INFORMACIN EMPLEADA PARA EL TRABAJO

INFORMACIN EMPLEADA PARA EL TRABAJO

Para elaboracin y el calculo del diseo de mezclas se extrajeron los agregados de la cantera del ro Huallaga (Shanao) se extrajo el conglomerado (hormign) en su estado natural.

Se hicieron los ensayos de peso especfico, porcentaje de humedad natural, porcentaje de absorcin, modulo de fineza, peso unitario suelo compactado, granulometra, etc. los datos se apuntaron en el trabajo anterior.

Luego se investigo acerca del tipo de Cemento que se iba a utilizar, su peso especifico, su peso unitario, etc.

Tomando la recomendacin del profesor se construy un diseo para un concreto de (fc = 210 kg/cm2), procedindose luego con los clculos.

ESPECIFICACIONES

Para el diseo de mezcla se utiliz el mtodo ACI COMIT 211 con los agregados por separados como se indica para un concreto de f c = 210 kg/cm2 conservando las humedades naturales, y porcentajes de absorcin de cada agregado, siguiendo los pasos como se indican en los ejemplos y utilizando los cuadros y tablas necesarios para obtener las dosificaciones necesarias.

DISEO DE MEZCLA

GENERALIDADES

Los componentes principales del hormign son pasta de cemento Prtland, agua y aire, que puede entrar de forma natural y dejar unas pequeas cavidades o se puede introducir artificialmente en forma de burbujas. Los materiales inertes pueden dividirse en dos grupos: materiales finos, como puede ser la arena, y materiales bastos, como grava, piedras o escoria. En general, se llaman materiales finos si sus partculas son menores que 6,4 mm y bastos si son mayores, pero segn el grosor de la estructura que se va a construir el tamao de los materiales bastos vara mucho. En la construccin de elementos de pequeo grosor se utilizan materiales con partculas pequeas, de 6,4 mm. En la construccin de presas se utilizan piedras de 15 cm. de dimetro o ms. El tamao de los materiales bastos no debe exceder la quinta parte de la dimensin ms pequea de la pieza de hormign que se vaya a construir.

Al mezclar el cemento Prtland con agua, los compuestos del cemento reaccionan y forman una pasta aglutinadora. Si la mezcla est bien hecha, cada partcula de arena y cada trozo de grava queda envuelta por la pasta y todos los huecos que existan entre ellas quedarn rellenos. Cuando la pasta se seca y se endurece, todos estos materiales quedan ligados formando una masa slida.

En condiciones normales el hormign se fortalece con el paso del tiempo. La reaccin qumica entre el cemento y el agua que produce el endurecimiento de la pasta y la compactacin de los materiales que se introducen en ella requiere tiempo. Esta reaccin es rpida al principio pero despus es mucho ms lenta. Si hay humedad, el hormign sigue endurecindose durante aos. Por ejemplo, la resistencia del hormign vertido es de 70.307 g/cm2 al da siguiente, 316.382 g/cm2 una semana despus, 421.842 g/cm2 al mes siguiente y 597.610 g/cm2 pasados cinco aos.

Las mezclas de hormign se especifican en forma de relacin entre los volmenes de cemento, arena y piedra utilizados. Por ejemplo, una mezcla 1:2:3 consiste en una parte por volumen de cemento, dos partes de arena y tres partes de agregados slidos. Segn su aplicacin, se alteran estas proporciones para conseguir cambios especficos en sus propiedades, sobre todo en cuanto a resistencia y duracin. Estas relaciones varan de 1:2:3 a 1:2:4 y 1:3:5. La cantidad de agua que se aade a estas mezclas es de 1 a 1,5 veces el volumen de cemento. Para obtener hormign de alta resistencia el contenido de agua debe ser bajo, slo el suficiente para humedecer toda la mezcla. En general, cuanta ms agua se aada a la mezcla, ms fcil ser trabajarla, pero ms dbil ser el hormign cuando se endurezca.

El hormign puede hacerse absolutamente hermtico y utilizarse para contener agua y para resistir la entrada de la misma. Por otra parte, para construir bases filtrantes, se puede hacer poroso y muy permeable. Tambin puede presentar una superficie lisa y pulida tan suave como el cristal. Si se utilizan agregados pesados, como trozos de acero, se obtienen mezclas densas de 4.000 kg/m3. Tambin se puede fabricar hormign de slo 481 kg/m3 utilizando agregados ligeros especiales y espumas. Estos hormigones ligeros flotan en el agua, se pueden serrar en trozos o clavar en otras superficies.

