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• Juan Carlos Soliz Duran

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Tecnología del Hormigón

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CIV-218

ÍNDICE

1.-Introducción.  Antecedentes. 

Justificación del estudio.



Planteamiento del problema.



Formulación del problema

2.- Objetivos. 

Objetivo general.



Objetivos específicos.

3.- Metodología. 

Investigativo.



Bibliográfico.

CAPITULO I

1.-

Hormigón.

2.-

El cemento.

3.-

Agregados. 3.2 Agregado fino. 3.2 Agregado grueso.

4.-

Agua.

5.-

Aditivos.

6.-

Granulometría de los áridos.

7.-

Dosificación.

8.-

Ensayo de consistencia. 8.1. Colocación. 8.2. Compactación.

9.-

Proceso de Fraguado.

10.-

Endurecimiento del hormigón.

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11.-

Curado del hormigón.

12.-

Control de Calidad del Hormigón.

CAPITULO II 1.-

Procedimiento y Análisis de Datos en Laboratorio.1.1-Granulometría Objetivo Equipo a utilizar Procedimiento Modulo granulométrico 1.2.-Contenido de humedad Objetivo Equipo a utilizar Procedimiento 1.3- Peso especifico

2.-

Resultados de Laboratorio

3.-

Dosificación del hormigón  Determinación de la resistencia media  Determinación de la relación agua-cemento  Determinación del tamaño máximo del árido  Consistencia del hormigón  Cantidad de agua  Composición granulométrica del árido

4.-

Cálculos  Dosificación

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CAPITULO III 1.-Preparación del hormigón. 1.1 Introducción. 1.2 Preparación de los materiales componentes del hormigón. 1.3 Lavado de los Agregados. 1.4 Amasado del Hormigón. 2.- Preparación del molde de las probetas. 2.1 Lavado de las Probetas. 2.2 Secado de Probetas. 2.3 Puesta de lubricante (aceite sucio) al interior de las Probetas. 2.4 Extracción de las probetas del molde. 3.- Ensayo del Cono de Abrams. 4.- Vaciado de las probetas. 5.- Curado de probetas. 6.- Coronamiento o copinado de probetas cilíndricas. 6.1 Equipo. 6.2 Procedimiento. 7.- Ensayo de compresión de probetas de hormigón cilíndricas. 7.1 Equipo. 7.2 Ensayo. 8.- Tablas y graficas de resistencias.

Conclusiones y Recomendaciones.

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ESTUDIO DE CONCRETO ALIVIANADO CON FIBRAS VEGETALES DEL MAGUEY

1.- INTRODUCCIÓN

Antecedentes

Breve Historia del Hormigón

Hormigón:

Material de construcción constituido básicamente por rocas de tamaño limitado, que cumplen ciertas condiciones en cuanto a las características mecánicas, químicas y granulométricas, unidas por una pasta aglomerante formada por un conglomerante (cemento) y agua, que permite conseguir piezas de cualquier forma por complicada que sea, con la única limitación de la complejidad del molde a utilizar.

Los diferentes materiales son de suma importancia ya que los áridos han contribuido también en el mejoramiento de los hormigones según las necesidades que se requieran en la industria de la construcción. El conocer la reacción superficial de tipo epitáxico que se produce entre algunos de éstos y la pasta de cemento, ha dado lugar a una mejora importante de la adherencia entre estos materiales.

Origen etimológico La palabra "hormigón" parece tener su origen en Roma. Plinio habla de los “paries formaceus” de los que deriva la palabra "hormazo" (molde o forma).

En 1788 aparece la palabra "hormigón" en el Diccionario de las Nobles Artes para la Instrucción de Aficionados, definiéndola como “Argamasa compuesta de piedrecillas menudas, cal y betún que dura infinito”.

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Cronología:

3000 a. JC. Chile. Primeras muestras de hormigón rudimentario que emplea como conglomerante algas calcinadas.

Egipto: Emplearon morteros de yeso y cal en sus monumentos.

120 d. JC. Roma.- Adriano construye el panteón de Roma con una cúpula de 44 m de luz en hormigón aligerada por medio de casetones. En el año 609 se transformó en iglesia de S. Maria de los Mártires.

1817 Francia.- Vicat inventa el sistema de fabricación del cemento.

1897 España.- El ingeniero J. Eugenio Rivera construye numerosas obras en hormigón.

1903.- Perret construye el primer edificio con hormigón armado.

1910.- Se introduce la enseñanza del hormigón armado en la escuela de Ingenieros de Caminos de Madrid.

1913 U.S.A.- Se suministra por primera vez hormigón preparado en central a una obra en Baltimore.

1916.- Se patenta el primer camión hormigonera.

1933.- Eduardo Torroja emplea por primera vez el desencofrado de cúpulas mediante zunchado perimetral.

En la actualidad en países europeos se vio el uso de baldosas cuyo componente principal era el vidrio, el cual fundiéndose a altas temperaturas

con los demás

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componentes de la baldosa forma un bloque sólido y homogéneo altamente resistente al desgaste. El cual nos dio una idea de que el vidrio podría ser un buen componente del hormigón.

Una de las cualidades principales que nos induce abordar este proyecto es poner en práctica todos los conocimientos adquiridos teóricamente en la asignatura de Tecnología del Hormigón, la cual nos conduce a verificar las propiedades mecánicas y técnicas del hormigón que serán necesaria para una correcta preparación y aplicación en los diferentes estructuras (CBH).

JUSTIFICACIÓN DEL ESTUDIO

La finalidad de esta investigación es comparar la resistencia del hormigón a partir de la aplicación o no de aditivos.

Es necesario ésta investigación para contar con parámetros confiables.

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

A medida que la población va creciendo, van aumentándose también sus necesidades tales como la vivienda, Lugares de esparcimiento, vías de acceso, infraestructura, etc. Estas necesidades son reclamadas con urgencia, es decir la población, entidades cívicas, políticas exigen la entrega casi inmediata de las distintas obras donde el principal material de construcción es el hormigón, sin embargo este debe tener un tiempo de fraguado, secado hasta que logre alcanzar sus resistencias mecánicas, es en esta etapa de proceso que se debe tener el cuidado necesario para que el hormigón tenga las características de resistencia adecuada especialmente durante el proceso de curado donde el hormigón debido a las contracciones que sufre tiende a fisurarse. En el proceso de curado y secado del hormigón se experimentara el comportamiento del hormigón con fibras de maguey como aditivo en la dosificación del hormigón.

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FORMULACION DEL PROBLEMA.

¿Cuál será el comportamiento del hormigón adicionando fibras vegetales del maguey en la dosificación?

2.- OBJETIVOS.

a) Objetivo general

Determinar la resistencia del hormigón a través de la incorporación de fibras vegetales del maguey.

b) Objetivos específicos  Tomar en cuenta los conceptos teóricos del hormigón y sus diferente componentes para mejorar el comportamiento del hormigón durante la etapa de curado y secado.  Determinar la resistencia a la compresión a los 7, 14 y 28 días del hormigón con incorporación de fibras vegetales de maguey.  Analizar la manejabilidad, trabajabilidad y colocado del hormigón con la incorporación de fibras vegetales del maguey.

3.- METODOLOGÍA

El Método Bibliográfico está basado en todas las consultas que se pueden y requieren realizar a una gama de medios escritos para tener la información adecuada que nos lleva a la obtención de datos aproximados que sea confiables par la aplicación de los diferentes estudios a realizarse, este método es adecuado cuando no se cuenta con datos o información adecuad que se requiere para la organización y planificación de las obras o proyectos a realizarse, para ello recurriremos a las siguientes , tales como ser libros revistas periódicos publicaciones en Internet, etc.

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El Método Empírico está basado en la experiencia adquirida a partir de ensayos realizados en laboratorio sin la necesidad razonamiento

ni

aproximaciones

de ser respaldada por una teoría,

matemáticas

experimentación.

