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INFORME FINAL, DISEÑO DE MEZCLA Y FALLA DE ESPECÍMENES DE CONCRETO

Presentado Por: John Jairo Gómez G. Cod: 20031079047

Presentado a: ING VÍCTOR HUGO DÍAZ ORTIZ

UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS TECNOLOGÍA EN CONSTRUCCIONES CIVILES MECANICA DE SUELOS BOGOTÁ D.C. FECHA 8/06/2018

OBJETIVOS OBJETIVO GENERAL Realizar el diseño de mezcla y falla de un concreto de 3.000 PSI de resistencia condiciones establecidas por el ING. Víctor Hugo Diaz. OBJETIVOS ESPECÍFICOS

 Determinar los materiales más adecuados para la muestra, teniendo en cuenta el uso final del concreto (viga, viga de cimentación, columnas, placas, etc.)

 Observar el comportamiento del concreto midiendo su resistencia cuando se realiza la mezcla con arena de rio.

 Calcular la cantidad de materiales por metro cubico de concreto.

.

ENSAYOS PREVIOS A LA REALIZACIÓN DEL DISEÑO DE MEZCLA

 REGISTRO FOTOGRÀFICO:

 CÀLCULOS:

W(M. sss) W(Muestra seca) W(Balón + H2O) W(Balón + H2O + Material)

248,39 gr 242,05 gr 1271,58 gr 1416,61 gr

A = Masa de la muestra de seca al horno, en gr. B = Masa del balón lleno de agua, en gr. C = Masa total del balón con la muestra y lleno de agua, en gr. S = Masa de la muestra saturada y superficialmente seca, en gr.

FORMULAS:

Gsb=

A B+ S−C

Gsb=

Gsb( sss)=

242,05 =2,3 1271,58+250,04−1416,61

s B+S−C

A B+ A−C

Gsb=

Gravedad especifica sss.

250,04 =2,3 1271,58+250,04−1416,61

Gsb ( sss )=

Gsa=

Gravedad especifica bulk

Gravedad especifica aparente

242,05 =2,49 1271,58+242,05−1416,61

|¿|

Gsb=

S−A A

Absorción

248,39−242,05 ∗100=2,62 242,05

 ANÁLISIS Y RESULTADOS: La gravedad especifica aparente o densidad aparente dio 2,49 y la absorción es de 2,62%, lo cual indica que la arena contenía poca absorción.

GRAVEDAD ESPECÍFICA Y ABSORCIÓN DE AGREGADOS GRUESOS

 CÁLCULOS: Se calculan las gravedades específicas bulk, bulk saturada con superficie seca y aparente así como la absorción, por medio de las siguientes expresiones: A = masa en el aire de la muestra seca en gramos, B = masa en el aire de la muestra saturada con superficie seca, en gramos. C = masa sumergida en agua de la muestra saturada, en gramos. Se expresarán siempre las temperaturas a las que se hayan determinado las masas.

Gsa23° C / 23° C =

A A−C

Gravedad especifica aparente, 23º C/23º C

Gsb23° C/ 23° C =

1425,6 =2,479 1425.6−850,5

Absorción= Absorción=

B− A ×100 A

2000,4−1956 × 100=¿ 1956

2,27%

 ANÁLISIS Y RESULTADOS: Al igual que en el análisis de los agregados finos, la temperatura ambiente para dejar enfriar el agregado grueso después de sacado del horno era de aproximadamente 23°C, tal y como lo especifica la norma INVE 223. Para la gravedad especifica aparente o densidad aparente se obtuvo como resultado el valor de 2,479 y la absorción del agregado grueso fue de 2,27%.