Para pequeos trabajos o reparaciones, puede mezclarse a mano, pero slo las mquinas mezcladoras garantizan una mezcla uniforme. La proporcin recomendada para la mayora de usos a pequea escala como suelos, aceras, calzadas, patios y piscinas es la mezcla 1:2:3.

Cuando la superficie del hormign se ha endurecido requiere un tratamiento especial, ya sea salpicndola o cubrindola con agua o con materiales que retengan la humedad, capas impermeables, capas plsticas, arpillera hmeda o arena. Tambin hay pulverizadores especiales. Cuanto ms tiempo se mantenga hmedo el hormign, ser ms fuerte y durar ms. En poca de calor debe mantenerse hmedo por lo menos tres das, y en poca de fro no se debe dejar congelar durante la fase inicial de endurecimiento. Para ello se cubre con una lona alquitranada o con otros productos que ayudan a mantener el calor generado por las reacciones qumicas que se producen en su interior y provocan su endurecimiento.

DISEO DE MEZCLA

El concreto se compone especialmente de cemento, agregados, agua y aire.

El aire puede ser atrapado involuntariamente o incorporado intencionalmente mediante el empleo de aditivos.

Las proporciones de la mezcla de concreto debern ser seleccionadas de manera tal que se obtengan la trabajabilidad, resistencia y durabilidad necesaria para el caso particular que se est estudiando.

INFORMACIN NECESARIA.

En el proceso de diseo de la mezcla de concreto normal es necesario contar con la siguiente informacin de los materiales:

Resistencia del diseo especificada (fc)

Tipo de cemento a utilizar y peso especifico de ese cemento.

Tamao mximo nominal del agregado grueso.

Asentamiento o slump del concreto.

Anlisis granulomtrico de los agregados finos y gruesos.

Modulo de fineza del agregado fino.

Peso unitario seco compactado del agregado grueso.

Peso especifico de masa del agregado fino y del agregado grueso.

Porcentaje de absorcin del agregado fino y grueso.

Contenido de humedad del agregado fino y grueso.

Calidad del agua de mezclado.

Tablas y curvas de interrelacin entre la resistencia y la relacin agua cemento.

MATERIALES

a) Cemento Prtland Tipo I Peso especifico

= 3.15 Kg./m3b) Agua potable de la red de servicio publico de Tarapotoc) Agregado fino: Peso especifico de masa= 2.44 % de absorcin

= 5.30% % de humedad

= 13.63 % Modulo de fineza

=2.45d) Agregado Grueso Tamao mximo nominal= 3/4 Peso seco compactado= 1734 Peso especifico de masa= 2.62 % de absorcin

= 1.79% % de humedad

= 4.29 %

DISEO DE MEZCLA

PASO 01.

Resistencia (fc = 210 Kg./cm2)

PASO 02.

Asentamiento 3 a 4

PASO 03.

Tamao mximo nominal del agregado grueso 3/4

PASO 04.

Contenido de agua 205 lts/m3PASO 05.

Contenido de aire total 2%

PASO 06.

Relacin agua Cemento a/c

POR RESISTENCIA

PASO 07.

PASO 08.

Contenido del agregado Grueso en volumen

Volumen del agregado Grueso = 0.655 m3

Contenido del agregado grueso en peso

Peso del agregado grueso = 0.655 x 1734Peso del agregado grueso = 1135.77 kg. /m3PASO 09.

Contenido del agregado fino

a) Mtodo de los Pesos

Cemento

300 kg. /m3

Agregado Grueso1135.77 kg. /m3Agua

205 lts/m3 .

Sub Total

1640.77 kg. /m3Agregado Fino=Peso de 1m3 de Concreto Sub Total.

Agregado Fino=2342 1640.77 kg. /m3Agregado Fino=701.23 kg. /m3b) Mtodo de los Volmenes

Volumen del agregado fino = 1 Sub Total

Volumen del agregado fino = 0.221 m3Calculo de la cantidad de agregado fino en peso

Peso del agregado fino = 2.44x0.221x1000

Peso del agregado fino = 539.24 kg. /m3PASO 10.