___________________ Ing. Julio Castro

idealizadas

sino

simple

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CAPITULO I

1.-Hormigón.-

El Hormigón es un material artificial de piedra, obtenido como resultado de moldear y endurecer una mezcla elegida correctamente, constituida por el aglomerante, agua, áridos y aditivos especiales.

Las propiedades del hormigón dependen en gran medida de la calidad y proporciones de los componentes en la mezcla, y de las condiciones de humedad y temperatura, durante los procesos de fabricación y de fraguado.

El hormigón tiene mucha importancia como material estructural, debido a que puede adaptarse fácilmente a una gran variedad de moldes, adquiriendo formas arbitrarias, de dimensiones variables, gracias a su consistencia plástica en estado fresco. En virtud de estas ventajas, los hormigones de diferentes tipos y las estructuras de hormigón armado son la base para la construcción industrial.

Los materiales componentes del hormigón son los siguientes:

- El cemento - Agregados - Agua - Aditivos

2.- El cemento

El cemento (Fig.1) es el material ligante de los diferentes componentes del hormigón. Éstos son conglomerantes hidráulicos por que amasados con el agua, fraguan y endurecen, tanto expuestos al aire como sumergido en agua, por ser estables en tales condiciones los compuestos resultantes de su hidratación. Para fabricar un

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hormigón estructural se utilizan únicamente los cementos hidráulicos, que utilizan agua para reaccionar químicamente y adquirir sus propiedades cementantes durante los procesos de endurecimiento inicial y fraguado.

Entre los diferentes cementos hidráulicos destaca, por su uso extendido, el cemento Pórtland, existiendo además los cementos naturales y los cementos con alto contenido de alúmina.

Fig.1 Cementos en Bolivia

El cemento Pórtland es un polvo muy fino, de color grisáceo, que se compone principalmente de silicatos de calcio y de aluminio, que provienen de la combinación de calizas, arcillas o pizarras, y yeso, mediante procesos especiales. El color parecido a las piedras de la región de Pórtland, en Inglaterra, dio origen a su nombre.

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.

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3.- Agregados.

Los agregados deben ser acopiados sobre una superficie plana que evite la contaminación.

3.1 Agregado fino

Arena natural de partículas redondeadas o una mezcla de arena natural y arena de trituración.

3.2 Agregado grueso

Constituido por grava (canto rodado), piedra partida (chancada) o por una mezcla de dichos materiales (Fig.2).

Fig.2 Distribución de los agregados en el hormigón

Se empleará el agregado grueso de mayor tamaño máximo posible, compatible con la estructura. En el caso de mayores tamaños máximos, se constituirá por fracciones de distintos tamaños máximos que se almacenarán y medirán por separado (para evitar la segregación).

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Los agregados deben cumplir con las siguientes características:

- Resistencia - Durabilidad - Granulometría - Resistencia al desgaste - Limpieza - Partículas blandas limitadas - Terrones de arcilla limitados - Ausencia de polvo - Forma adecuada.

4.- Agua

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

Como norma general se considera que el agua es adecuada para producir hormigón si su composición química indica que es apta para el consumo humano, sin importar si ha tenido un tratamiento preliminar o no; es decir, casi cualquier agua natural que pueda beberse y que no tenga sabor u olor notable sirve para mezclar el mortero o el concreto. Sin embargo, el agua que sirve para preparar estas mezclas, puede no servir para beberla.

En general se puede usar para mezclado y curado del hormigón, sin necesidad de realizar análisis, agua clara que no tenga sabor ni olor notorio, con excepción, casi exclusivamente, a las aguas de alta montaña ya que su gran pureza les confiere carácter agresivo para el hormigón. El agua de amasado juega un doble papel en el hormigón. Por un lado, participa en las reacciones de hidratación del cemento; por otro, confiere al hormigón la trabajabilidad necesaria para una correcta puesta en la obra.

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En general, se debe ser mas estricto en la aptitud de un agua para curado que en la del agua para amasado. Mucha mas peligrosa es el agua que recibe el hormigón cuando esta endureciendo, porque las reacciones que puede originar ya no actúa sobre una masa en estado plástico. Además, la aportación de sustancias perjudiciales en el agua de amasado es limitado en cantidad y se produce de una sola vez, sin renovación; mientras que la aportación del agua de curado es mucho mas amplia y de actuación mas duradera.

5.- 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.

Existen aditivos químicos que, en proporciones adecuadas, cambian (mejoran) las características del hormigón fresco, del hormigón endurecido y del proceso de fraguado.

Los aditivos acelerantes permiten que el endurecimiento y fraguado de los hormigones se produzca más rápidamente en la fase inicial. Usualmente se los emplea cuando se desea desencofrar en menor tiempo las formaletas. Un efecto similar puede obtenerse utilizando cementos de fraguado rápido o mediante un proceso de curado con vapor de agua circulante. Existen aditivos de fraguado extra rápido que se emplean en casos en que se requiera un endurecimiento y fraguado el hormigón en pocos minutos, como en la fundición de elementos dentro de cauces de ríos, en el mar o en túneles, su aplicación es bastante amplia.

La aceleración o desaceleración del proceso de fraguado mediante aditivos o mediante cementos apropiados, a más de afectar la velocidad de obtención de

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resistencia del hormigón a corto plazo, tiene efecto sobre la resistencia del hormigón a largo plazo.

La aceleración inicial del proceso conduce a resistencias menores a largo plazo, pues el agua de curado tiene menor nivel de penetración por el endurecimiento del hormigón.

El uso de aditivos requiere de mezclas de prueba en laboratorio o en obra, antes de ser utilizados en las estructuras, porque ocasionalmente pueden provocar reacciones indeseables con ciertos tipos de cemento y con otros aditivos.

6.- Granulometría de los áridos.

Es la clasificación de los áridos por su tamaño, la distribución de los distintos tamaños de los granos, el árido debe estar compuesto por granos de diferente tamaño, de diferentes fracciones, la cantidad de granos gruesos, medios y finos, tiene una importancia decisiva en las características del hormigón.

Agregado grueso

Agregado retenido de modo predominante por el tamiz No. 4 (de 4.75 mm); o bien, aquella porción de un agregado que es retenida por el tamiz No. 4 (de 4.75 mm). El agregado grueso utilizado en nuestro medio es denominado “Grava”, que resulta de la desintegración y abrasión naturales de la roca o procede de la trituración de esta.

Agregado fino

Agregado que pasa por el tamiz de 3/4 in (9.5 mm) y casi pasa por completo, por el tamiz No. 4 (de 4.75 mm). y es retenido de modo predominante por el tamiz No. 200

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(de 75 µm); o bien, aquella porción de un agregado que pasa por el tamiz No. 4 (de 4.75 mm) y es retenida de modo predominante por el No. 200 (de 75 µm). El agregado fino utilizado en nuestro medio se denomina “Arena”, este resulta de la desintegración y abrasión naturales de la roca o procede de la trituración de esta. El estudio de dicha distribución suele efectuarse mediante la curva granulométrica que se determina clasificando una muestra media seca de árido a través de un juego estandarizado de tamices y cribas.

Los áridos empleados en la preparación del hormigón se obtienen normalmente mezclando arena y gravas adecuadas o mejor aún tres o más grupos de distintos tamaños. No es posible establecer de una manera general una curva granulométrica óptima única debido a que en cada caso hay que tener en cuenta diversos factores de resistencias y propiedades exigidas del hormigón, los medios de transporte puesta en obra y compactación del hormigón, el tipo y dimensiones del elemento estructural.

7.- Dosificación

Determinar las cantidades exacta de los materiales tiene por objeto obtener:

Durabilidad satisfactoria para las condiciones de servicio previstas (dependiendo de cada obra).

Resistencia a la compresión requerida.

Máxima economía.

Se utilizará la menor cantidad de agua posible compatible con las condiciones de colocación y compactación disponibles, si es necesario se modificará alguna de éstas.