1ÍNDICE DE APLANAMIENTO Y DE ALARGAMIENTO DE LOS AGREGADOS

 CÁLCULOS:

Masa total: 1162gr PASA-RETENIDO (pulg)

MASA INICIAL (gr)

3/4 - ½ 1/2 - 3/8 3/8 - ¼

74.8 711.3 369.7

MASA PASA PARA EL I. DE APLANAMIENTO (gr) 7.2 35.8 88.5

MASA PASA PARA EL I. DE ALARGAMIENTO (gr) 44.4 141.5 264.8

índice de aplanamiento I Apla .= -

Masa pasa para el I . de aplanamiento ∗100 Masa inicial

PT ¾ - RT ½

I Apla .=

7.2 gr ∗100 74.8 gr

I Apla .=9.63 -

PT ½ - RT 3/8

I Apla .=

35.8 gr ∗100 711.3 gr

I Apla .=5.03 -

PT 3/8 – RT ¼

I Apla .=

88.5 gr ∗100 369.7 gr

I Apla .=23.94



índice de alargamiento



I Alar . =

Masa retenida para el I . de alargamiento ∗100 Masainicial

-

PT ¾ - RT ½

I Apla .=

44.4 gr ∗100 74.8 gr

I Apla .=59.36 -

PT ½ - RT 3/8

I Apla .=

141.5 gr ∗100 711.3 gr

I Apla .=19.89 -

PT 3/8 – RT ¼

I Apla .=

264.8 gr ∗100 369.7 gr

I Apla .=71.63 

Índice de alargamiento y ablandamiento general o global Primero hallo el %Retenido de toda la muestra para poder sacar un promedio ponderado de los índices en general.

%Retenido=

Peso retenido ∗100 ∑ Pesos retenidos

Donde: Peso retenido: Masa Inicial ∑Peso retenidos= 1155.8 gr

74.8 gr ∗100 1155.8 gr %Retenido 1=6.47 711.3 gr %Retenido2= ∗100 1155.8 gr %Retenido 2=61.54 369.7 gr %Retenido3= ∗100 1155.8 gr %Retenido 3=31.99 %Retenido1=

Saco el promedio ponderado de los índices de ablandamiento y aplanamiento

I Apla .=

∑ (Indices de aplanami ento∗%Retenido) ∑ Retenidos

I Alar . =

∑ (Indices de alargamiento∗%Retenido) ∑ Retenidos

I Apla .=

( 9,63 ∗6,47 ) + ( 5,03 ∗61,54 ) +( 23,94 ∗31,99 ) 100 I Apla .=1 1,38

I Alar . =

( 59,36 ∗6,47 ) + ( 19,89 ∗61,54 ) +(71,63 ∗31,99 ) 100

I Apla .=38,99 1. INDICE DE APLANAMIENTO E INDICE DE ALARGAMIENTO -

índice de cada granulometría de la muestra PASARETENIDO (pulg)

-

3/4 - 1/2

ÍNDICE DE APLANAMIENT O (%) 9.63

ÍNDICE DE ALARGAMIENT O (%) 59.36

1/2 - 3/8 3/8 - 1/4

5.03 23.94

19.89 71.63

índice general de la muestra (Indicen ponderado) PASARETENIDO (pulg) 3/4 - 1/2

MASA INICIAL (gr) 74.8

% RETENIDO EN LA GRANULOMETRÍA 6.47

1/2 - 3/8 711.3 61.54 3/8 - 1/4 369.7 31.99 1155.8 100 ∑ PROMEDIOS PONDERADOS DE LOS INDICES INDICE DE APLANAMIENTO (%) 11,38 INDICE DE ALARGAMIENTO (%)

38,99

CONTENIDO APROXIMADO DE MATERIA ORGÁNICA EN ARENAS USADAS EN LA PREPARACIÓN DE MORTEROS O CONCRETOS

 REGISTRO FOTOGRAFICO:

 ANÁLISIS Y RESULTADOS: En la siguiente tabla se muestra la descripción del colorímetro, instrumento que se utiliza para observa la materia orgánica del material. Numero 1 2 3

Descripción del color Amarillo Claro Amarillo fuerte Marrón anaranjado (color base). Límite máximo aceptable

4 5

Naranja rojizo Naranja oscuro .

En este ensayo se realizó una muestra de arena de rio, donde se observa con un contenido de materia orgánica nulo.

