8/19/2019 Primer Informe de Materiales
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TECNOLOGIA DE LOS MATIALES DE CONSTRUCCION
PROPIEDADES FÍSICAS Y MECÁNICAS DE LA ROCA
1) RESUMEN
La piedra natural es un material esencialmente heterogneo!utili"arla respetando dicha heterogeneidad es la cla#e para tener $itoen su aplicaci%n& Es importante conocer las #ariedades 'caracter(sticas de las piedras )ue o*rece el mercado! este es uno de loso+,eti#os )ue los cat-logos de+en lograr para interesar al potencialusuario&
Cada piedra tiene algunos usos en *unci%n de sus caracter(sticas! silas utili"amos atendiendo e$clusi#amente a su color o te$tura podemose)ui#ocarnos ' producir sorpresas desagrada+les&
Es importante sa+er )ue e$isten ensa'os )ue aseguran la elecci%ncorrecta del material a emplear& La colocaci%n es parte *undamental
del +uen resultado )ue la piedra elegida nos +rindar- en la o+ra&
2) INTRODUCCIÓN
El ensa'o de compresi%n estudia el comportamiento de un materialsometido a un es*uer"o de compresi%n! progresi#amente creciente!e,ercido por una m-)uina apropiada! hasta conseguir una rotura oaplastamiento! seg.n la clase de material& Se e*ect.a so+re pro+etascil(ndricas! en los metales! ' en c.+icas en los materiales nomet-licos& En este ensa'o las utili"aremos c.+icas&
El ensa'o de compresi%n es poco *recuente/ por lo general! sesometen a l los materiales )ue pr-cticamente tra+a,an s%lo a estees*uer"o! tales como *undiciones metales para co,inetes! piedras!hormig%n! etc&
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3) OBJETIVO:
Obje!"#$ %e&e'(e$:
Determinar las propiedades *(sicas ' mec-nicas de las muestras aanali"ar&
Obje!"#$ E$*e+,-+#$:
Determinar el coe0ciente de resistencia a compresi%n de lasmuestras c.+icas de granito
Mediante este ensa'o clasi0car el tipo de rocas m-s apropiadaspara cada tipo de construcci%n&
Aprender a manipular los instrumentos de la+oratorio&.) ALCANCES:
Este in*orme se hi"o con la 0nalidad de dar un alcance so+re laresistencia de las rocas a las personas interesadas en reali"arconstrucciones ci#iles utili"ando este material&
/) JUSTIFICACIONES:Anali"ar los resultados o+tenidos en los ensa'os con el 0n de poder
elegir el material apropiado para cual)uiera estructura )ue deseemosreali"ar en nuestra #ida pro*esional ' as( poder me,orar ' a la #e"
aportar al desarrollo ci#il de nuestra naci%n&
0) MARCO TEÓRICO:Antes de desarrollar la pr-ctica de0niremos algunos trminos1
Volumen Real:
Llamado también volumen de sólidos, es el volumen que ocupa la muestra sin considerar elvolumen de vacíos
! "r agua
A B P V γ
− −=
#onde$A$ %eso del vaso de precipitación & a'ua !())ml"*$ %eso del vaso de precipitación & a'ua & muestra%$ %eso de la probeta
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Volumen Aparente:
Es el volumen de la roca considerando sus poros Ac+ se consideran los poros accesiblescomo los no accesibles
aV AxBxC =
#onde$A, *, C$ Lados del paralelepípedo
Densidad Real:
Es la relación que eiste entre el peso de la muestra secada en el -orno durante ./ -oras por unidad de volumen real !0in poros"
#ónde$
r
r
P
V ρ =
%$ %eso seco de la muestraVr $ Volumen real
Densidad Aparente:
Es la masa por unidad de volumen natural o aparente, es decir considerando los poros
a
a
P
V ρ =
#ónde$
%$ %eso seco de la muestraVa$ Volumen aparente
Contenido de humedad:
Viene a ser la relación entre la di1erencia del peso -2medo 3 el peso seco, sobre el pesoseco 3 multiplicación por 4)) para epresar en porcenta5e
6 4))h s
s
p pw x
p
−
=
#ónde$
%-$ %eso -2medo de la muestra%s$ %eso seco muestra
Absorción:
Es la propiedad que tienen los materiales que consiste en absorber o capturar, 3 esacantidad de a'ua de un volumen que est+ en contacto con él
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4)) Peso del material parcialmente sumergido Pinicial
Absorcion x Pinicial
−
=
Capilaridad:
Es la propiedad de los materiales que consiste en el ascenso de a'ua que est+ en contactocon una de sus caras
! 7 "
P k
S t =
#ónde$%$ %eso de a'ua absorbida en 'ramos0$ sección lateral mo5ada de la probetat$ 8iempo en minutos desde el comien9o del ensa3o -asta el término
Resistencia Mecánica a la Compresión:
%ara determinar la resistencia a la compresión se reali9a un ensa3o mec+nico en ellaboratorio usando una probeta est+ndar: de 4);cm4)cm;4)cm a la cual se le aplica unacar'a compresionada !puntual 3 centrada"Es la propiedad de la roca de resistir a los es1uer9os de comprensión
P
Aσ =
#ónde$%$ Car'a aplicadaA$
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relati#a de la sustancia e)ui#ale numricamente a su densidade$presada en gramos por cent(metro c.+ico&
5) METODOLO%ÍA:
M(e'!(e$:= >uestra de . rocas en 1orma c2bica !4) cm de arista"Granito=A'ua
E67!*#:
5 6alan"a anal(tica
57orno con control de temperatura
5 Compresora
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5 6ea8er
8) PROCEDIMIENTO:
Como tra+a,amos con dos muestras de roca de la cual reali"amos elestudio de sus propiedades *(sicas ' mec-nicas& Las muestras *uerono+tenidas del lugar1 9m :;! carretera a 6am+amarca
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:2 @&@; @&@ @& @&@ @&@ @&@: @&@2 @&@ @&@ @&@ @&@ @&: @&;@ @&@; @&@ @&@B @&@@ @&;@
>romedio@&@?