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Una menor relación agua-cemento da lugar a una mayor resistencia y durabilidad. Reajustar las proporciones según las variaciones del medio físico o la humedad de los agregados.

La dosificación sale de un estudio que se llama estudio de dosificación en base a la calidad de la arena y de las pruebas que se hacen en laboratorio y al tipo de hormigón que se quiere obtener y de acuerdo al tipo de construcción.

Al dosificar un hormigón debe tomarse en cuenta 3 factores fundamentales: resistencia, consistencia y tamaño máximo de árido.

8. Ensayo de consistencia

Fig.3 Cono de Abrams

Fig.4 Descripcion del cono de Abrams

Este ensayo se realiza mediante un cono truncado, llamado “cono de Abrams” (Fig.3), que mide la consistencia del hormigón; el cono tiene 30 cm. de altura, el diámetro menor D1= 10 cm, y el diámetro mayor D2= 20 cm; está fabricado de material metálico con agarraderas, a este cono se le llena de mezcla de hormigón y se procede al ensayo (Fig. 4).

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Fig. 5 Medida de consistencia del hormigón con cono de Abrams

Consistencia Procedimiento (Fig.5 y Fig.6)

a) Tomar una muestra de hormigón fresco

b) Separar el hormigón fresco en un balde en una cantidad que exceda ligeramente a la necesaria para llenar el cono.

c) Homogeneizar la muestra mezclándola con una cuchara de albañil.

d) Colocar el cono sobre una superficie lisa, plana y no absorbente.

e) Mantener firmemente el cono contra el piso durante el desarrollo del ensayo.

f) Llenar el cono con hormigón fresco, en tres capas de igual espesor. Compactar cada capa con 25 golpes enérgicos con una varilla

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g) Durante la compactación de cada capa se debe evitar penetrar las capas anteriormente compactadas.

h) Enrasar y alisar la superficie del hormigón utilizando la cuchara de albañil.

Fig. 6 Procedimiento de ensayo del hormigón en cono de Abrams

Si el asentamiento del cono es nulo, la docilidad de la mezcla de hormigón

se

caracteriza por su rigidez.

Si baja 2 cm la mezcla se caracteriza por ser seca, apta para encofrados grandes y sencillos, debe realizarse un vibrado enérgico.

Si baja 5 cm es un hormigón plástico, apto para encofrados pequeños y complicados como vigas y columnas.

Si baja 9 cm es un hormigón blando, también para encofrados grandes y sencillos con vibrado o picad, utilizado en cimientos.

Si baja 15 cm es una mezcla fluida de hormigón, apta para encofrados pequeños y complicados de hormigón líquido no se debe utilizar.

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La movilidad de la mezcla de hormigón se calcula como el promedio de ensayos realizados en una muestra de la mezcla.

8.1. Colocación

Un buen proceso de colocación es el que logra un llenado completo de los moldes o encofrados en los cuales va ser “colocado”,es decir evitar las “cangrejeras” o vacíos en el hormigón, logrando una verdadera

uniformidad . Cualquier equipo debe

asegurar la mínima segregación posible, evitar la evaporación y alteración del hormigón.

No se debe depositar una gran masa de hormigón en un solo punto y desplazarlo horizontalmente. El peligro de segregación es mayor, cuanto más grande sea el tamaño máximo del agregado y más discontinua su granulometría.

8.2. Compactación

Fig. 7 Compactación manual del hormigón en cono de Abrams

Objetivo

Lograr que el hormigón quede definitivamente en los encofrados con la máxima compacidad. La compactación puede realizarse en forma manual ó mecánica:

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Manual

En estructuras y hormigones convencionales pero con mezclas de alta fluidez, se compacta por gravedad, complementada con varillado y golpeteo lateral de encofrados (Fig.7).

Mecánica: se logra sometiendo al hormigón a impulsos vibratorios y se realiza en dos etapas, la primera confiere fluidez al conjunto (disminuye la fricción interna) y la segunda eliminada el aire atrapado (aparece en en la superficie burbujeado).

Excederse en la vibración provoca segregación, una compactación deficiente produce:

Abruptas caídas de resistencia. En efecto, un 1% de vacíos provoca una caída de resistencia del orden de 5 %.

Aumento de la permeabilidad y disminución de la durabilidad del hormigón.

Aumento de las deformaciones provocadas por las cargas.

Todos estos aspectos se hacen críticos cuando mayor es la calidad nominal del hormigón.

9. Proceso de Fraguado

La pasta de cemento preparada, tiene tres períodos de fraguado. El primero se efectúa de 1-3 horas, después de amasar el cemento con el agua, en este período la mezcla plástica se moldea con facilidad. Luego empieza el fraguado que termina entre 5-10 horas después del amasado; en este tiempo la pasta de cemento se hace más espesa, pierde la trabajabilidad, pero su resistencia mecánica todavía es pequeña. La transición de la pasta de cemento espesa al estado sólido indica el final

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del fraguado y el inicio del endurecimiento que se caracteriza por el incremento notable de la resistencia mecánica, siendo favorables las condiciones dura varios años, hasta la total hidratación del cemento.

Hidratación es el proceso de la reacción del cemento con el agua, que tiene lugar durante su fraguado y endurecimiento.

En cuanto al fraguado del hormigón con retardador este se retrasa aumentando el tiempo límite de colocación, se obtiene retardos de 3 a 5 horas sin variaciones en las resistencias iníciales.

Respecto al acelerante, este se encuentra en función de las diluciones empleadas en el mortero por tanto el fraguado es acelerado desde 1 a 150 minutos.

10. Endurecimiento del hormigón

La

resistencia

del hormigón

aumenta

en

consecuencia

de

los

procesos

fisicoquímicos que tienen lugar durante la reacción del cemento con el agua y que transcurre de manera normal sólo en condiciones ambientales calurosas y húmedas.

La reacción del cemento con el agua cesa, si el hormigón se seca o se congela.

El secado o la congelación prematura del hormigón empeoran irremediablemente las estructuras. En cuanto al retardante, aumenta la densidad del hormigón endurecido, y respecto al acelerante, aumenta el endurecimiento de 1 a 150 minutos en función de las diluciones empleadas en el mortero.

11. Curado del hormigón

El hormigón necesita un ambiente que cree las condiciones normales sobre todo en el período inicial, después de colocado de 1 a 28 días.

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Curar significa brindar las condiciones propicias de temperatura y humedad para que continúen los procesos de hidratación del cemento.

El curado se iniciará inmediatamente después que el hormigón haya endurecido lo suficiente, para que su superficie no resulte afectada por el método del curado adoptado.

Existen diferentes formas de curar el hormigón:

Curado con agua por aspersión o inundación.

Mediante elementos que no ataquen la superficie y retengan la humedad (arena húmeda, láminas de polietileno blancas o negras, etc.) Compuestos líquidos capaces de formar una membrana que evite la evaporación.

12. Control de Calidad del Hormigón

Fg.8 Prueba de resistencia del hormigón

El control de calidad del hormigón en la producción y la determinación de su resistencia mecánica en estructuras, se efectúa aplicando métodos destructivos como el ensayo mediante probetas especiales(Fig.8), que de cada partida de hormigón se sacan muestras cuya cantidad viene prevista en las normas y

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especificaciones de cada tipo de construcción, en toda obra se tienen que hacer probetas que tienen un diámetro de 15 cm. y altura 30 cm.; es un cilindro común y corriente que al día de siguiente de ser vaciados se sumerge en agua y a los 7, 14, 28 días se realizan las pruebas de compresión y flexión (Fig. 8).

Ing. Julio Castro

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CAPÍTULO 2

1.- PROCEDIMIENTO Y ANÁLISIS DE DATOS EN LABORATORIO:

1.1. Granulometría.

Objetivo:

Teniendo en cuenta la forma irregular geométrica de las partículas de agregados, no es simple establecer un criterio numérico individual para definir el tamaño de cada partícula midiendo sus dimensiones.