RESISTENCIA AL DESGASTE DE LOS AGREGADOS DE TAMAÑOS MENORES DE 37.5 mm (1½") POR MEDIO DE LA MAQUINA DE LOS ANGELES

 CÁLCULOS: El resultado del ensayo es la diferencia entre la masa original y la masa final de la muestra ensayada, expresada como tanto por ciento de la masa original. El resultado del ensayo (% desgaste) recibe el nombre de coeficiente de desgaste de Los Ángeles, el cual se calcula así:

Desgaste=

P1−P2 × 100 P1

Dónde: P1 = masa de la muestra seca antes del ensayo P2 = masa de la muestra seca después del ensayo, previo lavado sobre tamiz de 1.70 mm

ENSAYO PARA DETERMINAR LAS MASAS UNITARIAS Y LOS VACÍOS ENTRE PARTÍCULAS DE AGREGADOS

 CÁLCULOS M=(G-T) /1000V M = masa unitaria del agregado (kg/m3) G = masa del agregado más el molde (kg) T = masa del molde (kg) V = volumen del molde (m3) Volumen del molde de arena: V=πr2H V=π*75.52*154 V= 2.757.810,98mm3 Masa unitaria del agregado (arena): Reemplazamos en la ecuación 1. M=(10408.3-5582.3)/10000.00275781 m3 M=1749.939 kg/m3 Volumen del molde de grava: V=π*r2*h V=π*108.52*294 V=10873182,55 mm3 Masa unitaria del agregado (grava): Reemplazamos en la ecuación 1. M= (17338,7-3919.9)/10000.010873182m M=1234,118 kg/m3

 ANÁLISIS Y RESULTADOS El agregado proporcionado de igual manera posee baja humedad, ya que al realizar los cálculos se obtuvo que el porcentaje no supera el 1.5 %, para ambos casos (arena, grava), esto indicó que su porcentaje de absorción es relativamente bajo y que en nuestro diseño de mezcla no afectará de manera significativa el porcentaje de agua utilizado.

ENSAYO DE RESISTENCIA CON EL APARATO MICRO-DEVAL

 CÁLCULOS

%perdida=(mi−mf )÷ mi ×100 Reemplazando en la ecuación obtenemos:

perdida=(1500,14−1105)÷1500,14 × 100 % perdida = 26,3 g

 ANÁLISIS Y RESULTADOS “Para aceptar, una prueba individual, el dato de porcentaje de perdida debe quedar dentro del rango 17.5 a 20.7 %, para el 95% del tiempo.” Con base a los cálculos realizados, se observó que el porcentaje de pérdida superó los niveles establecidos por la norma. El porcentaje superó el nivel establecido aproximadamente un 5,6%, afectando así el diseño de mezcla, de manera lógica se deberá desechar el material grueso y realizar otro ensayo.

ANÁLISIS GRANULOMÉTRICO DE AGREGADOS GRUESOS Y FINOS

 REGISTRO FOTOGRAFICO:

 CÁLCULOS DE LA GRAVA: TAMIZ (Pulg)

DIAMETR O (mm)

PESO RETENID O (gr)

% RETENID O

% RETENIDO ACUMULAD O

% PASA

¾ ½ ⅜ #4 #8 fondo

19 12,5 9,5 4,76 2,38

0 500,6 1035,3 1396,6 34,1 34,3

0 16,68 34,5 46,54 1,14 1,14

0 16,68 51,18 97,72 98,86 100

100 83,32 48,82 2,28 1,14 0

100 85 70 55 40 25 10 -5 0.5

5

50

 Para determinar el coeficiente de uniformidad se expresa de la siguiente manera

Cu=

D60 D10

 El coeficiente de gradación puede ser expresado de la forma: 2

Cc=

( D 30) D 10∗D 60

Dónde: Cu= Coeficiente de uniformidad. Cc= coeficiente de gradación. D30= diámetro correspondiente al 30% pasa. D10= diámetro correspondiente al 10% pasa D60= diámetro correspondiente al 60% pasa.

D D10 5,55 D30 7,58 D60 10,5 4 .

Cu=

10,54 =1,89 5,55

Cc=

(7,58)2 =0,98 5,55∗10,54

 ANÁLISIS Y RESULTADOS: Los coeficientes se utilizan para identificar si la arena es bien gradado o mal gradado, debe cumplir lo siguiente, para que sean bien gradado “W”: Cu > 6 o 4 1