Correccin por Humedad

a) PESOS HMEDOS DE LOS AGREGADOS

Agregado fino = 539.24 *(1.1363)Agregado fino = 613 kg./m3Agregado grueso = 1135.77*(1.0429)Agregado grueso = 1184kg./m3

b) HUMEDAD SUPERFICIAL

Humedad superficial del agregado fino

= 13.63 5.30 = 8.33%

Humedad superficial del agregado Grueso= 4.29 1.79 = 2.5%

Aporte de humedad del agregado Fino

= 613*8.33=51.06 lts

100Aporte de humedad del agregado Grueso= 1136 (0.025)= 28.4 lts

Sub. Total = 79lts

Cantidad de agua efectiva= 205 -79

Cantidad de agua efectiva= 126

PASO 11

Dosificacin

Cemento

300 kg. /m3

Agregado Fino

613 kg. /m3Agregado Grueso

1184 kg. /m3Agua

126 lts/m3

Simplificado

1 : 2.04 : 3.95 / 0.42Con la dosificacin obtenida, calculamos la cantidad de cada componente en peso que ser necesario para preparar 2 probetas de dimetro 15.2 cm. y altura 30.6 cm.

Para realizar el curado del concreto y el ensayo de resistencia a la compresin de las probetas de concreto considerado un 5 % de desperdicio.

Volumen de la probeta = x D2 x h = x (15.24)2 x 30.48

4 4

Volumen de la probeta = 5552.63 cm3 x 1m3

(100cm)3

Volumen de la probeta = 0.00556 m3Volumen de las 2 probetas = 0.00556 x 2 = 0.0112 m3Considerando el 20% de desperdicio

Volumen = 0.0112 + 20 (0.0112)

100

Volumen = 0.0117m3

PESO DE CADA COMPONENTE

Cemento

300 x 0.0117 = 3.51 kg. /m3

Agregado Fino613 x 0.0117 = 7.17 kg. /m3Agregado Grueso1184 x 0.0117 = 13.85 kg. /m3Agua

126 x 0.0117 = 1.47 lts/m3 Considerando el 20% de desperdicioCemento

3.34 x (0.2+1) = 4.01 kg. /m3

Agregado Fino613 x (0.2+1) = 8.18 kg. /m3Agregado Grueso1184 x (0.2+1) = 15.80 kg. /m3Agua

126 x (0.2+1) = 1.68 lts/m3 PRUEVA DE fc POR COMPRESIN SIMPLE

Primera probeta

fc = P = 29790 kgf

A (7.6) cm2

A los 7 das

fc =164 kg/cm2

A los 28 das

fc = fc x 100 = 164 x100 = 234 kg/cm2

7070

Segunda probeta

fc = P = 51530 kgf

A (7.6) cm2

A los 28 das

fc = fc x 100 = 164 x100 = 284 kg/cm2

7070

ANEXOS

DEDICATORIA

Este Trabajo de Investigacin lo dedicamos a nuestros Padres forjadores de nuestro presente y grandes guas de nuestro futuro, a nuestro asesor el Ing. Wilton Clis Angulo, a todas las personas inmersas en el campo de la Ingeniera Civil y sin olvidar a los que de este texto sean lectores.

PREFACIO

Esta valiosa investigacin servir como herramienta muy til para las futuras generaciones de esta Universidad.

En el presente trabajo se hace un anlisis detallado de los materiales de laboratorio utilizados en la preparacin y diseo de mezclas, de fcil comprensin ideado para complementar a los alumnos de ciencia e ingeniera a adquirir un conocimiento ms completo y til de stos instrumentos.

El texto ha sido escrito de manera singular, sencilla, amena y dibujos bien detallados que ayudan a comprender mas profundamente la idea de los autores.

Los autores de sta investigacin son alumnos de la Universidad Nacional de San Martn asesorados por el docente en la materia, el Ing. Wilton Clis Angulo quienes hacen de esta obra muy til para sus lectores.

Por lo tanto esperamos tener la aceptacin de los que lleguen a sus manos y sean satisfechos por su contenido.

Los autores.

_1230222662.xlsHoja1

a0.684ca

c0.684

c205 ltscantidad de cemento = 300 kg/m3

0.684

_1230224285.xlsHoja1

Cemento3001

300

Agregado fino6132.04

300

Agregado Grueso11843.95

300

Agua1260.42

300

_1249654132.xlsHoja1

Cemento3000.095 m3

3.15x1000

Agregado Grueso1135.770.434 m3

2.62x1000

Agua2050.205 m3

1000

Aire20.020 m3

100

Sub Total0.779 m3

_1230223007.xlsHoja1

2.600.642.60 - 2.450.64 - X

2.45X2.60 - 2.400.64 - 0.66

2.400.66

0.150.64 - X

0.200.02

X0.655

_1201551781.xlsHoja1

2500.62250 - 2100.62 - X

210X250 - 2000.62 - 0.70

2000.7

400.62 - X

50- 0.08

X0.684a/c