Como resulta difícil medir el volumen de los diferentes tamaños de partículas, se debe tamizarlas por una serie de mallas de aberturas conocidas y pesar los materiales retenidos refiriéndolos en % con respecto al peso total. A esto es lo que se denomina análisis granulométrico o granulometría, que es la representación numérica de la distribución volumétrica de las partículas de los diferentes tamaños

Los valores hallados se representan gráficamente en un sistema coordenado semilogarítmico que permite apreciar la distribución acumulada.

El significado práctico del análisis granulométrico de los agregados radica en que la granulometría influye directamente en muchas propiedades del concreto fresco así como en algunas del concreto endurecido, por lo que interviene como elemento indispensable en todos los métodos de preparación de mezclas

Descripción de instrumentos de laboratorio a utilizar  Serie de Tamices.  Balanzas de precisión  Piseta

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 Taras  Brocha  Pocillos de porcelana  Cuarteador  Cepillos

Series Normalizadas de Tamices Tamices Abertura en milímetros ISO-565 0.125 0.250 0.50 1.00 2.00 4.00 8.00 UNE7050

Serie Tyler

16.00 31.50 63.00

0.160 0.320 0.63 1.25 2.50 5.00 10.00 20.00 40.00 80.00

0.149 0.297 0.59 1.19 2.38 4.76 9.50

Tabla Nº1

Instrumentos para el Mezclado.  Balanzas  Carretilla  Palas  Badilejos  Cono de Abrams  Moldes cilíndricos  Vibradora eléctrica  Lubricante  Brochas

19.00 38.00 76.00

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Procedimiento:

Se toma una muestra representativa de del material (10 Kg), 3Kg de agregado fino y 7Kg. de agregado grueso; se seca al sol o en horno durante 12 horas.

Cuarteamos la muestra mencionada y extraemos 7 Kg de grava, 3Kg de arena y procedemos al pesado de ambos agregados para así poder realizar el tamizado.

Previamente se realizó la selección de la serie de tamices más aproximada a la serie estándar ASTM, con la que se cuenta en el laboratorio de Suelos de la facultad de Tecnología.

Juego de Tamices ASTM

Serie estándar ASTM Serie existente en lab. Denominación del tamiz Abertura en milímetrosAbertura en milímetros 3" 75.000 75.000 1 1/2" 37.500 37.500 3/4" 19.000 20.000 3/8" 9.500 9.500 #4 4.750 4.800 #8 2.360 2.000 # 16 1.180 1.000 # 30 0.590 0.400 # 50 0.295 0.320 # 100 0.148 0.160

Tabla º2

A continuación debemos armar la serie de tamices en orden descendente de acuerdo a su abertura y proceder al agitado de la misma.

Terminado el proceso de agitado de los tamices se procederá a separarlos y a pesar la muestra retenida en cada uno de ellos.

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La cantidad de muestra retenida en cada uno de los tamices se la pesa en una tara en la balanza de precisión para luego tabular los resultados obtenidos.

Se debe comprobar los pesos obtenidos del ensayo realizando el mismo proceso, esta vez un tamiz a la vez y comparando el peso del material retenido de forma independiente con el peso que se obtuvo con toda la serie.

Peso de las taras que se va utilizar para el pesado de las muestras debe determinarse previamente para restar el mismo una vez pesadas las muestras.

Con los datos obtenidos en laboratorio se procede a trazar la curva de composición granulométrica del agregado ensayado, en una gráfica que tiene como abscisa, a escala logarítmica, las aberturas de las mallas y por ordenada los porcentajes de material que pasa, a escala aritmética.

La curva resultante se compara con la que se tiene en las especificaciones ASTM, para poder determinar el modulo granulométrico de los agregados.

Modulo Granulométrico. -

Se llama módulo granulométrico de un árido a la suma de los porcentajes retenidos en cada tamiz de la serie de Tyler, dividida entre 100, el módulo granulométrico cuantifica el área limitada por la curva granulométrica, el eje de ordenadas y la horizontal trazada a la altura 100 por 100, empleando papel semilogarítmico

Según Abrams y Hummel no es necesario ceñirse exactamente a una curva granulométrica teórica (lo que resulta a veces costoso en la realidad) sino que basta con que el modulo granulométrico del árido sea el mismo que el de la curva teórica adoptada, en la siguiente tabla se incluyen valores del módulo granulométrico de los áridos. Una vez elegido el módulo granulométrico teórico, es sencillo determinar las proporciones en que deben mezclarse los áridos.

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Modulo Granulométrico de Áridos que Siguen la Parábola de Fuller

Tamaño máximo del árido en mm. Módulo

25

30

5.21 5.45

granulométrico

35

40

45

50

55

60

65

70

5.64

5.82

6.00

6.16

6.29

6.40

6.51

6.60

Tabla Nº3

Valores Óptimos del Módulo Granulométrico según Abrams

Contenido

en Tamaño máximo del árido (mm.)

cemento(kg./m3)

10

15

20

25

30

40

60

275

4.05

4.45

4.85

5.25

5.60

5.80

6.00

300

4.20

4.60

5.00

5.40

5.65

5.85

6.20

350

4.30

4.70

5.10

5.50

5.73

5.88

6.30

400

4.40

4.80

5.20

5.60

5.80

5.90

6.40

Tabla Nº4

1.2. Determinación del contenido de humedad

Objetivo del ensayo:

Este ensayo tiene como objeto determinar la cantidad de agua presente en los agregados. Es una característica importante, pues contribuye a incrementar el agua de mezcla en el concreto; razón por la cual se debe tomar en cuenta conjuntamente con la absorción para efectuar las correcciones adecuadas en las proporciones precisas.

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Aparatos necesarios  Muestra (arena y grava)  Balanza de precisión de 0.1 gr.  Horno  Tara

Procedimiento

Pesar la tara vacía, con una precisión de 0.01 gr. Luego pesar la tara con la muestra húmeda y anotar el peso en la hoja respectiva, colocar la tara en el horno para secar la muestra, durante 24 hrs.

Transcurrido este tiempo sacar la tara del horno y dejar enfriar a temperatura ambiente perfectamente tapada.

Pesar la tara con la muestra seca y anotar el peso en la hoja respectiva. Posteriormente, el cálculo que se realizará para determinar el porcentaje de humedad está en función a la ecuación que se muestra:

%H 

Phumedo  Pseco  *100 Psec o

1.3 Determinación del peso específico. –

Si el peso de una muestra de agregado, compuesta de varias partículas se divide por el volumen que ocupan esas partículas agrupadas dentro de un recipiente unitario, se obtiene lo que se denomina peso unitario del agregado o peso volumétrico:

 

P V

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Dónde:

P = Peso seco del material (Kg) V = Volumen del recipiente (cm3)

El peso unitario es una propiedad física porque indica el grado de acomodamiento de las partículas, entre menor sea éste, menor será el volumen de vacíos entre partículas que hace que la mezcla sea más económica, porque habrá menor cantidad de huecos ha ser llenados con pasta de cemento. Así mismo, mientras mayor sea el peso específico habrá mayor cantidad de grano lo cual depende de la granulometría, forma, textura y tamaño de los mismos.

El peso específico de los agregados es un factor que mide la aptitud del agregado para ser utilizado en producción de concreto y se determina por medio del procedimiento dado en la norma, su valor varía entre 1200 y 1750 Kg. /m 3

Ing. Julio Castro

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2.- RESULTADOS DE LABORATORIO.