B@&@4
@&;2
@&@;
@&@;
@&@;
?
ol&Aparente
@@&;; cm? @;&B@ cm?
>eso B&: 9g& B&B 9g&>eso anh& B&@ B&B4
1 C#&e&!4# 4e ;7e4(4
4))
6 ×
−=
anh Peso
anh Peso Humedo PesoW
M7e$'( %'(&!# 1 %'(&!# 2Pe$# ?
Pe$# (&; B&@ 9g& 221/>?W % @38/ 181
2 Pe$# e$*e+,-+#
γ = Peso
Volumen
%RANITO 1:
γ = 2 .595kg
0 .000969887m3 205//5?3
%RANITO 2:
γ = 2 .215kg
0 .000986729m3 222.5?3
Nota: donde la aceleración de la 'ravedad es ?@4 m/seg2
, la densidad es i'ual en
modulo al peso especí1ico, pero las unidades cambian, mientas en la densidad las unidadesse epresan en '7cmB, 3 el peso especí1ico se epresa en '=17cmB
?& %'(4# 4e Ab$#'+!&:
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=%asos para determinar el 'rado de absorción$O 0e seca la muestra por ./-oras en la estu1a a 4))DCO %esamos la muestra secaO En un depósito con a'ua, sumer'imos la muestra a 4cm del nivel del a'ua por un
tiempo de B minutosO %esamos la muestra después de -aber pasado los tres minutos
4))6 ×−
=
Seco Peso
Seco Peso Humedo PesoW
M7e$'( %'(&!# 1 %'(&!# 2Pe$# ara calcular los poros inaccesi+les trituramos las pro+etas&
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De esta manera se determina el #olumen real
hi=Va−Vr−ha
hi1=969.887−Vr−ha
hi1=969.887 cm3−945.5 cm3−0
hi1=24.387
hi2=986.729−
Vr−1
cm
hi2=986.729cm3−955.5cm3−1cm
hi2=30.229 cm3
porocidad= h
V a
olumen de poros totales&
h=31
30.229 cm+24.387cm
h=54.616 cm3
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/ C(*!('!4(4:= En un deposito se dispone una cua hori"ontal cu'a super0cie
de0ere de la del agua en 4cm&= Colocar la muestra por encima de la cua! de tal manera )ue solo
este en contacto con el agua 4cm de su super0cie& >or un periodo
de ?horas&= Calcular el -rea de la super0cie mo,ada
Capilaridad= P
S
t
= Peso del agua absorvida
Area de la secciónmojada
Tiempo
GRANITO 41
Pesodel aguaabsorbida: P1
>h HB:g> sHB@g>4 H >h >s H B:5B@>4H 4:g
Cálculo delarea dela sección mojada S1
LA#F
AL8RA0!cm"
4 . B /
-4 )/ 4/( )( )H(-. )@ )@( 4.( ))(-B 4/( )( )H( )/
%RF>E#IF )@) cm
04 )@)cm;/) cm B. cmTiempo ( t )=3horas=180min
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Capilaridad1=
P1
S1
t 1
= 10 g
32cm2
180min 5555
Capilaridad1=56.25
g∗min
cm2
Muestra Granito B1 Peso del aguaabsorbida: P
2
Ph2=2223g PS
2=2215g
P2=8. g
Cálculo delarea dela sección mojada S2
LADO
ALTURAS
4 B ? 2h4 :&2 :&2 :&? :&hB :&? :&2 :& :&?h? :&2 :&? :& :&2
>ROMEDIO :&2? cm
S2=0.43cm∗40cm=17.20 cm2
Tiempo (t )=3horas=180min
Capilaridad2=
P2
S2
t 2
= 8 g
17.2 cm2
180min
Capilaridad2=83.72
g∗min
cm2
P('( 'e(!(' e e&$(G# 4e +#*'e$!&:4& Se tom% las medidas e$actas de la muestra con a'uda del #ernier&
N9 4eP'7b
%'(&!# 1 %'(&!# 2A B C A B C
:4 @&@4 @&; @&@;4:&:
44:&:
4@&@:
:B @&@ @&;; @&@ 4:&: @&@@ @&@
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@
:? @&@B @&; 4:@@&@
;4:&:
4@&@
:2 @&@; @&@ @& @&@ @&@ @&@: @&@2 @&@ @&@ @&@ @&@ @&: @&;@ @&@; @&@ @&@B @&@@ @&;@
>romedio@&@?
