concreto es llevado a la balanza para determinar su peso.

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DETERMINACION DEL PESO UNITARIO EN CONCRETO FRESO https://es.scribd.com/document/238188775/Determinacion-del-pesovolumetrico-del-concreto-fresco-docx Método de Ensayo Normalizado de Densidad (Peso Unitario), Rendimiento, y Contenido de Aire (Gravimétrico) del Concreto https://www.astm.org/DATABASE.CART/HISTORICAL/C138C138M-09SP.htm PESO UNITARIO DEL CONCRETO FRESO https://www.youtube.com/watch?v=SsgFgRXvQ6A