ANALISIS GRANULOMETRICO DE LOS AGREGADO GRUESO (GRAVAS) PESO DE MUESTRA = 6901 g

Tamiz

Abertura

Nº

(mm)

Peso

Porciento

retenido retenido (g)

(%)

Porciento

Peso

retenido

que

Acumulado

pasa

(%)

(g)

Porciento que pasa (%)

1 ½”

38,10

0,00

0,00

0,00

6901,20

100,00

¾”

19,00

1258,00

18,23

62,64

2578,20

37,36

3/8”

9,50

392,00

5,68

97,87

147,20

2,13

Nº 4

4,75

144,00

2,09

99,95

3,20

0,05

Total

6901,00

MODULO DE FINURA= 7,60

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ANALISIS GRANULOMETRICO DE LOS AGREGADO FINO (ARENA). PESO DE MUESTRA = 1199,00 g

Tamiz

Abertura

Nº

(mm)

Peso

Porciento

retenido

retenido

(g)

(%)

Porciento retenido Acumulado (%)

Peso

Porciento

que

que pasa

pasa (g)

(%)

4

4,75

101,20

8,44

8,44

1097,70

91,56

10

2,00

206,20

17,20

25,64

891,50

74,36

20

0,85

162,30

13,54

39,18

729,20

60,82

40

0,425

337,70

28,17

67,35

391,50

32,65

60

0,250

258,30

21,54

88,89

133,20

11,11

140

0,106

131,10

10,94

99,82

2,10

0,18

Total

1199,00

MODULO DE FINURA= 3,29

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PESOS ESPECIFICOS PARA AGREGADO GRUESO (GRAVAS).

Peso del árido saturado superficialmente seco (S.S.S.)

(g)

1070,25

Peso del picnómetro + agua + árido S.S.S.

(g)

2130,62

Peso del picnómetro + agua

(g)

1471,76

Peso del árido seco

(g)

1055,64

Peso específico del árido S.S.S.

(g/cm3)

2,60

Peso específico del árido seco

(g/cm3)

2,57

Peso específico aparente del árido

(g/cm3)

2,66

%

1,38

Peso del árido saturado superficialmente seco (S.S.S.)

(g)

812,84

Peso del picnómetro + agua + árido S.S.S.

(g)

1941,77

Peso del picnómetro + agua

(g)

1471,76

Peso del árido seco

(g)

801,70

Peso específico del árido S.S.S.

(g/cm3)

2,37

Peso específico del árido seco

(g/cm3)

2,34

Peso específico aparente del árido

(g/cm3)

2,42

%

1,39

Porcentaje de absorción

PESOS ESPECIFICOS PARA AGREGADO FINO (ARENA).

Porcentaje de absorción

CONTENIDO DE HUMEDAD

PARA AGREGADO GRUESO (GRAVAS).

Peso de tara (g) 66,20

Peso de tara +

Peso de tara

Contenido

suelo húmedo

+ suelo seco

de humedad

(g)

(g)

(%)

587,70

584,70

0,58

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PARA AGREGADO FINO (ARENA).

Peso de tara (g) 52,40

Peso de tara +

Peso de tara

Contenido

suelo húmedo

+ suelo seco

de humedad

(g)

(g)

(%)

219,80

212,30

4,69

Ing. Marcial Andrade Responsable de laboratorio

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3.- DOSIFICACIÓN DEL HORMIGÓN.

La dosificación de un hormigón tiene por objeto determinar las proporciones en las que se deben combinar los distintos componentes del mismo para obtener una mezcla que reúna las características y propiedades exigidas por el proyecto, los pasos a seguir para una buena dosificación son:  Fijar la resistencia característica del hormigón de acuerdo con las necesidades de la obra y determinar la resistencia media correspondiente.  Elegir el tipo de cemento en función de la clase de obra, la agresividad del medio y las condiciones climáticas  Determinar la relación agua/cemento que corresponde a la resistencia media del hormigón según el tipo de cemento y áridos empleados.  Determinar el tamaño máximo

del árido,

en función de las

características de los distintos elementos de la obra.  Estudiar la consistencia más conveniente del hormigón, según la forma de compactación en la obra, asimismo fijar la cantidad aproximada de agua y cemento correspondientes.  Establecer la proporción en que se han de mezclar los áridos disponibles, para que la curva granulométrica del árido utilizado sea la más uniforme posible y se ajuste a las especificaciones de la obra.  Calcular las cantidades de agua, cemento y áridos necesarios para obtener un metro cúbico de hormigón.  Realizados los pasos anteriores obtener una mezcla de prueba para comprobar si se han logrado las características deseadas, caso contrario se deberá proceder con las correcciones necesarias.

Determinación de la resistencia media: El dato de partida es la resistencia característica (f ck) exigida por el proyecto. En obra, buscamos conseguir un hormigón de resistencia tal que, el 95 % de probetas ensayadas en laboratorio superen o igualen el valor de la resistencia característica.

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Para conseguir lo anterior, debe dosificarse el hormigón de forma que, en los ensayos de laboratorio previos a la ejecución de la obra, la resistencia media (f cm) que se obtenga sea bastante superior a la resistencia característica fck exigida.

Valor aproximado de la resistencia media

Condiciones Previstas (fck)

Valor aproximado de la resistencia media (fcm)

Medias

fcm = 1.50 fck + 20

Buenas

fcm = 1.35 fck + 15

Muy Buenas

fcm = 1.20 fck + 10

Determinación de la relación Agua/Cemento:

La relación A/C viene determinada por la resistencia media que se requiere en laboratorio para el hormigón, por el tipo de cemento y por el tipo de áridos. Puede emplearse la fórmula:

C  ( k * f cm )  0.5 A Donde: C/A

=

Concentración de la pasta o relación cemento agua en peso.

fcm

=

Resistencia media a 28 días en probeta cilíndrica (Kp/cm 2).

k

=

Coeficiente cuyos valores vienen dados por tabla.

Relación agua cemento

Cemento

Áridos rodados Áridos machacados

Pórtland normal P-350 (IP30)

0.0054

0.0035

Pórtland de calidad P-450 (IP40)

0.0045

0.0030

0.0038

0.0020

Pórtland alta resistencia (IP40)

P-550

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Valores de la resistencia y de la relación agua/cemento

Resistencia

Resistencia

Característica fck

aproximada

Exigida

a

28

días que

se

media

fcm Relación

requiere

en agua/cemento

(kg/cm2)

laboratorio

175

250

0.65

210

300

0.58

245

350

0.51

280

400

0.44

315

450

0.38

Determinación del tamaño máximo del árido.

Cuanto mayor sea el tamaño del árido, menos agua se necesitará para conseguir la consistencia deseada, ya que la superficie específica de los áridos (superficie a mojar) será más pequeña. Como consecuencia, podrá reducirse la cantidad de cemento, resultando más económico el hormigón para la misma resistencia.

Conviene, por lo tanto, emplear el mayor tamaño posible de árido, siempre que sea compatible con las exigencias de puesta en obra. Estas imponen que el tamaño del árido no exceda del menor de los dos límites siguientes:  La cuarta parte de la anchura, espesor o dimensión mínima de la pieza entre encofrados, o la tercera parte si se encofra por una sola cara.  Los cinco sextos de la distancia horizontal libre entre barras, o entre éstas y el encofrado.

Por otra parte, tamaños superiores a 40 mm. no siempre conducen a mejores resistencias, porque con áridos muy gruesos disminuye en exceso la superficie adherente y se crean discontinuidades importantes dentro de la masa.

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En la tabla se indican los valores del tamaño máximo del árido que pueden recomendarse para los distintos tipos de obras.

Valores recomendados para el tamaño máximo del árido Dimensión mínima de la sección De 5 a 10 cm.

TAMAÑO MÁXIMO DEL ÁRIDO Vigas pilares Muros armados

Muros

sin Losas

armar

muy

armadas

De 10 a 20 mm 20 mm

Losas

pocos

armadas o sin armar

De 15 a 20 mm De 20 a 40 mm

De 15 a 30 cm. De 20 a 40 mm 40 mm

40 mm

De 40 a 80 mm

De 40 a 80 cm. De 40 a 80 mm 80 mm

De 40 a 80 mm 80 mm

Mas de 80 cm. De 40 a 80 mm 160 mm

De 40 a 80 mm De 80a160 mm

Consistencia del hormigón:

En función del tipo de elemento y sus características (tamaño de la sección, distancia entre barras, etc.) y teniendo en cuenta la forma de compactación prevista, se fija la consistencia que ha de tener el hormigón. A tal efecto, pueden ser útiles las indicaciones de la tabla.