B@&@4
@&;2
@&@;
@&@;
@&@;
?
B& Se tom% un lado de la muestra como re*erencia para calcular lade*ormaci%n total&
?& Se lle#% la muestra a la m-)uina de ensa'o de comprensi%n ' seo+tu#o los siguientes datos1
2& Se coloc% el de*orm(metro en cero para poder empe"ar el ensa'o
ROCA 1
CAR%AH?)
DEFORMACIÓ
N H )ᵼH)
ESFUEROHKPA)
DEFORMACIÓN
UNITARIAH Lᵼ)
4::: :!:4 4: :!:::4 L1@@
B::: :!42 B: :!::42A1@@+2
?::: :!BB ?: :!::BB!e*#./
2::: :!?B 2: :!::?B'#+(:?'(&!#
::: :!?; : :!::?;::: :!2 : :!::2::: :!:4 : :!:::4;::: :!; ;: :!::;
@::: :!@B @: :!::@B4:::: 4!:? 4:: :!:4:?44::: 4!B 44: :!:4B4B::: 4!B2 4B: :!:4B24?::: 4!?4 4?: :!:4?442::: 4!? 42: :!:4?4::: 4!2B 4: :!:42B4::: 4!2@ 4: :!:42@4::: 4! 4: :!:4
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4;::: 4!4 4;: :!:444@::: 4! 4@: :!:4B:::: 4!? B:: :!:4?B4::: 4!@ B4: :!:4@BB::: 4!;B BB: :!:4;BB?::: 4!;; B?: :!:4;;B2::: 4!@ B2: :!:4@B::: B!:4 B: :!:B:4B::: B!:; B: :!:B:;B::: B!4? B: :!:B4?B;::: B!B B;: :!:BBB@::: B!B B@: :!:BB?:::: B!?B ?:: :!:B?B?4::: B!B ?4: :!:BB?B::: B!@ ?B: :!:B@??::: B!@4 ??: :!:B@4?2::: ?!:@ ?2: :!:?:@?::: ?!?; ?: :!:??;
?:: ?! ? :!:?
*
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*'#*#'+!#&(!4(4e($!+(
e$Q7e'# (!# ?9grcmB
e$Q7e'# 4e '#7'( ?9grcmB4eQ#'(+!#& 7&!('!(4e
:&:?'#7'(
e$Q7e'# 4e 4!$e# 21@>?'+2
@= ANEOS: PANEL FOTO%RÁFICO
E&$(G# 4e +(*!('!4(4
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E&$(G# 4e +#*'e$!& 4e ( '#+(
4:= CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES Se logr% calcular las propiedades *(sicas de las muestras&
7e$'( %RANITO 1
Pe$# (&; B@ gr&
V# A*('e&e @@&;; cm?
V# Re( @2&cmnJ?
De&$!4(4 (*('e&e B& grmJ?
De&$!4(4 'e( B&B2 grmJ?
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Se logr% calcular las propiedades mec-nicas de lamuestras&
%RANITO 1
E+ '(# e$!+# ' H 4&4?B?$ K 4&2B@
e+ '(# *$!+#
' H 5:&:::$B K 4&?2$ 54B&::@
4eQ#'(+!& 7&!('!(HLPE )
:&:B?B
e$Q7e'# ,!e 4e
?::8grcmB *'#*#'+!#&(!4(4
e$!+(
e$Q7e'# !# ?9grcmB
e$Q7e'# 4e '#7'( ?9grcmB4eQ#'(+!& 7&!('!(
4e
:&:?'#7'(
e$Q7e'# 4e 4!$e# 21@>?'+2 Se recomienda una me,or implementaci%n del la+oratoriocon nue#os e)uipos&
Se recomienda no encargar el mane,o de e)uipo apersonas ine$pertas! 'a )ue pueden malograr el tra+a,o de otrosgrupos&
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Instruir a los alumnos para el mane,o de las m-)uinas&
De+er(a ampliarse los horarios de atenci%n en ella+oratorio
44= FUENTES BIBLIO%RÁFICAS: PPP&segemar&go#&are$poe$posiciones4QEnsa'oQRocasQMaruca&
pd*
PPP&monogra0as&com
PPP&Pi8ipedia&com
Apuntes tomados en clase proporcionados por el docente&
AN LAC9! LARENCE 7& Materiales para Ingenier(a
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http://www.segemar.gov.ar/expo/exposiciones/15_Ensayo_Rocas_Maruca.pdfhttp://www.segemar.gov.ar/expo/exposiciones/15_Ensayo_Rocas_Maruca.pdfhttp://www.monografias.com/http://www.wikipedia.com/http://www.monografias.com/http://www.wikipedia.com/http://www.segemar.gov.ar/expo/exposiciones/15_Ensayo_Rocas_Maruca.pdfhttp://www.segemar.gov.ar/expo/exposiciones/15_Ensayo_Rocas_Maruca.pdf