Consistencia y forma de compactación.

Consistencias

Asiento en cono de Abrams

Forma de compactación

Seca

0a2

Vibrado enérgico en taller

Plástica

3a5

Vibrado enérgico en obra

Blanda

6a9

Vibrado o apisonado

Fluida

10 a 15

Picado con barra

Líquida

 16

(No

apto

resistentes)

para

elementos

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Conviene, además, tener en cuenta las dos observaciones siguientes:

1° La consistencia a pie de tajo de colocación puede ser bastante diferente de la de salida de la hormigonera, especialmente si el transporte interior es apreciable y las condiciones ambientales son rigurosas.

2° Si la densidad de armaduras es grande, resultan preferibles las masas de mayor asiento bien compactadas, que las de asiento menor con riesgo de coqueras.

Fijada la consistencia, se determina la cantidad de agua por metro cúbico de hormigón, según los valores de la tabla.

Litros de agua por metro cúbico

Piedra pálida y arena de

Asiento Áridos rodados Consisten cia

machaqueo

en el

del cono de

hormigón

Abrams 80 mm

40 mm

20 mm 80 mm

40 mm

20 mm

(cm) Seca

0a2

135

155

175

155

175

195

Plástica

3a5

150

170

190

170

190

210

Blanda

6a9

165

185

205

185

205

225

Fluida

10 a 15

180

200

220

200

220

240

Composición granulométrica del árido total.

En este paso se dibuja la curva granulométrica de la grava y de la arena. Los módulos granulométricos se encuentran en la tabla correspondiente de Fuller, para el tamaño máximo del árido.

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Módulo granulométrico de áridos, que siguen la parábola de Fuller.

Tamaño

máximo

del

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

árido (mm) Módulo granulométrico

5.21 5.45 5.64 5.82 6.00 6.16 6.29 6.40 6.51 6.60

Valores óptimos del módulo granulométrico, según Abrams

Contenido en

Tamaño máximo del árido (mm)

cemento

10

15

20

25

30

40

60

275

4.05

4.45

4.85

5.25

5.60

5.80

6.00

300

4.20

4.60

5.00

5.40

5.65

5.85

6.20

350

4.30

4.70

5.10

5.50

5.73

5.88

6.30

400

4.40

4.80

5.20

5.60

5.80

5.90

6.40

(Kg/m3)

Se utilizan las siguientes fórmulas:

ma, mg = Módulos granulométricos (se obtienen del análisis granulométrico). m = Módulo granulométrico teórico. x, y = Porcentajes de arena y grava respectivamente.

Proporciones de la muestra.

Las cantidades de arena y grava se obtienen de las siguientes fórmulas:

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Donde: A = Cantidad de agua (lt * m3) C = Cantidad de cemento (Kg * m3) p = Peso específico del cemento (Kg * lt) p1 y p2 = Pesos específicos de la arena y grava, respectivamente (Kg * lt) G1 y G2 = Peso de la arena y la grava respectivamente (Kg * m3)

4.-CÁLCULOS

En la dosificación se utilizará cemento Portland IP-30, agregado fino y grueso será calculado para obtener una resistencia característica de 210 Kg/cm2. Condiciones de ejecución buenas. La compactación se efectuará mediante vibrado en obra.

Datos de Partida Fck = 210 kg/cm2 Cemento Portland IP-30 %W Arena = 1.84 %W Grava = 0.83  Resistencia Media en Laboratorio Aplicando la formula de la tabla para condiciones buenas: Condiciones previstas

Valor aproximado de la resistencia media fcm

para la ejecución de la

necesaria en laboratorio para obtener en obra

obra

una resistencia característica fck

Medias

fcm = 1,50 fck + 20 kg/cm2

Buenas

fcm = 1,35 fck + 15 kg/cm2

Muy buenas

fcm = 1,20 fck + 10 kg/cm2

fcm = 1.35*fck + 15 = 1.35*210 + 15 = 298.5 Kg/cm2

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 Relación Agua Cemento. De la tabla siguiente obtenemos el valor de K para áridos rodados. CEMENTO

Áridos rodados

Áridos machacados

Portland normal (I/35)

0.0054

0.0035

Portland de calidad (I/45)

0.0045

0.0030

Portland alta resistencia (I/55)

0.0038

0.0026

C  K * fcm  0.5 A C  0.0054 * 298.5  0.5 A C  2.11 A

A  0.47 C  Tamaño Máximo del Árido De la tabla obtenemos el tamaño máximo de los áridos que estará en función a las características de los distintos elementos de la obra. Dimensiones

TAMAÑO MÁXIMO DE LOS ÁRIDOS

mínimas de la sección del elemento

Vigas pilares y

Muros

Losas muy

Losas poco

muros armados

sin

armadas

armadas o sin

armar

armar

De 5 a 10 cm

De 10 a 20 cm

20 mm

De 15 a 25

De 20 a 40 mm

De 15 a 30 cm

De 20 a 40 cm

40 mm

mm

De 40 a 80 mm

De 40 a 80 cm

De 40 a 80 cm

80 mm

40 mm

80 mm

Más de 80 cm

De 40 a 80 cm

160 mm

De 40 a 80

De 80 a 160 mm

mm De 40 a 80 mm

El tamaño máximo será de 40 mm.

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 Cantidades de Agua Cemento:

De la tabla siguiente obtenemos la consistencia del hormigón para una mezcla plástica de 3 a 5 cm.

Consistencia

Asiento en cono de

Forma de compactación

Abrams (cm) Seca

0a2

Vibrado enérgico en taller.

Plástica

3a5

Vibrado enérgico en obra.

Blanda

6a9

Vibrado o apisonado.

Fluida

10 a 15

líquida

>= 16

Picado con barra. (no apta para elementos resistentes)

Del siguiente cuadro obtenemos la cantidad de litros de agua por metro cúbico.

Consistencia Asiento en cono del hormigón

Aridos rodados

de Abrams (cm)

Piedra partida y arena de machaqueo

80

40

20

80

40

20

mm

mm

mm

mm

mm

mm

Seca

0a2

135

155

175

155

175

195

Plástica

3a5

150

170

190

170

190

210

Blanda

6a9

165

185

205

185

205

225

Fluida

10 a 15

180

200

220

200

220

240

Obtenemos cantidad de agua; Cemento = 170*2.11 Cemento = 358.7 Kg/m3

A=170 lt/ m3

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 Composición Granulométrica Del Árido Total.

De los estudios de laboratorio se obtiene los valores de los módulos granulométricos tanto de la arena como de la grava. ma= 3.29

mg= 7.62

Determinados los módulos anteriores, proseguimos a obtener el modulo granulométrico de áridos que siguen la parábola de Fuller.

Tamaño máximo

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

del árido, en mm Módulo

5,21 5,45

5,64 5,82 6,00 6,16

6,29 6,40 6,51 6,60

granulométrico

Para el tamaño máximo del agregado de 40 mm tenemos un módulo granulométrico de m=5,82. Se tiene entonces las formulas siguientes: ma *

x y   mg m  100 100  x  y  100 

3.29 *

x y   7.62  5.82  x  41.57% arena 100 100  y  58.43% grava x  y  100

 Proporciones de la Mezcla

Las cantidades necesarias de agregado fino y grueso se obtiene de las formulas: A

C G G   1  2  1025 P P1 P2   G1 x    G2 y 

170 

313.35 G1 G2     1025 3.1 2.60 2.51  G1 36.26    G2 63.74  

G 1  763.10Kg G 2  1072.60 Kg

arena grava

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La dosificación por metro cúbico de hormigón será: Cemento

= 359.02 Kg.

Arena

= 763.10 Kg.

Grava

= 1072.60Kg.

Agua

= 170 litros.

 Corrección por Humedad de los Áridos. Todos los cálculos efectuados suponen que los áridos están secos. Si no es así, deben hacerse correcciones para tener en cuenta el agua introducida por los áridos, comenzando por determinar el contenido de humedad de los mismos. %W Arena = 4.69 %W Grava = 0.58 Las correcciones que deben realizarse son: Arena =

694.55 * (1+0.0469) = 798.89 Kg.

Grava =

1220.65 * (1+0.0058) = 1078.82 Kg.

Cantidades reales de los componentes del hormigón por m3. Cemento

= 359,02Kg.

Arena

= 798,89 Kg.

Grava

= 1078,82 Kg.

Agua

= 166,69 litros.

Dosificación para el Cono de Abrams

d

Dimensiones del cono

D = 20 cm d = 10 cm h = 30 cm

H D

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Volumen del cono:





 * h D 2  Dd  d 2 12  V  * 30cm 20cm 2  20cm *10cm   10cm 2 12 V  5497.78cm 3

V



V = 0,0055m3

a) Cemento

1 m3

____________

359.02 Kg

0.0055 m3

____________

X

X = 1,97 Kg

b) Grava

1 m3

____________

1078.82 Kg

0.0055 m3

____________

X

X = 5,93 Kg

c) Arena

1 m3

____________

798.89 Kg

0.0055 m3

____________

X

X = 4,39 Kg

d) Agua

1 m3

____________

166.69 litros

0.0055 m3

____________

X

X = 0.917 litros



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Dosificación para las probeta

Volumen de la probeta V = 0.0053m3

a) Cemento:

1 m3

____________

359.02 Kg

0.0053 m3

____________

X

1 m3

____________

1078.82Kg

0.0053 m3

____________

X

1 m3

____________

798.89 Kg

0.0053 m3

____________

X

X = 1.90 Kg

b) Grava:

X = 5.72Kg

c) Arena:

X = 4.23 Kg

d) Agua:

1 m3

____________

166.69 litros

0.0053 m3

____________

X

X = 0.89 litros

e) Fibras vegetales del maguey:

se añadirá un 5 % como agregado de fibras vegetales del maguey del total de los agregados, de esta manera poder comparar la resistencia a la compresión a los 7, 14, 28 días con un hormigón normal.

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RESULTADOS OBTENIDOS El asentamiento del cono de Abrams fue de………..cm. Estando dentro de los parámetros de 3 a 5 cm. definidos como hormigón en estado plástico.

____________________ Ing. Julio Castro

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CPITULO III

1.- PREPARACIÓN DEL HORMIGÓN

1.1 Introducción

En este acápite se hace mención a todos y cada uno de los pasos seguidos en la preparación de una buena mezcla para un hormigonado posterior de buena calidad que satisfaga los requerimientos mínimos estipulados en la Norma Boliviana del Hormigón.

Se detalla a continuación los pasos seguidos:

1.2 Preparación de los materiales componentes del hormigón

En lo posible utilizar agregados extraídos del mismo banco para conservar la uniformidad de sus propiedades.

1.3 Lavado de los Agregados.

Luego de la selección del material se procede al lavado del mismo eliminando sustancias que pueden ser dañinas o perjudiciales a la hora de comprobar la resistencia deseada del Hº, este lavado se debe realizar con agua limpia y potable en lo posible, caso contrario utilizar agua no contaminada.

1.4 Amasado del Hormigón.

Una vez preparado el material en la proporción adecuada, cemento, agua y agregados, se procede a mezclar todos los componentes de la manera más rápida posible para evitar la pérdida de agua.

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Este amasado se lo realiza en forma manual haciendo uso de una pala, teniendo mucho cuidado en el buen mezclado del mismo.

2.- PREPARACIÓN DEL MOLDE DE LAS PROBETAS.-

Se detallan a continuación los pasos para la preparación de los moldes

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2.1 Lavado de las Probetas

El lavado se realizará con agua limpia, para ello se debe desarmar las probetas cuidadosamente y posteriormente limpiar los residuos de hormigón de vaciados anteriores, debido a que estos dificultan una buena adherencia de la mezcla con las paredes de las probetas y deterioran el acabado fino de las mismas.

2.2 Secado de Probetas

Una vez realizado el lavado de probetas se procede al secado de las mismas para no aminorar la resistencia del hormigón.

2.3 Puesta de lubricante (aceite sucio) al interior de las Probetas

Luego del lavado, secado y armado de las probetas se realiza el colocado de aceite sucio al interior de las paredes de los mismas, esto para evitar una cohesión muy fuerte entre las paredes y el hormigón y asi facilitar el desprendimiento del mismo para evitar daños en las probetas.

2.4 Extracción de las probetas del molde

Las probetas deberán estar en el molde un mínimo de 18 horas, luego de cumplido este tiempo se procede a la extracción de las probetas desarmando el molde para evitar rupturas o fisuras del hormigón.

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3.- ENSAYO DEL CONO DE ABRAMS

Para definir la consistencia de un hormigón se recurre al ensayo del cono de Abrams cuya precisión es bastante satisfactoria. Este método también recibe el nombre de Slump Test " . Este ensayo se realiza mediante el cono de Abrams que es un cono truncado de chapa, abierta en ambos extremos y que reposa sobre una plancha plana en su base mayor.

El cono tiene 0.30 m. de altura el diámetro superior mide 0.10 m. y la base tiene un diámetro de 0.2 m. Para realizar el ensayo se llena la caja de hormigón en tres capas convenientemente compactadas con una varilla metálica realizando 25 golpes en cada capa. Luego procedemos a limpiar la parte superior de forma paralela a la base (enrasado). Después de limpiar se retira rápidamente el cono evitando los movimientos horizontales.

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De acuerdo a la consistencia del hormigón se establecen los siguientes límites en los asentamientos.

Consistencia del hormigón Seca

asentamiento (cm) 0-2

Plástica

3-5

Blanda

6-9

Fluida

10 – 15

La consistencia del hormigón será la adecuada para que, con los métodos de puesta en obra y compactación previstos, el hormigón pueda rodear las armaduras en forma continua y rellenar completamente los encofrados sin que se produzcan cangrejeras.

Como norma general, y salvo Justificación especial, no se utilizarán hormigones de consistencia líquida, recomendándose los de consistencia plástica, compactados por vibrado. En elementos con función resistente se prohíbe la utilización de hormigones de consistencia líquida.

Una vez desarrollado todo el marco teórico relacionado con este ensayo, mostramos la siguiente tabla que detalla los resultados obtenidos en nuestra práctica, siguiendo todos los pasos indicados anteriormente.

Tipo del cemento

Asentamiento en Cono de Abrams (cm)

Fancesa IP-40

4.0 cm

(mezcla plástica)

4.- VACIADO DE LAS PROBETAS. La temperatura y la humedad relativa en el ambiente de trabajo deberá ser de 20+2 ºC y 50 % respectivamente.

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Las paredes internas de los moldes se recubren con una capa de aceite. Se coloca el mortero en una primera capa (aproximadamente hasta la mitad), luego se procede a compactar con 25 golpes, el procedimiento se repite para las siguientes dos capas, terminada la compactación de la ultima capa se enrasa el mortero, procurando que esta cara de la probeta quede completamente lisa y horizontal

5.- CURADO DE PROBETAS.

Generalidades

De las operaciones necesarias para la ejecución de elementos de hormigón, posiblemente sea el curado la más importante, por la influencia decisiva que tiene en la resistencia y demás cualidades del elemento final.

Durante el proceso de fraguado y primeros días de endurecimiento, se producen pérdidas de agua por evaporación, creándose una serie de huecos o capilaridades en el hormigón que disminuye su resistencia. Para compensar estas pérdidas y

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permitir que se desarrollen nuevos procesos de hidratación con aumento de resistencias, el hormigón debe curarse con abundante agua.

El agua de curado debe ser potable para conseguir el fin que con ella se persigue.

Los procedimientos más comunes empleados para el curado del hormigón se han expuesto en el apartado anterior. La duración e intensidad del curado dependen, fundamentalmente, de la temperatura y humedad del ambiente, así como de la acción del viento y del calor. El período de curado mínimo debe ser de 7 días.

En general y de acuerdo con las recomendaciones del comité Europeo del Hormigón, el proceso de curado debe prolongarse hasta que el hormigón haya alcanzado el 70 % de su resistencia de cálculo.

El curado es muy importante pues de ello depende el alcanzar la resistencia deseada. Consiste en sumergir las probetas en estanques,

turriles, o cualquier

recipiente lleno de agua de tal manera que sobrepase la altura de las mismas. Las probetas deberán estar en el recipiente un lapso de tiempo, dependiendo a que tiempo se desea comprobar la resistencia de las probetas (Por lo general 7,14, y 28 días)

6.- CORONAMIENTO O CAPINADO DE PROBETAS CILÍNDRICAS

El procedimiento de coronamiento es indispensable en probetas cuyas superficies de contacto con la máquina de ensayo, no cumplan con los requisitos mínimos de horizontalidad y/o paralelismo, especificados. 6.1 Equipo a) Capín, aceite sucio b) Placa de capinado c) Horno.- Equipado con control automático de temperatura, será metálico y de material no reactivo con el azufre.

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6.2 Procedimiento. a) Calentar la mezcla en el horno a temperatura controlada entre 132 – 145º C. b) Aceitar la placa de capinado. Para prevenir un enfriamiento muy rápido del mortero y conseguir capas delgadas, es conveniente calentar suavemente la placa de capinado. c) Las probetas que hayan estado en curado húmedo, deben estar lo suficientemente secas para evitar formaciones de vapor o bolsas de aire entre las superficies de contacto de la probeta y el mortero de azufre. d) Colocar una porción del capin líquido, en la placa de capinado colocar las probetas con la ayuda del dispositivo de alineamiento, dejar enfriar un momento y retirar la probeta capinada.  ENSAYO DE COMPRESIÓN DE PROBETAS DE HORMIGÓN CILÍNDRICAS.

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Equipo

a) Prensa.- La máquina de ensayo podrá ser de cualquier tipo, y de capacidad suficiente. En nuestra carrera se cuente con una prensa hidráulica electrónica que marca la fuerza normal aplicada en KN.

Ensayo a) Limpiar las superficies de contacto, de las placas de carga y de la probeta, luego, colocar la probeta en la prensa de ensayo, en forma alineada y centrada. Asentadas sobre las caras planas y/o capinadas. b) La placa superior de la prensa, es acercada cuidadosamente sobre la probeta, de modo de obtener un apoyo uniforme y corregir cualquier defecto de alineado y centrado. c) Aplicar la carga en forma continua, a velocidad constante, cumpliendo las siguientes condiciones. d) Aplicar la carga hasta que la probeta falle y registrar la carga máxima de rotura. Registrar la identificación de la probeta, edad.

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 TABLAS DE RESISTENCIA Hormigón con fibras vegetales del maguey

Fecha

Nº de

Probeta Realización Rotura

Día

Área

Fuerza

Esfuerzo

(cm2)

(KN)

(Kg/cm2)

1

15-06-18

22-06-18

7

176.71

18.70

11.22

2

15-06-18

22-06-18

7

176.71

20.10

11.22

3

15-06-18

22-06-18

7

176.71

18.70

11.22

PROMEDIO

12.22

4

19-06-18

02-06-18

14

176.71

63.60

36.73

5

19-06-18

02-06-18

14

176.71

61.50

35.71

6

19-06-18

02-06-18

14

176.71

67.70

38.79

PROMEDIO

37.08

7

04-06-18

02-07-18

28

176.71

136.70

78.57

8

04-06-18

02-07-18

28

176.71

139.00

80.61

9

04-06-18

02-07-18

28

176.71

121.80

70.41

PROMEDIO

76.53

Resistencia a Compresion (Kg/cm2)

Gráfico 1. Hormigón Modificado 90 80 70 60

50 40 30 20 10 0 0

7

14

21

Edad del Hormigon (dias)

28

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Hormigón Normal

Fecha

Nº de

Área Fuerza Esfuerzo (cm2)

(KN)

(Kg/cm2)

Probeta

Realización

Rotura

Día

1

15-06-18

22-0618

7

176,71 290.50

167.23

2

15-06-18

22-0618

7

176,71 263.80

152.04

3

15-06-18

22-0618

7

176,71 294.50

170.41

PROMEDIO

163.23

6

19-06-18

29-06-18

14

176,71 338.30

195.15

7

19-06-18

29-06-18

14

176,71 337.40

194.90

8

19-06-18

29-06-18

14

176,71 341.10

196.94

PROMEDIO

195.66

11

04-06-18

02-07-18

28

176,71 364.40

210.20

12

04-06-18

02-07-18

28

176,71 406.60

234.69

13

04-06-18

02-07-18

28

176,71 498.00

287.76

PROMEDIO

244.22

Gráfico 2. Hormigón Normal Resistencia a compresion (kg/cm2)

300 250 200

150 100 50 0 0

7

14

21

Edad del Hormigon (dias)

28

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Resistencia a la Compresion (kg/cm2)

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Gráfica 3. Hormigon Normal y Modificado 300 250

200 150 100 50 0 0

7

14

21

28

Edad del Hormigon (dias) Hormigon Normal

Hormigon Modificado

.……………………………………. Ing. Marcial Andrade Encargado de Laboratorio de Suelos

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CONCLUSIONES  Con el uso de fibras genera un alto contenido de vacíos, por lo cual el hormigón es muy poroso provocando una gran pérdida de su resistencia a la compresión.  Con la utilización de un cemento puzolanico (Superior IP-30 FANCESA) se reduce la resistencia al añadir las fibras de maguey como agregado.  Las resistencias obtenidas tanto del hormigón normal, y del hormigón con aditivo reflejan una variación, alcanzando a los 28 días valores de 244.22 Kg/cm2 sin fibras y 76.53 Kg/cm2 para probetas con fibras de maguey respectivamente.  Se alcanzaron resistencias superiores del esperado (210 Kg/cm2), con el hormigón sin fibras de maguey, a excepción de las probetas con fibras de maguey que fueron de resistencias muy inferiores.

 En el ensayo de laboratorio se pudo observar que las probetas con fibras vegetales de maguey sufre asentamiento debido a la porosidad, por lo cual la compresión de las probetas fue muy irregular.

RECOMENDACIONES  El uso fibras de maguey como agregado no es recomendable ya que este material vegetal provoca una deficiencia en las propiedades de hormigones.  El estudio del tema comparación de resistencias de un Hormigón patrón, fibras de maguey y cemento, nos muestra

que es fundamental

la

elección del tipo de Cemento y agregado; también se debe cuidar el almacenamiento de los agregados, ya que estos pueden estar sujetos a

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contaminación, ya que alguna reacción dentro del hormigón afectaría la durabilidad del mismo.  En el vaciado de la probetas es muy recomendable, untar las paredes del cilindro con aceite y poder obtener una superficie muy lisa al final del

desencofrado; al momento del ensayo a la compresión

es

necesario capinar la superficie de las caras del cilindro ya que se puede presentar imperfecciones,

de modo que

la superficie sea

normal al eje de fuerza ejercida en curso del ensayo.  Es muy recomendable la dosificación en

peso, cosa que nuestros

albañiles no lo hacen., ya que con la aplicación adecuada nos darán mejores resultados al final de los 28 días.

BIBLIOGRAFÍA -

Autor: Jiménez Montoya, A. García Meseguer Título: Hormigón Armado

-

Datos de internet.